Proračun otklona drvene grede za dva slučaja opterećenja

Poznato je da se drvene grede, kao i svaka druga, mogu spuštati pod uticajem raznih opterećenja. Ova vrijednost - strelica za otklanjanje - ovisi o materijalu, prirodi opterećenja i geometrijskim karakteristikama konstrukcije. Mali sklon je sasvim prihvatljiv. Kada hodamo, na primjer, na drvenim podovima, osjećamo da je pod lagano elastičan, ali ako su takve deformacije manje, onda nam to ne smeta mnogo.

Koliko se otklon može dozvoliti određuje dva faktora:

1. Skretanje ne bi trebalo da pređe izračunate dozvoljene vrijednosti.
2. Progib ne bi trebao ometati rad zgrade.

Da biste saznali koliko će se drvenih elemenata deformirati u određenom slučaju, trebate napraviti proračune čvrstoće i krutosti. Detaljni i detaljni proračuni ove vrste su radovi inženjera građevinarstva, međutim, posjedujući vještinu matematičkih proračuna i poznavajući nekoliko formula iz otpora materijala, sasvim je moguće samostalno izračunati drvenu gredu.

Pomoćna tablica za izračunavanje broja greda.

Svaka konstrukcija mora biti čvrsta. Zbog toga se podne grede provjeravaju prije svega zbog čvrstoće, tako da konstrukcija može izdržati sva potrebna opterećenja bez urušavanja. Pored čvrstoće, struktura mora imati čvrstoću i stabilnost. Količina otklona je proračunski element za krutost.

Snaga i rigidnost su neraskidivo povezane. Prvo, napravite kalkulacije za jačinu, a zatim, koristeći rezultate, možete napraviti proračun otklona.

Da bi pravilno projektovali svoju kuću na selu, nije potrebno poznavati punu otpornost materijala. No, ići u previše detaljne izračune nije vrijedno toga, kao i izračunati različite dizajne.

Da se ne bi pogriješili, bolje je koristiti uvećane izračune, koristeći jednostavne sheme i izračunati opterećenje na nosećim elementima, uvijek napraviti malu marginu na veliki način.

Algoritam za izračunavanje otklona

Razmotrimo pojednostavljenu shemu izračunavanja, izostavljajući neke posebne izraze i formule za izračunavanje dva glavna slučaja opterećenja koja se uzimaju u konstrukciji.

Potrebno je izvršiti sljedeće radnje:

1. Kreirati dijagram dizajna i odrediti geometrijske karakteristike snopa.
2. Odredite maksimalno opterećenje na ovom nosaču.
3. Ako je potrebno, provjerite čvrstoću na savijanje.
4. Izračunajte maksimalni otklon.

Dizajnerska shema snopa i moment inercije

Dizajnerska šema je vrlo jednostavna za izradu. Potrebno je znati veličinu i oblik poprečnog presjeka konstrukcijskog elementa, način oslanjanja, kao i raspon, odnosno razmak između nosača. Na primjer, ako položite potporne grede stropa na zidove ležaja kuće, a razmak između zidova iznosi 4 m, raspon će biti l = 4 m.

Drvene grede se računaju kao slobodno oslonjene. Ako se radi o snopu preklapanja, tada se uzima krug s ravnomjerno raspoređenim opterećenjem q. Ako je potrebno odrediti krivinu iz koncentriranog opterećenja (na primjer, iz male peći obložene direktno na podu), uzima se strujni krug s koncentriranim opterećenjem F jednak težini koja će se pritisnuti na konstrukciju.

Za određivanje veličine otklona f, potrebna je geometrijska karakteristika, kao što je trenutak inercije odjeljka J.

Šema postavljanja drvenih greda preklapanja.

Za pravokutni presjek, moment inercije se izračunava po formuli:

J = b * h ^ 3/12, pri čemu:

b je širina sekcije,

h je visina sekcije snopa.

Na primjer, za dio veličine 15x20 cm, moment inercije bit će:

J = 15 * 20 ^ 3/12 = 10 000 cm ^ 4 = 0,0001 m ^ 4.

Ovdje je potrebno obratiti pažnju na činjenicu da moment inercije pravokutnog poprečnog presjeka ovisi o tome kako je orijentiran u prostoru. Ako se nadvijače stavi na nosače sa širokom stranom, tada će moment inercije biti mnogo manji, a progib će biti veći. Svako može da oseti ovaj efekat u praksi. Svi znaju da ploča, položena na uobičajeni način, savija mnogo više nego što je ista ploča položena na rub. Ova osobina se veoma dobro odražava u samoj formuli za izračunavanje momenta inercije.

Određivanje maksimalnog opterećenja

Da bi se odredilo maksimalno opterećenje grede, potrebno je dodati sve njene komponente: težinu samog snopa, težinu poda, težinu okoline s ljudima, težinu pregrada. Sve ovo treba uraditi u smislu 1. st. m grede.Dakle, opterećenje q će se sastojati od sljedećih indikatora:

Proračun za drobljenje nosivih dijelova grede.

• težina 1 st. m grede,
• težina 1 kvadrat. m preklapanje;
• privremeno opterećenje na preklapanju;
• opterećenje od particija po 1 kvadrat. m overlap.

Osim toga, moramo uzeti u obzir i koeficijent k, koji je jednak udaljenosti između greda, mjereno u metrima.

Kako bi se pojednostavili proračuni, možete uzeti prosječnu masu preklopa od 60 kg / m², standardno privremeno opterećenje preklopa od 250 kg / m², opterećenje od pregrada prema istim standardima, 75 kg / m², težina drvene grede može biti izračunajte, znajući zapreminu i gustinu drveta. Za sekciju od 0,15 x 0,2 m, ova težina će biti jednaka 18 kg / bar. m. Ako je razmak između rešetki preklopa 600 mm, onda je koeficijent k jednak 0,6.

Izračunamo: q = (60 + 250 + 75) * 0.6 + 18 = 249 kg / m.

Sada prelazimo na izračun maksimalnog otklona.

Izračuni maksimalnog otklona

Za razmatrani slučaj s ravnomjerno raspoređenim opterećenjem, maksimalni progib se izračunava po formuli:

f = -5 * q * l ^ 4/384 * E * J .

U ovoj formuli, vrijednost E je modul elastičnosti materijala. Za drvo E = 100.000 kgf / m².

izračunati krug s koncentriranim opterećenjem, formula za izračunavanje progiba će biti različita:

f = -F * l ^ 3/48 * E * J, gdje:

Modul elastičnosti E za različite vrste drva je različit, ova karakteristika ne ovisi samo o vrsti drva, već io tipu drva - čvrste grede, lijepljeno lamelirano drvo ili zaobljeni trupac imaju različite modele elastičnosti.

Slične kalkulacije se mogu napraviti za različite svrhe. Ako samo trebate saznati u kojim granicama će biti deformacije strukturnih elemenata, nakon definiranja skretnice, stvar se može smatrati dovršenom. Ali ako ste zainteresovani za to kako dobijeni rezultati odgovaraju standardima konstrukcije, onda je potrebno uporediti rezultate dobijene sa podacima datim u relevantnim regulatornim dokumentima.