Kalkulator belek drewnianych. Drewniane belki na podłogach o dużej rozpiętości

Obliczanie bali dla dachów, podłóg, pokryć konstrukcji drewnianych.

Aby obliczyć, musisz znać obciążenie śniegiem w regionie. Obciążenie śniegiem dla Udmurtii wynosi 320 kg/m.

Najbardziej zaawansowany kalkulator drewnianej belki stropowej...

Ręczne obliczanie belek stropowych

Głównymi konstrukcjami nośnymi drewnianej podłogi są belki. Dostrzegają ładunek ciężaru własnego, wypełnienia, a także obciążenia eksploatacyjne, przenosząc je na wybiegi lub słupy.

Belki (kłody), zwykle wykonane z sosny, świerka, modrzewia, na podłogę i podłogi na poddaszu musi być suchy (dopuszczalna wilgotność nie przekracza 14%; at prawidłowe przechowywanie drewno nabiera takiej wilgoci w ciągu roku). Im bardziej sucha belka, tym jest mocniejsza i tym mniej ugina się pod obciążeniem.

Belki nie powinny mieć wad wpływających na ich właściwości wytrzymałościowe ( duża liczba węzły, skośne, zawijane itp.). Belki podlegają obowiązkowej impregnacji antyseptycznej i przeciwpożarowej.

Jeżeli belki stropowe pierwszego piętra dość często opierają się na słupach ustawionych, to belki stropów międzykondygnacyjnych i poddasza opierają się na ścianach tylko na ich końcach, a rzadko, gdy pod nimi znajdują się podpory. Aby belki międzywarstwowe nie zwisały, należy je dokładnie obliczyć i ułożyć w odległości 1 m od siebie, a nawet bliżej.

Najbardziej wytrzymałą belką na zginanie jest belka o proporcjach 7:5, czyli wysokość belki powinna być równa siedmiu z niektórych miar, a szerokość powinna wynosić tylko pięć takich samych miar. Okrągły bal może wytrzymać większe obciążenie niż ciosana belka, ale jest mniej wytrzymały na zginanie.

Zazwyczaj belki uginają się pod naciskiem wywieranym na nie przez ciężar zasypki, podłogi, mebli, ludzi itp. Ugięcie zależy głównie od wysokości belki, a nie od jej szerokości. Jeśli na przykład dwie identyczne belki są mocowane za pomocą śrub i kołków, to taka belka wytrzyma obciążenie już dwukrotnie większe niż obie te belki ułożone obok siebie. Dlatego bardziej opłaca się zwiększyć wysokość belki niż jej szerokość. Istnieje jednak granica zmniejszania szerokości. Jeśli belka jest zbyt cienka, może wygiąć się na bok.

Załóżmy, że ugięcie belek stropów międzywarstwowych uważa się za nie większe niż 1/300 długości zachodzącej na siebie przęsła, poddasze - nie więcej niż 1/250. Jeżeli poddasze ma rozpiętość 9 m (900 cm), to ugięcie nie powinno być większe niż 3,5 cm (900:250 = 3,5 cm). Wizualnie jest prawie niezauważalny, ale ugięcie nadal istnieje.

Ewentualne zachodzenie na siebie, nawet pod obciążeniem, będzie całkowicie widoczne nawet wtedy, gdy w układanych belkach zostanie wstępnie wycięty tzw. wzniesienie budynku. W tym przypadku dolna strona każdej belki jest ukształtowana w gładką krzywą ze wzniesieniem pośrodku (rys. 1).

Ryż. 1 Belka do podnoszenia konstrukcji (wymiary w cm)

Początkowo sufit z takimi belkami będzie lekko podniesiony pośrodku, ale stopniowo wyrównuje się z obciążenia i staje się prawie poziomy. W tym samym celu kłody zagięte w jedną stronę można wykorzystać do belek, odpowiednio je podwijając.

Grubość belek stropów międzystropowych i poddaszy powinna wynosić co najmniej 1/24 ich długości. Na przykład zainstalowano belkę o długości 6 m (600 cm). Oznacza to, że jego grubość powinna wynosić: 600:24 \u003d 25 cm Jeśli konieczne jest wycięcie prostokątnej belki o współczynniku kształtu 7:5, biorą kłodę o średnicy 30 cm.

Belkę można zastąpić dwiema deskami o łącznym przekroju równym belce. Takie deski zwykle przebija się gwoździami, przesuwając je co 20 cm.

Przy częstszym układaniu zamiast bali (belek) można zastosować zwykłe grube deski układane na krawędzi.

Rozważmy taki przykład. Do rozpięcia rozpiętości 5 m przy obciążeniu 1259 kg potrzebne są dwie belki przekrój prostokątny 200X140 mm, układane co 1000 mm. Można je jednak zastąpić trzema deskami o przekroju 200X70 mm, ułożonymi co 500 mm lub czterema deskami o przekroju 200X50 mm, ułożonymi co 330 mm (rys. 2).

Ryż. 2 Układ belek blokowych i deskowych

Faktem jest, że deska o przekroju 200X70 mm może wytrzymać obciążenie 650 kg, przekrój 200X50 mm - 420 kg. Podsumowując, wytrzymają oczekiwane obciążenie.

Aby wybrać przekrój belek okrągłych lub prostokątnych dla obciążenia 400 kg na 1 m2 podłogi, można skorzystać z danych w tabeli lub powyższych obliczeń.

Dopuszczalne przekroje belek stropów międzystropowych i poddaszy w zależności od rozpiętości przy obciążeniu 400 kg

Rozpiętość (m) Odległość między belkami (m) Średnica kłody (cm) Przekrój prętów (wysokość na szerokość, cm)
2 1 13 12×8
0,6 11 10×7
2,5 1 15 14x10
0,6 13 12×8
3 1 17 16x11
0,6 14 14×9
3,5 1 19 18×12
0,6 16 15x10
4 1 21 20×12
0,6 17 16×12
4,5 1 22 22×14
0,6 19 18×12
5 1 24 22×16
0,6 20 18×14
5,5 1 25 24×16
0,6 21 20×14
6 1 27 25×18
0,6 23 22×14
6,5 1 29 25×20
0,6 25 23x15
7 1 31 27×20
0,6 27 26x15
7,5 1 33 30×27
0,6 29 28×16

Końce belek stropów międzykondygnacyjnych i poddaszy budynków drewnianych wcina się patelnią w górne korony na całą grubość muru.

Aby wybrać belki, możesz również skorzystać z tabeli opracowanej przez I. Stoyanova.

Wybór drewnianych belek stropowych

Obciążenia, kg/mb Przekrój belek o rozpiętości, m
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
150 5×14 5×16 6×18 8×18 8×20 10×20 10×22
200 5×16 5×18 7×18 7×20 10×20 12×22 14×22
250 6×16 6×18 7×20 10×20 12×20 14×22 16×22
350 7×16 7×18 8×20 10×22 12×22 16×22 20×00

Obciążenia na podłogach składają się z własnej masy i obciążeń tymczasowych, które powstają podczas eksploatacji domu. Masa własna podłogi drewniane podłogi zależy od konstrukcji stropu, zastosowanej izolacji i wynosi zwykle 220-230 kg/m2, poddasze - w zależności od masy ocieplenia - 250-300 kg/m2. Obciążenia tymczasowe na poddaszu przyjmuje się jako 100 kg / m2, na międzywarstwie - 200 kg / m2. W celu określenia całkowitego obciążenia na jeden metr kwadratowy nakładanie się podczas eksploatacji domu, sumuj obciążenia tymczasowe i własne, a ich suma jest pożądaną wartością.

