Calcolo delle travi in ​​legno: la sezione trasversale del legname

Il calcolo delle travi del pavimento in legno è richiesto sia per i solai mansardati residenziali, sia per i piani secondari e per gli attici non sfruttati. Bassa sicurezza antincendio, resistenza alle infestazioni da funghi delle strutture in legno è compensata da prezzi accessibili, peso ridotto, installazione manuale. Quando si avvia il calcolo della sezione, è necessario tenere conto di diversi parametri consigliati dagli specialisti:

• appoggiati su un muro da 12 cm;
• una sezione rettangolare con un rapporto di 7/5 (l'altezza è sempre maggiore della larghezza);
• intervallo 4 - 2, 5 m (posizionamento sul lato corto del rettangolo);
• la deflessione ammissibile è 1/200 (2 cm alla lunghezza raccomandata).

Per comodità di calcolo, viene applicato un carico statico con un margine pari a 200 kg o 400 kg per unità di area per mansarde e locali sfruttati, rispettivamente. Questo metodo elimina i lunghi calcoli dei carichi operativi: persone, mobili, utensili domestici. Molto spesso, i piani del livello superiore sono basati su tronchi, pertanto i carichi concentrati sono effettivamente presenti. In pratica, la quantità di lag supera 5-7, quindi il carico viene distribuito uniformemente.

I calcoli sono ridotti alla definizione di una sezione razionale di legname, fornendo uno stock di forza del 20-30% con un budget minimo di costruzione. Con una grande scala di travi, la posa del pavimento della doga senza ritardo, viene calcolata anche la sezione minima possibile del pavimento.

Esempio di calcolo di una trave di legno

Il calcolo della sovrapposizione inizia con la determinazione del momento flettente per le condizioni operative. La formula si applica:

M = N x L ² / 8, dove L è la lunghezza della campata, N è il carico per unità di superficie.

Una sovrapposizione di quattro metri su un arco di 4 m per il pavimento / sottotetto in funzione in questo caso sta attraversando un momento flettente quando il raggio si estende su 1 m:

M = 400 kg / m ² x 4 ² m / 8 = 800 kgm (per portare in un unico sistema di unità 80.000 kgcm)

Gli standard SNiP contengono tabelle con le caratteristiche della resistenza di progetto di materiali di diversa umidità. Fig. 1.

Il parametro è indicato dalla lettera R, è per le conifere, il più delle volte utilizzato nelle strutture di supporto dei cottage a causa del suo basso costo, 14 MPa. Quando si converte in unità più convenienti, questo valore sarà 142,7 kg / cm ² . Fornendo un margine di sicurezza, la cifra viene arrotondata a 140 unità per uso futuro. Pertanto, ogni elemento di sovrapposizione richiederà un momento di resistenza:

W = M / R.

Nell'esempio con le condizioni specificate, la sovrapposizione dovrebbe avere il valore:

W = 80 000/140 = 571 cm ³

Per travi, la barra con sezione rettangolare. Il momento di resistenza degli elementi di questa forma è determinato dalla formula:

W = a x h ² / 6.

In questa formula, due parametri sono inizialmente sconosciuti - altezza h, larghezza a. Sostituendo un valore (larghezza) in esso, il secondo lato della sezione (altezza), che ha il raggio di sovrapposizione, è facilmente calcolato:

• troviamo 6W / a;
• prendiamo la radice da questo valore.

Nel nostro caso, h = 18,5 cm con una larghezza di 10 cm. La sezione di barra standard più vicina di 20 x 10 cm soddisfa pienamente i requisiti.

Dipendenza dalla spaziatura delle travi di legno

Se la distanza tra gli assi delle travi di legno a campata unica viene cambiata in qualsiasi direzione, le dimensioni della sezione della trave e le schede utilizzate come rivestimento del pavimento cambieranno. Pertanto, si consiglia di eseguire diversi calcoli con diversi parametri per ottenere un budget minimo di costruzione.

Nel nostro esempio, una trave di legno si è rivelata di 20/10 cm, la quantità di legname tagliato per l'intera stanza 6 x 4 m sarà di 7 pezzi. (0,56 cubi).

