最大ビーム偏向。 木造建築物のたわみについての質問です。
たとえば、「重量コンクリートで作られたコンクリートおよび鉄筋コンクリート構造の設計マニュアル...（SP 52-101-2003へ）」には、鉄筋コンクリートの長方形の床スラブのたわみの計算があります。寸法 h = 20 cm、b = 100 cm の非片持ち梁をサポート。 h o = 17.3 cm; スパン l = 5.6 m; クラスB15コンクリート（E b \u003d 245000 kgf / cm 2、R b \u003d 85 kgf / cm 2）; 引張補強クラスA400（E s \u003d 2 10 6 kgf / cm 2）、断面積As \u003d 7.69 cm 2（5 Ø14）。 総等分布荷重 q = 7.0 kN/m。 計算の結果、このようなプレートのたわみは f = 3.15 cm となり、最大許容値を超えます。 最大許容たわみの値は、SNiP 2.01.07-85「荷重と衝撃」に従って決定されます。 したがって、長さ5.6 mの住宅用建物の床スラブの場合、その下に仕切りがない場合、最大許容たわみはf u \u003d l / 200 \u003d 560/200 \u003d 2.8 cmです。
この場合はどうすればよいでしょうか？ 関連分野に蓄積された知識の氷の峰を襲い続けることは本当に可能でしょうか？ 規範文書、それともゴールまでのもっと簡単で短い道がまだあるのでしょうか？ あると思いますが、あくまで個人的な意見です。
以下の計算は、SNiP 2.03.01-84 および SP 52-101-2003 の推奨事項に完全には準拠していませんが、簡略化された方法を使用してたわみの値をおおよそ決定することができます。 また、均一に分布した荷重が作用する、長方形の断面形状を備えたヒンジ付きの非片持ち梁の単スパン梁は、考えられる多くの種類の荷重、設計スキーム、および断面の幾何学的形状を背景とした特殊なケースではありますが、それにもかかわらず、これは低層建築では非常に一般的な特殊なケースです。
鉄筋コンクリートスラブを異断面梁として変形計算する例
選択した部分のスラブのたわみ 計算スキームになるだろう
f = k5ql 4 /384EI p (321.1)
ご覧のとおり、この式は非常に単純で、追加の係数が存在する点で古典的な式とは異なります。 係数 k は、曲げモーメントの作用下でビームの長さに沿った断面の圧縮領域の高さの変化を考慮します。 均一に分布した荷重と弾性変形領域におけるコンクリートの仕事により、近似計算の係数の値はk = 0.86と見なすことができます。 この係数を使用すると、高さ h min の一定断面の梁と同様に、可変断面の梁 (プレート) のたわみを決定することができます。 したがって、上の式では、未知の量は 2 つだけ残ります - 設計値コンクリートの弾性係数と断面の高さが最小となる箇所における縮小断面の慣性モーメント I p です。 残っているのはこの慣性モーメントを決定することだけであり、弾性率は最初の値と等しくなります。
明確にするために、上記のプレートについてさらに計算を行います。
弾性変形領域で動作する鉄筋コンクリートスラブのたわみを決定する際に採用される理論的前提条件と仮定
1. プレートの長さと高さの比 l/h = 560/20 = 28、つまり が 10 よりはるかに大きい場合、たわみに対する横方向の力の影響は無視できます。
2. 梁（板）は弾性率の異なる材料で構成されているため、中立線である梁の軸は断面の重心を通過せず、変位して所定の中心を通過します。重力の。 指定された重心の位置は、コンクリートと鉄筋の弾性係数の比率によって異なります。
3. 鋼の弾性率はコンクリートの初期弾性率よりもはるかに大きいため、スラブ断面の幾何学的パラメータを単一のセクションとして考慮すると、スラブの断面積はb. 補強材には比率 E s /E を掛ける必要があります。 スラブの場合、この比率は s1 = 2000000/245000 = 8.163 になります。
縮小部の慣性モーメントの決定
4. スラブの支持セクションでは、内部垂直引張応力の値が小さいため、セクションの下部全体が作用します。 そしてコンクリートと鉄筋。 条件付き圧縮セクション (材料 - コンクリート) の慣性モーメントは、条件付き引張セクション (材料コンクリートおよび鉄筋) の慣性モーメントと等しくなければならないため、長方形断面 (幅 b の一定値)セクションの高さ全体にわたって）、減少した中立軸に対する条件付きで圧縮されたセクションと条件付きで伸長したセクションの慣性モーメントは次のようになります。
