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ビームプロファイルのオンライン計算。単径間木製梁の計算プログラム

ビームの断面を選択するには、まずビームの最大曲げモーメントを決定する必要があります( M ) そして、それに基づいて梁断面の特定の寸法 (幅と高さ) の最大応力が決定されます (  ）。この応力 (  ）梁材の設計抵抗を超えなかった（この場合木） R あなた。セクションの選択の経済性を確保するには、  と R あなたはできるだけ小さかったです。このような計算は、「支持力の計算」（または「限界状態の I グループの計算」）を指します。

支持力に応じた断面の選択後、「変形による計算」（換言すれば、「限界状態グループ II による計算」）が実行されます。ビームの偏向が決定され、その許容性が評価されます。支持力に従って選択されたビーム断面で、たわみが許容値よりも大きい場合、断面はさらに増加され、小さい場合は変更されません。

2.5. 支持力の計算

最大曲げモーメント M ビーム内の強度は力学の法則（材料の強度）に従って次の式で決定されます。

どこ q )

私 - ビームスパン ( メートル).

梁の応力  式によって決定されます

, (2)

どこ M -曲げモーメント ( kNm) 式 (1) によって決定され、

W– 断面係数 ( メートル 3 ).

, (3)

どこ b, h- それぞれ、梁セクションの幅と高さ。

例。ビームスパン私 = 3.6 私 = 2.56 kN/m。ビーム断面確認 0.1≦0.2 メートル(大きい辺 - 高さ)。

= 4.15 kNm

= 0.00056 メートル 3

= 6 200 kN/m 2 (kPa) =6.2MPa< R あなた =13MPa

したがって、断面積は 0.10.14 となります。 メートル強度（耐荷重）の要件は満たしていますが、得られる最大応力は  設計抵抗は木材の約半分 R あなた、つまり「安全域」が不当に大きい。断面積を 0.1×0.14 に縮小します メートルそしてそれが受け入れられる可能性を確認してください。

W

= 0.000327メートル 3



= 12 691kPa = 12.7 MPa< 13 MPa

0.1×0.14の部分の「マージン」 メートル５％未満であり、経済性の要件を十分に満たしている。したがって、（この段階では）断面積 0.1 0.14 を受け入れます。 メートル。

2.6. 変形計算

ビーム偏向 f 式（材料の抵抗）で決まる

, (4)

どこ) 変形計算に関連して (表 4 を参照)。

私 - ビームスパン ( メートル);

Eはビーム材料の弾性率です。つまり、木材 (kPa);

私 – 梁部の慣性モーメント( メートル 4)

, (5)

ここで、記号は式 (2) と同じです。

Ⅱ =1.8 kN/m、E = 10 000 MPa = 10 7 kPa (セクション 3.1 を参照)、ビームスパン私 = 3.6メートル。ビーム断面確認 0.1≦0.14 メートル。

= 0.0000228 メートル 4 = 2.28 10 -5 メートル 4

= 0.0173メートル= 1.73 cm

相対的なビーム偏向、つまりたわみ率 fスパンまで私、この場合は

= <

結果として生じる相対たわみは許容値 (1/200) 未満です。この点に関して、ビームの断面 0.10.14 を受け入れます。 メートル最終的には、支持力だけでなく変形性の要件も満たします。

当然のことながら、他の建築構造も耐荷重能力と変形性の両方の要件を満たさなければなりません。パラメータが両方の要件に適合しているかどうかの検証は、要件の 1 つが確実に満たされていることが計算なしで明らかな場合にのみ実行されます。

木製床梁の計算プログラム- 床間床を構築する際の梁の断面とその設置手順を決定するための基本的な計算を簡素化する、小型で便利なツールです。

プログラムの操作手順

検討されているプログラムは小さいため、追加のインストールは必要ありません。

より明確にするために、プログラムの各項目を考慮してください。

材料- 木材または丸太の必要な材料を選択します。
ビームタイプ- 梁または丸太。
寸法- 長さ高さ幅。
ビーム間隔- ビーム間の距離。このパラメータ (寸法も同様) を変更することで、最適な比率を実現できます。