Najbardziej ekonomiczne pod względem zużycia drewna są belki o grubości 5 i wysokości 15-18 cm z rozstawem 40-60 cm oraz izolacją z wełny mineralnej.

Oto tabela do obliczania zimnego strychu.

Maksymalne rozpiętości belek stropowych poddasza. Poddasze nieużywane.

Program do obliczania drewnianych belek stropowych- małe i poręczne narzędzie, które uprości podstawowe obliczenia do określania przekroju belki i etap jej instalacji podczas konstruowania podłóg międzypodłogowych.

Instrukcja pracy z programem

Rozważany program jest niewielki i nie wymaga dodatkowej instalacji.


Interfejs programu

Aby było to jaśniejsze, rozważ każdy element programu:

  • Materiał- wybierz żądany materiał drewna lub kłód.
  • typ belki- belka lub kłoda.
  • Wymiary- długość, wysokość, szerokość.
  • Rozstaw belek- odległość między belkami. Zmieniając ten parametr (a także wymiary), możesz osiągnąć optymalny stosunek.
  • . Z reguły obliczenia obciążenia podłóg są przeprowadzane na etapie projektowania przez specjalistów, ale możesz to zrobić sam. Przede wszystkim brana jest pod uwagę masa materiałów, z których wykonana jest podłoga. Na przykład podłoga na poddaszu ocieplona lekkim materiałem (na przykład wełna mineralna), z lekką podszewką, może wytrzymać obciążenie własnym ciężarem w granicach 50 kg / m². Obciążenie operacyjne określa się zgodnie z dokumentami regulacyjnymi. W przypadku podłóg na poddaszu wykonanych z drewnianych materiałów bazowych oraz z lekką izolacją i okładziną, obciążenie użytkowe zgodne z SNiP 2.01.07-85 obliczone w ten sposób: 70 * 1,3 \u003d 90 kg / m². 70 kg/m². W tych obliczeniach obciążenie jest przyjmowane zgodnie z przepisami, a 1,3 to współczynnik bezpieczeństwa. : 50+90=140 kg/m². W celu zapewnienia niezawodności zaleca się, aby liczba była lekko zaokrąglona do duża strona. W takim przypadku możesz przyjąć całkowite obciążenie jako 150 kg / m². Jeśli przestrzeń na poddaszu planuje się intensywną eksploatację, konieczne jest zwiększenie obliczeń wartość normatywna obciążenia do 150. W takim przypadku obliczenia będą wyglądać następująco: 50 + 150 * 1,3 = 245 kg / m². Po zaokrągleniu w górę - 250 kg/m². Konieczne jest również wykonanie obliczeń w ten sposób, jeśli stosuje się cięższe materiały: grzejniki, pilnik do wypełnienia przestrzeni międzybelkowej. Jeśli na poddaszu ma powstać strych, należy wziąć pod uwagę ciężar podłogi i mebli. W takim przypadku całkowite obciążenie może wynosić do 400 kg/m².
  • Z ugięciem względnym. Zniszczenie drewniana belka zwykle pochodzi z zginanie poprzeczne, przy których w przekroju belki występują naprężenia ściskające i rozciągające. Początkowo drewno pracuje elastycznie, następnie dochodzi do odkształceń plastycznych, natomiast w strefie ściskanej dochodzi do zgniatania skrajnych włókien (fałd), oś neutralna opada poniżej środka ciężkości. Wraz z dalszym wzrostem momentu zginającego nasilają się odkształcenia plastyczne i następuje zniszczenie w wyniku zerwania skrajnie rozciągniętych włókien. Maksymalne względne ugięcie belek i dźwigarów pokrycia dachowego nie powinno przekraczać 1/200.
  • to obciążenie pobrane z płyty (pełne) plus ciężar własny poprzeczki.

Program do obliczania drewnianych belek stropowych- małe i poręczne narzędzie, które uprości podstawowe obliczenia do określania przekroju belki i etap jej instalacji podczas montażu sufitów międzypodłogowych.

Instrukcja pracy z programem

Rozważany program jest niewielki i nie wymaga dodatkowej instalacji.

Aby było to jaśniejsze, rozważ każdy element programu:

  • Materiał- wybierz żądany materiał drewna lub kłód.
  • typ belki- belka lub kłoda.
  • Wymiary- długość, wysokość, szerokość.
  • Rozstaw belek- odległość między belkami. Zmieniając ten parametr (a także wymiary), możesz osiągnąć optymalny stosunek.
  • . Z reguły obliczenia obciążenia podłóg są przeprowadzane na etapie projektowania przez specjalistów, ale możesz to zrobić sam. Przede wszystkim brana jest pod uwagę masa materiałów, z których wykonana jest podłoga. Na przykład podłoga na poddaszu, izolowana lekkim materiałem (na przykład wełną mineralną), z lekką podszewką, może wytrzymać obciążenie własnym ciężarem w granicach 50 kg / m². Obciążenie operacyjne określa się zgodnie z dokumentami regulacyjnymi. W przypadku podłóg na poddaszu wykonanych z drewnianych materiałów bazowych oraz z lekką izolacją i okładziną, obciążenie użytkowe zgodne z SNiP 2.01.07-85 obliczone w ten sposób: 70 * 1,3 \u003d 90 kg / m². 70 kg/m². W tych obliczeniach obciążenie jest przyjmowane zgodnie z normami, a 1,3 to współczynnik bezpieczeństwa. : 50+90=140 kg/m². Ze względu na niezawodność zaleca się zaokrąglenie liczby w górę. W takim przypadku możesz przyjąć całkowite obciążenie jako 150 kg / m². Jeśli strych ma być intensywnie użytkowany, w obliczeniach wymagane jest zwiększenie standardowej wartości obciążenia do 150. W takim przypadku obliczenie będzie wyglądało następująco: 50 + 150 * 1,3 = 245 kg / m². Po zaokrągleniu w górę - 250 kg/m². Konieczne jest również wykonanie obliczeń w ten sposób, jeśli stosuje się cięższe materiały: grzejniki, pilnik do wypełnienia przestrzeni międzybelkowej. Jeśli na poddaszu ma powstać strych, należy wziąć pod uwagę ciężar podłogi i mebli. W takim przypadku całkowite obciążenie może wynosić do 400 kg/m².
  • Z ugięciem względnym. Zniszczenie belki drewnianej następuje zwykle w wyniku zginania poprzecznego, w którym w przekroju belki występują naprężenia ściskające i rozciągające. Początkowo drewno pracuje elastycznie, następnie dochodzi do odkształceń plastycznych, natomiast w strefie ściskanej dochodzi do zgniatania skrajnych włókien (fałd), oś neutralna opada poniżej środka ciężkości. Wraz z dalszym wzrostem momentu zginającego nasilają się odkształcenia plastyczne i następuje zniszczenie w wyniku zerwania skrajnie rozciągniętych włókien. Maksymalne względne ugięcie belek i dźwigarów pokrycia dachowego nie powinno przekraczać 1/200.
  • - jest to obciążenie pobrane z płyty (pełne) plus ciężar własny poprzeczki.