Il calcolo delle travi di legno per le stesse condizioni con un passo di 0,75 m ridurrà il momento flettente a 60.000 kgcm, il momento di resistenza a 420 cm ³ , l'altezza del fascio a 15,9 cm. In questo caso, avrai bisogno di 9 travi 17,5 x 10 cm (0,63 metri cubi di legno).

Il calcolo di travi in ​​legno con un passo di 0,5 m ridurrà queste caratteristiche a 40.000 kg / cm, 280 cm ³ e 12,9 cm, rispettivamente. Il numero di raggi aumenterà a 13, il legname a 0,78 cubi.

Nel primo caso, per il pavimento sarà necessaria la 50 o la 40a plancia, nel secondo caso sarà sufficiente un "pollice" che ridurrà significativamente il budget di costruzione.

Specificità dei calcoli dei pavimenti in legno

Nei regolamenti dello SNiP, ci sono altre tabelle necessarie nei calcoli per le specie arboree che differiscono nelle caratteristiche di pino, abete rosso (Figura 2).Inoltre, esistono coefficienti delle risorse di costruzione:

• per garantire che l'affidabilità per tutta la durata di k = 0.8;
• entro 50-90 anni sia garantita con k = 0.9;
• se è sufficiente un'affidabilità di 50 anni, applicare k = 1.

La resistenza calcolata del raggio viene moltiplicata per questo fattore, la larghezza / altezza minima ammissibile della sezione di legno segato viene aumentata.

I calcoli eseguiti non sono sufficienti per convalidare il raggio selezionato. È necessario calcolare la deflessione della struttura, confrontarla con l'ammissibile possibile. Le travi snodate sono adottate per il funzionamento, la formula è la seguente:

F = 5NL ⁴ / IE, dove E è il modulo di elasticità del legname, I è il momento di inerzia.

La prima caratteristica di una trave dipende dal materiale, lo stesso per tutte le specie di legno - 100.000 kg / cm ² . Tuttavia, a seconda dell'umidità, il valore varia da 110.000 a 70.000 kg / cm ² .

Il momento di inerzia è pari a:

I = a x h ³ / 12.

Quali sono le condizioni considerate nell'esempio:

I = 10 x 20 ³ / 12 = 6 666 cm ⁴ .

Dopo di che la deflessione delle travi sarà:

F = 5 x 400 kg x 4 ⁴ m / 384 x 100 000 = 2 cm

di SNiP regolano la deflessione delle travi del pavimento in legno entro 1,6 cm. Pertanto, la condizione non è soddisfatta, viene preso il seguente valore di legname.

La pratica dimostra che con il passo di 1 m, 4 cm di pavimento sono sufficienti: se si riduce il passo a 0,75 m, si può fare con una tavola da 35 mm.

"Dimple" (doghe da 25 mm) viene solitamente utilizzato in mansarde non operative con una distanza tra i fasci di 0,5 M. In altri casi, si consiglia di eseguire calcoli simili a quelli considerati per tavole da pavimento. In questo caso, la lunghezza della luce viene ridotta alla distanza dal bordo della trave al bordo dell'elemento adiacente.

Quando si utilizza il multistrato multistrato, si consiglia di utilizzare fogli da 14 mm su fasci con passo di 0,75 m, fogli da 18 mm con passo 1 m. Non è consigliabile l'uso del truciolato come sottofondo, è meglio sostituire il materiale con OSB, che ha una grande operatività risorsa. Fig. 3.

Se si utilizzano i ritardi tra la pavimentazione e le travi del pavimento, il calcolo del legname segato è identico a quello considerato nell'esempio. In pratica, è sufficiente una sezione di 10 x 7 cm.

Normalmente, l'analisi della resistenza viene utilizzata in condizioni operative standard:

• rivestimento sotto forma di laminato, parquet, linoleum;
• senza gesso.

Se pensate di intonacare il soffitto, piastrellate il pavimento in legno con piastrelle, il calcolo della deflessione è molto più importante. In questo caso, anziché il valore consentito SNiP consigliato 1/20 della lunghezza della campata, viene utilizzato il valore 1/350. In caso contrario, la piastrella si staccerà con un aumento a breve termine dei carichi operativi. In questo caso, la bozza del pavimento è realizzata in pannelli di legno duro o multistrato e non in pannelli. In condizioni operative difficili, le travi di legno possono essere spostate a 0,4-0,5 m, oppure sostituite da metallo laminato.