Online výpočet profilu nosníka. Program na výpočet jednopolových drevených trámov

Ak chcete vybrať prierez nosníka, musíte najskôr určiť maximálny ohybový moment v ňom ( M ) a na ňom pre konkrétne rozmery časti nosníka (šírka a výška) je určené maximálne napätie (  ). Prierez je zvolený tak, aby toto napätie (  ) neprekročila vypočítaný odpor materiálu nosníka (v tomto prípade dreva) R u . Pre zabezpečenie hospodárnosti výberu úseku je potrebné, aby rozdiel medzi  a R bol si čo najmenší. Takýto výpočet sa vzťahuje na „výpočty únosnosti“ (inak „výpočty pre skupinu I medzných stavov“).

Po výbere úseku podľa únosnosti sa vykoná „výpočet podľa deformácií“ (tj. „výpočet podľa II. skupiny medzných stavov“), t.j. určí sa priehyb lúča a vyhodnotí sa jeho prípustnosť. Ak je pri priereze nosníka zvolenom podľa únosnosti priehyb väčší ako prípustný, prierez sa dodatočne zväčší, ak je menší, zostane nezmenený.

2.5. Výpočet únosnosti

Maximálny ohybový moment M v nosníku sa určuje podľa pravidiel mechaniky (pevnosť materiálov) podľa vzorca

kde q )

l - rozpätie lúča ( m).

Stres v nosníku  sa určuje podľa vzorca

, (2)

kde M - ohybový moment ( kNm) určený vzorcom (1),

W– modul prierezu ( m 3 ).

, (3)

kde b, h- šírka a výška časti nosníka.

Príklad. Rozpätie lúča l = 3.6 ja = 2.56 kN/m. Skontrolujte sekciu nosníka 0,10,2 m(veľká strana - výška).

= 4.15 kNm

= 0.00056 m 3

= 6 200 kN/m 2 (kPa) = 6,2 MPa< R u = 13 MPa

Prierez je teda 0,10,14 m spĺňa požiadavky na pevnosť (únosnosť), avšak maximálne získané napätie  približne polovičná konštrukčná odolnosť dreva R u, t.j. „bezpečnostná rezerva“ je neprimerane veľká. Znížte prierez na 0,10,14 m a skontrolujte možnosť jeho prijatia.

W

= 0.000327m 3



= 12 691kPa = 12.7 MPa< 13 MPa

"Marža" na úseku 0,1 0,14 m menej ako 5%, čo plne vyhovuje požiadavkám účinnosti. Teda akceptujeme (v tejto fáze) prierez 0,1 0,14 m.

2.6. Výpočet deformácie

vychýlenie lúča f určená vzorcom (odolnosť materiálov)

, (4)

kde) vo vzťahu k výpočtom deformácií (pozri tabuľku 4);

l - rozpätie lúča ( m);

E je modul pružnosti materiálu nosníka, t.j. drevo (kPa);

ja – moment zotrvačnosti časti lúča ( m 4)

, (5)

kde sú označenia rovnaké ako vo vzorci (2).

II =1.8 kN/m, E = 10 000 MPa = 10 7 kPa (pozri časť 3.1), rozpätie nosníka l = 3.6m. Skontrolujte prierez lúča 0,10,14 m.

= 0.0000228 m 4 = 2.28 10 -5 m 4

= 0.0173m= 1.73 cm

Relatívna výchylka lúča, t.j. pomer vychýlenia f do rozpätia l, je v tomto prípade

= <

Výsledná relatívna deformácia je menšia ako prípustná (1/200). V tomto smere akceptujeme prierez nosníka 0,10,14 m ako finálna, spĺňajúca požiadavky nielen na únosnosť, ale aj deformovateľnosť.

Je zrejmé, že aj akákoľvek iná stavebná konštrukcia musí spĺňať požiadavky tak na únosnosť, ako aj na deformovateľnosť. Overenie súladu jeho parametrov s oboma požiadavkami sa nevykonáva len v prípadoch, keď je bez výpočtu zrejmé, že jedna z požiadaviek je určite splnená.