Przy projektowaniu systemu zadaszenia małego budynku (dom prywatny, garaż, stodoła itp.) wykorzystuje się elementy nośne takie jak belki drewniane jednoprzęsłowe. Przeznaczone są do pokrycia przęseł i stanowią podstawę do układania posadzki na dachu. Na etapie planowania i tworzenia projektu przyszłego budynku obowiązkowe jest obliczenie nośności belek drewnianych.

Drewniane belki są przeznaczone do pokrycia przęseł i stanowią podstawę do układania podłogi na dachu.

Podstawowe zasady doboru i montażu belek jednoprzęsłowych

Do procesu obliczania, doboru i układania elementów nośnych należy podchodzić z całą odpowiedzialnością, ponieważ od tego będzie zależeć niezawodność i trwałość całej podłogi. Na przestrzeni wieków istnienia branży budowlanej opracowano pewne zasady projektowania systemu dachowego, wśród których warto zwrócić uwagę na:

  1. Długość belek jednoprzęsłowych, ich wymiary i ilość ustala się po zmierzeniu przęsła do pokrycia. Ważne jest, aby zastanowić się, w jaki sposób są one przymocowane do ścian budynku.
  2. W ścianach murowanych z bloczków lub cegieł elementy nośne należy pogłębić o co najmniej 15 cm w przypadku drewna i o co najmniej 10 cm w przypadku użycia desek. Belki należy pogłębić co najmniej 7 cm w ścianach od domu z bali.
  3. Optymalna szerokość przęsła odpowiednia do zachodzenia na belki drewniane mieści się w zakresie 250-400 cm, w tym przypadku maksymalna długość belek wynosi 6 m. Jeżeli wymagane są dłuższe elementy nośne, zaleca się montaż pośrednich obsługuje.

Obliczanie obciążeń działających na podłogę

Dach przenosi obciążenie na elementy nośne, na które składa się jego ciężar własny, w tym ciężar użytego materiał termoizolacyjny,, waga operacyjna (przedmioty, meble, ludzie, którzy mogą po nim chodzić podczas wykonywania określonej pracy), a także obciążenia sezonowe (na przykład śnieg). Jest mało prawdopodobne, że będziesz w stanie wykonać dokładne obliczenia w domu. Aby to zrobić, musisz skontaktować się z organizacją projektową w celu uzyskania pomocy. Więcej proste obliczenia możesz to zrobić sam w ten sposób:

Rysunek 1. Tabela minimalnej dopuszczalnej odległości między belkami.

  1. W przypadku podłóg na poddaszu, które ocieplono lekkimi materiałami (np. wełną mineralną), na które nie mają wpływu duże obciążenia eksploatacyjne, możemy powiedzieć, że średnio 1 m2 dachu ma wagę 50 kg. Według GOST w takim przypadku obciążenie będzie równe: 70 * 1,3 \u003d 90 kg / m2, gdzie 1,3 to margines bezpieczeństwa, a 70 (kg / m2) to znormalizowana wartość dla powyższego przykład. Całkowite obciążenie będzie równe: 50 + 90 \u003d 140 kg / m 2.
  2. Jeśli więcej niż ciężki materiał, wtedy znormalizowana wartość według GOST będzie równa 150 kg / m 2. Następnie całkowite obciążenie: 150 * 1,3 + 50 \u003d 245 kg / m 2.
  3. Na strych podana wartość będzie równy 350 kg / m2, a dla nakładania się międzywarstw - 400 kg / m2.

Po zapoznaniu się z obciążeniem możesz zacząć obliczać wymiary jednoprzęsłowych belek drewnianych.

Obliczanie przekroju belek drewnianych i krok układania

Nośność belek zależy od ich przekroju i stopnia ułożenia.. Wielkości te są ze sobą powiązane, więc są obliczane jednocześnie. Optymalnym kształtem belek stropowych jest prostokąt o proporcjach 1,4:1, czyli wysokość powinna być 1,4 razy większa niż szerokość.

Odległość między sąsiednimi elementami powinna wynosić co najmniej 0,3 m i nie więcej niż 1,2 m. W przypadku montażu izolacji walcowanej starają się wykonać krok równy jej szerokości.

Jeśli zaprojektowane dom szkieletowy, wówczas szerokość jest równa krokowi między stojakami ramy.

Aby określić minimalne dopuszczalne wymiary belek z krokiem układania 0,5 i 1,0 m, można użyć specjalnego stołu (ryc. 1).

Wszystkie obliczenia muszą być wykonane w ścisłej zgodności z obowiązującymi zasadami i przepisami. W przypadku wątpliwości co do dokładności obliczeń zaleca się zaokrąglenie uzyskanych wartości w górę.

Aby wybrać przekrój belki należy najpierw określić w niej maksymalny moment zginający ( m ) i na nim dla określonych wymiarów przekroju belki (szerokość i wysokość) wyznacza się maksymalne naprężenie ( ). Przekrój dobiera się tak, aby to naprężenie ( ) nie przekroczyła obliczonej wytrzymałości materiału belki (w tym przypadku drewna) r ty. Aby zapewnić ekonomiczność wyboru sekcji, konieczne jest, aby różnica między I r byłeś tak mały, jak to tylko możliwe. Takie obliczenie odnosi się do „obliczeń nośności” (inaczej „obliczenia dla I grupy stanów granicznych”).

Po doborze przekroju według nośności dokonuje się „obliczenia według odkształceń” (inaczej „obliczenia według grupy II stanów granicznych”), tj. określane jest ugięcie belki i oceniana jest jej dopuszczalność. Jeżeli przy przekroju belki dobranym według nośności ugięcie jest większe od dopuszczalnego, przekrój jest dodatkowo zwiększany, jeśli mniejszy, pozostaje bez zmian.

2.5. Obliczanie nośności

Maksymalny moment zginający m w belce określa się zgodnie z zasadami mechaniki (wytrzymałość materiałów) według wzoru

gdzie Q)

ja - rozpiętość belki ( m).

Naprężenie w belce określa wzór


, (2)

gdzie M - moment zginający ( kNm) określone wzorem (1),

W– moduł przekroju ( m 3 ).


, (3)

gdzie b, h- odpowiednio szerokość i wysokość przekroju belki.

Przykład. Rozpiętość belki ja = 3.6 i = 2.56 kN/m. Sprawdź przekrój belki 0,10,2 m(duży bok - wysokość).


= 4.15 kNm


= 0.00056 m 3


= 6 200 kN/m 2 (kPa) = 6,2 MPa r ty =13 MPa

Zatem przekrój wynosi 0,10,14 m spełnia wymagania wytrzymałościowe (nośności), jednak maksymalne uzyskane naprężenie około połowa odporności konstrukcyjnej drewna r ty, tj. „margines bezpieczeństwa” jest nadmiernie duży. Zmniejsz przekrój do 0,10,14 m i sprawdź możliwość jego akceptacji.

