เครื่องคิดเลขคานไม้ คานไม้บนพื้นสำหรับช่วงกว้าง

การคำนวณท่อนซุงสำหรับหลังคา, พื้น, โครงสร้างไม้

ในการคำนวณ คุณจำเป็นต้องรู้ปริมาณหิมะในภูมิภาคนี้ ปริมาณหิมะสำหรับ Udmurtia คือ 320 กก./ม.

เครื่องคิดเลขคานพื้นไม้ที่ทันสมัยที่สุด ...

การคำนวณคานพื้นด้วยมือ

โครงสร้างรับน้ำหนักหลักของพื้นไม้คือคาน พวกเขารับรู้ภาระของน้ำหนักการเติมและภาระการปฏิบัติงานโดยถ่ายโอนไปยังการวิ่งหรือเสา

คาน (ท่อนซุง) มักทำจากไม้สน สปรูซ ลาร์ช สำหรับพื้นและ พื้นห้องใต้หลังคาต้องแห้ง (ความชื้นที่อนุญาตไม่เกิน 14%; at การจัดเก็บที่เหมาะสมไม้ได้รับความชื้นดังกล่าวในหนึ่งปี) ยิ่งลำแสงแห้ง ก็ยิ่งแข็งแรงและหย่อนน้อยลงจากน้ำหนักบรรทุก

คานไม่ควรมีข้อบกพร่องที่ส่งผลต่อลักษณะความแข็งแรง ( จำนวนมากนอต, เอียง, ขด ฯลฯ ) คานต้องผ่านการฆ่าเชื้อและเคลือบด้วยไฟที่จำเป็น

หากคานพื้นของชั้นแรกวางอยู่บนเสาที่ตั้งค่อนข้างบ่อย คานของพื้นประสานและพื้นห้องใต้หลังคาจะวางอยู่บนผนังที่ปลายของมันเท่านั้นและแทบจะไม่มีการวางตัวรองรับไว้ใต้คาน เพื่อไม่ให้คานประสานกันหย่อนควรคำนวณอย่างระมัดระวังและวางที่ระยะห่าง 1 เมตรจากกันหรือใกล้กว่านั้น

ลำแสงที่ทนทานที่สุดในการดัดคือลำแสงที่มีอัตราส่วนกว้างยาว 7: 5 กล่าวคือ ความสูงของลำแสงควรเท่ากับเจ็ดของการวัดบางอย่าง และความกว้างควรเท่ากับห้าของการวัดเดียวกัน ท่อนซุงกลมสามารถรับน้ำหนักได้ดีกว่าคานโค่น แต่มีความแข็งแรงในการดัดงอน้อยกว่า

โดยปกติแล้ว คานจะยุบลงจากแรงกดทับจากน้ำหนักของวัสดุทดแทน พื้น เฟอร์นิเจอร์ คน ฯลฯ การโก่งตัวส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความสูงของลำแสง ไม่ใช่ความกว้าง ตัวอย่างเช่น หากยึดคานที่เหมือนกันสองอันด้วยสลักเกลียวและเดือย คานดังกล่าวจะรับน้ำหนักได้มากเป็นสองเท่าของคานทั้งสองข้างที่วางเรียงต่อกัน ดังนั้นจึงมีกำไรมากขึ้นในการเพิ่มความสูงของลำแสงมากกว่าความกว้าง อย่างไรก็ตาม มีข้อจำกัดในการลดความกว้าง หากลำแสงบางเกินไปก็อาจงอไปด้านข้างได้

สมมติว่าการโก่งตัวของคานของเพดานอินเทอร์เฟสนั้นถือว่าไม่เกิน 1/300 ของความยาวของช่วงคาบเกี่ยวกัน ห้องใต้หลังคา - ไม่เกิน 1/250 หากห้องใต้หลังคาครอบคลุมช่วง 9 ม. (900 ซม.) การโก่งตัวไม่ควรเกิน 3.5 ซม. (900:250 = 3.5 ซม.) สายตาแทบจะมองไม่เห็น แต่การโก่งตัวยังคงอยู่ที่นั่น

การทับซ้อนกันใด ๆ แม้ภายใต้ภาระจะสมบูรณ์แม้ว่าส่วนที่เพิ่มขึ้นของอาคารนั้นจะถูกตัดออกล่วงหน้าในคานที่วางอยู่ ในกรณีนี้ ด้านล่างของลำแสงแต่ละอันจะมีรูปร่างเป็นเส้นโค้งเรียบโดยยกขึ้นตรงกลาง (รูปที่ 1)

ข้าว. 1 คานยกโครงสร้าง (ขนาดเป็นซม.)

ในตอนแรกฝ้าเพดานที่มีคานดังกล่าวจะยกขึ้นเล็กน้อยตรงกลาง แต่จะค่อยๆ ออกจากโหลดและเกือบจะเป็นแนวนอน เพื่อจุดประสงค์เดียวกัน สามารถใช้ท่อนซุงที่โค้งงอไปด้านใดด้านหนึ่งสำหรับคานได้

ความหนาของคานสำหรับพื้นประสานและพื้นห้องใต้หลังคาควรมีความยาวอย่างน้อย 1/24 ตัวอย่างเช่น ติดตั้งคานที่มีความยาว 6 ม. (600 ซม.) ซึ่งหมายความว่าความหนาควรเป็น: 600:24 \u003d 25 ซม. หากจำเป็นต้องแกะสลักคานสี่เหลี่ยมที่มีอัตราส่วนกว้างยาว 7:5 ให้ใช้ท่อนซุงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ซม.

คานสามารถถูกแทนที่ด้วยกระดานสองแผ่นที่มีหน้าตัดทั้งหมดเท่ากับคาน กระดานดังกล่าวมักจะถูกตอกตะปูลงโดยส่ายทุก ๆ 20 ซม.

ด้วยการวางบ่อยขึ้นแทนที่จะใช้ท่อนซุง (คาน) คุณสามารถใช้แผ่นหนาธรรมดาที่วางบนขอบได้

ลองพิจารณาตัวอย่างดังกล่าว หากต้องการขยายช่วง 5 ม. รับน้ำหนัก 1259 กก. ต้องใช้คาน 2 อัน ส่วนสี่เหลี่ยม 200X140 มม. วางทุกๆ 1,000 มม. อย่างไรก็ตาม สามารถแทนที่ด้วยแผงสามแผ่นที่มีส่วน 200X70 มม. วางทุก ๆ 500 มม. หรือสี่แผ่นที่มีส่วน 200X50 มม. วางทุก ๆ 330 มม. (รูปที่ 2)

ข้าว. 2 การจัดเรียงของบล็อกและคานไม้กระดาน

ความจริงก็คือบอร์ดที่มีส่วน 200X70 มม. สามารถรับน้ำหนักได้ 650 กก. ส่วน 200X50 มม. - 420 กก. โดยรวมแล้วพวกเขาจะทนต่อภาระที่คาดหวัง

ในการเลือกหน้าตัดของคานกลมหรือสี่เหลี่ยมสำหรับน้ำหนัก 400 กก. ต่อพื้น 1 ตร.ม. คุณสามารถใช้ข้อมูลในตารางหรือการคำนวณข้างต้นได้

ส่วนที่อนุญาตของคานของพื้นระหว่างพื้นและห้องใต้หลังคาขึ้นอยู่กับช่วงที่รับน้ำหนัก 400 กก

ช่วง (ม.)	ระยะห่างระหว่างคาน (ม.)	เส้นผ่าศูนย์กลางล็อก (ซม.)	ส่วนของแท่ง (ความสูงถึงความกว้าง ซม.)
2	1	13	12×8
	0,6	11	10x7
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

ปลายคานของพื้นประสานและพื้นห้องใต้หลังคาของอาคารไม้ถูกตัดด้วยกระทะที่ครอบฟันบนสำหรับความหนาทั้งหมดของผนัง

ในการเลือกคานคุณสามารถใช้ตารางที่พัฒนาโดย I. Stoyanov

การเลือกคานพื้นไม้

โหลด kg/rm	ส่วนตัดขวางของคานที่มีความยาวช่วง m
โหลด kg/rm	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
150	5x14	5×16	6×18	8×18	8×20	10×20	10×22
200	5×16	5x18	7x18	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	7x18	8×20	10×22	12×22	16×22	20×00

โหลดบนพื้นประกอบด้วยมวลของตัวเองและโหลดชั่วคราวที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของบ้าน น้ำหนักของตัวเองของ interfloor พื้นไม้ขึ้นอยู่กับการออกแบบของฝ้าเพดาน ฉนวนที่ใช้และมักจะ 220-230 กก. / ตร.ม. ห้องใต้หลังคา - ขึ้นอยู่กับมวลของฉนวน - 250-300 กก. / ตร.ม. โหลดชั่วคราวบนพื้นห้องใต้หลังคาเป็น 100 กก. / ตร.ม. บนอินเทอร์เฟส - 200 กก. / ตร.ม. เพื่อกำหนดภาระทั้งหมดต่อหนึ่ง ตารางเมตรการทับซ้อนกันระหว่างการทำงานของบ้านเพิ่มภาระชั่วคราวและของตัวเองและผลรวมของพวกเขาคือค่าที่ต้องการ

