Κατά το σχεδιασμό ενός συστήματος στέγης για ένα μικρό κτίριο ( μια ιδιωτική κατοικία, γκαράζ, υπόστεγο, κ.λπ.), χρησιμοποιούνται φέροντα στοιχεία όπως ξύλινα δοκάρια μονής έκτασης. Είναι σχεδιασμένα για να γεφυρώνουν τα ανοίγματα και λειτουργούν ως βάση για την τοποθέτηση του δαπέδου στην οροφή. Στο στάδιο του σχεδιασμού και της δημιουργίας ενός έργου για μελλοντική κατασκευή, ο υπολογισμός είναι υποχρεωτικός φέρουσα ικανότητα ξύλινα δοκάρια.

Τα ξύλινα δοκάρια έχουν σχεδιαστεί για να γεφυρώνουν τα ανοίγματα και λειτουργούν ως βάση για την τοποθέτηση του δαπέδου στην οροφή.

Βασικοί κανόνες για την επιλογή και εγκατάσταση δοκών μονής έκτασης

Η διαδικασία υπολογισμού, επιλογής και τοποθέτησης στοιχείων που φέρουν φορτίο πρέπει να προσεγγίζεται με κάθε ευθύνη, καθώς η αξιοπιστία και η ανθεκτικότητα ολόκληρου του δαπέδου θα εξαρτηθεί από αυτό. Κατά τη διάρκεια των πολλών αιώνων της κατασκευαστικής βιομηχανίας, έχουν αναπτυχθεί ορισμένοι κανόνες για το σχεδιασμό ενός συστήματος στέγης, μεταξύ των οποίων αξίζει να σημειωθούν τα ακόλουθα:

1. Το μήκος των δοκών μονής έκτασης, οι διαστάσεις και ο αριθμός τους καθορίζονται μετά από μετρήσεις του εύρους που πρέπει να καλυφθεί. Είναι σημαντικό να εξετάσετε τον τρόπο με τον οποίο συνδέονται στους τοίχους του κτηρίου.
2. Σε τοίχους που είναι κατασκευασμένοι από μπλοκ ή τούβλα, τα στοιχεία έδρασης πρέπει να εμβαθύνουν τουλάχιστον 15 cm εάν είναι κατασκευασμένα από ξύλο και τουλάχιστον 10 cm εάν χρησιμοποιούνται σανίδες. Οι δοκοί θα πρέπει να εμβαθύνουν στους τοίχους από το ξύλινο σπίτι κατά τουλάχιστον 7 cm.
3. Το βέλτιστο πλάτος ανοίγματος κατάλληλο για επικάλυψη με ξύλινα δοκάρια κυμαίνεται από 250-400 εκ. Σε αυτήν την περίπτωση, το μέγιστο μήκος των δοκών είναι 6 μ. Εάν απαιτούνται μεγαλύτερα στοιχεία στήριξης, συνιστάται η εγκατάσταση ενδιάμεσων στηριγμάτων.

Υπολογισμός φορτίων που ενεργούν στο πάτωμα

Η οροφή μεταφέρει το φορτίο στα στοιχεία που φέρουν το φορτίο, το οποίο αποτελείται από το δικό του βάρος, συμπεριλαμβανομένου του βάρους του θερμομονωτικού υλικού που χρησιμοποιείται, του βάρους λειτουργίας (αντικείμενα, έπιπλα, άτομα που μπορούν να το περπατήσουν κατά τη διαδικασία εκτέλεσης ορισμένων εργασιών), καθώς και εποχιακά φορτία (για παράδειγμα, χιόνι) ... Είναι απίθανο να μπορείτε να πραγματοποιήσετε έναν ακριβή υπολογισμό στο σπίτι. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να ζητήσετε βοήθεια από τον οργανισμό σχεδιασμού. Οι απλούστεροι υπολογισμοί μπορούν να γίνουν ανεξάρτητα σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα:

Σχήμα 1. Πίνακας ελάχιστης επιτρεπόμενης απόστασης μεταξύ δοκών.