= 0.000327m 3

= 12 691kPa = 12.7 MPa MPa

„Margines” na odcinku 0,1 0,14 m mniej niż 5%, co w pełni odpowiada wymogom ekonomii. Tak więc akceptujemy (on ten etap) sekcja 0,1 0,14 m.

2.6. Obliczanie odkształceń

ugięcie belki F określona wzorem (odporność materiałów)


, (4)

gdzie) w odniesieniu do obliczeń deformacji (patrz tabela 4);

ja - rozpiętość belki ( m);

mi jest modułem sprężystości materiału belki, tj. drewno (kPa);

i moment bezwładności przekroju belki ( m 4)


, (5)

gdzie oznaczenia są takie same jak we wzorze (2).

II =1.8 kN/m, E = 10 000 MPa = 107 kPa (patrz rozdział 3.1), rozpiętość belki ja = 3.6m. Sprawdź przekrój belki 0,10,14 m.


= 0.0000228 m 4 = 2.28 10 -5 m 4


= 0.0173m= 1.73 cm

Względne ugięcie belki, tj. współczynnik ugięcia F do przęsła ja, jest w tym przypadku


=

Wynikowe ugięcie względne jest mniejsze niż dopuszczalne (1/200). W związku z tym akceptujemy przekrój belki 0,10,14 m jako finalny, spełniający wymagania nie tylko nośności, ale także odkształcalności.

Oczywiście każda inna konstrukcja budowlana musi również spełniać wymagania dotyczące zarówno nośności, jak i odkształcalności. Weryfikacja zgodności jego parametrów z obydwoma wymaganiami nie jest przeprowadzana tylko w przypadkach, gdy jest oczywiste bez obliczeń, że jedno z wymagań jest na pewno spełnione.

Pod działaniem obciążenia drewniane belki mogą otrzymywać dość duże ugięcia, w wyniku czego ich normalne działanie zostaje zakłócone. Dlatego oprócz obliczeń dla pierwszej grupy stanów granicznych (wytrzymałości) konieczne jest wykonanie obliczeń belek drewnianych dla drugiej grupy tj.

przez zakręty. Obliczanie belek drewnianych na ugięcie odbywa się pod działaniem standardowych obciążeń. Obciążenie standardowe uzyskuje się dzieląc obliczone obciążenie przez współczynnik bezpieczeństwa obciążenia.

Obliczenie obciążenie normatywne obliczenia belek drewnianych zostaną wykonane automatycznie w serwisie. Normalna praca belek jest możliwa, jeśli obliczone ugięcie belki drewnianej nie przekracza ugięcia, ustawowy. Dokumenty regulacyjne ustalane są wymagania konstruktywne i estetyczno-psychologiczne.

Przedstawiono w SP64.13330.2011 „KONSTRUKCJE DREWNIANE” Tablica 19 Elementy konstrukcyjne Ugięcia graniczne we frakcjach przęseł, nie więcej niż 1 nogi krokwi b) belki wspornikowe c) kratownice, belki klejone (oprócz belek wspornikowych) d) płyty e) łaty, strop 4 Elementy nośne koszy 5 Panele i elementy połówkowe 1/2501/2001/2001/1501/3001/250 1/1501 /4001/250

1. Wymagania estetyczne i psychologiczne dotyczące ugięć belek drewnianych.

Przedstawiono w SP20.13330.2011 „OBCIĄŻENIA I UDERZENIA” Załącznik E.2

Elementy konstrukcyjne Pionowe ugięcia graniczne 2 Belki, kratownice, dźwigary, płyty, stropy (w tym poprzeczne żebra płyt i stropów):<1 l<3 l<6 l<12 l<24 1/1201/150 1/2001/2501/300В случае если балка скрыта (к примеру, под подшивным потолком) то соблюдение эстетико-психологических требований не является обязательным. В данном случае необходимо выполнить расчет прогибов балкина соблюдение только конструктивных требований по прогибам.

Aby zbudować dom drewniany, należy obliczyć nośność drewnianej belki. W terminologii budowlanej szczególne znaczenie ma również definicja ugięcia.

Bez jakościowej analizy matematycznej wszystkich parametrów po prostu niemożliwe jest zbudowanie domu z baru. Dlatego przed rozpoczęciem budowy niezwykle ważne jest prawidłowe obliczenie ugięcia belek drewnianych. Obliczenia te będą stanowić gwarancję Twojego zaufania do jakości i niezawodności budynku.

Co jest potrzebne, aby wykonać prawidłowe obliczenia

Obliczenie nośności i ugięcia belek drewnianych nie jest tak prostym zadaniem, jak mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka. Aby określić, ile plansz potrzebujesz, a także jaki powinien mieć rozmiar, musisz poświęcić dużo czasu lub możesz po prostu skorzystać z naszego kalkulatora.

Najpierw musisz zmierzyć rozpiętość, którą zamierzasz pokryć drewnianymi belkami.

Po drugie, zwróć szczególną uwagę na sposób zapinania. Niezwykle ważne jest, jak głęboko elementy mocujące wejdą w ścianę. Dopiero potem będziesz mógł obliczyć nośność wraz z ugięciem i szeregiem innych, równie ważnych parametrów.

Długość

Ten parametr jest określony przez długość przęsła. To jednak nie wszystko. Musisz przeprowadzić obliczenia z pewnym marginesem.

Ważny! Jeśli drewniane belki są osadzone w ścianach, wpływa to bezpośrednio na ich długość i wszystkie dalsze obliczenia.

Przy obliczaniu szczególne znaczenie ma materiał, z którego wykonany jest dom. Jeśli jest to cegła, deski zostaną zamontowane wewnątrz gniazd. Orientacyjna głębokość to około 100-150 mm.

Jeśli chodzi o budynki drewniane, parametry według SNiP są bardzo zróżnicowane. Teraz wystarczy głębokość 70-90 mm. Oczywiście zmieni to również końcową nośność.

Jeśli podczas instalacji używane są zaciski lub wsporniki, długość bali lub desek odpowiada otworowi. Mówiąc najprościej, oblicz odległość od ściany do ściany, a na koniec możesz sprawdzić nośność całej konstrukcji.

Ważny! Podczas formowania połaci dachowej kłody są wyprowadzane ze ścian o 30-50 centymetrów. Należy to wziąć pod uwagę przy obliczaniu zdolności konstrukcji do wytrzymania obciążeń.

Niestety, jeśli chodzi tylko o matematykę, nie wszystko zależy od wyobraźni architekta. W przypadku desek obrzynanych maksymalna długość wynosi sześć metrów. W przeciwnym razie zmniejsza się nośność i ugięcie staje się większe.

Nie trzeba dodawać, że obecnie nie jest to rzadkością w przypadku domów o rozpiętości 10-12 metrów. W takim przypadku stosuje się drewno klejone.

Może to być belka dwuteowa lub prostokątna. Ponadto, dla większej niezawodności, możesz użyć podpór. W swojej jakości idealne są dodatkowe ściany lub kolumny.

Rada! Wielu budowniczych, jeśli to konieczne, używa kratownic do zablokowania dużej rozpiętości.