ประหยัดที่สุดในแง่ของการใช้ไม้คือคานที่มีความหนา 5 และสูง 15-18 ซม. โดยมีระยะห่างระหว่างพวกเขา 40-60 ซม. และฉนวนขนแร่

นี่คือตารางคำนวณห้องใต้หลังคาเย็น

ช่วงสูงสุดของคานพื้นห้องใต้หลังคา ห้องใต้หลังคาที่ไม่ได้ใช้

โปรแกรมคำนวณคานพื้นไม้- เครื่องมือขนาดเล็กและสะดวกที่จะทำให้การคำนวณพื้นฐานสำหรับการกำหนดส่วนตัดขวางของคานและขั้นตอนการติดตั้งง่ายขึ้นเมื่อสร้างพื้นประสาน

คำแนะนำในการใช้งานโปรแกรม

โปรแกรมที่พิจารณามีขนาดเล็กและไม่ต้องติดตั้งเพิ่มเติม

อินเทอร์เฟซโปรแกรม

เพื่อให้ชัดเจนขึ้น ให้พิจารณาแต่ละรายการของโปรแกรม:

วัสดุ- เลือกวัสดุที่ต้องการจากไม้หรือท่อนซุง
ประเภทลำแสง- คานหรือท่อนซุง
ขนาด- ยาว สูง กว้าง.
ระยะห่างของลำแสง- ระยะห่างระหว่างคาน โดยการเปลี่ยนพารามิเตอร์นี้ (รวมถึงมิติข้อมูล) คุณจะได้อัตราส่วนที่เหมาะสมที่สุด

SNiP 2.01.07-85

ด้วยการโก่งตัวสัมพัทธ์การทำลาย คานไม้มักจะมาจาก การดัดตามขวางซึ่งเกิดความเค้นอัดและแรงดึงในส่วนคาน ในตอนแรก ไม้ทำงานได้อย่างยืดหยุ่น จากนั้นจะเกิดการเสียรูปของพลาสติก ในขณะที่ในเขตบีบอัด เส้นใยที่รุนแรง (พับ) จะถูกบดขยี้ แกนกลางจะตกลงมาต่ำกว่าจุดศูนย์ถ่วง ด้วยโมเมนต์ดัดที่เพิ่มขึ้น การเปลี่ยนรูปของพลาสติกเพิ่มขึ้นและการทำลายเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการแตกร้าวของเส้นใยที่ยืดมาก การโก่งตัวสัมพัทธ์สูงสุดของคานและคานของหลังคาไม่ควรเกิน 1/200

โปรแกรมคำนวณคานพื้นไม้- เครื่องมือขนาดเล็กและสะดวกที่จะลดความซับซ้อนในการคำนวณพื้นฐานสำหรับการกำหนดส่วนตัดขวางของลำแสงและขั้นตอนของการติดตั้งเมื่อติดตั้งฝ้าเพดานอินเทอร์ฟลอร์

คำแนะนำในการใช้งานโปรแกรม

โปรแกรมที่พิจารณามีขนาดเล็กและไม่ต้องติดตั้งเพิ่มเติม

เพื่อให้ชัดเจนขึ้น ให้พิจารณาแต่ละรายการของโปรแกรม:

วัสดุ- เลือกวัสดุที่ต้องการจากไม้หรือท่อนซุง
ประเภทลำแสง- คานหรือท่อนซุง
ขนาด- ยาว สูง กว้าง.
ระยะห่างของลำแสง- ระยะห่างระหว่างคาน โดยการเปลี่ยนพารามิเตอร์นี้ (รวมถึงมิติข้อมูล) คุณจะได้อัตราส่วนที่เหมาะสมที่สุด

SNiP 2.01.07-85

ด้วยการโก่งตัวสัมพัทธ์การทำลายของคานไม้มักเกิดจากการดัดตามขวาง ซึ่งความเค้นอัดและแรงดึงเกิดขึ้นที่หน้าตัดของคาน ในตอนแรก ไม้ทำงานได้อย่างยืดหยุ่น จากนั้นจะเกิดการเสียรูปของพลาสติก ในขณะที่ในเขตบีบอัด เส้นใยที่รุนแรง (พับ) จะถูกบดขยี้ แกนกลางจะตกลงมาต่ำกว่าจุดศูนย์ถ่วง ด้วยโมเมนต์ดัดที่เพิ่มขึ้น การเปลี่ยนรูปของพลาสติกเพิ่มขึ้นและการทำลายเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการแตกร้าวของเส้นใยที่ยืดมาก การโก่งตัวสัมพัทธ์สูงสุดของคานและคานของหลังคาไม่ควรเกิน 1/200

เมื่อออกแบบระบบหลังคาของอาคารขนาดเล็ก (บ้านส่วนตัว โรงจอดรถ ยุ้งฉาง ฯลฯ) จะใช้องค์ประกอบรับน้ำหนัก เช่น คานไม้ช่วงเดียว ออกแบบมาเพื่อครอบคลุมช่วงและทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการวางพื้นบนหลังคา ในขั้นตอนการวางแผนและสร้างโครงการสำหรับอาคารในอนาคตจำเป็นต้องคำนวณความสามารถในการรับน้ำหนักของคานไม้

คานไม้ถูกออกแบบมาเพื่อครอบคลุมช่วงและทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการวางพื้นบนหลังคา

กฎพื้นฐานสำหรับการเลือกและติดตั้งคานช่วงเดียว

กระบวนการคำนวณ การเลือก และการวางองค์ประกอบรับน้ำหนักควรเข้าหาด้วยความรับผิดชอบทั้งหมด เนื่องจากความน่าเชื่อถือและความทนทานของพื้นทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ ตลอดระยะเวลาหลายศตวรรษของการดำรงอยู่ของอุตสาหกรรมการก่อสร้าง กฎบางอย่างสำหรับการออกแบบระบบหลังคาได้รับการพัฒนา ซึ่งมีข้อสังเกตดังต่อไปนี้:

ความยาวของคานช่วงเดียว ขนาด และจำนวนจะถูกกำหนดหลังจากวัดช่วงที่จะครอบคลุม สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาว่ายึดติดกับผนังอาคารอย่างไร
ในผนังที่สร้างจากบล็อกหรืออิฐ องค์ประกอบที่รับน้ำหนักควรลึกอย่างน้อย 15 ซม. หากทำจากไม้และอย่างน้อย 10 ซม. หากใช้ไม้กระดาน คานควรจะลึกอย่างน้อย 7 ซม. ในผนังจากบ้านไม้ซุง
ความกว้างของช่วงที่เหมาะสมที่สุดซึ่งเหมาะสำหรับการทับซ้อนกับคานไม้อยู่ในช่วง 250-400 ซม. ในกรณีนี้ ความยาวสูงสุดของคานคือ 6 ม. หากต้องการองค์ประกอบแบริ่งที่ยาวขึ้น ขอแนะนำให้ติดตั้งตัวรองรับระดับกลาง

การคำนวณภาระที่กระทำบนพื้น

หลังคาจะถ่ายน้ำหนักไปยังส่วนรับน้ำหนัก ซึ่งประกอบด้วยน้ำหนักของตัวเอง รวมถึงน้ำหนักของที่ใช้แล้ว วัสดุฉนวนกันความร้อน, น้ำหนักในการใช้งาน (วัตถุ, เฟอร์นิเจอร์, คนที่เดินบนมันได้ในกระบวนการทำงานบางอย่าง) เช่นเดียวกับภาระตามฤดูกาล (เช่น หิมะ) คุณไม่น่าจะสามารถทำการคำนวณที่แน่นอนได้ที่บ้าน ในการทำเช่นนี้คุณต้องติดต่อองค์กรออกแบบเพื่อขอความช่วยเหลือ มากกว่า การคำนวณอย่างง่ายคุณสามารถทำได้ด้วยตัวเองดังนี้:

รูปที่ 1 ตารางระยะห่างขั้นต่ำที่อนุญาตระหว่างคาน

สำหรับพื้นห้องใต้หลังคาซึ่งหุ้มฉนวนด้วยวัสดุน้ำหนักเบา (เช่น ขนแร่) ซึ่งไม่ได้รับผลกระทบจากการใช้งานจำนวนมาก เราสามารถพูดได้ว่าหลังคาโดยเฉลี่ย 1 ม. 2 มีน้ำหนัก 50 กก. ตาม GOST สำหรับกรณีดังกล่าวโหลดจะเท่ากับ: 70 * 1.3 \u003d 90 กก. / ม. 2 โดยที่ 1.3 คือระยะขอบของความปลอดภัยและ 70 (กก. / ม. 2) เป็นค่ามาตรฐานสำหรับด้านบน ตัวอย่าง. โหลดทั้งหมดจะเท่ากับ: 50 + 90 \u003d 140 กก. / ม. 2
ถ้ามากกว่า วัสดุหนักจากนั้นค่ามาตรฐานตาม GOST จะเท่ากับ 150 กก. / ม. 2 จากนั้นโหลดทั้งหมด: 150 * 1.3 + 50 \u003d 245 กก. / ม. 2
สำหรับห้องใต้หลังคา ค่าที่กำหนดจะเท่ากับ 350 กก. / ม. 2 และสำหรับการทับซ้อนกันของอินเทอร์เฟส - 400 กก. / ม. 2