I c \u003d W c y \u003d 2by 3 / 3 \u003d b (2y) 3 / 12 \u003d I p \u003d 2b (h - y) 3 / 3 + 2As (ho - y) 2 E s / E b (321.2.1)
y 3 \u003d (h - y) 3 + 3A s (ho - y) 2 E s / bE b (321.2.2)
注記：鉄筋自身の慣性モーメントですが、値が小さいため計算を簡略化するために考慮していません。
考慮中のスラブに対するこの方程式の解は、次の結果 y o = 10.16 cm を与えますが、これは梁の全高さ h = 20 cm に対して原理的に論理的です。原則として、近似計算の場合、高さの値は亀裂のない領域の圧縮ゾーンはまったく決定できません。提案された計算方法によれば、亀裂のないセクションの圧縮ゾーンの高さの値は、亀裂に沿ったセクションの高さの変化を評価するためにのみ必要です。ビームの長さ (この変化に基づいて係数 k の値が取得されます)
5. 最大垂直応力の作用の結果として亀裂が最大になるスラブの中央では、引張状態では鉄筋のみが機能し、引き伸ばされたコンクリートの高さが低いため、コンクリートの仕事は無視できます。コンクリートセクションのゾーン。 圧縮と引張に対するコンクリートの抵抗が 10 倍異なると、亀裂の形成によるコンクリートの圧縮領域と引張領域の高さの差も 10 倍になります。 この場合、その部分の慣性モーメントの差は 10 の 3 倍になります。
6. プレートの中央にあるセクションの各部分の慣性モーメントは次のようになります。
I c \u003d W c y \u003d 2by 3 / 3 \u003d I p \u003d 2A s (ho - y) 2 E s / E b (321.2.3)
ここから次の 3 次方程式を導き出すことができます。
y 3 \u003d 3A s (ho - y) 2 E s / bE b (321.2.4)
考慮したプレートについてこの方程式を解くと、次の結果が得られます。 y l/2 = 6.16 cm.
注記: 値が で 100 分の 1 ミリメートルの精度には興味がありません。3 次方程式の解法には特定の問題が発生します。その場合は、近似値を選択できます。 で式 (321.2.4) にこの値またはその値を代入し、右側と左側の部分の結果を調べると、2 ～ 5 分で完了します。
7.コンクリートが弾性変形の領域で動作する場合、圧縮ゾーンの高さのこの値をさらなる計算に使用することは正しくなります（図321.a）。 圧縮ゾーンで変形の結果として応力の再分布が発生する場合(図 321.1.b)、この計算方法で圧縮ゾーンの高さを減らす必要があります。
図321.1
8. 断面の高さを決定し、塑性変形を考慮せずに最小許容強度を計算します。
条件から強度計算ができるので
M/W ≤ R b ; W ≥ M / R b \u003d ql 2 / 8R b \u003d 7 560 2 / (8 85) \u003d 3228.23 cm 3 (321.3.1)
W = 2×2 2 /3 (222.1.5.1)
この場合、コンクリートの圧縮ゾーンの変形は次の点で弾性になります。
y 2 = (3W/2b) 1/2 = (3 3228.23/200) 1/2 = 6.96 cm (321.3.2)
9. 変形プロセス中のコンクリートの圧縮ゾーンの高さは、高さに沿って線形に変化する法線応力の分布に必要な高さよりも低いため (その差は、図 321.1.b に白い長方形で示されています)、法線応力の再分布が生じます (同様の再分布が図 321.b) に示されていますが、条件付きです)。 結果として、両方の場合の図の面積は同じになり（曲げモーメントの値が変わらないため）、弾性変形ゾーンの高さは依然として y 2 - y だけ減少します。 したがって、縮小されたセクションの高さの計算値は次のようになります。
h最小\u003d y p \u003d y - (y 2 - y) \u003d 6.16 - (6.96 - 6.16) \u003d 5.36 cm (321.4)
10. 計算された慣性モーメントは次のようになります。
私は\u003d 2by p 3 / 3 \u003d 2 100 5.36 3 / 3 \u003d 10266 cm 4を計算します (321.5)
11. 全荷重時のたわみ値は次のようになります。
f = 0.86 5 7 560 4 / (384 245000 10266) = 3.065 cm (321.6)
