Priehyb oceľového nosníka online. Výpočet drevených podlahových nosníkov: online kalkulačka, princípy výpočtov. Vypracovanie konštrukčnej schémy nosníka
Nosník je prvok v strojárstve, ktorým je tyč, ktorá je zaťažená silami pôsobiacimi v smere kolmom na tyč. Práca inžinierov často zahŕňa potrebu vypočítať priehyb lúča pri zaťažení. Táto akcia sa vykonáva s cieľom obmedziť maximálne vychýlenie lúča.
Typy
Dnes trámy vyrobené z rôzne materiály. Môže to byť kov alebo drevo. Každý konkrétny prípad zahŕňa rôzne lúče. V tomto prípade môže mať výpočet nosníkov na priehyb určité rozdiely, ktoré vznikajú v dôsledku rozdielu v štruktúre a použitých materiáloch.
Podlahy v suchej výstavbe
Táto úloha má túto úlohu. V sanačných priestoroch a všeobecne pri kladení podláh na drevené stropy sa často používajú suché potery. Veľkou výhodou tohto prevedenia je, že sa do konštrukcie nevnáša vlhkosť a nie je potrebná doba schnutia. Najmä v starej budove sa posudzujú materiály s nízkou hmotnosťou, ale za cenu menšej zvukovej izolácie. Na renováciu podlahy v starej budove so suchou podlahou možno predpokladať nasledujúcu štruktúru.
Výpočtové diagramy zaťaženia profilového potrubia
Kompenzácia sa naleje na existujúcu podlahu alebo existujúcu debniacu plošinu.
- Utesnené izolačné dosky roznášajúce zaťaženie.
- Suché podlahové prvky, ako je sadrokartón alebo sadrokartón.
Drevené trámy
Dnešná individuálna konštrukcia zahŕňa rozšírené používanie trámov vyrobených z dreva. Takmer každá budova obsahuje drevené trámy, ktoré sa dajú použiť ako nosné prvky, používajú sa pri výrobe podláh a tiež ako podpery podláh medzi poschodiami.
Izolácia kročajového hluku pod podlahovou krytinou
S každým krokom a každým pohybom zeme sa generuje zvuk, ktorý sa prenáša ako zvuk tela cez komponenty. Na tvrdých povrchoch je výsledný hluk hlasnejší ako na mäkkých podlahách. Aby sa šírenie zvuku udržalo čo najnižšie, je pod podlahu inštalovaná kročajová izolácia. Skladá sa z mäkkých vláknitých dosiek, penových fólií alebo dosiek z penového polystyrénu. Vrchná vrstva zeminy sa tak oddelí od pôvodného stropu, prípadne podpery nosná konštrukcia. Odhlučnenie podlahy dopĺňajú aj kompletné podlahové konštrukcie ako sú plávajúce potery.
Nie je žiadnym tajomstvom, že drevo, rovnako ako oceľový nosník, má vlastnosť ohybu pod vplyvom zaťažovacích síl. Šípka vychýlenia závisí od použitého materiálu, geometrických charakteristík konštrukcie, v ktorej sa nosník používa, a od charakteru zaťažení.
Prípustné vychýlenie lúča je vytvorené z dvoch faktorov:
Tesnenia a separačné vrstvy
Poterová doska nemá žiadny kontakt s inými komponentmi, a preto je oddelená od zvuku. Tesnenie zabraňuje prenikaniu alebo prenikaniu vody do komponentu. Používaným materiálom sú nátery, fólie, fólie alebo špeciálne tesniace profily. Poruchy v tejto oblasti spôsobujú podľa odborníka najväčšie nedostatky v stavebníctve, čo je podľa odborníkov dôvodom nedostatku porúch v tejto oblasti.
Typ tesnenia závisí od zaťaženia. Požiadavky na hydroizoláciu sú regulované v rôznych triedach vlhkosti. Nasledujúce tesniace materiály sa používajú v súlade s podkladom, zaťažením a náterom. Keramické rozpery sa niekedy používajú v spojení s keramickými onlaymi. Dosky alebo dosky sa ukladajú priamo do tesnenia. Existujú tri rôzne skupiny materiálov.
- Súlad medzi priehybom a prípustnými hodnotami.
- Schopnosť prevádzkovať budovu s prihliadnutím na priehyb.
Výpočty pevnosti a tuhosti vykonávané počas výstavby umožňujú najefektívnejšie posúdiť, aké zaťaženie budova počas prevádzky vydrží. Tieto výpočty tiež umožňujú presne zistiť, aká bude deformácia konštrukčných prvkov v každom z nich konkrétny prípad. Snáď nikto nebude polemizovať s tým, že detailne a maximálne presné výpočty- Je to súčasť povinností stavebných inžinierov, ale s použitím niekoľkých vzorcov a matematických výpočtových schopností si dokážete vypočítať všetky potrebné veličiny sami.