เมื่อเรียนรู้ภาระแล้วคุณสามารถเริ่มคำนวณขนาดของคานไม้ช่วงเดียวได้

การคำนวณส่วนของคานไม้และขั้นตอนการวาง

ความสามารถในการรับน้ำหนักของคานขึ้นอยู่กับหน้าตัดและขั้นตอนการวาง. ปริมาณเหล่านี้สัมพันธ์กัน ดังนั้นจึงคำนวณพร้อมกัน รูปร่างที่เหมาะสมที่สุดสำหรับคานพื้นเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่มีอัตราส่วนกว้างยาว 1.4: 1 นั่นคือความสูงควรมากกว่าความกว้าง 1.4 เท่า

ระยะห่างระหว่างองค์ประกอบที่อยู่ติดกันควรมีอย่างน้อย 0.3 ม. และไม่เกิน 1.2 ม. ในกรณีที่ติดตั้งฉนวนม้วนพวกเขาพยายามทำตามขั้นตอนที่จะเท่ากับความกว้าง

ถ้าได้รับการออกแบบ บ้านกรอบจากนั้นความกว้างจะถูกนำมาเท่ากับขั้นตอนระหว่างชั้นวางของเฟรม

ในการกำหนดขนาดคานขั้นต่ำที่อนุญาตด้วยขั้นตอนการวาง 0.5 และ 1.0 ม. คุณสามารถใช้ตารางพิเศษ (รูปที่ 1)

การคำนวณทั้งหมดต้องทำตามกฎและระเบียบที่มีอยู่อย่างเคร่งครัด หากมีข้อสงสัยเกี่ยวกับความถูกต้องของการคำนวณ ขอแนะนำให้ปัดเศษค่าที่ได้รับ

ในการเลือกส่วนตัดขวางของลำแสงคุณต้องกำหนดโมเมนต์ดัดสูงสุดในนั้นก่อน ( เอ็ม ) และสำหรับขนาดเฉพาะของส่วนลำแสง (ความกว้างและความสูง) กำหนดความเค้นสูงสุด (  ). ส่วนตัดขวางถูกเลือกเพื่อให้เกิดความเครียด (  ) ไม่เกินความต้านทานที่คำนวณได้ของวัสดุคาน (ในกรณีนี้คือไม้) R ยู . เพื่อให้แน่ใจว่าเศรษฐกิจของการเลือกส่วนมีความจำเป็นที่ความแตกต่างระหว่าง  และ R คุณตัวเล็กที่สุด การคำนวณดังกล่าวหมายถึง "การคำนวณความจุแบริ่ง" (หรือ "การคำนวณสำหรับกลุ่ม I ของสถานะจำกัด")

หลังจากเลือกส่วนตามความจุของแบริ่ง "การคำนวณโดยการเสียรูป" จะดำเนินการ (กล่าวคือ "การคำนวณโดยกลุ่ม II ของสถานะขีด จำกัด") เช่น การโก่งตัวของลำแสงถูกกำหนดและประเมินการอนุญาต หากเลือกส่วนของลำแสงตามความสามารถในการรับน้ำหนัก การโก่งตัวมากกว่าส่วนที่อนุญาต ส่วนนั้นจะเพิ่มขึ้นเพิ่มเติม หากน้อยกว่า จะไม่มีการเปลี่ยนแปลง

2.5. การคำนวณความจุแบริ่ง

โมเมนต์ดัดสูงสุด เอ็ม ในลำแสงถูกกำหนดตามกฎของกลศาสตร์ (ความแรงของวัสดุ) โดยสูตร

ที่ไหน q)

l - ช่วงลำแสง ( ม).

ความเครียดในลำแสง  ถูกกำหนดโดยสูตร

, (2)

ที่ไหน ม -โมเมนต์ดัด ( กิโลนิวตัน) กำหนดโดยสูตร (1),

W– โมดูลัสส่วน ( ม 3 ).

, (3)

ที่ไหน ข, ชม- ตามลำดับ ความกว้างและความสูงของส่วนคาน

ตัวอย่าง. ช่วงบีม l = 3.6 ฉัน = 2.56 กิโลนิวตัน/ม.ตรวจสอบส่วนลำแสง0.10.2 ม(ด้านใหญ่ - สูง)

= 4.15 กิโลนิวตัน

= 0.00056 ม 3

= 6 200 กิโลนิวตัน/เมตร 2 (kPa) =6.2 MPa R ยู =13 MPa

ดังนั้นส่วนตัดขวางคือ0.10.14 มเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความแข็งแรง (ความสามารถในการรับน้ำหนักบรรทุก) อย่างไรก็ตาม ความเค้นสูงสุดที่ได้รับ  ความต้านทานการออกแบบไม้ประมาณครึ่งหนึ่ง R ยู, เช่น. "ขอบด้านความปลอดภัย" มีขนาดใหญ่เกินสมควร ลดหน้าตัดเป็น0.10.14 มและตรวจสอบความเป็นไปได้ของการยอมรับ

= 0.000327ม 3

= 12 691kPa = 12.7 MPa MPa

"Margin" ที่ส่วนของ 0.1 0.14 มน้อยกว่า 5% ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพอย่างเต็มที่ ดังนั้นเราจึงยอมรับ (on เวทีนี้) ส่วน 0.1 0.14 เมตร

2.6. การคำนวณการเสียรูป

การโก่งตัวของลำแสง ฉ กำหนดโดยสูตร (ความต้านทานของวัสดุ)

, (4)

โดยที่) เกี่ยวกับการคำนวณการเสียรูป (ดูตารางที่ 4)

l - ช่วงลำแสง ( ม);

อีคือ โมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุบีม กล่าวคือ ไม้ (kPa);

ฉัน – โมเมนต์ความเฉื่อยของส่วนลำแสง ( ม 4)

, (5)

โดยที่การกำหนดจะเหมือนกับในสูตร (2)

II =1.8 กิโลนิวตัน/เมตร, E = 10 000 MPa = 10 7 kPa (ดูหัวข้อ 3.1), ช่วงลำแสง l = 3.6เมตรตรวจสอบส่วนลำแสง0.10.14 เมตร

= 0.0000228 ม 4 = 2.28 10 -5 ม 4

= 0.0173ม= 1.73 ซม

การโก่งตัวของลำแสงสัมพัทธ์เช่น อัตราส่วนการโก่งตัว ฉถึงช่วง l, ในกรณีนี้คือ

การโก่งตัวสัมพัทธ์ที่ได้จะน้อยกว่าค่าที่อนุญาต (1/200) ในเรื่องนี้เรายอมรับหน้าตัดของลำแสง0.10.14 มเป็นขั้นสุดท้ายตอบสนองความต้องการของแบริ่งไม่เพียง แต่ยังเปลี่ยนรูป

เห็นได้ชัดว่า โครงสร้างอาคารอื่นๆ ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับทั้งความสามารถในการรับน้ำหนักและความสามารถในการเปลี่ยนรูป การตรวจสอบความสอดคล้องของพารามิเตอร์กับข้อกำหนดทั้งสองไม่ได้ดำเนินการเฉพาะในกรณีที่มีความชัดเจนโดยไม่มีการคำนวณว่าเป็นไปตามข้อกำหนดข้อใดข้อหนึ่งอย่างแน่นอน

ภายใต้การกระทำของการบรรทุกคานไม้สามารถรับการโก่งตัวค่อนข้างมากอันเป็นผลมาจากการทำงานปกติของพวกเขาถูกรบกวน ดังนั้นนอกเหนือจากการคำนวณสำหรับสถานะขีด จำกัด กลุ่มแรก (ความแข็งแกร่ง) จำเป็นต้องทำการคำนวณคานไม้สำหรับกลุ่มที่สองเช่น

โดยโค้ง การคำนวณคานไม้สำหรับการโก่งตัวจะดำเนินการกับโหลดมาตรฐาน โหลดมาตรฐานนั้นได้มาจากการหารโหลดที่คำนวณด้วยปัจจัยความปลอดภัยของโหลด

การคำนวณ ภาระกฎเกณฑ์การคำนวณคานไม้จะดำเนินการโดยอัตโนมัติในการให้บริการ การทำงานปกติของคานเป็นไปได้หากการโก่งตัวที่คำนวณได้ของคานไม้ไม่เกินการโก่งตัว กฎหมาย. เอกสารกำกับดูแลมีการกำหนดข้อกำหนดเชิงสร้างสรรค์และสุนทรียภาพทางจิตวิทยา

นำเสนอใน SP64.13330.2011 "โครงสร้างไม้" ขาขื่อ b) คานคานเท้าแขน c) โครงถัก คานติดกาว (ยกเว้นคานคานเท้าแขน) ง) แผ่นพื้น จ) เครื่องกลึง การปูพื้น 4 องค์ประกอบแบริ่งของหุบเขา 5 แผงและส่วนประกอบครึ่งบน 1/2501/2001/2001/1501/3001/250

1. ข้อกำหนดด้านสุนทรียศาสตร์และจิตวิทยาสำหรับการโก่งตัวของคานไม้

นำเสนอใน SP20.13330.2011 “โหลดและผลกระทบ” ภาคผนวก E.2

องค์ประกอบโครงสร้าง การโก่งตัวในแนวตั้ง 2 คาน, โครงถัก, คานขวาง, คาน, แผ่นพื้น, พื้น (รวมถึงซี่โครงตามขวางของแผ่นพื้นและพื้น):<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.

