โปรแกรมคำนวณ คานไม้ชั้น- เล็กและ เครื่องมือที่มีประโยชน์ซึ่งจะช่วยลดความซับซ้อนของการคำนวณพื้นฐานในการกำหนดส่วนของคานและขั้นตอนการติดตั้งเมื่อติดตั้งพื้นอินเทอร์ฟลอร์

คำแนะนำในการใช้โปรแกรม

โปรแกรมที่ถือว่ามีขนาดเล็กและ การติดตั้งเพิ่มเติมไม่ต้องการ

เพื่อให้ชัดเจนยิ่งขึ้น เรามาดูแต่ละจุดของโปรแกรมกัน:

• วัสดุ— เลือกไม้หรือวัสดุไม้ที่ต้องการ
• ประเภทลำแสง- ไม้หรือท่อนซุง
• ขนาด- ความยาว ความสูง ความกว้าง
• ระยะห่างของลำแสง- ระยะห่างระหว่างคาน ด้วยการเปลี่ยนพารามิเตอร์นี้ (รวมถึงขนาด) คุณจะได้อัตราส่วนที่เหมาะสมที่สุด
- ตามกฎแล้วน้ำหนักบนพื้นจะถูกคำนวณในขั้นตอนการออกแบบโดยผู้เชี่ยวชาญ แต่คุณสามารถทำได้ด้วยตัวเอง ก่อนอื่นให้คำนึงถึงน้ำหนักของวัสดุที่ใช้ทำเพดานด้วย ตัวอย่างเช่น พื้นห้องใต้หลังคา มีฉนวน วัสดุน้ำหนักเบา(ตัวอย่างเช่น, ขนแร่) โดยมีการเย็บริมเล็กน้อย สามารถรับน้ำหนักได้จากน้ำหนักของตัวเองภายใน 50 กก./ตร.ม. โหลดการทำงานจะถูกกำหนดตาม เอกสารกำกับดูแล- สำหรับพื้นห้องใต้หลังคาที่ทำจากวัสดุฐานไม้และมีฉนวนและปลอกกันแสงภาระการทำงานจะเป็นไปตาม SNiP 2.01.07-85คำนวณดังนี้: 70*1.3=90 กก./ตร.ม. 70 กก./ตร.ม. ในการคำนวณนี้ โหลดจะถูกลบออกตามมาตรฐาน และ 1.3 คือปัจจัยด้านความปลอดภัย : 50+90=140 กก./ตรม. เพื่อความน่าเชื่อถือขอแนะนำให้ปัดเศษขึ้นเล็กน้อย ในกรณีนี้สามารถรับน้ำหนักรวมได้ 150 กก./ตร.ม. หากมีการวางแผนจะใช้พื้นที่ห้องใต้หลังคาอย่างเข้มข้นจำเป็นต้องเพิ่มค่าโหลดมาตรฐานในการคำนวณเป็น 150 ในกรณีนี้การคำนวณจะมีลักษณะดังนี้: 50+150*1.3=245 กก./ตร.ม. หลังจากปัดเศษขึ้น – 250 กก./ตร.ม. การคำนวณควรทำในลักษณะนี้หากใช้วัสดุที่หนักกว่า: ฉนวน, ซับเพื่อเติมช่องว่างระหว่างคาน หากจะสร้างห้องใต้หลังคาในห้องใต้หลังคาต้องคำนึงถึงน้ำหนักของพื้นและเฟอร์นิเจอร์ด้วย ในกรณีนี้ รับน้ำหนักรวมได้สูงสุด 400 กก./ตร.ม.
• ด้วยการโก่งตัวแบบสัมพัทธ์การทำลายคานไม้มักเกิดจากการดัดตามขวางในระหว่างที่เกิดแรงอัดและแรงดึงในส่วนของคาน ในตอนแรก ไม้จะทำงานได้อย่างยืดหยุ่น จากนั้นพลาสติกจะเกิดการเสียรูป ในขณะที่ในบริเวณที่ถูกบีบอัด เส้นใยด้านนอกสุด (รอยพับ) จะถูกบดขยี้ และแกนกลางจะลดลงต่ำกว่าจุดศูนย์ถ่วง เมื่อโมเมนต์ดัดงอเพิ่มขึ้นอีก การเสียรูปของพลาสติกจะเพิ่มขึ้นและการทำลายจะเกิดขึ้นเนื่องจากการแตกของเส้นใยที่ยืดออกด้านนอกสุด ค่าการโก่งตัวสัมพัทธ์สูงสุดของคานและแปหลังคาไม่ควรเกิน 1/200
- นี่คือน้ำหนักที่นำมาจากแผ่นพื้น (เต็ม) บวกกับน้ำหนักตายของคานประตู