12. SNiP 2.01.07-85 の要件:
f = 3.065 cm ≤ f u = 2.8 cm (321.7)
観察されていない。 これは、要件を満たすためには、コンクリートの種類を増やすか、鉄筋の断面積を増やすか、または断面の高さを増やす必要があることを意味します。 ただし、これらはすべてたわみの計算に直接関係しません。
注記: たわみを決定するための上記の方法の欠点の 1 つは、計算において、長時間の荷重下での弾性係数の変化やその他のさまざまな要因が考慮されていないことです。 弾性率をより正確に計算しても、一連の整然としたたわみにひどい混乱をもたらすとは言えませんが、弾性率の精密な値を考慮した計算はより正確になります。
たわみは、142 ページの公式に従って、荷重安全係数を使用して永久的および長期的な荷重の作用に対してのみ決定されます。
、 どこ
自由に支持された梁の場合、係数は次のようになります。
均等に負荷が分散された場合。
圧縮力によるビームの端に 2 つの等しいモーメントがかかります。
引張ゾーンの亀裂のない領域のスラブの全曲率は、式 (155 ... 159) p.4.24 によって決定されます。
一定の長期荷重による湾曲:
曲げモーメントの作用面に垂直な軸を中心とし、縮小部の重心を通過する、対応する外部荷重からのモーメント。
含水率 40% 以上の重量コンクリートの長期クリープの影響を考慮した係数。
重量コンクリートの短期クリープの影響を考慮した係数。
以下を考慮した、予圧縮力の作用下での短期間の曲げによる曲率:
上部ファイバーコンクリートの圧縮応力により、
それらの。 上部の繊維が引き伸ばされ、予圧縮力によるコンクリートの収縮とクリープによるスラブの曲がりによる曲率を計算する式では、極度に圧縮された繊維の相対変形が考慮されます。 次に、式 (158、159) によれば、次のようになります。
定数からの偏差と 長時間の負荷は次のようになります:
結論: たわみは制限値を超えません:
1.4 スラブ設計
スラブの主な作業鉄筋は、クラス A-VI 鋼製のプレストレスト鉄筋 3 Æ12 で、通常の断面に基づいて計算によって決定され、作業荷重の作用によって伸びるスラブのゾーンに配置されます。
スラブの上部棚はB500クラスのワイヤーのC-1メッシュで補強されています。 横リブは支持セクションの Kr-1 フレームで 1/4 の長さで補強されています。 フレーム Kr-1 には縦方向の作業ロッド ø4 B500 と横方向のロッドが含まれています
図 5- スラブの計算へ: 型枠と補強スキーム
4øBp-Iは100mm刻み（傾斜強度確保）。 スラブ支持部のコンクリートを補強するために、B500クラスワイヤーのC-2メッシュを敷設します。
2 柱の計算と設計
柱には圧縮強度がB15以上、重荷重のものではB25以上のコンクリートが使用されます。 柱は、主にクラス A400 の熱間圧延鋼からなる直径 12 ～ 40 mm の縦ロッドと、クラス A400、A300、A240 の熱間圧延鋼から作られた横ロッドで補強されています。
2.1. 初期データ
床 1 m2 あたりの荷重は前の計算と同じであると仮定し、床 1 m2 あたりの荷重を表 2 に示します。
建設場所 - モスクワ、III 雪地区。
表2
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負荷の種類 |
信頼性係数 負荷による |
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防水カーペット4層 強化セメントスクリード d=40 mm、r=22 kN/m3 発泡ガラス d=120 mm、r=300 kg/m3 斜面上の膨張粘土 d=100 mm、r=1200 kg/m3 防湿層1層 モノリシックシームを備えた中空床スラブ d=220 mm |
| ||
鉄筋コンクリート中空コア床スラブは、GOST 9561-91 に従って製造され、住宅および公共の建物のスパンをカバーするために使用されます。
これらの製品を使用せずに完成する建物はほとんどありません。 FBS コンクリートブロックの基礎の配置に洪水基礎、杭基礎などの形で同等の代替物がある場合、中空コア床スラブの代替手段は事実上ありません。 その他のソリューション (モノリシック) 鉄筋コンクリート構造物または木製床）は、強度または製造の容易さのいずれかで劣ります。
この記事では次のことを学びます:
- PCボードとPBボードの違いは何ですか?