ในการสร้างบ้านไม้จำเป็นต้องคำนวณความสามารถในการรับน้ำหนักของคานไม้ ความสำคัญเป็นพิเศษในคำศัพท์การก่อสร้างก็คือคำจำกัดความของการโก่งตัว

หากไม่มีการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์เชิงคุณภาพของพารามิเตอร์ทั้งหมด เป็นไปไม่ได้เลยที่จะสร้างบ้านจากบาร์ ด้วยเหตุนี้ก่อนเริ่มการก่อสร้างจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องคำนวณการโก่งตัวของคานไม้อย่างถูกต้อง การคำนวณเหล่านี้จะรับประกันความมั่นใจของคุณในคุณภาพและความน่าเชื่อถือของอาคาร

สิ่งที่จำเป็นในการคำนวณให้ถูกต้อง

การคำนวณความจุแบริ่งและการโก่งตัวของคานไม้ไม่ใช่เรื่องง่ายอย่างที่เห็นในแวบแรก ในการพิจารณาจำนวนบอร์ดที่คุณต้องการ และขนาดที่ควรจะเป็น คุณต้องใช้เวลานานมาก หรือคุณสามารถใช้เครื่องคิดเลขของเราก็ได้

ขั้นแรกคุณต้องวัดช่วงที่คุณจะคลุมด้วยคานไม้

ประการที่สองให้ความสนใจเป็นพิเศษกับวิธีการยึด เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งว่าองค์ประกอบการตรึงจะเข้าไปในผนังได้ลึกเพียงใด หลังจากนั้น คุณจะสามารถคำนวณความจุแบริ่งพร้อมกับการโก่งตัวและพารามิเตอร์อื่นๆ ที่สำคัญไม่แพ้กันอีกจำนวนหนึ่ง

ความยาว

พารามิเตอร์นี้กำหนดโดยความยาวของช่วง อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่ทั้งหมด คุณต้องทำการคำนวณด้วยมาร์จิ้นบางส่วน

สิ่งสำคัญ! หากคานไม้ฝังอยู่ในผนัง สิ่งนี้จะส่งผลโดยตรงต่อความยาวและการคำนวณเพิ่มเติมทั้งหมด

เมื่อคำนวณวัสดุที่ใช้ทำบ้านมีความสำคัญเป็นพิเศษ หากเป็นอิฐ กระดานจะถูกติดตั้งในรัง ความลึกประมาณ 100-150 มม.

เมื่อพูดถึงอาคารไม้ พารามิเตอร์ตาม SNiP จะแตกต่างกันอย่างมาก ตอนนี้ความลึก 70-90 มม. ก็เพียงพอแล้ว โดยธรรมชาติแล้ว สิ่งนี้จะเปลี่ยนความจุแบริ่งสุดท้ายด้วย

หากใช้แคลมป์หรือตัวยึดในระหว่างกระบวนการติดตั้ง ความยาวของท่อนซุงหรือแผงจะสอดคล้องกับช่องเปิด พูดง่ายๆ ก็คือ คำนวณระยะห่างจากผนังหนึ่งไปอีกผนังหนึ่ง จากนั้นคุณจะพบความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้างทั้งหมด

สิ่งสำคัญ! เมื่อสร้างทางลาดหลังคาท่อนซุงจะถูกยกออกจากผนัง 30-50 เซนติเมตร สิ่งนี้จะต้องนำมาพิจารณาเมื่อคำนวณความสามารถของโครงสร้างในการรับน้ำหนัก

น่าเสียดายที่ทุกอย่างไม่ได้ขึ้นอยู่กับจินตนาการของสถาปนิกในเรื่องคณิตศาสตร์เท่านั้น สำหรับกระดานที่มีขอบ ความยาวสูงสุดคือหกเมตร มิฉะนั้น ความจุแบริ่งจะลดลงและการโก่งตัวจะใหญ่ขึ้น

พูดได้เลยว่าตอนนี้ไม่ใช่เรื่องแปลกสำหรับบ้านที่มีระยะ 10-12 เมตร ในกรณีนี้จะใช้ไม้ที่ติดกาว

อาจเป็นไอบีมหรือสี่เหลี่ยมก็ได้ คุณสามารถใช้การรองรับเพื่อความน่าเชื่อถือที่มากขึ้น ผนังหรือเสาเพิ่มเติมนั้นสมบูรณ์แบบในคุณภาพ

คำแนะนำ! ผู้สร้างหลายคนหากจำเป็น ให้ใช้โครงถักเพื่อป้องกันช่วงที่ยาว

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับวิธีการคำนวณ

ในกรณีส่วนใหญ่ คานช่วงเดียวใช้ในการก่อสร้างแนวราบ

พวกเขาสามารถอยู่ในรูปแบบของท่อนไม้กระดานหรือคาน ความยาวขององค์ประกอบอาจแตกต่างกันไปในช่วงกว้าง ในกรณีส่วนใหญ่ ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของโครงสร้างที่คุณกำลังจะสร้างโดยตรง

ความสนใจ! เครื่องคำนวณการโก่งตัวที่แสดงในตอนท้ายของหน้าจะช่วยให้คุณสามารถคำนวณค่าทั้งหมดโดยใช้เวลาน้อยที่สุด การใช้โปรแกรมก็เพียงพอที่จะป้อนข้อมูลพื้นฐาน

บทบาทขององค์ประกอบรับน้ำหนักในโครงสร้างนั้นเล่นด้วยแท่งไม้ซึ่งมีความสูงของส่วนตั้งแต่ 140 ถึง 250 มม. ความหนาอยู่ในช่วง 55-155 มม. เป็นพารามิเตอร์ที่ใช้บ่อยที่สุดในการคำนวณกำลังรับน้ำหนักของคานไม้

บ่อยครั้งที่ผู้สร้างมืออาชีพใช้รูปแบบการติดตั้งแบบคานขวางเพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับโครงสร้าง เป็นเทคนิคที่ให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดโดยใช้เวลาและวัสดุน้อยที่สุด

หากเราพิจารณาความยาวของช่วงที่เหมาะสมที่สุดเมื่อคำนวณความสามารถในการรับน้ำหนักของคานไม้ จะเป็นการดีที่สุดที่จะจำกัดจินตนาการของสถาปนิกให้อยู่ในช่วงตั้งแต่สองถึงครึ่งถึงสี่เมตร

ความสนใจ! ส่วนที่ดีที่สุดสำหรับคานไม้คือพื้นที่ที่มีความสูงและความกว้างสัมพันธ์กัน 1.5 ต่อ 1

วิธีการคำนวณความจุแบริ่งและการโก่งตัว

เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การยอมรับว่าในช่วงหลายปีที่ผ่านมาของการฝึกปฏิบัติในการค้าอาคาร มีการพัฒนาหลักการบางอย่างซึ่งมักใช้เพื่อคำนวณความจุแบริ่ง:

มาถอดรหัสค่าของตัวแปรแต่ละตัวในสูตรกัน:

ตัวอักษร M ที่จุดเริ่มต้นของสูตรแสดงถึงโมเมนต์ดัด คำนวณเป็น kgf * m. W หมายถึงโมเมนต์ความต้านทาน หน่วย cm3.