เมื่อออกแบบ ระบบหลังคาอาคารขนาดเล็ก ( บ้านส่วนตัวโรงจอดรถ โรงเก็บของ ฯลฯ) ใช้องค์ประกอบรับน้ำหนัก เช่น คานไม้ช่วงเดียว ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ครอบคลุมช่วงและทำหน้าที่เป็นฐานสำหรับวางพื้นหลังคา ในขั้นตอนของการวางแผนและสร้างโครงการสำหรับการก่อสร้างในอนาคตจำเป็นต้องทำการคำนวณ ความจุแบริ่งคานไม้

คานไม้ได้รับการออกแบบให้ขยายช่วงและทำหน้าที่เป็นพื้นฐานในการวางพื้นระเบียงบนหลังคา

กฎพื้นฐานสำหรับการเลือกและการติดตั้งคานช่วงเดียว

กระบวนการคำนวณการเลือกและการติดตั้งองค์ประกอบรับน้ำหนักควรได้รับการติดต่อด้วยความรับผิดชอบทั้งหมดเนื่องจากความน่าเชื่อถือและความทนทานของพื้นทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ ตลอดหลายศตวรรษที่ผ่านมาของการดำรงอยู่ของอุตสาหกรรมการก่อสร้างได้มีการพัฒนากฎบางประการสำหรับการออกแบบระบบหลังคาซึ่งมีข้อควรสังเกตดังต่อไปนี้:

1. ความยาวของคานช่วงเดียว ขนาด และปริมาณจะถูกกำหนดหลังจากการวัดช่วงที่ต้องครอบคลุม สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงวิธีการติดเข้ากับผนังอาคาร
2. ในผนังที่สร้างจากบล็อกหรืออิฐ องค์ประกอบรับน้ำหนักต้องมีความลึกอย่างน้อย 15 ซม. หากทำจากไม้ และอย่างน้อย 10 ซม. หากใช้กระดาน คานควรลึกเข้าไปในผนังไม้อย่างน้อย 7 ซม.
3. ความกว้างช่วงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการคลุมด้วยคานไม้คือ 250-400 ซม ความยาวสูงสุดคานคือ 6 ม. หากจำเป็นต้องใช้องค์ประกอบรับน้ำหนักที่ยาวขึ้นในกรณีนี้ขอแนะนำให้ติดตั้งส่วนรองรับระดับกลาง

การคำนวณน้ำหนักที่กระทำบนพื้น

ส่งสัญญาณหลังคา องค์ประกอบรับน้ำหนักน้ำหนักบรรทุกซึ่งประกอบด้วยน้ำหนักของตัวเอง รวมถึงน้ำหนักของวัสดุฉนวนความร้อนที่ใช้ น้ำหนักในการใช้งาน (วัตถุ เฟอร์นิเจอร์ ผู้คนที่อาจเดินบนนั้นขณะทำงานบางอย่าง) รวมถึงน้ำหนักตามฤดูกาล (เช่น หิมะ) คุณไม่น่าจะคำนวณที่บ้านได้อย่างแม่นยำ ในการดำเนินการนี้ คุณต้องติดต่อองค์กรออกแบบเพื่อขอความช่วยเหลือ มากกว่า การคำนวณง่ายๆคุณสามารถทำได้ด้วยตัวเองโดยใช้โครงร่างนี้:

รูปที่ 1 ตารางขั้นต่ำ ระยะทางที่อนุญาตระหว่างคาน

1. สำหรับ พื้นห้องใต้หลังคาสำหรับฉนวนที่ใช้วัสดุน้ำหนักเบา (เช่นขนแร่) ซึ่งไม่ได้รับผลกระทบจากภาระการปฏิบัติงานขนาดใหญ่เราสามารถพูดได้ว่าโดยเฉลี่ยแล้วหลังคา 1 m 2 มีน้ำหนัก 50 กิโลกรัม ตาม GOST ในกรณีนี้ โหลดจะเท่ากับ: 70*1.3 = 90 กก./ม.2 โดยที่ 1.3 คือปัจจัยด้านความปลอดภัย และ 70 (กก./ม.2) คือค่ามาตรฐานสำหรับตัวอย่างที่ให้ไว้ น้ำหนักบรรทุกรวมจะเท่ากับ: 50+90 = 140 กก./ตร.ม.
2. หากใช้วัสดุที่มีน้ำหนักมากกว่าเป็นฉนวน ค่ามาตรฐานตาม GOST จะเท่ากับ 150 กก./ตร.ม. ดังนั้นน้ำหนักรวม: 150*1.3+50 = 245 กก./ตร.ม.
3. สำหรับห้องใต้หลังคาค่านี้จะเท่ากับ 350 กก./ตร.ม. และสำหรับ ครอบคลุมอินเทอร์ฟลอร์– 400 กก./ตร.ม.

เมื่อทราบภาระแล้วคุณสามารถเริ่มคำนวณขนาดของคานไม้ช่วงเดียวได้

การคำนวณหน้าตัดของคานไม้และขั้นตอนการปู

ความสามารถในการรับน้ำหนักของคานขึ้นอยู่กับหน้าตัดและขั้นตอนการปู- ปริมาณเหล่านี้มีความสัมพันธ์กัน ดังนั้นจึงมีการคำนวณพร้อมกัน รูปร่างที่เหมาะสมที่สุดสำหรับคานพื้นคือสี่เหลี่ยมโดยมีอัตราส่วน 1.4:1 นั่นคือความสูงควรมากกว่าความกว้าง 1.4 เท่า

ระยะห่างระหว่างองค์ประกอบที่อยู่ติดกันควรมีอย่างน้อย 0.3 ม. และไม่เกิน 1.2 ม. เมื่อติดตั้งฉนวนม้วนพวกเขาพยายามใช้ขั้นตอนที่จะเท่ากับความกว้าง

ถ้าบ้านเฟรมกำลังถูกสร้างขึ้น ความกว้างจะเท่ากับระยะห่างระหว่างเสาเฟรม

ในการกำหนดขนาดคานขั้นต่ำที่อนุญาตเมื่อวางในช่วง 0.5 และ 1.0 ม. คุณสามารถใช้ตารางพิเศษ (รูปที่ 1)

การคำนวณทั้งหมดจะต้องดำเนินการอย่างเคร่งครัดตาม มาตรฐานที่มีอยู่และกฎเกณฑ์ หากมีข้อสงสัยเกี่ยวกับความถูกต้องของการคำนวณแนะนำให้ปัดเศษค่าที่ได้รับ

สำหรับการคัดเลือก ภาพตัดขวางคานคุณต้องกำหนดโมเมนต์การดัดสูงสุดก่อน ( ม ) และจากนั้นสำหรับขนาดเฉพาะของส่วนลำแสง (ความกว้างและความสูง) ความเค้นสูงสุด (  - หน้าตัดถูกเลือกเพื่อให้แรงดันไฟฟ้านี้ (  ) ไม่เกินความต้านทานการออกแบบของวัสดุคาน (ในกรณีนี้คือไม้) ร คุณ เพื่อให้แน่ใจว่าการเลือกหน้าตัดอย่างประหยัดจำเป็นต้องมีความแตกต่างระหว่าง  และ ร คุณตัวเล็กที่สุดเท่าที่จะทำได้ การคำนวณนี้หมายถึง "การคำนวณตามความสามารถในการรองรับแบริ่ง" (หรือ "การคำนวณตามสถานะขีดจำกัดของกลุ่ม I")

หลังจากเลือกส่วนตามความสามารถในการรับน้ำหนักแล้ว "การคำนวณตามการเปลี่ยนรูป" จะดำเนินการ (มิฉะนั้น "การคำนวณตามกลุ่ม II ของสถานะขีด จำกัด") เช่น การโก่งตัวของลำแสงจะถูกกำหนดและประเมินความสามารถในการยอมรับได้ หากเลือกส่วนลำแสงตามความสามารถในการรับน้ำหนัก การโก่งตัวจะมากกว่าที่อนุญาต ส่วนนั้นจะเพิ่มขึ้นเพิ่มเติม หากน้อยกว่าก็จะไม่เปลี่ยนแปลง

2.5. การคำนวณขึ้นอยู่กับความจุแบริ่ง

โมเมนต์การดัดงอสูงสุด ม ในคานถูกกำหนดตามกฎของกลศาสตร์ (ความแข็งแรงของวัสดุ) ตามสูตร

ที่ไหน ถาม )

ล – ช่วงลำแสง ( ม).