- パネルの許容荷重の計算方法
- 床スラブのたわみの原因とその対処法。
中空コアスラブPCとPBの違い
で ここ数年ソ連時代に流通していた PB 床スラブは、新世代の製品、つまり PB ブランド (プロジェクトによっては PPS) の無定型成形の中空ベンチパネルに置き換えられています。
PC 鉄筋コンクリート スラブが 1.141-1 シリーズの図面に従って製造される場合、どのベンチ パネルが製造されるかについての単一の文書はありません。 通常、工場は機器サプライヤーから提供された製造図面を使用します。 たとえば、シリーズ 0-453-04、IZH568-03、IZH 620、IZH 509-93、その他多数。
PC ボードと PB ボードの主な違いを 1 つの表にまとめました。
| パソコン | PB |
|---|---|
| 厚さ | |
| 軽量 PNO ボードの場合は 220 mm または 160 mm | プロジェクトと必要な長さに応じて 160 mm ～ 330 mm |
| 幅 | |
| 1.0; 1.2; 1.5メートルと1.8メートル | ほとんどの場合は 1.2 メートルですが、幅 1.0 メートルや 1.5 メートルのスタンドもあります。 |
| 長さ | |
| 軽量 PNO の場合、一定の段差で最大 6.3 メートルまで、メーカーごとに異なります。 PC の場合 - 最大 7.2 メートル、場合によっては最大 9 メートル。 | 板は長さに合わせてカットしてありますので、製作可能です。 正しいサイズご要望に応じて 10 cm 単位で延長できます。パネルの高さに応じて、最大長は 12 メートルまで可能です。 |
| 通常800kgf/m2、オーダーにより1250kgf/m2の荷重でも製作可能です | ほとんどの場合、生産されるのは800の荷重ですが、この技術により、追加コストなしで300〜1600 kgf / m2のプレートやその他のものを製造することが可能になります。 |
| 滑らかさと均一性 | |
| それでも、技術は古く、誰のフォームもすでに使い古されており、理想的なプレートは見つかりませんが、率直に言って悪いものはまれです。 による 外観しっかりした4の場合。 | これらは最新のスタンドで製造され、押出機で平滑化されます。 原則として、プレートははるかに良く見えますが、個々の例外も可能です。 |
| 強化 | |
| 最大 4.2 の長さ - シンプルなメッシュ、長いパネルはプレストレストで作られているためです。 張力を使用することで、低コストで必要な強度を実現できます。 | 任意の長さでプレストレスがかけられます。 プロジェクトに応じて、12k7 または 9k7 ロープと VR-1 ワイヤーの両方をストリングとして機能させることができます。 |
| コンクリートグレード | |
| M-200 | M-400からM-550まで |
| 穴のシール | |
| 通常は工場で行われます。 まだコンクリートM-200を打設していない場合は必ず打設してください。 | 追加の補強をしなくても端面の強度が十分に得られるように設計されているため、穴をシールする必要はありません。 |
中空コアスラブにかかる荷重
実際には、鉄筋コンクリート中空コアスラブがどのような種類の荷重に耐えられるか、何らかの応力によって破損するかどうかという疑問がよく生じます。
いずれの場合も、耐力壁をその上に置かないでください。 首都（耐力）壁は、厳密に基礎ブロックまたは下層階の同じ壁のいずれかに基づくことができます。
パネルが耐力壁に重なる場合、パネルはさらに強化されます。空隙の穴は端からコンクリートで埋められ、側面で100 mmを超えて重なることはお勧めできません。 1つ目のボイドまで。
荷重を分散または点で受けることができます。 分散荷重の場合、すべてが簡単です。スラブの面積をm2で計算し、マーキングに従って荷重（通常は800 kg / m2）を掛けて、スラブの自重を差し引きます。 したがって、PC 42-12-8 の面積は 5m2 になります。 800 をかけると 4 トンになります。 そして、自重 = 1.53 トンを差し引きます。 残りの 2.5 トンは許容されます 分散負荷。 たとえば、20 cmのコンクリートスクリードで埋めることができます。
点荷重の場合、点圧力の場合のプレートの支持力は本体の重量だけでなく、作用点にも依存するため、同様の計算を行うことは困難です。 したがって、パネルの端に沿った部分は中央よりもはるかに強力です。 通常、定格負荷の 2 倍を超えないようにすることをお勧めします。 他の影響がない場合、最大 1.6 トン。
