Puupalkin laskeminen: taipuma ja sallittu kuorma (huomautus omistajalle)

  • Dec 11, 2020
click fraud protection
Kirjoittajan kuva
Kirjoittajan kuva

Tällä sivulla on esitetty puupalkin taipuma ja sallittu kuormitus materiaalien lujuuden (lujuuden) tieteen vaatimusten mukaisesti.

Artikkelin tekstin mukaan yritän laittaa kukin osa hyllyille mahdollisimman selkeästi yksinkertaisilla sanoilla. Parametreja laskettaessa otan puun lasketut tiedot 3. luokan perusteella, koska muita lajikkeita on hyvin vaikea löytää, ja valitettavasti 90% niistä viedään maasta.

Laskelmat vievät vähän aikaa, ja ne kaikki viime kädessä laskevat taivutusmomentin vaikutusta (vastusmomentin määritys + sallittu taipuma).

Alla on päätaulukko palkin mittojen ja vastushetken riippuvuudesta, johon koko laskenta on vähennetty.

Puupalkin suorakulmaisen osan vastusmomentti
Esimerkiksi laskennassa otan sahatavaran vakiopituuden - 6 metriä ja palkkien välisen askeleen - 60 cm. (Nämä parametrit ovat tietysti erilaiset kaikille)

Peruskonseptit:

  • Säteen korkeus (a) - palkkien akselien (keskipisteiden) välinen etäisyys;
  • Palkin pituus (L) - puutavaran pituus;
  • Viitepituus (Loп) - palkkiosan pituus tukirakenteelle tuettuna;
  • instagram viewer
  • Tehollinen pituus (Lo) - palkin pituus laakerityyppien keskipisteiden välillä;
  • Selkeä pituus (Lw) - huoneen leveys (tuesta tukeen).

Laskenta alkaa huoneen toiminnallisesta tarkoituksesta. Jos lattiamme on asuintilat, keskimääräinen kuormitus, jonka ihmiset väliaikaisesti aiheuttavat asuessaan, on 150 kg / m2. tai 1,5 kPa (P1). Pakollinen parametri laskennassa on luotettavuuskerroin - 1,2 (K1), mikä lisää suunnitelmamarginaalia tarkoituksella 20%.

Laskemme nyt kuorman lattian omasta painosta (P2). Se on yhtä suuri kuin itse palkkien paino + pohjavaippa + eristys + karkea ja viimeinen lattia. Tämä arvo on keskimäärin myös 150 kg / m2, mikä otetaan huomioon. Tässä vaiheessa asetamme turvallisuustekijäksi 1,3, ts. kolmekymmentä% (K2). Tekijä on kunnollinen, koska tulevaisuudessa lattia voidaan korvata painavammalla tai päätämme ripustaa raskaan katon.

Otamme huomioon kokonaiskuormituksen: Psumm = P1 * K1 + P2 * K2 = 1,5 * 1,2 + 1,5 * 1,3 = 3,75 kPa

Otamme huomioon sääntelykuorman: Rnorm = P1 + P2 = 1,5 + 1,5 = 3 kPa

Seuraava vaihe, lasketaan arvioitu pituus (Lo). Otetaan esimerkiksi palkin tukipinta seinällä Lop = 120 mm, joten laskettu pituus on:

Lo = L - 2 (Lop / 2) = L - Lop = 6 - 0,12 = 5,88 m.

Harkitse seuraavaksi palkin kuormitusta: Qlaskettu = Ptot * a = 3,75 * 0,6 = 2,25 tai 225 kg / m. (mitä suurempi palkkien porras on, sitä suurempi on palkin kuormitus)

Lisäksi normatiivinen kuorma: Qnorm = Pnorm * a = 3 * 0,6 = 1,8 tai 180 kg / m.

