Calculul deformarii fasciculului. Metodologie de calcul al structurilor portante din diverse materiale
Grinzile de lemn pentru podele în construcții private sunt adesea folosite. Ușurința, accesibilitatea și posibilitatea de auto-asamblare compensează capacitatea de a se aprinde, de a fi deteriorate de ciuperci și putregai. În orice caz, atunci când se ridică un al doilea sau mai multe etaje, este pur și simplu necesar să se calculeze grinzile de podea din lemn. Calculatorul online pe care îl prezentăm în această recenzie vă va ajuta să faceți față acestei sarcini simplu și rapid.
Odată cu venirea verii, începe sezonul construcțiilor pentru companii, proprietari de cabane, cabane de vară. Cineva construiește un foișor, o seră sau un gard, alții blochează acoperișul sau construiesc o baie. Și când clientul se confruntă cu problema structurilor portante, de cele mai multe ori alegerea se face pe o țeavă de profil datorită costului scăzut și rezistenței la încovoiere cu greutate redusă.
Ce sarcină acționează asupra țevii profilate
O altă întrebare este cum se calculează dimensiunile țevii de profil în așa fel încât să se descurce cu „puțin sânge” și să cumpere o țeavă potrivită pentru sarcină. Pentru fabricarea de balustrade, garduri, sere, puteți face fără calcule. Dar dacă construiți un baldachin, un acoperiș, un vizor, nu puteți face fără calcule serioase de sarcină.
Fiecare material rezistă la sarcini externe, iar oțelul nu face excepție. Când sarcina este pornită țeavă de profil nu depășește valorile admise, atunci structura se va îndoi, dar va rezista la sarcină. Dacă greutatea încărcăturii este îndepărtată, profilul va reveni la poziția inițială. Dacă valorile de sarcină admise sunt depășite, conducta se deformează și rămâne așa pentru totdeauna sau se rupe la cot.
Pentru a elimina consecințele negative, atunci când calculați o țeavă de profil, luați în considerare:
- dimensiuni și secțiune (pătrată sau dreptunghiulară);
- stres structural;
- rezistența oțelului;
- tipuri de sarcini posibile.
Clasificarea sarcinilor pe o conductă profilată
Conform SP 20.13330.2011, următoarele tipuri de sarcini se disting în funcție de durata acțiunii:
- constante, a căror greutate și presiune nu se modifică în timp (greutatea părților clădirii, a solului etc.);
- temporară pe termen lung (greutatea scărilor, cazane în cabană, pereți despărțitori din gips-carton);
- pe termen scurt (zăpadă și vânt, greutatea oamenilor, mobilier, transport etc.);
- speciale (cutremure, explozii, impact auto etc.).
De exemplu, construiți un baldachin în curtea șantierului și utilizați o țeavă de profil ca structură de susținere. Apoi, atunci când calculați conducta, luați în considerare sarcinile posibile:
- material pentru copertina;
- greutatea zăpezii;
- vânt puternic;
- posibilă coliziune a unui autoturism cu un suport în timpul unei parcări nereușite în curte.
Pentru a face acest lucru, utilizați SP 20.13330.2011 „Încărcări și impacturi”. Are hărți și reguli necesare pentru calculul corect al încărcării profilului.
Diagrame de calcul ale sarcinii pe conducta profilată
Pe lângă tipurile și tipurile de încărcare pe profile, la calcularea conductei se iau în considerare tipurile de reazem și natura distribuției sarcinii. Calculatorul calculează folosind doar 6 tipuri de scheme de calcul.