実際には、多くの場合、以下から結合負荷を計算する必要があります。 さまざまな情報源スクリード、家具、人、カーテンウォールなど。 ここでは、標準負荷「8」、つまり 8 を受け入れたソビエト研究機関の経験を信頼する必要があります。 すべての「標準」ユースケースには十分です。
計算は次の考慮事項に基づいています。
- 自重 = 300 kg/m2
- スクリード + 流し込み床 = 150 kg / m2 (約 6-7 cm。
- 家具 + 人 = 200 kg/m2
- 壁/パーティション = 150 kg/m2
あなたの場合、これらの数値を大幅に超えている場合は、より高い支持力を持つパネルの購入を検討する価値があるかもしれません。
中空床スラブは、コンクリートの補強と特性により、床スラブにかかる物体の重量を実際の接触面積よりも広い面に分散させます。 したがって、たとえば、パーティションの幅が 100 mm で、その近くに他の荷重がない場合、この圧力は全体に分散されます。 より大きな表面限界基準の計算で定められた制限を超えることはありません。
また、一定（静的）荷重に加えて、可変（動的）荷重も存在することを忘れてはなりません。 たとえば、床の上に立っている重りは、キャビネットから落ちた重りよりも破壊的な影響がはるかに小さくなります。 したがって、パネルへの動的負荷は可能な限り回避する必要があります。
床スラブのたわみ
場合によっては、購入者は、鉄筋コンクリート床スラブのたわみが異なる（反対方向を含む）という状況に直面することがあります。 SNiP 2.01.07-85「荷重と衝撃」によれば、製品の長さの 1/150 を超えるたわみは欠陥ではないことに注意してください。 したがって、最も問題のある PB 90-12 の場合、許容されるたわみは最大 6 cm です。
逆のたわみは、スタンド上の最後の PB 床スラブを鋸で切断するときに、その長さがスタンドが当初準備された長さの範囲よりも大幅に短い場合に最もよく発生します。 長いスラブの場合、より多くの張力が与えられるため、 主筋はスラブの底面に沿って配置されており、短いスラブを鋸で切断すると、この過剰な圧縮力がいわばスラブを曲げます。
このような状況を避けるために、購入者は購入する前に製品を注意深く検査する必要があります。 いつもの、 鉄筋コンクリートスラブ他の中空コアスラブの積み重ねでは、大きなたわみを認識するのは難しくありません。 こうしたケースはまだ稀であり、 良いプロデューサー実質的には発生しません。
壁上のパネルの許容可能なサポートに関する質問に対する答えは、記事で見つけることができます。
２階建ての場合は、 平屋建ての家、ただし、地下室や屋根裏部屋の場合は、床間の天井を正しく計算して構築する必要があります。 に従って重複の段階とニュアンスを考えてみましょう。 木の梁十分な強度が得られる梁の断面を計算します。
床間天井の装置は、「目で」作られているため、荷重に耐えられずに崩壊したり、不必要で不当な費用が必要になったりする可能性があるため、特別な注意が必要です。 したがって、1 つ以上の オプション。 最終的な決定は、材料を入手するコストまたは入手可能性を比較することによって行うことができます。
床間天井の要件
床間の天井は、一定かつ変動する荷重、つまり、天井自体の重量に加えて、家具や人の重量にも耐える必要があります。 十分な剛性があり、最大たわみを超えないようにする必要があり、十分な騒音と断熱性を提供する必要があります。
居住空間に対する家具や人からの具体的な荷重は、基準に従って測定されます。 ただし、1000リットルの水槽や天然石の暖炉などの巨大なものを設置する予定がある場合は、これを考慮する必要があります。
梁の剛性は計算により求められ、スパン当たりの許容曲げで表されます。 許容曲がりは床材の種類、床材によって異なります。 SNiP によって決定された主な制限たわみを表 1 に示します。
表1
|
構造要素 |
スパン部分のたわみを制限する必要はありません |
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1. 床の梁 |
1/250 |
|
2. 屋根裏部屋の床の梁 |
1/200 |
|
3. コーティング (谷を除く): |
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a) ラン、垂木脚 |
1/200 |
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b) 片持ち梁 |