Ogólne informacje o metodyce obliczeń

W większości przypadków w niskiej zabudowie stosuje się belki jednoprzęsłowe.

Mogą mieć postać bali, desek lub belek. Długość elementów może się zmieniać w szerokim zakresie. W większości przypadków zależy to bezpośrednio od parametrów konstrukcji, którą zamierzasz zbudować.

Uwaga! Kalkulator ugięcia przedstawiony na końcu strony pozwoli Ci obliczyć wszystkie wartości w minimalnym czasie. Aby skorzystać z programu wystarczy wprowadzić podstawowe dane.

Rolę elementów nośnych w konstrukcji pełnią pręty drewniane, których wysokość przekroju wynosi od 140 do 250 mm, grubość zawiera się w przedziale 55-155 mm. Są to najczęściej używane parametry przy obliczaniu nośności belek drewnianych.

Bardzo często profesjonalni budowniczowie stosują schemat instalacji belek poprzecznych w celu wzmocnienia konstrukcji. To właśnie ta technika daje najlepszy wynik przy minimalnym czasie i materiałach.

Jeśli przy obliczaniu nośności belek drewnianych weźmiemy pod uwagę długość optymalnej rozpiętości, to najlepiej ograniczyć wyobraźnię architekta w zakresie od dwóch i pół do czterech metrów.

Uwaga! Najlepsza sekcja dla belek drewnianych to obszar, w którym wysokość i szerokość są powiązane jak 1,5 do 1.

Jak obliczyć nośność i ugięcie

Warto zauważyć, że przez wiele lat praktyki w branży budowlanej wypracował się pewien kanon, z którego najczęściej korzysta się przy obliczaniu nośności:

Odszyfrujmy wartość każdej zmiennej we wzorze:

    Litera M na początku wzoru wskazuje moment zginający. Jest obliczany w kgf * m. W oznacza moment oporu. Jednostki cm3.

Obliczenie ugięcia belki drewnianej jest częścią powyższego wzoru. Litera Mu pokazuje nam ten wskaźnik. Aby znaleźć parametr, stosuje się następujący wzór:

We wzorze na obliczanie ugięcia występują tylko dwie zmienne, ale to one w największym stopniu określają, jaka będzie docelowa nośność belki drewnianej:

    Symbol q oznacza obciążenie, jakie może wytrzymać deska, z kolei litera l to długość jednej drewnianej belki.

Uwaga! Wynik obliczenia nośności i ugięcia zależy od materiału, z którego wykonana jest belka, a także od sposobu jej obróbki.

Jak ważne jest prawidłowe obliczenie ugięcia

Ten parametr jest niezwykle ważny dla wytrzymałości całej konstrukcji. Faktem jest, że sama stabilność belki nie wystarczy do długiej i niezawodnej pracy, ponieważ z czasem jej ugięcie pod obciążeniem może wzrosnąć.

Ugięcie nie tylko psuje estetyczny wygląd podłogi. Jeśli ten parametr przekroczy 1/250 całkowitej długości elementu podłogowego, prawdopodobieństwo wystąpienia sytuacji awaryjnej wzrośnie dziesięciokrotnie.

Dlaczego więc potrzebujesz kalkulatora?

Przedstawiony poniżej kalkulator pozwoli Ci błyskawicznie obliczyć ugięcie, nośność i wiele innych parametrów bez użycia wzorów i obliczeń. Wystarczy kilka sekund, a dane dotyczące Twojego przyszłego domu będą gotowe.

W nowoczesnym budownictwie indywidualnym belki drewniane są stosowane w prawie każdym projekcie. Znalezienie budynku bez podłóg drewnianych jest prawie niemożliwe. Belki drewniane stosuje się zarówno na posadzki, jak i jako elementy nośne, jako podpory pod stropy międzykondygnacyjne i na poddaszu.

Wiadomo, że drewniane belki, jak każda inna, mogą uginać się pod wpływem różnych obciążeń.

Wartość ta - strzałka ugięcia - zależy od materiału, charakteru obciążenia i cech geometrycznych konstrukcji. Niewielkie ugięcie jest całkowicie do przyjęcia. Chodząc np. po drewnianej podłodze, czujemy, że podłoga jest lekko sprężysta, ale jeśli takie odkształcenia są nieznaczne, to nam to nie przeszkadza.

To, jak duże ugięcie może być tolerowane, zależy od dwóch czynników:

    Ugięcie nie może przekraczać obliczonych wartości dopuszczalnych Ugięcie nie może zakłócać funkcjonowania budynku.

Aby dowiedzieć się, jak bardzo elementy drewniane odkształcą się w konkretnym przypadku, należy wykonać obliczenia wytrzymałości i sztywności. Tego rodzaju szczegółowe i szczegółowe obliczenia są dziełem inżynierów budownictwa, jednak dysponując umiejętnością obliczeń matematycznych i znając kilka wzorów z przebiegu wytrzymałości materiałów, całkiem możliwe jest samodzielne obliczenie belki drewnianej.

Każdy budynek musi być solidny.

Dlatego belki stropowe są przede wszystkim sprawdzane pod kątem wytrzymałości, aby konstrukcja mogła wytrzymać wszystkie niezbędne obciążenia bez zawalania się. Oprócz wytrzymałości konstrukcja musi mieć sztywność i stabilność. Wielkość ugięcia jest elementem obliczenia sztywności.

Wytrzymałość i sztywność są ze sobą nierozerwalnie związane. Najpierw wykonuje się obliczenia wytrzymałościowe, a następnie korzystając z uzyskanych wyników można obliczyć ugięcie.

Aby właściwie zaprojektować własny wiejski dom, nie trzeba znać pełnego przebiegu wytrzymałości materiałów. Nie warto jednak zagłębiać się w zbyt szczegółowe obliczenia, a także obliczać różne opcje projektowe.

Aby się nie pomylić, lepiej zastosować powiększone obliczenia, używając prostych schematów, a przy obliczaniu obciążeń elementów nośnych zawsze zrobić niewielki margines.

Algorytm obliczania ugięcia

Rozważmy uproszczony schemat obliczeniowy, pomijając niektóre specjalne warunki i wzory do obliczania dwóch głównych przypadków obciążenia przyjętych w budownictwie.

Musisz wykonać następujące czynności:

    Sporządź schemat projektowy i określ charakterystykę geometryczną belki Określ maksymalne obciążenie tego elementu nośnego Jeśli to konieczne, sprawdź belkę pod kątem wytrzymałości pod względem momentu zginającego Oblicz maksymalne ugięcie.

Schemat obliczeń belki i momentu bezwładności

Schemat obliczeniowy jest dość prosty do wykonania. Musisz znać rozmiar i kształt Przekrój element konstrukcyjny, sposób podparcia, a także rozpiętość, czyli odległość między podporami. Na przykład, jeśli ułożysz belki nośne podłogi na ścianach nośnych domu, a odległość między ścianami wynosi 4 m, to rozpiętość wyniesie l = 4 m.