Program na výpočet drevených podlahových trámov- malý a šikovný nástroj, ktorý zjednoduší základné výpočty na určenie prierezu nosníka a krok jeho inštalácie pri konštrukcii medzipodlažných podláh.

Návod na prácu s programom

Uvažovaný program je malý a nevyžaduje dodatočnú inštaláciu.

Aby to bolo jasnejšie, zvážte každú položku programu:

• Materiál- vyberte požadovaný materiál dreva alebo guľatiny.
• typ lúča- trám alebo guľatina.
• Rozmery- dĺžka výška šírka.
• Rozstup lúčov- vzdialenosť medzi trámami. Zmenou tohto parametra (ako aj rozmerov) môžete dosiahnuť optimálny pomer.
. Výpočet zaťaženia podláh spravidla vykonávajú odborníci vo fáze návrhu, ale môžete to urobiť sami. V prvom rade sa berie do úvahy hmotnosť materiálov, z ktorých je podlaha vyrobená. Napríklad podkrovná podlaha izolovaná ľahkým materiálom (napríklad minerálnou vlnou) s ľahkou podšívkou vydrží zaťaženie vlastnou hmotnosťou do 50 kg / m². Prevádzkové zaťaženie sa určuje v súlade s regulačnými dokumentmi. Pre podkrovné podlahy z drevených základných materiálov a s ľahkou izoláciou a obložením, prevádzkové zaťaženie v súlade s SNiP 2.01.07-85 vypočítané týmto spôsobom: 70 * 1,3 \u003d 90 kg / m². 70 kg/m². Pri tomto výpočte sa zaťaženie berie v súlade s normami a 1,3 je bezpečnostný faktor. : 50+90=140 kg/m². Pre spoľahlivosť sa odporúča zaokrúhliť obrázok mierne nahor. V tomto prípade môžete brať celkové zaťaženie ako 150 kg / m². Ak sa plánuje intenzívne využívanie podkrovia, potom je potrebné pri výpočte zvýšiť štandardnú hodnotu zaťaženia na 150. V tomto prípade bude výpočet vyzerať takto: 50 + 150 * 1,3 = 245 kg / m². Po zaokrúhlení - 250 kg/m². Týmto spôsobom je tiež potrebné vykonať výpočet, ak sa používajú ťažšie materiály: ohrievače, pilník na vyplnenie medzilúčového priestoru. Ak sa má v podkroví postaviť podkrovie, potom treba brať do úvahy hmotnosť podlahy a nábytku. V tomto prípade môže byť celkové zaťaženie až 400 kg/m².
• S relatívnou odchýlkou. K deštrukcii dreveného trámu zvyčajne dochádza pri priečnom ohybe, pri ktorom v priereze trámu vznikajú tlakové a ťahové napätia. Drevo najskôr pôsobí elasticky, potom dochádza k plastickým deformáciám, pričom v stlačenej zóne sa krajné vlákna (záhyby) drvia, neutrálna os klesá pod ťažisko. S ďalším zvyšovaním ohybového momentu sa plastické deformácie zväčšujú a dochádza k deštrukcii v dôsledku pretrhnutia extrémne natiahnutých vlákien. Maximálny relatívny priehyb nosníkov a nosníkov strešnej krytiny by nemal presiahnuť 1/200.
je zaťaženie dosky (plná) plus vlastná hmotnosť priečnika.

Pri návrhu zastrešenia drobnej stavby (súkromný dom, garáž, stodola a pod.) sa používajú nosné prvky ako jednopolové drevené trámy. Sú navrhnuté tak, aby pokryli rozpätia a slúžili ako základ pre kladenie podlahy na strechu. Vo fáze plánovania a vytvárania projektu budúcej budovy je povinné vypočítať nosnosť drevených trámov.

Drevené trámy sú navrhnuté tak, aby zakryli rozpätia a slúžili ako základ pre kladenie podlahy na strechu.