Sarcina maximă pe conducta profilată
Unii cititori se întreabă: „De ce fac calcule atât de complicate când trebuie să sudez o balustradă de verandă”. În astfel de cazuri, nu este nevoie de calcule complexe, ținând cont de nuanțe, deoarece puteți recurge la soluții gata făcute (Tab. 1, 2).
| Dimensiuni profil, mm | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 metru | 2 metri | 3 metri | 4 metri | 5 metri | 6 metri | |
| Teava 40x40x2 | 709 | 173 | 72 | 35 | 16 | 5 |
| Teava 40x40x3 | 949 | 231 | 96 | 46 | 21 | 6 |
| Teava 50x50x2 | 1165 | 286 | 120 | 61 | 31 | 14 |
| Teava 50x50x3 | 1615 | 396 | 167 | 84 | 43 | 19 |
| Teava 60x60x2 | 1714 | 422 | 180 | 93 | 50 | 26 |
| Teava 60x60x3 | 2393 | 589 | 250 | 129 | 69 | 35 |
| Teava 80x80x3 | 4492 | 1110 | 478 | 252 | 144 | 82 |
| Conducta 100x100x3 | 7473 | 1851 | 803 | 430 | 253 | 152 |
| Conducta 100x100x4 | 9217 | 2283 | 990 | 529 | 310 | 185 |
| Teava 120x120x4 | 13726 | 3339 | 1484 | 801 | 478 | 296 |
| Teava 140x140x4 | 19062 | 4736 | 2069 | 1125 | 679 | 429 |
| Dimensiuni profil, mm | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 metru | 2 metri | 3 metri | 4 metri | 5 metri | 6 metri | |
| Teava 50x25x2 | 684 | 167 | 69 | 34 | 16 | 6 |
| Teava 60x40x3 | 1255 | 308 | 130 | 66 | 35 | 17 |
| Teava 80x40x2 | 1911 | 471 | 202 | 105 | 58 | 31 |
| Teava 80x40x3 | 2672 | 658 | 281 | 146 | 81 | 43 |
| Teava 80x60x3 | 3583 | 884 | 380 | 199 | 112 | 62 |
| Teava 100x50x4 | 5489 | 1357 | 585 | 309 | 176 | 101 |
| Teava 120x80x3 | 7854 | 1947 | 846 | 455 | 269 | 164 |
Folosind calcule gata făcute, rețineți că tabelele 2 și 3 indică sarcina maximă, de la care conducta se va îndoi, dar nu se va rupe. Când sarcina este eliminată (încetarea vântului puternic), profilul își va recăpăta starea inițială. Depășirea sarcinii maxime chiar și cu 1 kg duce la deformarea sau distrugerea structurii, așa că cumpărați o țeavă cu o marjă de siguranță de 2 până la 3 ori valoarea limită.
Metode de calcul a sarcinilor pe o conductă profilată
Pentru a calcula sarcinile pe profile, se folosesc următoarele metode:
- calculul sarcinii folosind tabele de referință;
- utilizarea formulei tensiunii de îndoire a conductei;
- determinarea sarcinii cu ajutorul unui calculator special.
Cum se calculează încărcarea folosind tabelele de căutare
Această metodă este precisă și ține cont de tipurile de suporturi, de fixarea profilului pe suporturi și de natura încărcăturii. Pentru a calcula deformarea unei conducte de profil folosind tabele de referință, sunt necesare următoarele date:
- valoarea momentului de inerție al țevii (I) din tabelele GOST 8639-82 (pentru țevi pătrate) și GOST 8645-68 (pentru țevi dreptunghiulare);
- valoarea lungimii intervalului (L);
- valoarea încărcării conductei (Q);
- valoarea modulului de elasticitate din SNiP curent.
Aceste valori sunt înlocuite în formula dorită, care depinde de fixarea pe suporturi și de distribuția sarcinii. Pentru fiecare schemă de încărcare de proiectare, formulele de deformare se modifică.
Calculul prin formula tensiunii maxime la îndoirea unei țevi profil
Calculul tensiunii de încovoiere se calculează folosind formula:
unde M este momentul încovoietor al forței și W este rezistența.
Conform legii lui Hooke, forța elastică este direct proporțională cu mărimea deformației. Acum înlocuiți valorile pentru profilul dorit. În plus, formula este rafinată și completată pe baza caracteristicilor oțelului pentru conducta de profil, sarcină etc.