การคำนวณการโก่งตัวของคานไม้เป็นส่วนหนึ่งของสูตรข้างต้น ตัวอักษร Mu แสดงให้เราเห็นตัวบ่งชี้นี้ ในการค้นหาพารามิเตอร์จะใช้สูตรต่อไปนี้:

มีเพียงสองตัวแปรในสูตรการคำนวณการโก่งตัว แต่เป็นตัวแปรที่กำหนดความสามารถรับน้ำหนักของคานไม้ในท้ายที่สุด:

สัญลักษณ์ q แสดงน้ำหนักที่บอร์ดรับได้ ในทางกลับกัน ตัวอักษร l คือความยาวของคานไม้หนึ่งอัน

ความสนใจ! ผลลัพธ์ของการคำนวณความจุแบริ่งและการโก่งตัวขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้ทำลำแสงตลอดจนวิธีการประมวลผล

การคำนวณการโก่งตัวอย่างถูกต้องมีความสำคัญเพียงใด

พารามิเตอร์นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความแข็งแรงของโครงสร้างทั้งหมด ความจริงก็คือความเสถียรของลำแสงเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอสำหรับการบริการที่ยาวนานและเชื่อถือได้ เพราะเมื่อเวลาผ่านไป การโก่งตัวของลำแสงภายใต้โหลดสามารถเพิ่มขึ้นได้

การโก่งตัวไม่เพียงแต่ทำลายความสวยงามของพื้นเท่านั้น หากพารามิเตอร์นี้เกิน 1/250 ของความยาวทั้งหมดขององค์ประกอบพื้น ความน่าจะเป็นของเหตุฉุกเฉินจะเพิ่มขึ้นเป็นสิบเท่า

ทำไมคุณต้องมีเครื่องคิดเลข

เครื่องคิดเลขที่แสดงด้านล่างจะช่วยให้คุณสามารถคำนวณการโก่งตัว ความสามารถในการรับน้ำหนัก และพารามิเตอร์อื่นๆ อีกมากมายโดยไม่ต้องใช้สูตรและการคำนวณ เพียงไม่กี่วินาที ข้อมูลบ้านในอนาคตของคุณจะพร้อม

ในการก่อสร้างแบบปัจเจกบุคคลสมัยใหม่ มีการใช้คานไม้ในเกือบทุกโครงการ แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะหาอาคารที่ไม่ใช้พื้นไม้ คานไม้ใช้สำหรับปูพื้นและเป็นองค์ประกอบรับน้ำหนัก เพื่อรองรับพื้นระหว่างพื้นและห้องใต้หลังคา

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าคานไม้สามารถลดลงได้ภายใต้อิทธิพลของน้ำหนักต่างๆ

ค่านี้ - ลูกศรโก่งตัว - ขึ้นอยู่กับวัสดุ ลักษณะของโหลด และลักษณะทางเรขาคณิตของโครงสร้าง การโก่งตัวเล็กน้อยเป็นที่ยอมรับได้อย่างสมบูรณ์ เมื่อเราเดิน เช่น บนพื้นไม้ เรารู้สึกว่าพื้นมีสปริงเล็กน้อย แต่หากการเสียรูปดังกล่าวไม่มีนัยสำคัญ ก็จะไม่รบกวนเรามากนัก

สามารถทนต่อการโก่งตัวได้มากเพียงใดนั้นพิจารณาจากปัจจัยสองประการ:

การโก่งตัวต้องไม่เกินค่าที่อนุญาตที่คำนวณได้การโก่งตัวต้องไม่รบกวนการทำงานของอาคาร

หากต้องการทราบจำนวนชิ้นที่ทำจากไม้จะเสียรูปในกรณีใดกรณีหนึ่ง คุณต้องคำนวณความแข็งแรงและความแข็งแกร่ง การคำนวณประเภทนี้อย่างละเอียดและละเอียดเป็นงานของวิศวกรโยธา อย่างไรก็ตาม ด้วยทักษะในการคำนวณทางคณิตศาสตร์และรู้สูตรบางอย่างจากหลักสูตรความแข็งแรงของวัสดุ จึงค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะคำนวณคานไม้อย่างอิสระ

อาคารใด ๆ จะต้องแข็งแกร่ง

นั่นคือเหตุผลที่ว่าทำไมคานพื้นจึงได้รับการตรวจสอบความแข็งแรงเป็นอันดับแรก เพื่อให้โครงสร้างสามารถรับน้ำหนักที่จำเป็นทั้งหมดได้โดยไม่ยุบ นอกจากความแข็งแรงแล้ว โครงสร้างต้องมีความแข็งแกร่งและความมั่นคงด้วย ปริมาณการโก่งตัวเป็นองค์ประกอบของการคำนวณความแข็ง

ความแข็งแกร่งและความแข็งแกร่งเชื่อมโยงกันอย่างแยกไม่ออก ขั้นแรกให้ทำการคำนวณความแข็งแรง จากนั้นใช้ผลลัพธ์ที่ได้ การคำนวณการโก่งตัวสามารถคำนวณได้

หากต้องการออกแบบบ้านในชนบทของคุณเองอย่างเหมาะสม ไม่จำเป็นต้องรู้ความแข็งแกร่งของวัสดุทั้งหมด แต่มันไม่คุ้มที่จะเจาะลึกลงไปในการคำนวณที่มีรายละเอียดมากเกินไป เช่นเดียวกับการคำนวณตัวเลือกการออกแบบต่างๆ

เพื่อไม่ให้เข้าใจผิด จะดีกว่าถ้าใช้การคำนวณแบบขยาย โดยใช้รูปแบบง่ายๆ และเมื่อคำนวณโหลดบนองค์ประกอบรับน้ำหนัก ให้เพิ่มระยะขอบเล็กน้อยเสมอ

อัลกอริธึมการคำนวณการโก่งตัว

ลองพิจารณารูปแบบการคำนวณแบบง่าย ละเว้นข้อกำหนดพิเศษบางรายการ และสูตรสำหรับการคำนวณกรณีโหลดหลักสองกรณีที่ใช้ในการก่อสร้าง

คุณต้องทำสิ่งต่อไปนี้:

ร่างแบบแผนการออกแบบและกำหนดลักษณะทางเรขาคณิตของลำแสง กำหนดภาระสูงสุดขององค์ประกอบแบริ่งนี้ หากจำเป็น ให้ตรวจสอบความแข็งแรงของลำแสงในแง่ของโมเมนต์ดัด คำนวณการโก่งตัวสูงสุด

รูปแบบการคำนวณของลำแสงและโมเมนต์ความเฉื่อย

รูปแบบการคำนวณค่อนข้างง่ายที่จะทำ ต้องรู้ขนาดและรูปร่าง ภาพตัดขวางองค์ประกอบโครงสร้างวิธีการรองรับตลอดจนช่วงนั่นคือระยะห่างระหว่างส่วนรองรับ ตัวอย่างเช่น หากคุณวางคานรองรับพื้นบนผนังรับน้ำหนักของบ้าน และระยะห่างระหว่างผนังคือ 4 ม. ช่วงนั้นจะเป็น ล. = 4 ม.

คานไม้คำนวณตามการรองรับอย่างอิสระ หากเป็นคานพื้น จะใช้โครงร่างที่มีการกระจายโหลด q อย่างสม่ำเสมอ หากจำเป็นต้องกำหนดความโค้งงอจากภาระที่มีความเข้มข้น (เช่นจากเตาขนาดเล็กที่วางอยู่บนพื้นโดยตรง) ให้ใช้โครงร่างที่มีภาระเข้มข้น F เท่ากับน้ำหนักที่จะสร้างแรงกดบนโครงสร้าง

ในการกำหนดปริมาณการโก่งตัว f จำเป็นต้องใช้คุณลักษณะทางเรขาคณิตเช่นโมเมนต์ความเฉื่อยของส่วน J

สำหรับส่วนสี่เหลี่ยม โมเมนต์ความเฉื่อยคำนวณโดยสูตร:

J=b*h^3/12 โดยที่:

b - ความกว้างของส่วน

h คือความสูงของส่วนคาน

ตัวอย่างเช่น สำหรับส่วนที่มีขนาด 15x20 ซม. โมเมนต์ความเฉื่อยจะเท่ากับ:

J=15*20^3/12=10,000 cm^4=0.0001 m^4.

ที่นี่คุณต้องให้ความสนใจกับความจริงที่ว่าโมเมนต์ความเฉื่อยของส่วนสี่เหลี่ยมขึ้นอยู่กับว่ามันถูกวางในอวกาศอย่างไร หากวางลำแสงไว้บนส่วนรองรับที่มีด้านกว้างโมเมนต์ความเฉื่อยจะน้อยลงและการโก่งตัวจะมากขึ้น

ทุกคนสามารถสัมผัสได้ถึงผลกระทบนี้ในทางปฏิบัติ ทุกคนรู้ดีว่ากระดานที่วางตามปกติจะงอมากกว่ากระดานเดียวกันที่วางอยู่บนขอบ คุณสมบัตินี้สะท้อนให้เห็นเป็นอย่างดีในสูตรสำหรับคำนวณโมเมนต์ความเฉื่อย

การกำหนดโหลดสูงสุด

ในการกำหนดน้ำหนักสูงสุดของคาน คุณต้องรวมส่วนประกอบทั้งหมดเข้าด้วยกัน: น้ำหนักของลำแสงเอง, น้ำหนักของเพดาน, น้ำหนักของสถานการณ์พร้อมกับคนที่อยู่ที่นั่น, น้ำหนักของพาร์ติชั่น

ทั้งหมดนี้ต้องทำในแง่ของการวิ่ง 1 ครั้ง ม. คาน ดังนั้นโหลด q จะประกอบด้วยตัวบ่งชี้ต่อไปนี้:

น้ำหนัก 1 ม.