Základné pravidlá pre výber a inštaláciu jednopoľových nosníkov

K procesu výpočtu, výberu a kladenia nosných prvkov by sa malo pristupovať so všetkou zodpovednosťou, pretože od toho bude závisieť spoľahlivosť a životnosť celej podlahy. Počas mnohých storočí existencie stavebného priemyslu sa vyvinuli niektoré pravidlá pre návrh strešného systému, medzi ktorými stojí za zmienku:

1. Dĺžka jednopoľových nosníkov, ich rozmery a počet sa určí po zmeraní rozpätia, ktoré sa má prekryť. Je dôležité zvážiť, ako sú pripevnené k stenám budovy.
2. V stenách postavených z blokov alebo tehál by sa nosné prvky mali prehĺbiť najmenej o 15 cm, ak sú vyrobené z dreva, a najmenej o 10 cm, ak sú použité dosky. Trámy by mali byť prehĺbené najmenej 7 cm do stien od zrubu.
3. Optimálna šírka rozpätia vhodná na prekrytie drevenými trámami je v rozmedzí 250-400 cm.V tomto prípade je maximálna dĺžka trámov 6m.Ak sú potrebné dlhšie nosné prvky, potom sa odporúča inštalovať medziľahlé podporuje.

Výpočet zaťaženia pôsobiaceho na podlahu

Strecha prenáša zaťaženie na nosné prvky, ktoré pozostáva z vlastnej hmotnosti vrátane hmotnosti použitého tepelnoizolačného materiálu, prevádzkovej hmotnosti (predmety, nábytok, osoby, ktoré po nej môžu chodiť pri vykonávaní určitých práce), ako aj sezónne zaťaženie (napríklad sneh) . Je nepravdepodobné, že budete môcť vykonať presný výpočet doma. Ak to chcete urobiť, musíte sa obrátiť na organizáciu dizajnu o pomoc. Jednoduchšie výpočty je možné vykonať nezávisle podľa nasledujúcej schémy:

Obrázok 1. Tabuľka minimálnej povolenej vzdialenosti medzi nosníkmi.

1. Pri podkrovných podlažiach, ktoré boli zateplené ľahkými materiálmi (napríklad minerálna vlna), ktoré nie sú zaťažené veľkým prevádzkovým zaťažením, môžeme povedať, že v priemere 1 m 2 strechy má hmotnosť 50 kg. Podľa GOST sa v takomto prípade bude zaťaženie rovnať: 70 * 1,3 \u003d 90 kg / m 2, kde 1,3 je hranica bezpečnosti a 70 (kg / m 2) je normalizovaná hodnota pre vyššie uvedené príklad. Celkové zaťaženie sa bude rovnať: 50 + 90 \u003d 140 kg / m2.
2. Ak sa ako ohrievač použije ťažší materiál, potom bude normalizovaná hodnota podľa GOST 150 kg / m2. Potom celkové zaťaženie: 150 * 1,3 + 50 \u003d 245 kg / m 2.
3. Pre podkrovie sa táto hodnota bude rovnať 350 kg / m 2 a pre medzipodlahový strop - 400 kg / m 2.

Keď sa naučíte zaťaženie, môžete začať počítať rozmery drevených trámov s jedným rozpätím.

Výpočet prierezu drevených trámov a kroku kladenia

Únosnosť nosníkov závisí od ich prierezu a kroku kladenia.. Tieto veličiny sú vzájomne prepojené, preto sa počítajú súčasne. Optimálny tvar pre podlahové trámy je obdĺžnikový s pomerom strán 1,4: 1, to znamená, že výška by mala byť 1,4-krát väčšia ako šírka.

Vzdialenosť medzi susednými prvkami by mala byť najmenej 0,3 m a nie väčšia ako 1,2 m.V prípade inštalácie valcovanej izolácie sa snažia urobiť krok, ktorý sa bude rovnať jej šírke.

Ak sa stavia rámový dom, šírka sa rovná kroku medzi stojanmi rámu.

Na určenie minimálnych prípustných rozmerov nosníkov s krokom kladenia 0,5 a 1,0 m môžete použiť špeciálnu tabuľku (obr. 1).

Všetky výpočty musia byť vykonané v prísnom súlade s existujúcimi pravidlami a predpismi. Ak existujú nejaké pochybnosti o presnosti výpočtov, odporúča sa, aby sa získané hodnoty zaokrúhlili nahor.