Määritä suunnitteluponnistelu:

Suurin sivuttaisvoima: Q = (Qcalc * Lo) / 2 = 6,6

Suurin taivutusmomentti: M = (Qcal * Lo ^ 2) / 8 = 9,72

Edellä on tunnistettu palkin pääkomponentit, nyt itse laskelma:

Taivutushetken toiminta:

M / W

W on poikkileikkauksen vastusmomentti,

Ri - puun suunnittelun kestävyys taivutukselle (3. luokan puulle = 10 MPa.)

Edellä olevasta kaavasta saadaan vaadittu vastusmomentti W = M / Ri,

W = 9,72 / 10 = 0,972 = 972 cm3.

Palataan edelliseen levyyn (annettu artikkelin alussa), jossa vastusmomenttien arvot on jo esitetty valmiissa muodossa ja valitsemme osan pyöristämällä ylöspäin.

P.S. Jos sinulla on epätyypillinen säde, säteen hetken saadaan kaavalla: W = (b * h ^ 2) / 6, kuten kaikki annetun levyn arvot.
Sopivat arvot on korostettu vihreällä

Kuten näette, on paljon poikkileikkauksia, jotka täyttävät laskelmamme. Joten valitsemme palkin (1056> 972), jonka leveys on b = 110 mm. ja korkeus h = 240 mm.

Kun olemme valinneet palkin, teemme tarkistuksen - otamme huomioon sallitun taipuman ja jos se ei tyydytä meitä esteettisissä parametreissa (voimakas sag, huolimatta rakenteen luotettavuudesta), valitse osa, jolla on suurempi poikkileikkauksen vastusmomentti palkit.

Taipuman laskenta:

Lasketaan hitausmomentti: I = (b * h ^ 3) / 12 = 110 * 240 ^ 3/12 = 12672 cm ^ 4

Määritä taipuma kaavalla: f = 5/384 * (Qnorm * Lo ^ 4) / (E * I), missä:

E - puun kimmokerroin, 100 000 MPa.

Niin, f = 0,0130208 * (1,8 * 1195,389) / (10000 * 12672) = 2,21 cm.

Saatuaan taipuma (sag) pystysuoraa keskiakselia pitkin - 2,21 cm, meidän on verrattava sitä taulukon arvoon esteettisten ja psykologisten parametrien suhteen (ks. Taulukko E.1)

Rajoita taipumia

Taulukon mukaan meillä on pystysuuntaiset raja-taipumat L / xxx. Jos haluat verrata arvoa tähän ominaisuuteen, sinun on hankittava suurin sallittujen arvojen parametri, joten jaamme lasketun pituuden taipumalla Lo / f = 5,88 / 2,21 = 266. Tämä parametri on kääntäen verrannollinen pituuteen, joten sen tulisi olla korkeampi, ei pienempi kuin taulukkomuotoinen.

Koska käytimme laskennassa 6 m pitkää palkkia, löydämme vastaavan rivin ja sen arvon taulukosta E1:

Saamamme parametri 266 < 200 (vähemmän kuin taulukkomuotoinen), palkin taipuma on siten pienempi, koska se sopii vapaasti tilaan.

Valittu säde - käy läpi kaikki laskelmat! Siinä kaikki! Käytä sitä!

___________________________________

Lisäksi kanavalle on suunniteltu sarja materiaaleja keinoista poistaa palkkien taipuma ilman tukia ja pylväitä.

Myös seuraavissa artikkeleissa kuvataan kanavien ja I-palkkien laskelmat. Puhutaan laaja-laippaisista I-palkeista, missä ja millaisia ​​tyyppejä on optimaalisempi käyttää, mikä vähentää lattian korkeutta ja lisää lujuutta.

Jos nämä aiheet ovat mielenkiintoisia, tilaaminun kanavani!

Kun tiedät trigonometrian, sinun ei tarvitse pomppia katon ympäri mittanauhalla. Käytännön esimerkkejä

Kuinka määrittää kohteen korkeus lähellä tai etäisyydellä? Perus 5 tapaa!

Purkamistarina: "Ja rakennuslupa? Tule, sitten saamme sen! "