Belki drewniane liczone są jako swobodnie podparte. Jeśli jest to belka stropowa, przyjmuje się schemat z równomiernie rozłożonym obciążeniem q. Jeśli konieczne jest określenie zgięcia od obciążenia skupionego (na przykład z małego pieca ułożonego bezpośrednio na podłodze), przyjmuje się schemat z obciążeniem skupionym F równym ciężarowi, który będzie wywierał nacisk na konstrukcję.

Aby określić wielkość ugięcia f, konieczna jest taka charakterystyka geometryczna, jak moment bezwładności przekroju J.

Dla przekroju prostokątnego moment bezwładności oblicza się według wzoru:

J=b*h^3/12, gdzie:

b - szerokość przekroju;

h to wysokość przekroju belki.

Na przykład dla odcinka o wymiarach 15x20 cm moment bezwładności będzie równy:

J=15*20^3/12=10 000 cm^4=0,0001 m^4.

Tutaj należy zwrócić uwagę na fakt, że moment bezwładności przekroju prostokątnego zależy od jego orientacji w przestrzeni. Jeżeli belka zostanie umieszczona na podporach szerokim bokiem, to moment bezwładności będzie znacznie mniejszy, a ugięcie większe.

Każdy może odczuć ten efekt w praktyce. Każdy wie, że deska ułożona w zwykły sposób wygina się znacznie bardziej niż ta sama deska ułożona na jej krawędzi. Ta właściwość jest bardzo dobrze odzwierciedlona w samym wzorze do obliczania momentu bezwładności.

Określanie maksymalnego obciążenia

Aby określić maksymalne obciążenie belki, należy zsumować wszystkie jej elementy: wagę samej belki, wagę sufitu, wagę sytuacji wraz z ludźmi, którzy się tam znajdują, wagę przegród.

Wszystko to musi być zrobione w ramach 1 biegu. m belek. Zatem obciążenie q będzie składało się z następujących wskaźników:

waga 1 mb.

m belek, waga 1 m2 m zakładki; tymczasowe obciążenie sufitu; obciążenie z przegród na 1 m2. m zakładki.

Ponadto należy wziąć pod uwagę współczynnik k, równy odległości między belkami, mierzonej w metrach.

Aby uprościć obliczenia, możemy przyjąć średni ciężar podłogi 60 kg / m², normatywne tymczasowe obciążenie podłogi przyjęte w konstrukcji równe 250 kg / m², obciążenie od przegród według tych samych norm wynosi 75 kg / m² , ciężar drewnianej belki można obliczyć znając objętość i gęstość drewna.

Dla odcinka o wymiarach 0,15x0,2 m ciężar ten będzie równy 18 kg / metr bieżący. m. Jeżeli odległość między belkami stropowymi wynosi 600 mm, współczynnik k wynosi 0,6.

Obliczamy: q \u003d (60 + 250 + 75) * 0,6 + 18 \u003d 249 kg / m.

Przejdźmy do obliczenia maksymalnego ugięcia.

Obliczenia maksymalnego ugięcia

Dla rozpatrywanego przypadku z równomiernie rozłożonym obciążeniem maksymalne ugięcie oblicza się według wzoru:

f=-5*q*l^4/384*E*J.

W tym wzorze wartość E jest modułem sprężystości materiału. Dla drewna E=100.000 kgf/m².

Podstawiając wcześniej uzyskane wartości otrzymujemy, że maksymalne ugięcie belki drewnianej o przekroju 0,15x0,2 m i długości 4 m wyniesie 0,83 cm.

Jeśli przyjmiemy schemat obliczeniowy z obciążeniem skupionym, to wzór na obliczenie ugięcia będzie inny:

f=-F*l^3/48*E*J, gdzie:

F to siła nacisku na belkę, na przykład ciężar pieca lub innego ciężkiego sprzętu.

Moduł sprężystości E dla różnych gatunków drewna jest różny, ta cecha zależy nie tylko od rodzaju drewna, ale także od rodzaju drewna - belki lite, drewno klejone warstwowo lub bale okrągłe mają różne moduły sprężystości.

Takie obliczenia można wykonać w różnych celach. Jeśli chcesz tylko dowiedzieć się, w jakich granicach będą się znajdować odkształcenia elementów konstrukcyjnych, to po określeniu strzałki ugięcia sprawę można uznać za zakończoną. Ale jeśli interesuje Cię, w jaki sposób uzyskane wyniki odpowiadają przepisom budowlanym, konieczne jest porównanie uzyskanych wyników z liczbami podanymi w odpowiednich dokumentach regulacyjnych.

Belka jest głównym elementem konstrukcji nośnej konstrukcji.

Podczas budowy ważne jest obliczenie ugięcia belki. W rzeczywistej konstrukcji na ten element oddziałuje siła wiatru, obciążenie i wibracje. Jednak podczas wykonywania obliczeń zwyczajowo bierze się pod uwagę tylko obciążenie poprzeczne lub obciążenie przewodzone, które jest równoważne z obciążeniem poprzecznym.

W obliczeniach belka jest postrzegana jako sztywno zamocowany pręt, który jest zainstalowany na dwóch podporach.

Jeśli jest zainstalowany na trzech lub więcej podporach, obliczenie jego ugięcia jest bardziej skomplikowane i praktycznie niemożliwe jest jego samodzielne wykonanie.Główne obciążenie jest obliczane jako suma sił działających w kierunku prostopadłego przekroju struktury. Schemat obliczeniowy jest wymagany do określenia maksymalnego odkształcenia, które nie powinno przekraczać wartości granicznych. To określi optymalny materiał o wymaganym rozmiarze, przekroju, elastyczności i innych wskaźnikach.

Rodzaje belek

Do budowy różnych konstrukcji stosuje się belki wykonane z mocnych i trwałych materiałów. Takie konstrukcje mogą różnić się długością, kształtem i przekrojem.

Najczęściej używane konstrukcje drewniane i metalowe. Dla schematu obliczeniowego ugięcia duże znaczenie ma materiał elementu. Specyfika obliczania ugięcia belki w tym przypadku będzie zależeć od jednorodności i struktury jej materiału.

Z drewna

Do budowy domów prywatnych, domków i innych konstrukcji indywidualnych najczęściej stosuje się drewniane belki. Konstrukcje drewniane pracujące w gięciu mogą być stosowane do sufitów sufitowych i podłogowych.

Aby obliczyć maksymalne ugięcie, rozważ:

    Materiał. Różne rodzaje drewna mają różne wskaźniki wytrzymałości, twardości i elastyczności Kształt przekroju i inne cechy geometryczne Różne rodzaje obciążenia materiału.

Dopuszczalne ugięcie belki uwzględnia maksymalne ugięcie rzeczywiste, a także ewentualne dodatkowe obciążenia eksploatacyjne.

Konstrukcje z drewna iglastego

Stal

Belki metalowe wyróżniają się złożonym lub wręcz złożonym przekrojem i najczęściej są wykonane z kilku rodzajów metalu. Przy obliczaniu takich konstrukcji należy wziąć pod uwagę nie tylko ich sztywność, ale także wytrzymałość połączeń.

Konstrukcje metalowe wykonuje się poprzez łączenie kilku rodzajów walcowanego metalu, wykorzystując następujące rodzaje połączeń:

    spawanie elektryczne, nity, śruby, wkręty i inne rodzaje połączeń gwintowanych.