Iulia Petrichenko, expert
Calculator pentru calcularea sarcinii pe o conductă profilată
Calculul unei conducte de profil pentru deformare este un proces complex și consumator de timp. Pentru a face acest lucru, trebuie să studiați cu atenție GOST-urile și altele reguli, studiați tipurile de suporturi și sarcini pe viitoarea structură, construiți o diagramă, adăugați o marjă de siguranță. Cea mai mică greșeală în calcule va duce la un final trist. Prin urmare, fără a cunoaște fizica și Sopromat, este mai bine să încredințați profesioniștilor calculele structurilor critice (acoperiș, cadru). Ei vor ajuta la calcule precise la un cost mai mic.
Dacă ați rezolvat problema calculării sarcinii pe o conductă de profil, împărtășiți-vă experiența și spuneți-ne de ce ați folosit-o în comentarii!
Grinda - un element în inginerie, care este o tijă care este încărcată de forțe care acționează într-o direcție perpendiculară pe tijă. Activitățile inginerilor includ adesea necesitatea de a calcula deformarea unei grinzi sub sarcină. Această acțiune este efectuată pentru a limita deviația maximă a fasciculului.
Tipuri
Până în prezent, grinzile realizate din materiale diferite. Poate fi din metal sau din lemn. Fiecare caz specific implică grinzi diferite. În același timp, calculul grinzilor pentru deformare poate avea unele diferențe care apar pe baza diferenței de structură și materiale utilizate.
grinzi de lemn
Construcția individuală de astăzi presupune utilizarea pe scară largă a grinzilor din lemn. Aproape fiecare clădire conține grinzi de lemn care pot fi folosite ca elemente portante, acestea fiind folosite la fabricarea pardoselilor, precum și suporturi pentru podele între etaje.
Nu este un secret că lemnul, la fel și grinda de otel, tinde să se îndoaie sub influența forțelor de încărcare. Săgeata de deviere depinde de ce material este utilizat, de caracteristicile geometrice ale structurii în care este utilizată grinda și de natura sarcinilor.
Deviația admisă a fasciculului este formată din doi factori:
- Respectarea deformarii și a valorilor admisibile.
- Posibilitatea de funcționare a clădirii ținând cont de deformare.
Calculele de rezistență și rigiditate efectuate în timpul construcției fac posibilă evaluarea cât mai eficientă a sarcinilor pe care clădirea poate rezista în timpul funcționării. De asemenea, aceste calcule vă permit să aflați exact care va fi deformarea elementelor structurale în fiecare caz concret. Poate că nimeni nu va contrazice faptul că calculele detaliate și cele mai precise fac parte din îndatoririle inginerilor civili, cu toate acestea, folosind câteva formule și priceperea calculelor matematice, puteți calcula singuri toate cantitățile necesare.
Pentru a face un calcul corect al deformarii fasciculului, trebuie să se țină cont și de faptul că în construcție conceptele de rigiditate și rezistență sunt inseparabile. Pe baza datelor de calcul al rezistenței, puteți trece la calcule suplimentare privind rigiditatea. Trebuie remarcat faptul că calculul deformarii fasciculului este unul dintre elementele indispensabile ale calculului rigidității.
Vă rugăm să rețineți că pentru a efectua astfel de calcule pe cont propriu, cel mai bine este să utilizați calcule mărite, recurgând în același timp la scheme destul de simple. De asemenea, este recomandat să faceți o marjă mică în direcția mare. Mai ales dacă calculul se referă la elemente portante.
Calculul grinzilor pentru deformare. Algoritm de lucru
De fapt, algoritmul prin care se face un astfel de calcul este destul de simplu. Ca exemplu, să luăm în considerare o schemă de calcul oarecum simplificată, omițând în același timp unii termeni și formule specifice. Pentru a calcula grinzile pentru deformare, este necesar să efectuați o serie de acțiuni într-o anumită ordine. Algoritmul de calcul este următorul:
- Se elaborează o schemă de calcul.
- Se determină caracteristicile geometrice ale fasciculului.
- Se calculează sarcina maximă pe acest element.
- Dacă este necesar, se verifică rezistența grinzii în ceea ce privește momentul încovoietor.
- Se calculează deviația maximă.
După cum puteți vedea, toți pașii sunt destul de simpli și destul de realizabili.