ม. คาน น้ำหนัก 1 ตร.ม. ม. ทับซ้อนกัน โหลดชั่วคราวบนเพดาน โหลดจากพาร์ติชั่นต่อ 1 ตร.ม. เมตรทับซ้อนกัน

นอกจากนี้ คุณต้องคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์ k เท่ากับระยะห่างระหว่างคาน โดยวัดเป็นเมตร

เพื่อให้การคำนวณง่ายขึ้น เราสามารถใช้น้ำหนักพื้นเฉลี่ย 60 กก. / ตร.ม. ซึ่งเป็นโหลดชั่วคราวตามบรรทัดฐานบนพื้นที่ใช้ในการก่อสร้าง เท่ากับ 250 กก. / ตร.ม. โหลดจากพาร์ติชั่นตามมาตรฐานเดียวกันคือ 75 กก. / ตร.ม. , น้ำหนักของคานไม้สามารถคำนวณได้โดยรู้ปริมาตรและความหนาแน่นของไม้

สำหรับส่วน 0.15x0.2 ม. น้ำหนักนี้จะเท่ากับ 18 กก. / เมตรเชิงเส้น ม. หากระยะห่างระหว่างคานพื้น 600 มม. ค่าสัมประสิทธิ์ k คือ 0.6

เราคำนวณ: q \u003d (60 + 250 + 75) * 0.6 + 18 \u003d 249 กก. / ม.

มาดำเนินการคำนวณการโก่งตัวสูงสุดกัน

การคำนวณการโก่งตัวสูงสุด

สำหรับกรณีที่พิจารณาซึ่งมีโหลดแบบกระจายสม่ำเสมอ การโก่งตัวสูงสุดคำนวณโดยสูตร:

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

ในสูตรนี้ ค่าของ E คือโมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุ สำหรับไม้ E=100,000 kgf/m²

แทนที่ค่าที่ได้รับก่อนหน้านี้เราได้รับว่าการโก่งตัวสูงสุดของคานไม้ที่มีส่วน 0.15x0.2 ม. และความยาว 4 ม. จะเท่ากับ 0.83 ซม.

หากเรายอมรับแบบแผนการออกแบบที่มีภาระเข้มข้น สูตรการคำนวณการโก่งตัวจะแตกต่างกัน:

f=-F*l^3/48*E*J โดยที่:

F คือแรงกดบนคาน เช่น น้ำหนักของเตาเผาหรือเครื่องจักรกลหนักอื่นๆ

โมดูลัสความยืดหยุ่น E สำหรับไม้ประเภทต่างๆ แตกต่างกัน ลักษณะนี้ไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับชนิดของไม้เท่านั้น แต่ยังขึ้นกับชนิดของไม้ด้วย - คานแข็ง ไม้ลามิเนตติดกาว หรือท่อนซุงกลม มีความยืดหยุ่นโมดูลัสต่างกัน

การคำนวณดังกล่าวสามารถทำได้เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ หากคุณเพียงแค่ต้องการค้นหาว่าภายในขอบเขตใดที่จะจำกัดการเสียรูปขององค์ประกอบโครงสร้าง หลังจากกำหนดลูกศรโก่งแล้ว ก็ถือว่าเรื่องนั้นสมบูรณ์แล้ว แต่ถ้าคุณสนใจว่าผลลัพธ์ที่ได้นั้นสอดคล้องกับรหัสอาคารอย่างไร ก็จำเป็นต้องเปรียบเทียบผลลัพธ์ที่ได้กับตัวเลขที่ให้ไว้ในเอกสารกำกับดูแลที่เกี่ยวข้อง

ลำแสงเป็นองค์ประกอบหลักของโครงสร้างรองรับของโครงสร้าง

ในระหว่างการก่อสร้าง การคำนวณการโก่งตัวของลำแสงเป็นสิ่งสำคัญ ในการก่อสร้างจริง องค์ประกอบนี้ได้รับผลกระทบจากแรงลม การโหลด และการสั่นสะเทือน อย่างไรก็ตาม เมื่อทำการคำนวณ เป็นเรื่องปกติที่จะต้องคำนึงถึงเฉพาะภาระตามขวางหรือภาระที่ดำเนินการซึ่งเทียบเท่ากับภาระตามขวาง

ในการคำนวณ ลำแสงจะถูกมองว่าเป็นแกนยึดที่ยึดแน่นหนา ซึ่งติดตั้งอยู่บนฐานรองรับสองตัว

หากติดตั้งบนฐานรองรับตั้งแต่ 3 ตัวขึ้นไป การคำนวณการโก่งตัวจะซับซ้อนกว่าและแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะแยกออกโดยอิสระ โหลดหลัก คำนวณเป็นผลรวมของแรงที่กระทำในทิศทางของส่วนตั้งฉาก ของโครงสร้าง ต้องใช้รูปแบบการคำนวณเพื่อกำหนดความผิดปกติสูงสุด ซึ่งไม่ควรสูงกว่าค่าขีดจำกัด ซึ่งจะกำหนดวัสดุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับขนาด ส่วน ความยืดหยุ่น และตัวชี้วัดอื่นๆ ที่ต้องการ

ประเภทของคาน

สำหรับการก่อสร้างโครงสร้างต่าง ๆ จะใช้คานที่ทำจากวัสดุที่แข็งแรงและทนทาน โครงสร้างดังกล่าวอาจมีความยาว รูปร่าง และหน้าตัดต่างกัน

โครงสร้างไม้และโลหะที่ใช้กันมากที่สุด สำหรับรูปแบบการคำนวณการโก่งตัว วัสดุขององค์ประกอบมีความสำคัญอย่างยิ่ง ลักษณะเฉพาะของการคำนวณการโก่งตัวของลำแสงในกรณีนี้จะขึ้นอยู่กับความเป็นเนื้อเดียวกันและโครงสร้างของวัสดุ

ทำด้วยไม้

สำหรับการก่อสร้างบ้านส่วนตัวกระท่อมและการก่อสร้างส่วนบุคคลอื่น ๆ มักใช้คานไม้ โครงสร้างไม้ที่ใช้ดัดโค้งสามารถใช้กับฝ้าเพดานและเพดานพื้นได้

ในการคำนวณการโก่งตัวสูงสุด ให้พิจารณา:

วัสดุ. ไม้ประเภทต่างๆ มีตัวบ่งชี้ความแข็งแรง ความแข็ง และความยืดหยุ่นที่แตกต่างกัน รูปร่างหน้าตัดและลักษณะทางเรขาคณิตอื่น ๆ โหลดประเภทต่าง ๆ บนวัสดุ

การโก่งตัวของลำแสงที่อนุญาตจะพิจารณาถึงการโก่งตัวที่แท้จริงสูงสุด ตลอดจนโหลดการทำงานเพิ่มเติมที่เป็นไปได้

โครงสร้างไม้สน

เหล็ก

คานโลหะมีความโดดเด่นด้วยส่วนที่ซับซ้อนหรือกระทั่งคอมโพสิต และส่วนใหญ่มักจะทำจากโลหะหลายประเภท เมื่อคำนวณโครงสร้างดังกล่าวต้องคำนึงถึงความแข็งแกร่งไม่เพียง แต่ความแข็งแรงของข้อต่อด้วย

โครงสร้างโลหะทำขึ้นจากการเชื่อมโลหะรีดหลายประเภทโดยใช้การเชื่อมต่อประเภทต่อไปนี้:

การเชื่อมด้วยไฟฟ้า หมุดย้ำ โบลท์ สกรู และข้อต่อเกลียวชนิดอื่นๆ

คานเหล็กมักใช้สำหรับอาคารสูงและการก่อสร้างประเภทอื่น ๆ ที่ต้องการความแข็งแรงของโครงสร้างสูง ในกรณีนี้เมื่อใช้การเชื่อมต่อคุณภาพสูงจะรับประกันการกระจายโหลดที่สม่ำเสมอบนลำแสง

ในการคำนวณลำแสงสำหรับการโก่งตัว วิดีโอสามารถช่วย:

ความแข็งแรงและความแข็งของลำแสง

เพื่อให้มั่นใจในความแข็งแรง ความทนทาน และความปลอดภัยของโครงสร้าง จึงจำเป็นต้องคำนวณการโก่งตัวของคานในขั้นตอนการออกแบบโครงสร้าง ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องทราบการโก่งตัวสูงสุดของลำแสง ซึ่งเป็นสูตรที่จะช่วยสรุปเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการใช้โครงสร้างอาคารเฉพาะ

การใช้รูปแบบการคำนวณความแข็งช่วยให้คุณสามารถกำหนดการเปลี่ยนแปลงสูงสุดในเรขาคณิตของชิ้นส่วนได้