1/150 |
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c) トラス、接着梁（片持ち梁を除く） |
1/300 |
|
d) プレート |
1/250 |
|
e) 当て木、床材 |
1/150 |
|
4. 谷の支持要素 |
1/400 |
|
5. パネルとファクトップ要素 |
1/250 |
|
ノート： 1. 漆喰の存在下では、長期の一時的な荷重のみによる床要素のたわみがスパンの 1/350 を超えてはなりません。 2. 建設用リフトがある場合、接着された梁の最大たわみはスパンの 1/200 まで増加する可能性があります。 |
|
その点に注意してください 床材として セラミックタイル亀裂が発生しやすいコンクリートスクリードは、特に十分に長いスパンの場合、許容たわみの要件をさらに厳しくする可能性があります。
梁にかかる負荷を軽減するには、可能であれば、梁を同じピッチで短い壁と平行に配置する必要があります。 木の梁で覆われた場合の最大スパンは 6 m です。
床の種類
オーバーラップの目的に応じて、次のように分類されます。
床間。
屋根裏;
· 地下室（地下室）。
彼らのデザイン上の特徴は、 許容荷重蒸気と断熱の装置。 屋根裏部屋が巨大な物体の居住や保管を目的としていない場合、たわみを計算するときに変動荷重を50〜100 kg / m 2に減らすことができます。
住宅の 2 つの床の間の断熱は冗長に見えるかもしれませんが、遮音性は大多数にとって望ましいパラメータであり、これは原則として同じ材料で達成されます。 屋根裏部屋と地下室の床にはより厚い層が必要であることを考慮する必要があります。 断熱材。 屋根裏部屋の床の防湿層用のフィルム材料は、断熱層の下、およびその上の地下室に配置する必要があります。 湿気の発生や真菌による構造への損傷を防ぐために、すべての部屋に換気装置を設置する必要があります。
床のオプション: 1 - 板シールド。 2 - 蒸気バリア。 3 - 断熱材。 4 - まばらな床。 5 - ボード。 6 - 床材
床のデザインも異なります。
· 開いた梁と隠れた梁を備えています。
· と さまざまな種類ベアリングビーム;
· と 異なる素材床の詰め物と内張り。
隠し梁は両側に縫い付けられており、見えません。 オープン - 天井から突き出ており、装飾要素として機能します。
以下の図は、オーバーラップの構造がどのようなものかを示しています。 屋根裏部屋の床シールドロールとボードのファイリングを使用します。
a - シールドロール付き。 b - 理事会からの提出あり。 1 - 板床; 2 - ポリエチレンフィルム; 3 - 断熱材。 4 - 蒸気バリア。 5 - 木製の梁。 6 - 頭蓋バー。 7 - シールドリール。 8 - 仕上げ。 9 - 理事会からの提出
木製梁の締結と接続の種類
耐力壁の設計と材質に応じて、木製の梁が取り付けられます。
· レンガまたはブロックの石積みに設けられた巣では、梁または丸太を少なくとも150 mm、板を少なくとも100 mm深くします。
· レンガやブロックの石積みに設けられた棚（棚）の上。 2 階の壁の厚さが 1 階の壁の厚さよりも薄い場合に使用されます。
· 丸太の壁に切った溝に少なくとも70 mmの深さまで入れます。
· フレームハウスの上部ストラップの梁に。
· 壁に固定された金属製のサポートブラケットに。
1 - サポート れんが壁; 2 - 解決策。 3 - アンカー。 4 - 屋根ふきフェルト断熱材; 5 - 木製の梁。 6 - 木製の壁のサポート。 7 - ボルト
梁の長さが足りない場合は、木ピンと木工用接着剤を使用する既知の方法のいずれかを使用して、長さに沿って接続（接合）することで梁を長くすることができます。 接続のタイプを選択するときは、荷重がかかる方向に基づいて選択してください。 接合された梁を金属板で強化することが望ましい。
a - 圧縮。 b - ストレッチ。 c - 曲げる
木の梁について
建設では、長方形、円形、または部分的に円形の断面の梁が使用されます。 最も信頼できるのは角材であり、残りは木材がない場合、または経済上の理由から、そのような材料が農場で入手可能な場合に使用されます。 集成材はさらに強度が増します。 接着ビームまたは I ビームで作られたビームは、最大 12 m のスパンに設置できます。
最も安価で人気のある木材は松ですが、カラマツ、トウヒなどの他の種類の針葉樹も使用されます。 サマーコテージ、小さな家の床はトウヒで作られています。 カラマツは、湿度の高い建物の敷地（風呂、家のプール）に適しています。