Întocmirea unei diagrame de proiectare a unei grinzi
Pentru a compune schema de calcul nu necesită prea multe cunoștințe. Pentru a face acest lucru, este suficient să cunoașteți dimensiunea și forma secțiunii transversale a elementului, distanța dintre suporturi și metoda de sprijin. Spațiul este distanța dintre două suporturi. De exemplu, utilizați grinzi ca grinzi de susținere a podelei pentru pereții portanti ai unei case, între care sunt 4 m, apoi deschiderea va fi de 4 m. 
Calcularea deformarii Barna de lemn, sunt considerate elemente structurale susținute liber. În cazul calculului, se adoptă un circuit cu o sarcină distribuită uniform. Este notat cu simbolul q. Dacă sarcina este concentrată, atunci se ia o schemă cu o sarcină concentrată, notată cu F. Valoarea acestei sarcini este egală cu greutatea care va pune presiune asupra structurii.
Moment de inerție
Caracteristica geometrică, care a primit numele, este importantă atunci când se calculează deviația fasciculului. Formula vă permite să calculați această valoare, o vom da puțin mai jos.
Când calculați momentul de inerție, trebuie să acordați atenție faptului că dimensiunea acestei caracteristici depinde de orientarea elementului în spațiu. În acest caz, există o relație invers proporțională între momentul de inerție și cantitatea de deviere. Cu cât valoarea momentului de inerție este mai mică, cu atât valoarea deformarii este mai mare și invers. Această dependență este destul de ușor de urmărit în practică. Toată lumea știe că o placă așezată pe marginea sa se îndoaie mult mai puțin decât o placă similară în poziția sa normală. 
Momentul de inerție pentru o grindă cu secțiune dreptunghiulară se calculează folosind formula:
J=b*h^3/12, unde:
b - lățimea secțiunii;
h este înălțimea secțiunii grinzii.
Calcule pentru nivelul maxim de încărcare
Determinarea sarcinii maxime asupra unui element structural se face luând în considerare o serie de factori și indicatori. De obicei, atunci când se calculează nivelul de încărcare, acestea iau în considerare greutatea a 1 metru liniar al unei grinzi, greutatea a 1 metru pătrat de podea, sarcina temporară pe podea și sarcina din pereții despărțitori cu 1. metru patrat suprapune. Se ia in considerare si distanta dintre grinzi, masurata in metri. Pentru un exemplu de calcul a sarcinii maxime pe o grindă de lemn, vom lua valori medii, conform cărora greutatea podelei este de 60 kg/m², sarcina temporară pe podea este de 250 kg/m², pereții despărțitori vor cântări 75. kg/m². Greutatea grinzii în sine este foarte ușor de calculat, cunoscându-i volumul și densitatea. Să presupunem că se folosește o grindă de lemn cu o secțiune de 0,15x0,2 m. În acest caz, greutatea acesteia va fi de 18 kg / metru de rulare. De asemenea, de exemplu, să luăm distanța dintre grinzile podelei egală cu 600 mm. În acest caz, coeficientul de care avem nevoie va fi 0,6.
Ca urmare a calculului sarcinii maxime se obtine urmatorul rezultat: q=(60+250+75)*0,6+18=249 kg/m.
Când valoarea este obținută, puteți trece la calculul deformarii maxime.
Calcularea valorii deformarii maxime
Când se calculează un fascicul, formula afișează toate elementele necesare. Trebuie avut în vedere că formula utilizată pentru calcule poate avea o formă ușor diferită dacă calculul este efectuat pentru tipuri diferite sarcini care vor afecta fasciculul.
În primul rând, să vă aducem în atenție formula utilizată pentru a calcula deformarea maximă a unei grinzi de lemn cu sarcină distribuită.
f=-5*q*l^4/384*E*J.
Vă rugăm să rețineți că în această formulă, E este o valoare constantă, care se numește modulul de elasticitate al materialului. Pentru lemn, această valoare este de 100.000 kgf/m².
Continuând calculele cu datele noastre folosite pentru exemplu, obținem că pentru o grindă din lemn, a cărei secțiune transversală este de 0,15x0,2 m, iar lungimea este de 4 m, deformarea maximă atunci când este expus la o sarcină distribuită este 0,83 cm.