การคำนวณโครงสร้างตามสูตรทดลองไม่ได้ผลเสมอไป ขอแนะนำให้ใช้ค่าสัมประสิทธิ์เพิ่มเติมเพื่อเพิ่มระยะขอบความปลอดภัยที่จำเป็น การไม่ทิ้งระยะขอบด้านความปลอดภัยเพิ่มเติมเป็นหนึ่งในข้อผิดพลาดหลักในการก่อสร้าง ซึ่งนำไปสู่ความเป็นไปไม่ได้ในการดำเนินงานอาคาร หรือแม้แต่ผลที่ตามมาที่ร้ายแรง

มีสองวิธีหลักในการคำนวณความแข็งแรงและความแข็ง:

เรียบง่าย. เมื่อใช้วิธีนี้จะใช้ตัวประกอบการขยายภาพ แม่นยำ วิธีนี้ไม่เพียงแต่รวมถึงการใช้สัมประสิทธิ์สำหรับปัจจัยด้านความปลอดภัยเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการคำนวณเพิ่มเติมของสถานะขอบเขตด้วย

วิธีหลังมีความแม่นยำและเชื่อถือได้มากที่สุดเพราะเป็นผู้ช่วยในการกำหนดว่าลำแสงประเภทใดสามารถรับน้ำหนักได้

การคำนวณความแข็ง

ในการคำนวณกำลังดัดของลำแสงจะใช้สูตร:

M คือโมเมนต์สูงสุดที่เกิดขึ้นในลำแสง

Wn,min - โมดูลัสส่วนซึ่งเป็นค่าแบบตารางหรือกำหนดแยกกันสำหรับโปรไฟล์แต่ละประเภท

Ry คือการออกแบบความต้านทานการดัดของเหล็ก ขึ้นอยู่กับชนิดของเหล็ก

γc คือปัจจัยการบริการ ซึ่งเป็นค่าแบบตาราง

การคำนวณความแข็งหรือการโก่งตัวของลำแสงนั้นค่อนข้างง่าย ดังนั้นแม้แต่ผู้สร้างที่ไม่มีประสบการณ์ก็สามารถทำการคำนวณได้ อย่างไรก็ตาม เพื่อกำหนดความเบี่ยงเบนสูงสุดได้อย่างแม่นยำ ต้องดำเนินการตามขั้นตอนต่อไปนี้:

วาดโครงร่างการออกแบบของวัตถุ การคำนวณขนาดของลำแสงและส่วนของมัน การคำนวณโหลดสูงสุดที่กระทำบนลำแสง การกำหนดจุดใช้งานของโหลดสูงสุด นอกจากนี้ สามารถตรวจสอบความแข็งแรงของลำแสงได้โดย โมเมนต์ดัดสูงสุด การคำนวณค่าความแข็งหรือการโก่งตัวสูงสุดของลำแสง

ในการจัดทำแผนการคำนวณ คุณจะต้องมีข้อมูลต่อไปนี้:

ขนาดของคาน ความยาวของคอนโซลและระยะห่างระหว่างกัน ขนาดและรูปร่างของหน้าตัด คุณสมบัติของภาระในโครงสร้างและการใช้งานที่แน่นอน วัสดุและคุณสมบัติของมัน

หากคำนวณคานสองอันแล้วหนึ่งส่วนรองรับจะถือว่าแข็งและส่วนที่สองจะเป็นบานพับ

การคำนวณโมเมนต์ความเฉื่อยและความต้านทานตัดขวาง

ในการคำนวณความฝืด คุณจะต้องใช้ค่าโมเมนต์ความเฉื่อยของส่วน (J) และโมเมนต์ความต้านทาน (W) ในการคำนวณโมดูลัสของส่วน ควรใช้สูตรดังนี้

ลักษณะสำคัญในการกำหนดโมเมนต์ความเฉื่อยและความต้านทานของส่วนคือการวางแนวของส่วนในระนาบของการตัด เมื่อโมเมนต์ความเฉื่อยเพิ่มขึ้น ดัชนีความแข็งก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน

การหาโหลดสูงสุดและการโก่งตัว

เพื่อกำหนดความโก่งตัวของลำแสงได้อย่างแม่นยำ ควรใช้สูตรนี้:

q คือโหลดแบบกระจายสม่ำเสมอ

E คือโมดูลัสความยืดหยุ่นซึ่งเป็นค่าตาราง

l คือความยาว

I คือโมเมนต์ความเฉื่อยของส่วน

ในการคำนวณโหลดสูงสุด ต้องคำนึงถึงโหลดแบบสถิตและแบบเป็นระยะ ตัวอย่างเช่น หากเรากำลังพูดถึงโครงสร้างสองชั้น โหลดจากน้ำหนัก อุปกรณ์และผู้คนจะกระทำบนคานไม้อย่างต่อเนื่อง

คุณสมบัติของการคำนวณการโก่งตัว

การคำนวณการโก่งตัวเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับชั้นใดๆ

การคำนวณตัวบ่งชี้นี้อย่างแม่นยำภายใต้ภาระภายนอกที่สำคัญเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง สูตรที่ซับซ้อนในกรณีนี้เป็นทางเลือก หากคุณใช้สัมประสิทธิ์ที่เหมาะสม การคำนวณจะลดลงเป็นแบบแผนอย่างง่าย:

แท่งที่วางอยู่บนตัวรองรับแบบแข็งอันเดียวและแบบบานพับหนึ่งอันและรับรู้ถึงน้ำหนักที่เข้มข้น แท่งที่วางอยู่บนตัวรองรับแบบแข็งและแบบบานพับ และในขณะเดียวกัน แท่งนั้นก็ต้องรับน้ำหนักแบบกระจาย คงที่ การดำเนินการกับโครงสร้างของโหลดที่ซับซ้อน

การใช้วิธีการคำนวณการโก่งตัวนี้ทำให้คุณสามารถละเว้นวัสดุได้ ดังนั้นการคำนวณจึงไม่ได้รับผลกระทบจากค่าของคุณสมบัติหลัก

ตัวอย่างการคำนวณการโก่งตัว

เพื่อให้เข้าใจขั้นตอนการคำนวณความแข็งของลำแสงและการโก่งตัวสูงสุด คุณสามารถใช้ตัวอย่างการคำนวณง่ายๆ การคำนวณนี้ดำเนินการสำหรับลำแสงที่มีลักษณะดังต่อไปนี้:

วัสดุการผลิต - ไม้ ความหนาแน่น 600 กก. / ลบ.ม. ความยาว 4 ม. ภาพตัดขวางของวัสดุ 150 * 200 มม. มวลขององค์ประกอบที่ทับซ้อนกันคือ 60 กก. / ตร.ม. โหลดสูงสุดของโครงสร้างคือ 249 กก. / ม. ความยืดหยุ่นของวัสดุคือ 100,000 กก. / ตร.ม. J เท่ากับ 10 กก. * ตร.ม.

ในการคำนวณน้ำหนักบรรทุกสูงสุดที่อนุญาต ให้คำนึงถึงน้ำหนักของคาน พื้น และส่วนรองรับด้วย ขอแนะนำให้คำนึงถึงน้ำหนักของเฟอร์นิเจอร์ เครื่องใช้ วัสดุตกแต่ง คน และของหนักอื่นๆ ซึ่งจะส่งผลต่อโครงสร้างด้วย ข้อมูลต่อไปนี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการคำนวณ:

น้ำหนักคานหนึ่งเมตร น้ำหนัก m2 ของพื้น ระยะห่างระหว่างคาน โหลดสด โหลดจากพาร์ติชั่นบนพื้น

เพื่อลดความซับซ้อนในการคำนวณของตัวอย่างนี้ เราสามารถนำมวลของพื้นเป็น 60 กก. / ตร.ม. โหลดในแต่ละชั้นเป็น 250 กก. / ตร.ม. โหลดบนพาร์ติชัน 75 กก. / ตร.ม. และน้ำหนักของเครื่องวัดลำแสง คือ 18 กก. ด้วยระยะห่างระหว่างคาน 60 ซม. สัมประสิทธิ์ k จะเท่ากับ 0.6

หากเราแทนค่าทั้งหมดเหล่านี้ลงในสูตร เราจะได้:

q \u003d (60 + 250 + 75) * 0.6 + 18 \u003d 249 กก. / ม.

ในการคำนวณโมเมนต์ดัด ให้ใช้สูตร f = (5 / 384) * [(qn * L4) / (E * J)] £ [¦]

แทนข้อมูลลงไป จะได้ f = (5 / 384) * [(qn * L4) / (E * J)] = (5 / 384) * [(249 * 44) / (100,000 * 10)] = 0 .13020833 * [(249 * 256) / (100,000 * 10)] = 0.13020833 * (6,3744 / 10,000,000) = 0.13020833 * 0.0000063744 = 0.00083 ม. = 0.83 ซม.

