Как рассчитать нагрузку на деревянные конструкции

Расчетам подлежат конструкции, находящиеся под влиянием веса, постоянных и временных или переменных воздействий, для определения их прочности, надежности и срока эксплуатации, снаружи и внутри зданий. Подробную информацию об ассортименте пиломатериалов в Москве с доставкой можно найти по ссылке https://les-grad.ru/.

Это необходимо для предотвращения деформаций и оптимизации сечений в элементах. Просчитываются чердачные и межэтажные перекрытия, стропильная часть и обрешетка крыши, отдельные их части – колонны, стойки, распорные элементы и балки.

Какие нагрузки бывают

Деревянные элементы и конструкции находятся под нагрузками:

• Постоянными – от собственного веса, навесных и отделочных элементов – половых настилов, потолочных подшивок, кровельных покрытий и водосточных систем, панелей и навесных систем на каркасах, утеплителей.

  Они действуют на протяжении всей эксплуатации.

• Временными – их создают периодически люди, оборудование и мебель, на крыше – снег и ветер. Действуют разово или на протяжении определенных временных интервалов.

  Могут учитываться сейсмические воздействия.

К различным нагрузкам установлены стандартами нормативы. Для чердачных перекрытий это - 150 кг/м.

Для эксплуатируемых чердаков – 250 кг/м. Перекрытия между этажами, в том числе мансардными, должны выдерживать до 400 кг/м. Учитывается сопротивление на изгиб (для сосны норма 14 МПа), допустимый прогиб ( для межэтажных балок – 1/250 на пролетной длине, чердачных – 1/200, для оштукатуренных пролетов 1/350).

Методики расчетов

Расчеты выполняются в соответствии со сводами правил СП-64.13330 (отредактированный СНиП II-25) и СП-20.13330. Считается несущая способность по предельным состояниям вместе с деформациями и для норм эксплуатации, с учетом времени и условий по нагрузкам.

Допустимо пользоваться онлайн-калькуляторами – готовыми программами для подбора оптимальных параметров по сечениям и шагу балок (с учетом общих нагрузок и длин пролетов).

Сначала суммируются все возможные воздействия на конструкцию, постоянные и временные. Потом учитываются:

• Коэффициент надежности к суммарным нагрузкам.

  Если удельная масса до 200 кг/м, нагрузки умножаются на коэффициент 1,2. При больших удельных массах коэффициент равен 1,3.

• Расчеты прогибов в зависимости от длин пролетов и нагрузок, модулей упругости дерева, момента инерции в сечениях.

  Если балка с двумя опорами и нагрузка распределена равномерно, то прогиб f = 5 х q (нагрузка в кН/м) х L (длина пролета в м)/(384 х E (модуль упругости, по сосне равен 10 000 МПа) х I (момент инерции в см)).

• Устойчивость проверяется, когда в сечении высота превышает ширину больше чем в 4 раза. Устойчивость может теряться при выпучиваниях сжатых зон сбоку, когда наступает передел прочности.

Пролетные балки в проектах считаются с прочностным запасом и допустимым прогибом.