Vă rugăm să rețineți că atunci când deviația este calculată luând în considerare schema cu o sarcină concentrată, formula ia următoarea formă:
f=-F*l^3/48*E*J, unde:
F este forța de presiune asupra fasciculului. 
De asemenea, acordăm atenție faptului că valoarea modulului de elasticitate utilizat în calcule poate diferi pentru tipuri diferite lemn. Influența este exercitată nu numai de tipul de lemn, ci și de tipul de cherestea. Prin urmare, o grindă solidă din lemn, grinzi lipite sau bușteni va avea module diferite de elasticitate și, prin urmare, sensuri diferite deformare maximă.
Puteți urmări diferite obiective atunci când calculați grinzile pentru deviație. Dacă doriți să cunoașteți limitele de deformare a elementelor structurale, atunci după finalizarea calculului săgeții de deformare, vă puteți opri. Dacă scopul dvs. este să stabiliți nivelul de conformitate a indicatorilor găsiți cu codurile de construcție, atunci aceștia trebuie comparați cu datele care sunt plasate în documente de reglementare speciale.
I-beam
Vă rugăm să rețineți că grinzile în I sunt folosite ceva mai puțin frecvent datorită formei lor. Cu toate acestea, nu trebuie să uitați că un astfel de element structural poate rezista la sarcini mult mai mari decât un colț sau un canal, o alternativă la care poate fi o grindă în I.
Este demn de făcut calculul deformarii unei grinzi în I dacă o veți folosi ca element structural puternic. 
De asemenea, vă atragem atenția asupra faptului că nu pentru toate tipurile de grinzi în I este posibil să se calculeze deformarea. În ce cazuri este permis să se calculeze deformarea? Există 6 astfel de cazuri în total, care corespund la șase tipuri de grinzi I. Aceste tipuri sunt:
- Grinda de tip cu o singură travă cu sarcină uniform distribuită.
- Consolă cu terminație rigidă la un capăt și sarcină distribuită uniform.
- O grindă cu o singură travă cu cantilever pe o parte, căreia i se aplică o sarcină uniform distribuită.
- Grinda cu o singură travă cu suport articulat cu forță concentrată.
- Grinda articulată cu o singură travă cu două forțe concentrate.
- Consolă cu terminație rigidă și forță concentrată.
grinzi metalice
Calculul deformarii maxime este același, indiferent dacă este vorba de o grindă de oțel sau de un element din alt material. Principalul lucru este să vă amintiți acele valori care sunt specifice și constante, cum ar fi modulul de elasticitate al materialului. Când lucrați cu grinzi metalice, este important să rețineți că acestea pot fi realizate din oțel sau grinzi în I. 
Deformarea unei grinzi metalice din oțel se calculează ținând cont de faptul că constanta E în acest caz este de 2 105 MPa. Toate celelalte elemente, cum ar fi momentul de inerție, sunt calculate conform algoritmilor descriși mai sus.
Calculul deformarii maxime pentru o grinda cu doi suporti
Ca exemplu, luați în considerare o schemă în care o grindă se află pe doi suporturi și i se aplică o forță concentrată într-un punct arbitrar. Înainte de a fi aplicată forța, fasciculul era o linie dreaptă, dar sub influența forței și-a schimbat aspectul și, din cauza deformării, a devenit o curbă. 
Să presupunem că planul XY este planul de simetrie al grinzii pe două suporturi. Toate sarcinile acţionează asupra fasciculului în acest plan. În acest caz, adevărul va fi că și curba rezultată din acțiunea forței se va afla în acest plan. Această curbă se numește linia elastică a grinzii sau linia de deviere a grinzii. Rezolvați algebric linia elastică a grinzii și calculați deformarea grinzii, a cărei formulă va fi constantă pentru grinzile cu doi suporturi, după cum urmează.