材料のグレードも異なり、それが影響します 支持力梁。 グレード 1、2、および 3 (GOST 8486–86 を参照) は床梁に適していますが、このような設計のグレード 1 は不必要に高価になる可能性があり、グレード 3 は小さなスパンでの使用に最適です。
耐力梁の計算
梁の断面と段差を決定するには、天井にかかる荷重を計算する必要があります。 負荷の収集は、方法論に従って、SNiP 2.01.07–85 (SP 20.13330.2011) に規定されている係数を考慮して実行されます。
荷重計算
総荷重は、標準係数を考慮して決定された定荷重と変動荷重を合計することによって計算されます。 実際の計算では、まず、ある断面の梁の仮配置など、一定の設計で設定し、得られた結果に基づいて修正します。 したがって、最初のステップは、「パイ」の重なり部分のすべてのレイヤーをスケッチすることです。
1. オーバーラップの独自の比重
床の比重は、その構成材料の合計を床梁の水平全長で割ったものです。 各要素の質量を計算するには、体積を計算し、材料の密度を掛ける必要があります。 これを行うには、表 2 を使用します。
表2
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材質名 |
密度または嵩密度、kg / m 3 |
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アスベストセメントシート |
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玄武岩ウール（鉱物） |
50 ～ 200 (圧縮の程度による) |
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シラカバ |
620–650 |
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コンクリート |
2400 |
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アスファルト |
1400 |
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乾式壁 |
500–800 |
|
粘土 |
1500 |
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合板 |
1000 |
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オーク |
655–810 |
|
スプルース |
420–450 |
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強化コンクリート |
2500 |
|
膨張した粘土 |
200 ～ 1000 (発泡倍率による) |
|
膨張粘土コンクリート |
1800 |
|
レンガ無垢材 |
1800 |
|
リノリウム |
1600 |
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おがくず |
70 ～ 270 (割合、木材の種類、湿度によって異なります) |
|
寄木細工、17 mm、オーク |
22kg/m2 |
|
寄木細工、20 mm、パネル |
14kg/m2 |
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発泡コンクリート |
300–1000 |
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発泡スチレン |
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セラミックタイル |
18kg/m2 |
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ルベロイド |
|
|
金網 |
1.9 ～ 2.35 kg/m2 |
|
パイン |
480–520 |
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炭素鋼 |
7850 |
|
ガラス |
2500 |
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グラスウール |
