Calcularea grinzilor din lemn: secțiunea transversală a lemnului

Calculul grinzilor din lemn este cerut atat pentru podelele mansardate rezidentiale, cat si pentru podelele neexploatate. Siguranța scăzută la foc, rezistența la infestarea cu ciuperci a structurilor din lemn este compensată de prețuri accesibile, greutate redusă, instalare manuală. La pornirea calculului secțiunii, este necesar să se ia în considerare mai mulți parametri recomandați de specialiști:

• așezat pe un perete de 12 cm;
• o secțiune transversală dreptunghiulară cu un raport de 7/5 (înălțimea este întotdeauna mai mare decât lățimea) 5 m (plasarea pe partea scurtă a dreptunghiului);
• devierea permisă este 1/200 (2 cm la lungimea recomandată). Pentru confortul calculului, se aplică o sarcină statică cu o marjă egală cu 200 kg sau 400 kg pe unitate de suprafață pentru mansarde și, respectiv, spații exploatate. Această metodă elimină calculele lungi ale sarcinilor operaționale - persoane, mobilier, ustensile de uz casnic. Cel mai adesea, etajele de nivel superior se bazează pe bușteni, prin urmare, încărcările concentrate sunt de fapt prezente. În practică, cantitatea de întârziere depășește 5-7, astfel încât sarcina este egală distribuită.

  Calculele se reduc la definiția unei secțiuni raționale a cherestelei, care furnizează stoc de 20-30% cu un buget minim pentru construcții. Cu un pas mare de grinzi, așezarea podelei fără întârziere, se calculează suplimentar secțiunea minimă posibilă a plăcii de pardoseală.

  Exemplu de calcul al unui fascicul de lemn

  

  Figura 1. Tabela cu caracteristicile rezistenței la proiectare a materialelor cu umiditate diferită.

  Calculul suprapunerii începe cu determinarea momentului de încovoiere pentru condițiile de funcționare. Formula se aplică:

  M = N x L ² / 8, unde L este lungimea de acoperire, N este sarcina pe unitate de suprafață.

  O suprapunere de patru metri pe un interval de 4 m pentru podea / mansardă în acest caz are un moment de încovoiere atunci când fasciculul se întinde pe 1 m:

  M = 400 kg / m ² x 4 ² m / 8 = 800 kgm (pentru a aduce într-un singur sistem de unități de 80.000 kgcm)

  Standardele SNiP conțin tabele cu caracteristicile rezistenței la proiectare a materialelor cu umiditate diferită. Fig. 1.

  Parametrul este notat cu litera R, este pentru conifere, cel mai des folosit în structurile de susținere a cabanelor datorită costului redus, de 14 MPa. Când se convertesc la unități mai convenabile, această valoare va fi de 142,7 kg / cm ² . Oferind o marjă de siguranță, cifra este rotunjită până la 140 de unități pentru utilizare ulterioară. Astfel, fiecare element suprapus va necesita un moment de rezistență:

  W = M / R.

  În exemplul cu condițiile specificate, suprapunerea ar trebui să aibă valoarea:

  W = 80 000/140 = 571 cm ³

  secțiune dreptunghiulară. Momentul rezistenței elementelor acestei forme este determinat de formula:

  W = a x h ² / 6.

  

  Figura 2. Tabelul pentru calculul rezistenței diferitelor specii de arbori.

  În această formulă, doi parametri sunt inițial necunoscuți - înălțimea h, lățimea a. Înlocuind o valoare (lățime) în ea, se calculează cu ușurință a doua parte a secțiunii (înălțimea), pe care o are grinda suprapusă:

  • găsim 6W / a;
  • În cazul nostru, h = 18,5 cm cu o lățime de 10 cm. Cea mai apropiată secțiune de bare standard de 20 x 10 cm îndeplinește pe deplin cerințele.

    Dependența de spațierea grinzilor de lemn

    În cazul în care distanța dintre axele grinzilor de lemn cu o singură deschidere este schimbată în orice direcție, se vor schimba dimensiunile secțiunii fasciculului și a plăcilor utilizate pentru acoperirea podelei. Prin urmare, se recomandă efectuarea mai multor calcule cu diferiți parametri pentru a obține un buget minim pentru construcții.

    În exemplul nostru, o grindă de lemn sa dovedit a fi de 20/10 cm, cantitatea de cherestea pentru întreaga cameră de 6 x 4 m va fi de 7 bucăți. (0,56 cub).