Belki stalowe są najczęściej używane w budynkach wysokościowych i innych rodzajach konstrukcji, w których wymagana jest wysoka wytrzymałość konstrukcyjna. W takim przypadku, przy zastosowaniu wysokiej jakości połączeń, gwarantowane jest równomierne rozłożenie obciążenia na belce.

Aby obliczyć belkę do ugięcia, wideo może pomóc:

Wytrzymałość i sztywność belki

Aby zapewnić wytrzymałość, trwałość i bezpieczeństwo konstrukcji, konieczne jest obliczenie ugięcia belek na etapie projektowania konstrukcji. Dlatego niezwykle ważne jest poznanie maksymalnego ugięcia belki, którego wzór pomoże wyciągnąć wniosek o prawdopodobieństwie zastosowania określonej konstrukcji budynku.

Korzystanie ze schematu obliczeń sztywności pozwala określić maksymalne zmiany geometrii części.

Obliczanie struktury według wzorów doświadczalnych nie zawsze jest skuteczne. Zaleca się stosowanie dodatkowych współczynników w celu dodania niezbędnego marginesu bezpieczeństwa. Nie pozostawienie dodatkowego marginesu bezpieczeństwa to jeden z głównych błędów konstrukcyjnych, który prowadzi do niemożności eksploatacji budynku lub nawet poważnych konsekwencji.

Istnieją dwie główne metody obliczania wytrzymałości i sztywności:

    Prosty. Podczas korzystania z tej metody stosowany jest współczynnik powiększający. Metoda ta obejmuje nie tylko wykorzystanie współczynników dla współczynnika bezpieczeństwa, ale także dodatkowe obliczenia stanu brzegowego.

Ta ostatnia metoda jest najbardziej dokładna i niezawodna, ponieważ to on pomaga określić, jakie obciążenie może wytrzymać belka.

Obliczanie sztywności

Do obliczenia wytrzymałości belki na zginanie stosuje się wzór:

M to maksymalny moment, który występuje w belce;

Wn,min - wskaźnik przekroju, który jest wartością tabelaryczną lub wyznaczany jest odrębnie dla każdego typu profilu.

Ry to projektowa wytrzymałość stali na zginanie. Zależy od rodzaju stali.

γc to współczynnik serwisowy, który jest wartością tabelaryczną.

Obliczenie sztywności lub ugięcia belki jest dość proste, więc nawet niedoświadczony konstruktor może wykonać obliczenia. Aby jednak dokładnie określić maksymalne ugięcie, należy podjąć następujące kroki:

    Opracowanie schematu konstrukcyjnego obiektu Obliczenie wymiarów belki i jej przekroju Obliczenie maksymalnego obciążenia działającego na belkę Określenie punktu przyłożenia maksymalnego obciążenia Dodatkowo belkę można sprawdzić pod kątem wytrzymałości za pomocą maksymalny moment zginający Obliczanie wartości sztywności lub maksymalnego ugięcia belki.

Do sporządzenia schematu obliczeniowego potrzebne będą następujące dane:

    wymiary belki, długość konsol i rozpiętość między nimi, wielkość i kształt przekroju poprzecznego, cechy obciążenia konstrukcji i dokładne jej zastosowanie, materiał i jego właściwości.

Jeśli obliczana jest belka dwupodporowa, to jedna podpora jest uważana za sztywną, a druga na zawiasach.

Obliczanie momentów bezwładności i oporów przekroju

Do wykonania obliczeń sztywności potrzebna będzie wartość momentu bezwładności przekroju (J) oraz momentu oporu (W). Aby obliczyć wskaźnik przekroju, najlepiej skorzystać ze wzoru:

Ważną cechą przy określaniu momentu bezwładności i oporów przekroju jest orientacja przekroju w płaszczyźnie cięcia. Wraz ze wzrostem momentu bezwładności wzrasta również wskaźnik sztywności.

Wyznaczanie maksymalnego obciążenia i ugięcia

Aby dokładnie określić ugięcie belki, najlepiej skorzystać z tego wzoru:

q jest obciążeniem równomiernie rozłożonym;

E to moduł sprężystości, który jest wartością tabelaryczną;

l to długość;

Ja jest momentem bezwładności przekroju.

Aby obliczyć maksymalne obciążenie, należy wziąć pod uwagę obciążenia statyczne i okresowe. Na przykład, jeśli mówimy o dwupiętrowej konstrukcji, to obciążenie jej ciężarem, sprzętem i ludźmi będzie stale oddziaływać na drewnianą belkę.

Cechy obliczenia ugięcia

Obliczenie ugięcia jest obowiązkowe dla wszystkich stropów.

Niezwykle ważne jest dokładne obliczenie tego wskaźnika przy znacznych obciążeniach zewnętrznych. W tym przypadku złożone formuły są opcjonalne. Jeśli użyjesz odpowiednich współczynników, obliczenia można sprowadzić do prostych schematów:

    Pręt, który spoczywa na jednej sztywnej i jednej przegubowej podporze i odbiera skoncentrowane obciążenie Pręt, który spoczywa na sztywnej i przegubowej podporze, a jednocześnie podlega obciążeniu rozłożonemu Opcje obciążenia dla wspornika, który jest sztywno naprawiono Działanie na strukturę złożonego obciążenia.

Zastosowanie tej metody obliczania ugięcia pozwala zignorować materiał. Dlatego na obliczenia nie mają wpływu wartości jego głównych cech.

Przykład obliczenia ugięcia

Aby zrozumieć proces obliczania sztywności belki i jej maksymalnego ugięcia, możesz skorzystać z prostego przykładu obliczeniowego. To obliczenie jest przeprowadzane dla belki o następujących cechach:

    materiał produkcyjny - drewno gęstość 600 kg/m3 długość 4 m przekrój materiału 150*200 mm masa nakładających się elementów 60 kg/m2 maksymalne obciążenie konstrukcji 249 kg/m elastyczność materiału wynosi 100 000 kgf/m², J równa się 10 kg*m².

Aby obliczyć maksymalne dopuszczalne obciążenie, bierze się pod uwagę ciężar belki, podłóg i podpór. Zaleca się również uwzględnienie ciężaru mebli, sprzętów, wykończeń, ludzi i innych ciężkich rzeczy, które również będą miały wpływ na konstrukcję. Do obliczeń wymagane są następujące informacje:

    waga jednego metra belki; waga m2 podłogi; odległość między belkami; obciążenie użytkowe; obciążenie od przegród na podłodze.

Aby uprościć obliczenia w tym przykładzie, możemy przyjąć masę podłogi jako 60 kg/m², obciążenie na każdą kondygnację jako 250 kg/m², obciążenie ścianek działowych 75 kg/m², a ciężar belki metr wynosi 18 kg. Przy odległości między belkami 60 cm współczynnik k będzie równy 0,6.

Jeśli podstawimy wszystkie te wartości do wzoru, otrzymamy:

q \u003d (60 + 250 + 75) * 0,6 + 18 \u003d 249 kg / m.

Aby obliczyć moment zginający, użyj wzoru f = (5/384) * [(qn * L4) / (E * J)] £ [¦].