SNiP 2.01.07-85

相対的なたわみあり。木製梁の破壊は通常、梁の断面に圧縮応力と引張応力が発生する横方向の曲げによって発生します。最初に木材は弾性的に機能し、その後塑性変形が発生しますが、圧縮ゾーンでは極端な繊維 (折り目) が押しつぶされ、中立軸が重心の下に下がります。曲げモーメントがさらに増加すると、塑性変形が増加し、極端に伸ばされた繊維の破断の結果として破壊が発生します。屋根の梁と桁の最大相対たわみは 1/200 を超えてはなりません。

小さな建物（民家、ガレージ、納屋など）の屋根システムを設計する場合、単一スパンの木製梁などの耐荷重要素が使用されます。それらはスパンをカバーし、屋根に床を敷くための基礎として機能するように設計されています。将来の建物のプロジェクトを計画および作成する段階では、木製の梁の支持力を計算することが必須です。

木製の梁はスパンを覆うように設計されており、屋根に床を敷くための基礎として機能します。

単径間梁の選択と設置に関する基本的なルール

床全体の信頼性と耐久性はこれに依存するため、耐荷重要素を計算、選択、敷設するプロセスにはすべての責任を持って取り組む必要があります。建設業界が存在して何世紀にもわたって、屋根システムの設計に関するいくつかのルールが開発されてきましたが、その中で注目に値するものは次のとおりです。

単一スパンビームの長さ、その寸法および数は、カバーされるスパンを測定した後に決定されます。建物の壁にどのように取り付けるかを考慮することが重要です。
ブロックまたはレンガで作られた壁では、耐荷重要素が木材で作られている場合は少なくとも15 cm、板が使用されている場合は少なくとも10 cm深くする必要があります。梁はログハウスから壁に少なくとも7 cm深くする必要があります。
木製梁とのオーバーラップに適したスパンの最適な幅は 250 ～ 400 cm の範囲にあります。この場合、梁の最大長は 6 m です。より長いベアリング要素が必要な場合は、中間のベアリング要素を設置することをお勧めします。サポートします。

床に作用する荷重の計算

屋根は、使用される断熱材の重量、動作重量（物体、家具、特定の作業を行う際にその上を歩くことができる人など）を含む自重で構成される荷重を耐荷重要素に伝達します。動作)、および季節負荷 (雪など) も考慮されます。自宅で正確な計算を実行することはおそらく不可能です。これを行うには、設計組織に連絡して支援を求める必要があります。次のスキームに従って、より単純な計算を独立して行うことができます。

図 1. ビーム間の最小許容距離の表。

大きな運転負荷の影響を受けない軽い素材（ミネラルウールなど）で断熱された屋根裏部屋の床の場合、屋根の1平方メートルあたり平均50kgの重量があると言えます。 GOSTによると、このような場合、荷重は次のようになります：70 * 1.3 \u003d 90 kg / m 2、ここで1.3は安全マージン、70（kg / m 2）は上記の正規化値です例。総荷重は次のようになります：50 + 90 \u003d 140 kg / m 2。
より重い材料がヒーターとして使用される場合、GOSTによる正規化値は150 kg / m 2になります。次に、総荷重：150 * 1.3 + 50 \u003d 245 kg / m 2。
屋根裏部屋の場合、この値は350 kg / m 2、床間の天井の場合は400 kg / m 2に等しくなります。

荷重を学習したら、単一スパンの木製梁の寸法の計算を開始できます。

木製梁の断面計算と敷設手順

梁の支持力は、梁の断面と敷設ステップによって異なります。。これらの量は相互に関連しているため、同時に計算されます。床梁の最適な形状は、アスペクト比 1.4:1 の長方形です。つまり、高さが幅の 1.4 倍である必要があります。

隣接する要素間の距離は0.3 m以上1.2 m以下である必要があり、ロール状の断熱材を設置する場合は、その幅に等しい段差を取るように努めます。

フレームハウスが建設されている場合、幅はフレームのラック間の段差と等しくなります。

0.5および1.0 mの敷設ステップでビームの最小許容寸法を決定するには、特別なテーブルを使用できます（図1）。

すべての計算は、既存の規則や規制に厳密に従って行う必要があります。計算の精度に疑問がある場合は、得られた値を切り上げることをお勧めします。