Kombinácie plastových mált s nižšou odolnosťou proti praskaniu sú vhodné na všetky vnútorné a vonkajšie povrchy. Tesnenia z polymérovej živice, vyrobené zo syntetických živíc, sa používajú spolu s lepidlom ako lepiace tesnenie.
- Elastické polymérne disperzie sú obzvlášť vhodné na premostenie trhlín.
- Možno použiť na všetky povrchy okrem omietky a dreva.
- Sú trvácne a odolné voči chemikáliám.
Aby ste správne vypočítali priehyb lúča, musíte tiež vziať do úvahy skutočnosť, že v stavebníctve sú pojmy tuhosť a pevnosť neoddeliteľné. Na základe údajov o výpočte pevnosti môžete pokračovať v ďalších výpočtoch týkajúcich sa tuhosti. Stojí za zmienku, že výpočet priehybu nosníka je jedným z nevyhnutných prvkov výpočtu tuhosti.
Mnoho výrobcov na to ponúka špeciálne profily, ktoré uľahčujú otáčanie. Ak je nainštalované kompozitné tesnenie, všetky porušenia vyžadujú tesnenie. Podlahové krytiny musia byť položené na rovných plochách. To platí aj pre stropné podpery ako sú rôzne kravaty. Úrovne kompenzácie sa používajú na vytvorenie základu úrovne. V zásade môžu byť realizované v troch formách.
- Tesniace pásy vo forme kompozitných pásov.
- Uvoľnené vyvažovacie hriadele.
- Viazané vyvažovacie čipy.
Upozorňujeme, že ak chcete vykonať takéto výpočty sami, je najlepšie použiť výpočty vo veľkom meradle a uchýliť sa k pomerne jednoduchým schémam. Odporúča sa tiež urobiť malý okraj vo väčšom smere. Najmä ak sa výpočet týka nosných prvkov.
Výpočet priehybov nosníkov. Pracovný algoritmus
Algoritmus, ktorým sa takýto výpočet vykonáva, je v skutočnosti pomerne jednoduchý. Ako príklad uvedieme trochu zjednodušenú schému výpočtu, pričom vynecháme niektoré špecifické výrazy a vzorce. Na výpočet lúčov na vychýlenie je potrebné vykonať niekoľko akcií v určitom poradí. Algoritmus výpočtu je nasledujúci:
Lepené plnivá sa opatria spojivami a následne sa nanášajú na podklad. Tesnenie pod lemovaním chráni tesnenie a zabraňuje prenikaniu materiálu do spodnej strany stropu.
- Po vysušení sa vytvorí pevná vrstva, ktorá už nemení svoju polohu.
- Obsiahnuté palety pozostávajú z kartónových krabíc naplnených pieskom.
- Voľné výplne už nie sú prijateľné.
- Vypracuje sa výpočtová schéma.
- Určujú sa geometrické charakteristiky lúča.
- Vypočíta sa maximálne zaťaženie tohto prvku.
- V prípade potreby sa pevnosť nosníka kontroluje ohybovým momentom.
- Vypočíta sa maximálny priehyb.
Ako vidíte, všetky kroky sú celkom jednoduché a celkom uskutočniteľné.
Vypracovanie konštrukčnej schémy nosníka
Na zostavenie schémy výpočtu nepotrebujete veľa vedomostí. K tomu stačí poznať veľkosť a tvar prierezu prvku, rozpätie medzi podperami a spôsob podopretia. Rozpätie je vzdialenosť medzi dvoma podperami. Napríklad používate nosníky ako nosné podlahové nosníky pre nosné steny domu, medzi ktorými sú 4 m, potom sa rozpätie bude rovnať 4 m. 
Pri výpočte priehybu dreveného nosníka sa považujú za jednoducho podopreté konštrukčné prvky. V prípade výpočtu sa použije obvod so záťažou, ktorá je rozložená rovnomerne. Označuje sa symbolom q. Ak je zaťaženie koncentrované v prírode, potom sa vezme diagram so sústredeným zaťažením, označený F. Veľkosť tohto zaťaženia sa rovná hmotnosti, ktorá bude vyvíjať tlak na konštrukciu.
Moment zotrvačnosti
Geometrická charakteristika, ktorá dostala názov, je dôležitá pri výpočtoch vychýlenia lúča. Vzorec vám umožňuje vypočítať túto hodnotu, uvedieme ju trochu nižšie.
