เมื่อออกแบบ ระบบหลังคาอาคารขนาดเล็ก ( บ้านส่วนตัวโรงจอดรถ โรงเก็บของ ฯลฯ) ใช้องค์ประกอบรับน้ำหนัก เช่น คานไม้ช่วงเดียว ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ครอบคลุมช่วงและทำหน้าที่เป็นฐานสำหรับวางพื้นหลังคา ในขั้นตอนของการวางแผนและสร้างโครงการสำหรับการก่อสร้างในอนาคตจำเป็นต้องทำการคำนวณ ความจุแบริ่งคานไม้
คานไม้ได้รับการออกแบบให้ขยายช่วงและทำหน้าที่เป็นพื้นฐานในการวางพื้นระเบียงบนหลังคา
กระบวนการคำนวณการเลือกและการติดตั้งองค์ประกอบรับน้ำหนักควรได้รับการติดต่อด้วยความรับผิดชอบทั้งหมดเนื่องจากความน่าเชื่อถือและความทนทานของพื้นทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ ตลอดหลายศตวรรษที่ผ่านมาของการดำรงอยู่ของอุตสาหกรรมการก่อสร้างได้มีการพัฒนากฎบางประการสำหรับการออกแบบระบบหลังคาซึ่งมีข้อควรสังเกตดังต่อไปนี้:
ส่งสัญญาณหลังคา องค์ประกอบรับน้ำหนักน้ำหนักบรรทุกซึ่งประกอบด้วยน้ำหนักของตัวเอง รวมถึงน้ำหนักของวัสดุฉนวนความร้อนที่ใช้ น้ำหนักในการใช้งาน (วัตถุ เฟอร์นิเจอร์ ผู้คนที่อาจเดินบนนั้นขณะทำงานบางอย่าง) รวมถึงน้ำหนักตามฤดูกาล (เช่น หิมะ) คุณไม่น่าจะคำนวณที่บ้านได้อย่างแม่นยำ ในการดำเนินการนี้ คุณต้องติดต่อองค์กรออกแบบเพื่อขอความช่วยเหลือ มากกว่า การคำนวณง่ายๆคุณสามารถทำได้ด้วยตัวเองโดยใช้โครงร่างนี้:
รูปที่ 1 ตารางขั้นต่ำ ระยะทางที่อนุญาตระหว่างคาน
เมื่อทราบภาระแล้วคุณสามารถเริ่มคำนวณขนาดของคานไม้ช่วงเดียวได้
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
โปรแกรมคำนวณคานพื้นไม้- เล็กและ เครื่องมือที่มีประโยชน์ซึ่งจะช่วยลดความซับซ้อนของการคำนวณพื้นฐานในการกำหนดส่วนของคานและขั้นตอนการติดตั้งเมื่อติดตั้งพื้นอินเทอร์ฟลอร์
โปรแกรมที่ถือว่ามีขนาดเล็กและ การติดตั้งเพิ่มเติมไม่ต้องการ
เพื่อให้ชัดเจนยิ่งขึ้น เรามาดูแต่ละจุดของโปรแกรมกัน:
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
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 0.10.2 ม(ด้านใหญ่คือความสูง)
=
4.15 กิโลนิวตัน
=
0.00056 ม 3
=
6 200 กิโลนิวตัน/เมตร 2
(ปาสคาล) =6.2 เมกะปาสคาล<
ร คุณ
=13 เมกะปาสคาล
ดังนั้นภาคตัดขวางคือ 0.10.14 มตอบสนองความต้องการด้านความแข็งแรง (ความสามารถในการรับน้ำหนัก) แต่ทำให้เกิดความเครียดสูงสุด ประมาณครึ่งหนึ่งของความต้านทานการออกแบบของไม้ ร คุณ, เช่น. “ส่วนต่างของความปลอดภัย” นั้นใหญ่เกินสมควร ลองลดส่วนตัดขวางเป็น0.10.14 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 0.10.14 ม.
=
0.0000228 ม 4
= 2.28
10 -5 ม 4
=
0.0173ม=
1.73 ซม
การโก่งตัวสัมพัทธ์ของลำแสงเช่น อัตราส่วนการโก่งตัว ฉเพื่อเที่ยวบิน ลในกรณีนี้คือ
=
<
การโก่งตัวสัมพัทธ์ที่เกิดขึ้นนั้นน้อยกว่าที่อนุญาต (1/200) ในเรื่องนี้เรายอมรับส่วนตัดขวางของลำแสง0.10.14 มสุดท้ายนี้ เป็นไปตามข้อกำหนดไม่เพียงแต่ความสามารถในการรับน้ำหนักเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความสามารถในการเปลี่ยนรูปอีกด้วย
แน่นอนว่าโครงสร้างอาคารอื่นๆ จะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดทั้งในด้านความสามารถในการรับน้ำหนักและความสามารถในการเปลี่ยนรูป การตรวจสอบความสอดคล้องของพารามิเตอร์กับข้อกำหนดทั้งสองนั้นไม่ได้ดำเนินการเฉพาะในกรณีที่ชัดเจนโดยไม่ต้องคำนวณว่าตรงตามข้อกำหนดข้อใดข้อหนึ่งอย่างเห็นได้ชัด