1. Για σοφίτες, για τη μόνωση των οποίων χρησιμοποιήθηκαν ελαφριά υλικά (για παράδειγμα, ορυκτό μαλλί), τα οποία δεν επηρεάζονται από μεγάλα λειτουργικά φορτία, μπορούμε να πούμε ότι, κατά μέσο όρο, 1 m 2 της οροφής έχει βάρος 50 kg. Σύμφωνα με το GOST, για μια τέτοια περίπτωση, το φορτίο θα είναι: 70 * 1,3 \u003d 90 kg / m 2, όπου 1,3 είναι ο παράγοντας ασφαλείας, και 70 (kg / m 2) είναι η κανονικοποιημένη τιμή για το δεδομένο παράδειγμα. Το συνολικό φορτίο θα είναι ίσο με: 50 + 90 \u003d 140 kg / m 2.
2. Εάν ένα βαρύτερο υλικό χρησιμοποιείται ως θερμαντήρας, τότε η τυποποιημένη τιμή σύμφωνα με το GOST θα είναι 150 kg / m 2. Στη συνέχεια, το συνολικό φορτίο: 150 * 1,3 + 50 \u003d 245 kg / m 2.
3. Για τη σοφίτα, αυτή η τιμή θα είναι 350 kg / m 2 και για ενδοδαπέδια επικάλυψη - 400 kg / m 2.

Έχοντας μάθει το φορτίο, μπορείτε να αρχίσετε να υπολογίζετε τις διαστάσεις των ξύλινων δοκών μονής έκτασης.

Υπολογισμός της διατομής των ξύλινων δοκών και του βήματος τοποθέτησης

Η φέρουσα ικανότητα των δοκών εξαρτάται από το τμήμα τους και το γήπεδο... Αυτές οι τιμές είναι αλληλένδετες, οπότε υπολογίζονται ταυτόχρονα. Το βέλτιστο σχήμα για δοκούς δαπέδου είναι ορθογώνιο με λόγο διαστάσεων 1,4: 1, δηλαδή το ύψος πρέπει να είναι 1,4 φορές μεγαλύτερο από το πλάτος.

Η απόσταση μεταξύ γειτονικών στοιχείων πρέπει να είναι τουλάχιστον 0,3 m και όχι μεγαλύτερη από 1,2 m. Στην περίπτωση εγκατάστασης μόνωσης ρολού, προσπαθούν να κάνουν ένα βήμα ίσο με το πλάτος του.

Εάν κατασκευάζεται ένα πλαίσιο πλαισίου, τότε το πλάτος λαμβάνεται ίσο με το βήμα μεταξύ των στύλων πλαισίου.

Για να προσδιορίσετε τις ελάχιστες επιτρεπόμενες διαστάσεις δοκών σε βήμα 0,5 και 1,0 m, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν ειδικό πίνακα (Εικ. 1).

Όλοι οι υπολογισμοί πρέπει να γίνονται αυστηρά σύμφωνα με τους υπάρχοντες κανόνες και κανονισμούς. Εάν έχετε αμφιβολίες σχετικά με την ακρίβεια των υπολογισμών, συνιστάται να στρογγυλοποιήσετε τις ληφθείσες τιμές.

Πρόγραμμα υπολογισμού ξύλινων δοκών δαπέδου - ένα μικρό και βολικό εργαλείο που θα απλοποιήσει τους βασικούς υπολογισμούς για τον προσδιορισμό της διατομής της ξυλείας και του βήματος της εγκατάστασής της κατά την τοποθέτηση ενδοδαπέδων δαπέδων.

Οδηγίες για την εργασία με το πρόγραμμα

Το θεωρούμενο πρόγραμμα είναι μικρό και δεν απαιτεί πρόσθετη εγκατάσταση.

Για να το καταστήσουμε σαφέστερο, ας εξετάσουμε κάθε σημείο του προγράμματος:

• Υλικό- επιλέγουμε το απαιτούμενο υλικό μιας γραμμής ή ενός αρχείου καταγραφής.
• Τύπος δέσμης - ξυλεία ή κορμό.
• Διαστάσεις - πλάτος ύψους μήκους.
• Βήμα δοκού - η απόσταση μεταξύ των δοκών. Αλλάζοντας αυτήν την παράμετρο (καθώς και τις διαστάσεις), μπορείτε να επιτύχετε τη βέλτιστη αναλογία.
... Κατά κανόνα, ο υπολογισμός του φορτίου στα δάπεδα πραγματοποιείται στο στάδιο του σχεδιασμού από ειδικούς, αλλά μπορεί να γίνει ανεξάρτητα. Πρώτα απ 'όλα, λαμβάνεται υπόψη το βάρος των υλικών από τα οποία κατασκευάζεται το δάπεδο. Για παράδειγμα, ένα πάτωμα σοφίτα μονωμένο με ελαφρύ υλικό (για παράδειγμα, ορυκτό μαλλί), με ελαφρύ στρίφωμα, αντέχει το δικό του βάρος στο εύρος των 50 kg / m². Το φορτίο υπηρεσίας καθορίζεται σύμφωνα με το Κανονισμοί... Για σοφίτα δαπέδου κατασκευασμένο από ξύλινα βασικά υλικά και με ελαφριά μόνωση και επένδυση, το φορτίο λειτουργίας είναι σύμφωνο με SNiP 2.01.07-85 υπολογίζεται με αυτόν τον τρόπο: 70 * 1,3 \u003d 90 kg / m². 70 kg / m². Σε αυτόν τον υπολογισμό, το φορτίο εμποδίζεται σύμφωνα με τα πρότυπα και το 1.3 είναι ο παράγοντας ασφαλείας. : 50 + 90 \u003d 140 kg / m². Για αξιοπιστία, συνιστάται να στρογγυλοποιήσετε ελαφρώς το σχήμα. Σε αυτήν την περίπτωση, το συνολικό φορτίο μπορεί να ληφθεί ως 150 kg / m². Εάν η σοφίτα σχεδιάζεται να αξιοποιηθεί εντατικά, τότε απαιτείται η αύξηση της τυπικής τιμής φορτίου έως και 150 στον υπολογισμό. Σε αυτήν την περίπτωση, ο υπολογισμός θα έχει την εξής μορφή: 50 + 150 * 1,3 \u003d 245 kg / m². Στρογγυλοποίηση - 250 kg / m². Ο υπολογισμός θα πρέπει επίσης να πραγματοποιηθεί με αυτόν τον τρόπο, εάν χρησιμοποιούνται βαρύτερα υλικά: μόνωση, αρχειοθέτηση για την πλήρωση του χώρου μεταξύ δοκών. Εάν η σοφίτα θα είναι εξοπλισμένη με σοφίτα, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη το βάρος του δαπέδου και των επίπλων. Σε αυτήν την περίπτωση, το συνολικό φορτίο μπορεί να είναι έως 400 kg / m².
• Με σχετική εκτροπή. Καταστροφή ξύλινα δοκάρια Συνήθως συμβαίνει από εγκάρσια κάμψη, στην οποία προκύπτουν συμπιεστικές και εφελκυστικές τάσεις στο τμήμα δέσμης. Αρχικά, το ξύλο λειτουργεί ελαστικά, μετά συμβαίνουν πλαστικές παραμορφώσεις, ενώ στη συμπιεσμένη ζώνη, οι ακραίες ίνες (πτυχώσεις) συνθλίβονται, ο ουδέτερος άξονας πέφτει κάτω από το κέντρο βάρους. Με μια περαιτέρω αύξηση της ροπής κάμψης, οι πλαστικές παραμορφώσεις μεγαλώνουν και εμφανίζεται θραύση ως αποτέλεσμα της ρήξης των ακραίων τεντωμένων ινών. Η μέγιστη σχετική εκτροπή δοκών και τεγίδων οροφής δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1/200.
Είναι το φορτίο που λαμβάνεται από την πλάκα (πλήρες) συν το νεκρό βάρος του deadbolt.

Για να επιλέξετε τη διατομή της δέσμης, πρέπει πρώτα να καθορίσετε τη μέγιστη ροπή κάμψης σε αυτήν ( Μ ) και σύμφωνα με αυτό, για συγκεκριμένες διαστάσεις του τμήματος δοκού (πλάτος και ύψος), η μέγιστη τάση (  ). Η ενότητα επιλέγεται έτσι ώστε αυτή η τάση (  ) δεν υπερέβη την σχεδιαστική αντίσταση του υλικού της δοκού (στην περίπτωση αυτή, ξύλο) Ρ εσύ. Για να εξασφαλιστεί η οικονομική επιλογή της ενότητας, είναι απαραίτητο η διαφορά  και Ρ ήσουν όσο το δυνατόν μικρότερη. Ένας τέτοιος υπολογισμός αναφέρεται σε "υπολογισμούς για τη φέρουσα ικανότητα" (διαφορετικά "υπολογισμοί για την ομάδα Ι οριακών καταστάσεων").

Μετά την επιλογή της διατομής για τη φέρουσα ικανότητα, εκτελείται ένας "υπολογισμός παραμόρφωσης" (διαφορετικά, "υπολογισμός για την ομάδα II των οριακών καταστάσεων"), δηλαδή προσδιορίζεται η εκτροπή της δέσμης και αξιολογείται η αποδοχή της. Εάν η εκτροπή αποδειχθεί μεγαλύτερη από την επιτρεπόμενη στο τμήμα της δοκού, που επιλέγεται σύμφωνα με την ικανότητα ρουλεμάν, το τμήμα αυξάνεται επιπλέον, εάν είναι λιγότερο, αφήνεται αμετάβλητο.