Pri výpočte momentu zotrvačnosti je potrebné venovať pozornosť skutočnosti, že veľkosť tejto charakteristiky závisí od orientácie prvku v priestore. V tomto prípade sa pozoruje nepriamo úmerný vzťah medzi momentom zotrvačnosti a veľkosťou vychýlenia. Čím menšia je hodnota momentu zotrvačnosti, tým väčšia je hodnota priehybu a naopak. Táto závislosť sa dá v praxi pomerne ľahko sledovať. Každý vie, že doska položená na jej okraji sa ohýba oveľa menej ako podobná doska v normálnej polohe. 
Moment zotrvačnosti pre nosník s obdĺžnikovým prierezom sa vypočíta podľa vzorca:
J=b*h^3/12, kde:
b - šírka sekcie;
h je výška časti nosníka.
Výpočty maximálnej úrovne zaťaženia
Určenie maximálneho zaťaženia konštrukčného prvku sa vykonáva s prihliadnutím na množstvo faktorov a ukazovateľov. Zvyčajne pri výpočte úrovne zaťaženia berú do úvahy hmotnosť 1 lineárneho metra nosníka, hmotnosť 1 štvorcový meter podlahy, zaťaženie dočasnej podlahy a zaťaženie priečkami na 1 meter štvorcový stropy Do úvahy sa berie aj vzdialenosť medzi nosníkmi, meraná v metroch. Ako príklad výpočtu maximálneho zaťaženia na drevený trám použijeme priemerné hodnoty, podľa ktorých je hmotnosť podlahy 60 kg/m², dočasné zaťaženie podlahy je 250 kg/m², priečky budú vážiť 75 kg/m². Hmotnosť samotného lúča sa dá veľmi ľahko vypočítať, pretože poznáme jeho objem a hustotu. Predpokladajme, že sa použije drevený nosník s prierezom 0,15x0,2 m. Jeho hmotnosť bude v tomto prípade 18 kg/lineárny meter. Vezmime si napríklad vzdialenosť medzi podlahovými nosníkmi 600 mm. V tomto prípade koeficient, ktorý potrebujeme, bude 0,6.
Ako výsledok výpočtu maximálneho zaťaženia dostaneme nasledujúci výsledok: q=(60+250+75)*0,6+18=249 kg/m.
Po získaní hodnoty môžete pristúpiť k výpočtu maximálnej deformácie.
Výpočet maximálnej hodnoty priehybu
Keď sa vypočíta lúč, vzorec zobrazí všetky potrebné prvky. Treba mať na pamäti, že vzorec použitý na výpočty môže mať mierne odlišnú formu, ak sa výpočet vykonáva pre odlišné typy zaťaženia, ktoré ovplyvnia lúč.
Najprv vám predstavíme vzorec použitý na výpočet maximálneho priehybu dreveného nosníka s rozloženým zaťažením.
f=-5*q*l^4/384*E*J.
Upozorňujeme, že v tomto vzorci je E konštantná hodnota, ktorá sa nazýva modul pružnosti materiálu. Pre drevo je táto hodnota 100 000 kgf/m².
Pokračujúc vo výpočtoch s našimi údajmi použitými v príklade, dostaneme, že pre nosník vyrobený z dreva, ktorého prierez je 0,15x0,2 m a dĺžka je 4 m, je maximálny priehyb pri vystavení rozložené zaťaženie rovná 0,83 cm.
Upozorňujeme, že keď sa priehyb vypočíta s prihliadnutím na schému s koncentrovaným zaťažením, vzorec má nasledujúcu formu:
f=-F*l^3/48*E*J, kde:
F je sila tlaku na nosník. 
Upozorňujeme tiež, že hodnota modulu pružnosti použitá vo výpočtoch sa môže líšiť odlišné typy drevo Vplyv má nielen druh dreva, ale aj druh dreva. Preto masívny drevený trám, vrstvené dyhové rezivo alebo zaoblená guľatina budú mať rôzne elastické moduly, a preto rôzne významy maximálny priehyb.
Pri výpočte priehybu nosníkov môžete sledovať rôzne ciele. Ak chcete poznať hranice deformácie konštrukčných prvkov, potom po dokončení výpočtu šípky vychýlenia môžete zastaviť. Ak je vaším cieľom stanoviť úroveň súladu nájdených ukazovateľov so stavebnými predpismi, je potrebné ich porovnať s údajmi, ktoré sú uvedené v špeciálnych regulačných dokumentoch.