Deviație la distanța z față de suportul fasciculului stâng la 0 ≤ z ≤ a
F(z)=(P*a 2 *b 2)/(6E*J*l)*(2*z/a+z/b-z 3 /a 2 *b)
Deformarea fasciculului pe două suporturi la distanța z de suportul din stânga la a ≤ z ≤l
f(z)=(-P*a 2 *b 2)/(6E*J*l)*(2*(l-z)/b+(l-z)/a-(l-z) 3 /a+b 2), unde P este forța aplicată, E este modulul de elasticitate al materialului, J este momentul axial de inerție.
În cazul unei grinzi cu doi sprijini, momentul de inerție se calculează după cum urmează:
J=b 1 h 1 3 /12, unde b 1 și h 1 sunt valorile lățimii și, respectiv, înălțimii secțiunii grinzii utilizate.
Concluzie
În concluzie, putem concluziona că este destul de simplu să se calculeze independent valoarea deflexiunii maxime a grinzilor de diferite tipuri. După cum se arată în acest articol, principalul lucru este de a cunoaște unele caracteristici care depind de material și de caracteristicile sale geometrice, precum și de a efectua calcule folosind mai multe formule în care fiecare parametru are propria sa explicație și nu este luat de nicăieri.
Grinzi de podea din lemn
Grinzile din lemn sunt adesea cea mai economică opțiune. Grinzile din lemn sunt ușor de fabricat și instalat, au o conductivitate termică scăzută în comparație cu grinzile din oțel sau din beton armat. Dezavantajele grinzilor din lemn sunt rezistența mecanică mai mică, necesitând secțiuni mari, rezistență scăzută la foc și rezistență la deteriorarea de către microorganisme și termite (dacă acestea se găsesc în zona dumneavoastră). Prin urmare, grinzile de podea din lemn trebuie tratate cu atenție cu antiseptice și ignifugă, de exemplu, XM-11 sau HMBB fabricate de Antiseptic (Sankt Petersburg).
Cum se calculează secțiunea transversală necesară a unei grinzi de podea din lemn?
Intervalul optim pentru grinzile din lemn este de 2,5-4 metri. Cea mai bună secțiune pentru o grindă de lemn este dreptunghiulară, cu un raport înălțime/lățime de 1,4:1. Grinzile sunt introduse în perete cu cel puțin 12 cm și impermeabilizate în cerc, cu excepția capătului. Este recomandabil să fixați grinda cu o ancoră încorporată în perete.
Atunci când alegeți o secțiune a unei grinzi de pardoseală, se ia în considerare sarcina propriei sale greutăți, care pentru grinzile pardoselii, de regulă, este de 190-220 kg / m2, iar sarcina temporară (operațională), valoarea acesteia este luate egale cu 200 kg/m2. Grinzile de podea sunt așezate de-a lungul unei secțiuni scurte a travei. Se recomandă să alegeți etapa de instalare a grinzilor din lemn egală cu etapa de instalare a rafturilor de cadru.
Pentru a calcula secțiunea transversală minimă și optimă a unei grinzi de podea din lemn, puteți utiliza calculatorul online Romanov pentru grinzi de podea din lemn
Mai jos sunt câteva tabele, cu valorile secțiunilor minime ale grinzilor din lemn pentru diferite sarcini și lungimi de deschidere:
Tabel cu secțiuni de grinzi de pardoseală din lemn în funcție de deschidere și pas de instalare, cu o sarcină de 400 kg/m2. - se recomandă să se bazeze pe această sarcină
Dacă nu utilizați izolație sau nu intenționați să încărcați podele (de exemplu, o mansardă nelocuită), atunci puteți utiliza tabelul pentru valorile de încărcare mai mici ale grinzilor de podea din lemn:
Tabel cu secțiuni minime ale grinzilor de podea din lemn în funcție de deschidere și sarcină, cu sarcini de la 150 la 350 kg/m2.
Dacă utilizați bușteni rotunzi în loc de grinzi dreptunghiulare, puteți utiliza următorul tabel:
Diametrul minim admis al buștenilor rotunzi utilizați ca grinzi pentru podea, în funcție de deschidere la o sarcină de 400 kg pe 1 m2
Dacă doriți să blocați rulajele mari, vă recomandăm să utilizați experiența de pe site-ul Okolotok.
Grinzi în I de oțel (metal).