2.5. Υπολογισμός ρουλεμάν

Μέγιστη ροπή κάμψης Μ σε μια δέσμη καθορίζεται σύμφωνα με τους κανόνες της μηχανικής (αντίσταση των υλικών) από τον τύπο

Οπου ε )

μεγάλο - έκταση δέσμης ( Μ).

Στρες ακτίνων  καθορίζεται από τον τύπο

, (2)

Οπου Μ -ροπή κάμψης ( kNm), που καθορίζεται από τον τύπο (1),

Δ - ροπή αντίστασης του τμήματος ( Μ 3 ).

, (3)

Οπου σι, η - αντίστοιχα, το πλάτος και το ύψος του τμήματος δοκού.

Παράδειγμα... Έκταση δέσμης μεγάλο = 3.6 Εγώ = 2.56 kN / m. Ελέγξτε τη διατομή της δέσμης 0.10.2 Μ(η μεγάλη πλευρά είναι το ύψος).

= 4.15 kNm

= 0.00056 Μ 3

= 6 200 kN / m 2 (kPa) \u003d 6,2 MPa< Ρ εσύ \u003d 13 MPa

Έτσι, το τμήμα 0.1-0.14 Μ πληροί τις απαιτήσεις αντοχής (φέρουσα ικανότητα), ωστόσο, η ληφθείσα μέγιστη τάση  περίπου διπλάσια από την υπολογισμένη αντίσταση του ξύλου Ρ εσύ , δηλ. Το "περιθώριο ασφάλειας" είναι υπερβολικά μεγάλο. Μειώστε τη διατομή σε 0,1-0,14 Μ και ελέγξτε τη δυνατότητα αποδοχής του.

Δ

= 0.000327Μ 3



= 12 691kPa = 12.7 MPa< 13 MPa

"Κράτηση" σε τμήμα 0.1 of 0.14 Μ λιγότερο από 5%, το οποίο πληροί πλήρως τις απαιτήσεις της οικονομίας. Έτσι, παίρνουμε (σε αυτό το στάδιο) την ενότητα 0.1 0.14 Μ.

2.6. Ανάλυση παραμόρφωσης

Εκτροπή δέσμης φά καθορίζεται από τον τύπο (αντίσταση υλικών)

, (4)

Οπου) σε σχέση με υπολογισμούς για παραμορφώσεις (βλέπε πίνακα 4) ·

μεγάλο - έκταση δέσμης ( Μ);

μι - το μέτρο ελαστικότητας του υλικού της δέσμης, δηλαδή ξύλο (kPa);

Εγώ – ροπή αδράνειας του τμήματος δέσμης ( Μ 4)

, (5)

όπου οι ονομασίες είναι οι ίδιες με τον τύπο (2).

ΙΙ =1.8 kN / m, E \u003d 10.000 MPa \u003d 10 7 kPa (βλ. Ενότητα 3.1), εύρος δέσμης μεγάλο = 3.6Μ.Ελέγξτε το τμήμα της δέσμης 0.1 бал0.14 Μ.

= 0.0000228 Μ 4 = 2.28 10 -5 Μ 4

= 0.0173Μ= 1.73 εκ

Σχετική εκτροπή της δέσμης, δηλ. αναλογία εκτροπής φά να πετάξω μεγάλο, είναι σε αυτήν την περίπτωση

= <

Η προκύπτουσα σχετική εκτροπή είναι μικρότερη από την επιτρεπόμενη (1/200). Από αυτήν την άποψη, παίρνουμε το τμήμα της δέσμης 0,1-0,14 Μ ως τελικό, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις όχι μόνο της φέρουσας ικανότητας, αλλά και της παραμόρφωσης.

Προφανώς, οποιαδήποτε άλλη δομή κτιρίου πρέπει επίσης να πληροί τις απαιτήσεις τόσο για ικανότητα εδράνου όσο και για παραμόρφωση. Η επαλήθευση της συμμόρφωσης των παραμέτρων της και με τις δύο απαιτήσεις δεν πραγματοποιείται μόνο σε περιπτώσεις όπου είναι σαφές χωρίς υπολογισμό ότι μία από τις απαιτήσεις πληροί εν γνώσει του.