ความเครียดบีม  กำหนดโดยสูตร

, (2)

ที่ไหน เอ็ม –โมเมนต์การดัดงอ ( กิโลนิวตัน) กำหนดโดยสูตร (1)

ว– ส่วนโมเมนต์ความต้านทาน ( ม 3 ).

, (3)

ที่ไหน ข, ชม.– ความกว้างและความสูงของส่วนคานตามลำดับ

ตัวอย่าง- ช่วงลำแสง ล = 3.6 ฉัน = 2.56 กิโลนิวตัน/เมตรตรวจสอบส่วนตัดขวางของลำแสง 0.10.2 ม(ด้านใหญ่คือความสูง)

= 4.15 กิโลนิวตัน

= 0.00056 ม 3

= 6 200 กิโลนิวตัน/เมตร 2 (ปาสคาล) =6.2 เมกะปาสคาล< ร คุณ =13 เมกะปาสคาล

ดังนั้นภาคตัดขวางคือ 0.10.14 มตอบสนองความต้องการด้านความแข็งแรง (ความสามารถในการรับน้ำหนัก) แต่ทำให้เกิดความเครียดสูงสุด  ประมาณครึ่งหนึ่งของความต้านทานการออกแบบของไม้ ร คุณ, เช่น. “ส่วนต่างของความปลอดภัย” นั้นใหญ่เกินสมควร ลองลดส่วนตัดขวางเป็น0.10.14 มและตรวจสอบความเป็นไปได้ของการยอมรับ

ว

= 0.000327ม 3



= 12 691ปาสคาล = 12.7 MPa< 13 MPa

“สำรอง” ที่หน้าตัด 0.1 0.14 มน้อยกว่า 5% ซึ่งตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพได้อย่างเต็มที่ ดังนั้นเราจึงยอมรับ (ในขั้นตอนนี้) ภาพตัดขวางที่0.1 0.14 ม.

2.6. การคำนวณขึ้นอยู่กับความผิดปกติ

การโก่งตัวของลำแสง ฉ กำหนดโดยสูตร (ความต้านทานของวัสดุ)

, (4)

ที่ไหน) ที่เกี่ยวข้องกับการคำนวณตามการเสียรูป (ดูตารางที่ 4)

ล – ช่วงลำแสง ( ม);

อี– โมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุลำแสง เช่น ไม้ (ปาสคาล);

ฉัน – โมเมนต์ความเฉื่อยของส่วนลำแสง ( ม 4)

, (5)

โดยที่สัญกรณ์เหมือนกับในสูตร (2)

ครั้งที่สอง =1.8 กิโลนิวตัน/เมตร, E = 10 000 MPa = 10 7 kPa (ดูหัวข้อ 3.1) ช่วงลำแสง ล = 3.6ม.ตรวจสอบส่วนตัดขวางของลำแสง 0.10.14 ม.

= 0.0000228 ม 4 = 2.28 10 -5 ม 4

= 0.0173ม= 1.73 ซม

การโก่งตัวสัมพัทธ์ของลำแสงเช่น อัตราส่วนการโก่งตัว ฉเพื่อเที่ยวบิน ลในกรณีนี้คือ

= <

การโก่งตัวสัมพัทธ์ที่เกิดขึ้นนั้นน้อยกว่าที่อนุญาต (1/200) ในเรื่องนี้เรายอมรับส่วนตัดขวางของลำแสง0.10.14 มสุดท้ายนี้ เป็นไปตามข้อกำหนดไม่เพียงแต่ความสามารถในการรับน้ำหนักเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความสามารถในการเปลี่ยนรูปอีกด้วย

แน่นอนว่าโครงสร้างอาคารอื่นๆ จะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดทั้งในด้านความสามารถในการรับน้ำหนักและความสามารถในการเปลี่ยนรูป การตรวจสอบความสอดคล้องของพารามิเตอร์กับข้อกำหนดทั้งสองนั้นไม่ได้ดำเนินการเฉพาะในกรณีที่ชัดเจนโดยไม่ต้องคำนวณว่าตรงตามข้อกำหนดข้อใดข้อหนึ่งอย่างเห็นได้ชัด