O grindă de podea metalică cu grindă în I are o serie de avantaje incontestabile, cu un singur dezavantaj - costul ridicat. metal I-beam se pot bloca deschideri mari cu o sarcina semnificativa, grinda metalica din otel este incombustibila si rezistenta la influentele biologice. Cu toate acestea, o grindă de metal se poate coroda în absența unui strat de protecție și în prezența unor medii agresive în cameră.
Pentru a calcula parametrii unei grinzi metalice I-beam, puteți folosi un bun
În cele mai multe cazuri, în construcția de amatori, atunci când se calculează în programul de mai sus sau altele similare cu acesta, ar trebui să se presupună că grinda metalică are suporturi articulate(adică capetele nu sunt fixate rigid - de exemplu, deoarece în cadru structură de oțel). Sarcina pe podea cu grinzi în I de oțel, ținând cont de propria greutate, ar trebui calculată ca 350 (fără șapă) -500 (cu șapă) kg / m2
Se recomandă ca pasul dintre grinzile I să fie egal cu 1 metru. În caz de economie, este posibilă creșterea pasului dintre grinzile metalice până la 1200 mm.
Tabel pentru selectarea numărului de grinzi metalice I-beam cu diferite pasi și lungimi de rulare
Grinzi de podea din beton armat
La construirea grinzilor din beton armat, trebuie utilizate următoarele reguli (conform lui Vladimir Romanov):
- Înălţime grinda din beton armat trebuie să fie de cel puțin 1/20 din lungimea deschiderii. Împărțiți lungimea deschiderii la 20 și obțineți înălțimea minimă a grinzii. De exemplu, cu o deschidere de 4 m, înălțimea grinzii ar trebui să fie de cel puțin 0,2 m.
- Lățimea fasciculului este calculată pe baza raportului de 5 la 7 (5 - lățime, 7 - înălțime).
- Grinda trebuie întărită cu cel puțin 4 bare de armătură d12-14 (poate fi mai groasă de jos) - două în sus și în jos. Tabele cu raportul dintre lungimea și masa armăturii diferitelor secțiuni.
- Beton odată, fără întreruperi, astfel încât porțiunea de mortar așezată anterior să nu aibă timp să se apuce înainte de a pune o nouă porțiune. Betonarea grinzilor cu o betoniera este mai convenabilă decât a comanda un malaxor. Mixerul este bun pentru turnarea rapidă a unor volume mari.
Greutatea armăturii clădirii sau câți metri de armătură într-o tonă. Greutatea barei de armare lungime 11,75 m. Greutatea barei de armare cu un diametru de 5,5 până la 32 mm.
Greutatea fasciculului I și numărul de metri pe tonă de fascicul I
Și prăbușirea clădirilor este necesară pentru a efectua calculul datelor structuri portante. Grinzile sunt realizate din grinzi de lemn, metal laminat și beton armat. Mai jos sunt cele mai simple metode de calcul și recomandări pentru alegerea grinzilor din aceste materiale.
Calculul grinzilor din lemn
Pentru a calcula grinzile din lemn, trebuie să cunoașteți sarcina distribuită pe, lungimea grinzilor și distanța dintre ele. Grinzile sunt așezate paralel cu partea scurtă a clădirii, sarcina distribuită este aleasă să fie de 400 kg/mp. metru pentru interfloare și 200 kg/mp. metru pentru podele de mansardă. De exemplu, calculăm grinzile pentru o cameră cu dimensiuni de 6x4,5 metri, în timp ce lungimea grinzii va fi de aproximativ cinci metri, dar calculul se bazează pe distanța dintre pereți - 4,5 metri. Distanța dintre grinzi este aleasă egală cu 0,8 metri.
Calculați momentul încovoietor maxim:
M \u003d (q x hxl2) / 8 \u003d 400 x 0,8 x 4,52 / 8 \u003d 810 kgm \u003d 81000 kgcm;
unde q este sarcina distribuită, h este distanța dintre grinzi; l este lungimea travei.
Modulul necesar al fasciculului este:
W \u003d M / R \u003d 81000 / 142,71 \u003d 567,6 cu. cm;
unde R este rezistența de proiectare a lemnului, pentru pin egală cu 14 MPa sau 142,71 kgf/mp. cm.