    Calculul grinzilor din lemn pentru aceleași condiții, cu o treaptă de 0,75 m, va reduce momentul de încovoiere la 60.000 kgcm, momentul rezistenței la 420 cm ³ , înălțimea fasciculului la 15,9 cm. În acest caz, veți avea nevoie de 9 grinzi de 17,5 x 10 cm (0,63 metri cubi de lemn). Calcularea grinzilor din lemn cu un pas de 0,5 m va reduce aceste caracteristici la 40.000 kg / cm, 280 cm ³ , respectiv 12.9 cm. Numărul de grinzi va crește la 13, cherestea până la 0,78 cuburi.

    În primul caz, placa 50 sau 40 va fi necesară pentru podea, în acest din urmă caz, este suficient un "centimetru", ceea ce va reduce în mod semnificativ bugetul pentru construcții.

    Specificitatea calculelor de pardoseli din lemn

    

    Figura 3. Aspectul de instalare a grinzilor de podea.

    În regulamentele SNiP există alte tabele necesare în calculele pentru speciile de arbori care diferă în funcție de caracteristicile de pin, molid (figura 2).În plus, există coeficienți ai resurselor de construcție:

    • pentru a asigura fiabilitatea pe termen lung a k = 0,8;
    • funcționarea în intervalul 50-90 de ani este asigurată cu k = 0,9; >
    • dacă fiabilitatea de 50 de ani este suficientă, aplicați k = 1. Rezistența calculată a fasciculului este înmulțită cu acest factor, lățimea / înălțimea minimă admisibilă a secțiunii cherestei crește.

      Calculele efectuate nu sunt suficiente pentru validarea fasciculului selectat. Este necesar să se calculeze deflecția structurii, să fie comparată cu cea permisă. Grinzile articulate sunt adoptate pentru funcționare, formula fiind următoarea:

      F = 5NL ⁴ / IE, unde E este modulul de elasticitate al cherestei, I este momentul inerției.

      Prima caracteristică a unui fascicul depinde de material, aceeași pentru toate speciile de lemn - 100.000 kg / cm ² . Cu toate acestea, în funcție de umiditate, valoarea variază de la 110.000 la 70.000 kg / cm ² .

      Momentul inerției este egal cu:

      I = a x h ³ / 12.

      Care sunt condițiile considerate în exemplul următor:

      I = 10 x 20 ³ / 12 = 6 666 cm ⁴ . După care deformarea grinzilor va fi:

      F = 5 x 400 kg x 4 ⁴ m / 384 x 100 000 = 2 cm

      3>

      Normele SNiP reglează deformarea grinzilor din lemn de 1,6 cm. Prin urmare, condiția nu este îndeplinită, este luată următoarea valoare a lemnului.

      Practica arată că, odată cu treptele de 1 m, este suficientă o grosime de 4 cm a planșeului de pardoseală, dacă reduceți treapta până la 0,75 m, puteți face o placă de 35 mm.

      "Dimple" (sculptură de 25 mm) este de obicei folosită în mansarde neoperate, cu o distanță a fasciculului de 0,5 m. În alte cazuri, se recomandă efectuarea unor calcule similare cu cele considerate pentru plăcile de pardoseală. În acest caz, lungimea intervalului este redusă la distanța de la marginea fasciculului până la marginea elementului învecinat.

      Când utilizați placaj se recomandă să se utilizeze o foaie de 14 mm a grinzilor cu un pas de 0,75 m, 18 plăci mm, la un pas de 1 m. Nu este recomandată utilizarea substratelor ca PAL, materialul trebuie să fie înlocuit pe OSB având o funcționare resursă. Fig. 3.

      Dacă se utilizează întârzieri între podele și grinzile de podea, calculul cherestei este identic cu cel considerat în exemplul respectiv. În practică, o secțiune de 10 x 7 cm este suficientă.

      În mod normal, analiza rezistenței este utilizată în condiții standard de operare:

      • învelitoare sub formă de laminat, parchet, linoleum;

      Dacă intenționați să tencuiți tavanul, așezați podeaua din lemn cu gresie, calculul deformării este mult mai important. În acest caz, în loc de valoarea recomandată SNiP admisă 1/20 a lungimii intervalului, se folosește valoarea 1/350. În caz contrar, piesa se va îndepărta cu o creștere pe termen scurt a încărcăturilor de lucru. În acest caz, pardoseala din piatră este realizată din plăci din lemn tare sau din placaj multistrat, și nu din plăci. În condiții dificile de funcționare, grinzile din lemn sunt fie mutate la 0,4-0,5 m, fie sunt înlocuite cu metal laminat.