Podstawiając do niego dane, otrzymujemy f = (5 / 384) * [(qn * L4) / (E * J)] = (5/384) * [(249 * 44) / (100 000 * 10)] = 0,13020833 * [(249 * 256) / (100 000 * 10)] = 0,13020833 * (63744 / 10 000 000) = 0,13020833 * 0,000063744 = 0,00083 m = 0,83 cm.

Jest to dokładnie wskaźnik ugięcia pod wpływem maksymalnego obciążenia belki. Obliczenia te pokazują, że po przyłożeniu do niego maksymalnego obciążenia ugnie się o 0,83 cm.Jeśli ten wskaźnik jest mniejszy niż 1, dozwolone jest jego użycie pod określonymi obciążeniami.

Zastosowanie takich obliczeń jest uniwersalnym sposobem obliczania sztywności konstrukcji i wielkości ich ugięcia. Samodzielne obliczenie tych wartości jest dość łatwe. Wystarczy znać niezbędne formuły, a także obliczyć wartości.

Niektóre dane należy zebrać w tabeli. Podczas wykonywania obliczeń niezwykle ważne jest zwrócenie uwagi na jednostki miary. Jeśli wartość we wzorze jest w metrach, należy ją przekonwertować na ten formularz.

Takie proste błędy mogą sprawić, że obliczenia staną się bezużyteczne. Aby obliczyć sztywność i maksymalne ugięcie belki, wystarczy znać główne cechy i wymiary materiału. Te dane należy zastąpić kilkoma prostymi formułami.

Źródła:

  • rascheta.net
  • buw.ru
  • 1poderevu.ru
  • www.viascio.ru

Nie ma podobnych postów, ale są ciekawsze.

Możliwe jest wykonanie niezawodnego nakładania się tylko przy odpowiednim rozmiarze belek. Aby określić ten najdokładniejszy rozmiar, musisz wykonać obliczenia. Można to zrobić za pomocą programu online, który jest rodzajem kalkulatora.

Dlaczego musisz liczyć?

Całe obciążenie na zakładkę międzywarstwową spada na drewniane belki, dzięki czemu są one nośne. Integralność budynku i bezpieczeństwo przebywających w nim ludzi zależą od wytrzymałości belek stropowych.
Konieczne jest obliczenie elementów drewnianych w celu określenia dopuszczalnego obciążenia pionowego działającego na nie. Budowa nowego lub przebudowa starego budynku bez wstępnego obliczenia przekroju niesie ze sobą ogromne ryzyko.

W każdej chwili może się zawalić losowo zbudowany strop ze słabych drewnianych belek, co będzie wiązało się z dużymi kosztami finansowymi, a co gorsza, z obrażeniami u ludzi. Belki o dużym przekroju brane z marginesem stworzą dodatkowe obciążenie ścian i podstawy budynku.

Oprócz określenia wytrzymałości wykonuje się obliczenia ugięcia elementów drewnianych. To bardziej determinuje estetyczną stronę budynku. Nawet jeśli mocna belka podłogowa wytrzyma spadający na nią ciężar, może się uginać. Oprócz zepsutego wyglądu uginający się sufit spowoduje dyskomfort w takim pomieszczeniu. Zgodnie z normami ugięcie nie powinno przekraczać 1/250 długości belki.

  • Wejście belek drewnianych wykonanych z drewna w budynku betonowym lub murowanym musi wynosić co najmniej 150 mm. Jeśli zamiast belki stosuje się deskę, jej minimalne wejście wynosi 100 mm. W przypadku domów drewnianych liczba ta jest nieco inna. Minimalne wejście elementu wykonanego z pręta lub płyty wynosi 70 mm;
  • Przy zastosowaniu łączników metalowych rozpiętość powinna być równa długości konstrukcji podłogi. Ciężar sufitu i innych elementów spadnie na metalowe części;
  • Standardowy układ domu ma rozpiętość 2,5–4 m. Można go pokryć sześciometrowym elementem. Duże przęsła pokrywane są belkami klejonymi lub budowane są dodatkowe ścianki działowe.

Korzystając ze zwykłego kalkulatora do obliczania, te zalecenia pomogą w silnym nakładaniu się.

Definicja obciążenia

Zakładka wraz z znajdującymi się na niej przedmiotami tworzy pewne obciążenie na drewnianych belkach. Można go dokładnie obliczyć tylko w organizacjach projektowych. Przybliżone obliczenia wykonuje się za pomocą kalkulatora, stosując następujące zalecenia:

  • Poddasza ocieplone wełną mineralną i obszyte deskami wyróżnia minimalne obciążenie ok. 50 kg/m2. Obliczenie obciążenia odbywa się według wzoru: wartość marginesu bezpieczeństwa – 1,3 mnożymy przez wskaźnik maksymalnego obciążenia – 70.
  • Jeśli zamiast wełny mineralnej zastosuje się cięższy izolator ciepła i masywną obrębioną płytę, obciążenie wzrasta średnio do 150 kg/m2. Całkowite obciążenie można określić w następujący sposób: wartość współczynnika bezpieczeństwa mnoży się przez wskaźnik średniego obciążenia, a do wszystkiego dodaje się wielkość wymaganego obciążenia.
  • Przy obliczaniu poddasza dopuszczalne jest obciążenie do 350 kg / m2. Wynika to z dodania ciężaru podłogi, mebli itp.

Po uporządkowaniu tej definicji, teraz idziemy dalej.

Określenie przekroju i etap montażu elementów stropowych

Proces ten wymaga przestrzegania następujących zasad:

  1. Stosunek szerokości do wysokości konstrukcji wynosi 1,4/1. Dlatego szerokość elementów podłogowych zależy od tego wskaźnika i może wynosić od 40 do 200 mm. Grubość i wysokość elementów drewnianych uzależniona jest od grubości izolacji termicznej ok. 100-3000 mm;
  2. Odległość między elementami, czyli ich podziałka, może wynosić od 300 do 1200 mm. Tutaj należy wziąć pod uwagę wymiary izolacji termicznej z materiałem obszycia. W budynku ramowym odległość między belkami jest równa stopniowi stojaków ramowych;
  3. W przypadku belek drewnianych dozwolone jest lekkie zgięcie, które wynosi 1/200 dla podłogi na poddaszu i 1/350 dla podłogi;
  4. Przy obciążeniu 400 kg/m2 stosunek podziałki do przekroju wynosi 75/100 mm. Ogólnie rzecz biorąc, im większy przekrój belek, tym większa odległość między nimi.

W przypadku korzystania z kalkulatora do określenia przekroju konieczne jest użycie materiałów referencyjnych w celu uzyskania dokładniejszych wyników.

Oprócz dokładnych uzyskanych wyników, wytrzymałość konstrukcji zależy od jakości materiału.

Stosowane są półfabrykaty z drewna iglastego o wilgotności do 14%. Grzyby i owady nie powinny wpływać na drewno. Cóż, aby wydłużyć żywotność drewnianej konstrukcji, przed instalacją przedmioty obrabiane należy poddać działaniu środka antyseptycznego.
W poniższym filmie możesz obejrzeć przykład pracy w programie do obliczania podłóg.

Ładowanie...Ładowanie...