Prin setarea lățimii secțiunii grinzii (10 cm), determinăm înălțimea grinzii:
h \u003d √ (6W / b) \u003d √ (6 x 567,6 / 10) \u003d 18,5 cm;
unde h este înălțimea, b este lățimea grinzii. Rezultatele calculului arată că poate fi utilizată o grindă de 10x20 cm.
Raportul optim dintre lățimea și înălțimea fasciculului este de 1:1,4. Înlocuind în formule diferite valori ale distanțelor dintre grinzi și lățimi ale acestora, calculăm consumul de materiale și alegem cea mai economică variantă cu secțiunea optimă.
Pentru a selecta grinzile din lemn, puteți folosi calculatorul online Romanov sau tabele care arată cele mai tipice opțiuni pe baza rezultatelor calculelor. Materiale similare pot fi găsite cu ușurință pe Internet.
Deformarea unei grinzi de lemn trebuie să fie mai mică de 1/250 din lungimea sa, în cazul nostru 450/250 = 1,8 cm.Se calculează prin formula:
f \u003d (5ql4) / (384EI) \u003d 5 x 400 x 4,5 x 4,5 x 4,5 x 4,5 / 384 x 109 x 6666,6667 x 10 - 8 \u003d 3,2 cm;
unde E este modulul de elasticitate, pentru lemn egal cu 109 kgf/m2; I - momentul de inerție, pentru o grindă dreptunghiulară egală cu:
I \u003d b x h3 / 12 \u003d 10 x 203 / 12 \u003d 6666,6667 cm4.
În acest caz, deviația este mai mare decât cea admisă, așa că ar trebui să alegeți un fascicul cu o secțiune mai mare sau să reduceți distanța dintre grinzi și să repetați calculele.
Metodologia de determinare a momentului încovoietor maxim și a momentului de rezistență este aceeași pentru grinzile din orice material. grinzi metalice cel mai adesea realizat dintr-un tee dublu. Valoarea momentului de rezistență admisibil pentru profilul selectat poate fi găsită în referința metalului laminat sau calculată pe calculator online prin dimensiuni geometrice. Calculele sunt mult facilitate prin utilizarea programelor disponibile pe Internet. Tabelul prezintă numerele recomandate pentru fasciculul I pentru sarcina distribuita 400 kgf/mp. m.
Calculul grinzilor din beton armat
Grinzile din fabrică sunt selectate în funcție de momentul admisibil de rezistență, care este indicat în documentație. Alegerea designului grinzilor monolitice este complicată de faptul că betonul armat este un material format din mai multe componente și este destul de dificil de prevăzut influența tuturor factorilor asupra capacității portante a grinzii. Metodologia de calcul poate fi stăpânită numai de specialiști care au studiat rezistența materialelor și au experiență practică.- Betonul poate rezista la sarcini compresive semnificative, iar armătura poate rezista la tensiune, astfel încât este instalată în zona de tensiune - partea de jos a grinzii.
- Înălțimea secțiunii grinzii este aleasă mai mare de 1/20 din lungimea travei, raportul dintre înălțimea și lățimea secțiunii este egal cu 7:5.
- Diametrul armăturii ar trebui să fie de 12 mm sau mai mult, numărul de bare trebuie să fie de cel puțin 4, armătura mai groasă este așezată în partea inferioară a secțiunii (armărea în partea superioară este necesară dacă grinda este realizată pe sol și este instalat pe loc de o macara).
- Betonarea trebuie efectuată într-o singură etapă, următoarea porțiune de beton este așezată înainte ca cea anterioară să se întărească.
- Alegerea grinzilor este simplificată atunci când se utilizează programe care determină secțiunea lor transversală și cantitatea de armătură.
Concluzie
Formulele și recomandările de mai sus oferă o idee despre metodologia de calcul și, în majoritatea cazurilor, sunt potrivite pentru alegerea grinzilor de podea. Tehnicile mai sofisticate iau în considerare toate condițiile de funcționare, verificând în același timp rezistența la sarcini care acționează în direcții diferite.