350–400 |
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合板 |
|
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軽量コンクリートブロック |
400–600 |
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石膏 |
350～800（構成より） |
のために 木材そして廃棄物の密度は湿度に依存します。 湿度が高くなるほど、材料は重くなります。
永続的な負荷にはパーティション (壁) が含まれます。 比重約50 kg / m 2 が採取されます。
部屋の装飾、人、動物 - これらすべてが床にかかる負荷です。 表によると。 8.3 SP 20.13330.2011、住宅用の標準分布荷重は 150 kg / m 2 です。
総負荷は単純な加算では決定されません。同じ SNiP (8.2.2 項) によれば、信頼性係数を考慮する必要があります。
· 1,2 - 比重が 200 kg/m 2 未満。
· 1.3 - 比重が200 kg / m 2を超える。
4. 計算例
例として、長さ5、幅3 mの部屋を考えてみましょう。長さ600 mmごとに、断面150x100 mmの松の梁（9本）を置きます。 厚さ40mmの板で梁を遮り、厚さ5mmのリノリウムを敷きます。 1階の側面から厚さ10 mmの合板で梁を縫い、天井の内側に厚さ120 mmのミネラルウールの層を敷きます。 パーティションはありません。
1 - ビーム。 2 - ボード。 3 - 断熱リノリウム 5 mm
部屋の面積（5 x 3 \u003d 15 m 2）に対する一定の比荷重の計算を表3に示します。
表3
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材料 |
体積、m3 |
密度、kg / m 3 |
重量、kg |
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梁（パイン） |
9 × 0.15 × 0.1 × 3.3 = 0.4455 |
222,75 |
14,85 |
|
|
ボード(パイン材) |
15 × 0.04 = 0.6 |
20,0 |
||
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合板 |
15 × 0.01 = 0.15 |
|||
|
リノリウム |
15 × 0.005 = 0.075 |
1600 |
||
|
ミネラルウール |
15 × 0.12-0.405 = 1.395 |
139,5 |
||
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合計： |
58,15 |
|||
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k = 1.2を考慮すると |
ビーム上の設計荷重 (qр) - 250 x 0.6 m = 150 kg/m (1.5 kg/cm)。
許容たわみ計算
床間天井の許容たわみ - L / 250 を受け入れます。つまり、3 メートルのスパンの場合、最大たわみは 330 / 250 = 1.32 cm を超えてはなりません。
ビームは両端でサポート上にあるため、最大たわみの計算は次の式に従って実行されます。
· h = (5 x qp x L4) / (384 x E x J)
どこ：
· L - ビームの長さ、L = 330 cm。
· E - 弾性率、E \u003d 100,000 kg / cm 2（SNiPによる繊維に沿った木材の場合）;
· J は慣性モーメントで、長方形ビームの場合、J = 10 x 153/12 = 2812.5 cm 4 です。
私たちの例の場合:
· h \u003d (5 x 1.5 x 3304) / (384 x 100000 x 2812.5) \u003d 0.82 cm
許容たわみと比較した結果では60％の余裕があり、過大と思われます。 したがって、ビームの数を減らして計算を繰り返すことで、ビーム間の距離を広げることができます。
結論として、特別なプログラムを使用して木の梁の床を計算するビデオを見ることをお勧めします。
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