นี่คือตัวบ่งชี้การโก่งตัวอย่างแม่นยำเมื่อสัมผัสกับโหลดสูงสุดบนลำแสง การคำนวณเหล่านี้แสดงว่าเมื่อใช้โหลดสูงสุด มันจะโค้งงอ 0.83 ซม. หากตัวบ่งชี้นี้น้อยกว่า 1 อนุญาตให้ใช้งานภายใต้โหลดที่ระบุ

การใช้การคำนวณดังกล่าวเป็นวิธีสากลในการคำนวณความแข็งของโครงสร้างและปริมาณการโก่งตัว มันค่อนข้างง่ายในการคำนวณค่าเหล่านี้ด้วยตัวคุณเอง การรู้สูตรที่จำเป็นรวมถึงการคำนวณค่าก็เพียงพอแล้ว

ข้อมูลบางอย่างต้องอยู่ในตาราง เมื่อทำการคำนวณ สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือต้องใส่ใจกับหน่วยวัด หากค่าในสูตรเป็นเมตร จะต้องแปลงเป็นรูปแบบนี้

ข้อผิดพลาดง่ายๆ ดังกล่าวอาจทำให้การคำนวณไร้ประโยชน์ ในการคำนวณความแข็งและการโก่งตัวสูงสุดของลำแสงก็เพียงพอที่จะทราบลักษณะสำคัญและขนาดของวัสดุ ข้อมูลนี้ควรถูกแทนที่ด้วยสูตรง่ายๆ สองสามสูตร

ที่มา:

rascheta.net
bouw.ru
1poderevu.ru
www.viascio.ru

ไม่มีโพสต์ที่คล้ายกัน แต่มีบทความที่น่าสนใจกว่านี้

เป็นไปได้ที่จะสร้างทับซ้อนกันที่เชื่อถือได้เฉพาะกับขนาดคานที่เหมาะสมเท่านั้น ในการกำหนดขนาดที่แม่นยำที่สุด คุณจะต้องทำการคำนวณ ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้โปรแกรมออนไลน์ที่เป็นเครื่องคิดเลขชนิดหนึ่ง

ทำไมคุณต้องนับ

โหลดทั้งหมดบนทับซ้อนกันของอินเทอร์เฟสตกลงบนคานไม้ ดังนั้นจึงรับน้ำหนักได้ ความสมบูรณ์ของอาคารและความปลอดภัยของผู้คนในอาคารนั้นขึ้นอยู่กับความแข็งแรงของคานพื้น
จำเป็นต้องคำนวณองค์ประกอบไม้เพื่อกำหนดภาระในแนวตั้งที่อนุญาต การก่อสร้างอาคารใหม่หรือการสร้างใหม่โดยไม่มีการคำนวณเบื้องต้นของส่วนนั้นมีความเสี่ยงสูง

เพดานที่สร้างแบบสุ่มด้วยคานไม้ที่ไม่แข็งแรงสามารถพังทลายได้ทุกเมื่อ ซึ่งจะนำไปสู่ค่าใช้จ่ายทางการเงินจำนวนมาก และที่แย่กว่านั้นคือทำให้ผู้คนได้รับบาดเจ็บ คานขนาดใหญ่ที่มีระยะขอบจะสร้างภาระเพิ่มเติมบนผนังและฐานของอาคาร

นอกจากการพิจารณาความแข็งแรงแล้ว ยังมีการคำนวณการโก่งตัวของชิ้นไม้อีกด้วย เป็นตัวกำหนดด้านความสวยงามของตัวอาคารมากขึ้น แม้ว่าคานพื้นแข็งแรงสามารถรับน้ำหนักที่ตกได้ แต่ก็สามารถโค้งงอได้ นอกเหนือจากรูปลักษณ์ที่บูดแล้วเพดานที่หย่อนคล้อยจะสร้างความรู้สึกไม่สบายในห้องดังกล่าว ตามกฎเกณฑ์ การโก่งตัวไม่ควรเกิน 1/250 ของความยาวลำแสง

ทางเข้าของคานไม้ที่ทำจากไม้ในอาคารคอนกรีตหรืออิฐต้องมีอย่างน้อย 150 มม. หากใช้กระดานแทนคาน ทางเข้าขั้นต่ำของมันคือ 100 มม. สำหรับบ้านไม้ ตัวเลขจะแตกต่างออกไปเล็กน้อย รายการขั้นต่ำขององค์ประกอบที่ทำจากแท่งหรือกระดานคือ 70 มม.
เมื่อใช้รัดโลหะ ช่วงควรเท่ากับความยาวของโครงสร้างพื้น น้ำหนักของเพดานและองค์ประกอบอื่น ๆ จะตกอยู่ที่ชิ้นส่วนโลหะ
เลย์เอาต์มาตรฐานของบ้านมีช่วง 2.5–4 ม. สามารถคลุมด้วยองค์ประกอบหกเมตร ช่วงขนาดใหญ่ถูกปกคลุมด้วยคานติดกาวหรือสร้างผนังกั้นเพิ่มเติม

การใช้เครื่องคิดเลขปกติในการคำนวณ คำแนะนำเหล่านี้จะช่วยสร้างการทับซ้อนที่ชัดเจน

โหลดคำจำกัดความ

การทับซ้อนกันพร้อมกับวัตถุที่สร้างภาระบางอย่างบนคานไม้ สามารถคำนวณได้อย่างแม่นยำในองค์กรออกแบบเท่านั้น การคำนวณโดยประมาณทำด้วยเครื่องคิดเลข โดยใช้คำแนะนำต่อไปนี้:

ห้องใต้หลังคาที่หุ้มด้วยขนแร่และปิดล้อมด้วยแผ่นกระดานมีน้ำหนักขั้นต่ำประมาณ 50 กก. / ตร.ม. การคำนวณภาระดำเนินการตามสูตร: ค่าของระยะขอบความปลอดภัย - 1.3 คูณด้วยตัวบ่งชี้การรับน้ำหนักสูงสุด - 70
หากใช้ฉนวนความร้อนที่หนักกว่าและแผ่นปิดชายทะเลขนาดใหญ่แทนขนแร่ โหลดจะเพิ่มขึ้นเป็นเฉลี่ย 150 กก. / ตร.ม. คุณสามารถกำหนดโหลดทั้งหมดได้ดังนี้: ค่าของปัจจัยด้านความปลอดภัยคูณด้วยตัวบ่งชี้โหลดเฉลี่ยและขนาดของโหลดที่ต้องการจะถูกเพิ่มเข้าไปในทุกอย่าง
เมื่อทำการคำนวณห้องใต้หลังคาสามารถรับน้ำหนักได้มากถึง 350 กก. / ตร.ม. นี่เป็นเพราะการเพิ่มน้ำหนักของพื้นเฟอร์นิเจอร์ ฯลฯ

ด้วยคำจำกัดความนี้แยกออก ตอนนี้เราไปต่อ

การกำหนดส่วนและขั้นตอนการติดตั้งองค์ประกอบพื้น

กระบวนการนี้ต้องปฏิบัติตามกฎต่อไปนี้:

อัตราส่วนความกว้างต่อความสูงของโครงสร้างเท่ากับ 1.4 / 1 ดังนั้นความกว้างขององค์ประกอบพื้นจึงขึ้นอยู่กับตัวบ่งชี้นี้และสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 40 ถึง 200 มม. ความหนาและความสูงขององค์ประกอบไม้ขึ้นอยู่กับความหนาของฉนวนกันความร้อนประมาณ 100–3000 มม.
ระยะห่างระหว่างองค์ประกอบซึ่งก็คือระยะห่างระหว่าง 300 ถึง 1200 มม. ที่นี่จำเป็นต้องคำนึงถึงขนาดของฉนวนกันความร้อนด้วยวัสดุปิดชายผ้า ในการสร้างเฟรม ระยะห่างระหว่างคานจะเท่ากับขั้นบันไดของชั้นวางเฟรม
อนุญาตให้โค้งงอเล็กน้อยสำหรับคานไม้ ซึ่งเท่ากับ 1/200 สำหรับพื้นห้องใต้หลังคา และ 1/350 สำหรับส่วนต่อประสาน
ด้วยน้ำหนักบรรทุก 400 กก./ตร.ม. อัตราส่วนระยะห่างระหว่างหน้าตัดคือ 75/100 มม. โดยทั่วไป ยิ่งส่วนของคานใหญ่เท่าใด ระยะห่างระหว่างคานก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

เมื่อใช้เครื่องคิดเลขเพื่อกำหนดภาพตัดขวาง จำเป็นต้องใช้วัสดุอ้างอิงเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น

นอกจากผลลัพธ์ที่แม่นยำแล้ว ความแข็งแรงของโครงสร้างยังขึ้นอยู่กับคุณภาพของวัสดุด้วย

ช่องว่างใช้จากไม้สนที่มีความชื้นสูงถึง 14% ไม้ไม่ควรได้รับผลกระทบจากเชื้อราและแมลง เพื่อเพิ่มอายุการใช้งานของโครงสร้างไม้ ชิ้นงานต้องผ่านการบำบัดด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อก่อนทำการติดตั้ง
ในวิดีโอต่อไปนี้ คุณสามารถดูตัวอย่างการทำงานในโปรแกรมคำนวณชั้นได้