I-lúč
Upozorňujeme, že I-nosníky sa kvôli ich tvaru používajú o niečo menej často. Nemali by sme však zabúdať ani na to, že takýto konštrukčný prvok znesie oveľa väčšie zaťaženie ako uholník alebo kanál, ktorého alternatívou môže byť I-nosník.
Oplatí sa vypočítať priehyb I-lúča, ak ho budete používať ako výkonný konštrukčný prvok. 
Upozorňujeme tiež na skutočnosť, že nie je možné vypočítať priehyb pre všetky typy I-nosníkov. V akých prípadoch je dovolené vypočítať priehyb Existuje 6 takýchto prípadov, ktoré zodpovedajú šiestim typom I-nosníky. Tieto typy sú nasledovné:
- Jednopoľový nosník s rovnomerne rozloženým zaťažením.
- Konzola s pevným tesnením na jednom konci a rovnomerne rozloženým zaťažením.
- Nosník o jednom poli s konzolou na jednej strane, na ktorú pôsobí rovnomerne rozložené zaťaženie.
- Jednopoľový nosník s kĺbovým typom podpery so sústredenou silou.
- Jednopoľový jednoducho podopretý nosník s dvomi sústredenými silami.
- Konzola s pevným ukončením a sústredenou silou.
Kovové nosníky
Výpočet maximálneho priehybu je rovnaký, či už ide o oceľový nosník alebo prvok z iného materiálu. Hlavná vec je zapamätať si tie veličiny, ktoré sú špecifické a konštantné, ako napríklad modul pružnosti materiálu. Pri práci s kovovými nosníkmi je dôležité mať na pamäti, že môžu byť vyrobené z ocele alebo I-nosníkov. 
Vychýlenie kovový nosník, vyrobený z ocele, sa vypočíta s prihliadnutím na to, že konštanta E in v tomto prípade je 2,105 MPa. Všetky ostatné prvky, ako napríklad moment zotrvačnosti, sa vypočítajú pomocou vyššie opísaných algoritmov.
Výpočet maximálneho priehybu pre nosník s dvoma podperami
Ako príklad uvažujme schému, v ktorej je lúč na dvoch podperách a naň pôsobí sústredená sila v ľubovoľnom bode. Pred pôsobením sily bol lúč rovný, ale vplyvom sily zmenil svoj vzhľad a v dôsledku deformácie sa zakrivil. 
Predpokladajme, že rovina XY je rovinou súmernosti nosníka na dvoch podperách. Všetky zaťaženia pôsobia na nosník v tejto rovine. V tomto prípade bude skutočnosťou, že krivka vyplývajúca z pôsobenia sily bude tiež v tejto rovine. Táto krivka sa nazýva pružná čiara lúča alebo priehybová čiara lúča. Môžete algebraicky vyriešiť elastickú čiaru nosníka a vypočítať priehyb nosníka, ktorého vzorec bude konštantný pre nosníky s dvoma podperami nasledovne.
Priehyb vo vzdialenosti z od ľavej podpery nosníka pri 0 ≤ z ≤ a
F(z)=(P*a 2 *b 2)/(6E*J*l)*(2*z/a+z/b-z 3 /a 2 *b)
Priehyb nosníka na dvoch podperách vo vzdialenosti z od ľavej podpery pre a ≤ z ≤l
f(z)=(-P*a2*b2)/(6E*J*l)*(2*(l-z)/b+(l-z)/a-(l-z) 3 /a+b 2), kde P je aplikovaná sila, E je modul pružnosti materiálu, J je osový moment zotrvačnosti.
V prípade nosníka s dvoma podperami sa moment zotrvačnosti vypočíta takto:
J=b 1 h 1 3 /12, kde b 1 a h 1 sú šírka a výška použitého prierezu nosníka.
Záver
Na záver môžeme konštatovať, že je celkom jednoduché nezávisle vypočítať maximálne vychýlenie lúčov rôznych typov. Ako bolo uvedené v tomto článku, hlavnou vecou je poznať niektoré charakteristiky, ktoré závisia od materiálu a jeho geometrických charakteristík, ako aj vykonávať výpočty pomocou niekoľkých vzorcov, v ktorých má každý parameter svoje vlastné vysvetlenie a nie je prevzatý odnikiaľ.
Drevené trámy na podlahy sa často používajú v súkromnej výstavbe. Ľahkosť, cenová dostupnosť a možnosť vlastnej montáže kompenzujú potenciál požiaru, napadnutia hubami a hnilobou. V každom prípade pri výstavbe druhého alebo viacerých poschodí je jednoducho potrebné urobiť výpočet drevené trámy stropy Online kalkulačka, ktorú uvádzame v tejto recenzii, vám pomôže zvládnuť túto úlohu jednoducho a rýchlo.
