Halaman ini menunjukkan perhitungan balok kayu untuk defleksi dan beban yang diizinkan sesuai dengan persyaratan ilmu kekuatan bahan (ketahanan terhadap bahan).
Menurut teks artikel, saya akan mencoba meletakkan setiap aspek di rak sejelas mungkin dengan kata-kata sederhana. Saat menghitung parameter, saya mengambil data kayu yang dihitung, berdasarkan kelas 3, karena varietas lain sangat sulit ditemukan, dan sayangnya, 90% di antaranya diekspor dari dalam negeri.
Perhitungan membutuhkan sedikit waktu dan semuanya akhirnya sampai pada perhitungan untuk tindakan momen lentur (penentuan momen hambatan + defleksi yang diizinkan).
Di bawah ini adalah tabel utama ketergantungan dimensi balok Anda dan momen hambatan, hanya di mana seluruh perhitungan dikurangi.
Sebagai contoh, untuk perhitungan saya mengambil panjang standar kayu - 6 meter dan langkah antara balok - 60 cm. (Tentu saja, parameter ini akan berbeda untuk setiap orang)
Konsep dasar:
- Beam pitch (a) - jarak antara sumbu (pusat) balok;
- Panjang balok (L) - panjang kayu;
- Panjang referensi (Loп) - panjang bagian balok, ditopang pada struktur pendukung;
- Panjang efektif (Lo) - panjang balok antara pusat bantalan bantalan;
- Panjang jelas (Lw) - lebar ruangan (dari penyangga hingga penyangga).
Perhitungan dimulai dengan tujuan fungsional ruangan. Jika lantai kita ruang tempat tinggal, beban rata-rata yang dibuat sementara oleh orang-orang saat hidup adalah sama dengan 150 kg / sq.m. atau 1,5 kPa (P1). Parameter wajib dalam perhitungan adalah faktor reliabilitas sama dengan - 1.2 (K1), yang dengan sengaja meningkatkan margin desain sebesar 20%.
Sekarang, kami menghitung beban dari berat lantai sendiri (P2). Ini sama dengan berat balok itu sendiri + selubung dari bawah + isolasi + lantai kasar dan akhir. Rata-rata, nilai ini juga 150 kg / M. persegi, Yang kami perhitungkan. Pada tahap ini kami menetapkan faktor keamanan 1,3 yaitu tigapuluh% (K2). Faktornya lumayan, karena nantinya lantai bisa diganti dengan yang lebih berat atau kita putuskan untuk menggantung plafon yang berat.
Kami mempertimbangkan total beban: Psumm = P1 * K1 + P2 * K2 = 1,5 * 1,2 + 1,5 * 1,3 = 3,75 kPa
Kami mempertimbangkan beban regulasi: Rnorm = P1 + P2 = 1,5 + 1,5 = 3 kPa
Langkah selanjutnya, menghitung perkiraan panjang (Lo). Sebagai contoh, kita ambil luas tumpuan balok pada dinding Lop = 120 mm, maka panjang yang dihitung adalah:
Lo = L - 2 (Lop / 2) = L - Lop = 6 - 0,12 = 5,88 m.
Selanjutnya, pertimbangkan beban pada balok: Qhitung = Ptot * a = 3,75 * 0,6 = 2,25 atau 225 kg / m. (semakin besar langkah balok, semakin tinggi beban pada balok)
Selanjutnya beban normatifnya: Qnorm = Pnorm * a = 3 * 0.6 = 1.8 atau 180 kg / m.
Tentukan upaya desain:
Gaya lateral maksimum: Q = (Qcalc * Lo) / 2 = 6.6
Momen lentur maksimum: M = (Qcal * Lo ^ 2) / 8 = 9,72
Di atas kita telah menentukan komponen utama balok, sekarang perhitungannya sendiri:
Aksi momen lentur:
M / W
W adalah momen hambatan penampang,
Ri - ketahanan desain kayu terhadap tekukan (Untuk kayu kelas 3 = 10 MPa.)
Dari rumus di atas, kita mendapatkan momen hambatan yang dibutuhkan W = M / Ri,
W = 9,72 / 10 = 0,972 = 972 cc.
Kami kembali ke pelat di atas (diberikan di awal artikel), di mana nilai momen perlawanan sudah disajikan dalam bentuk jadi dan kami memilih bagian, pembulatan.
P.S. Jika Anda memiliki balok non-standar, momen balok Anda dapat diperoleh dengan rumus: W = (b * h ^ 2) / 6, seperti semua nilai pada pelat yang diberikan.
Seperti yang Anda lihat, ada banyak bagian yang memenuhi perhitungan kami. Jadi, kami memilih balok (1056> 972) dengan lebar b = 110 mm. dan tinggi h = 240 mm.
Ketika kami memilih balok, kami melakukan pemeriksaan - kami menghitung defleksi yang diizinkan, dan jika itu tidak memuaskan kami dalam parameter estetika (sag kuat, terlepas dari keandalan strukturnya), pilih penampang dengan momen hambatan yang lebih tinggi dari penampang balok.
Perhitungan defleksi:
Kami menghitung momen inersia: Saya = (b * h ^ 3) / 12 = 110 * 240 ^ 3/12 = 12672 cm ^ 4
Tentukan defleksi dengan rumus: f = 5/384 * (Qnorm * Lo ^ 4) / (E * I), di mana:
E - modulus elastisitas untuk kayu, diambil sebagai 10.000 MPa.
Begitu, f = 0,0130208 * (1,8 * 1195,389) / (10.000 * 12672) = 2,21 cm.
Setelah menerima defleksi (sag) sepanjang sumbu tengah vertikal - 2,21 cm, kita perlu membandingkannya dengan nilai tabel dalam hal parameter estetika dan psikologis (lihat. Tabel E.1)
Menurut tabel, kami memiliki defleksi batas vertikal L / xxx. Untuk membandingkan nilai kami dengan karakteristik ini, Anda perlu mendapatkan parameter dari nilai maksimum yang diizinkan, oleh karena itu kami membagi panjang yang dihitung dengan defleksi Lo / f = 5,88 / 2,21 = 266. Parameter ini berbanding terbalik dengan panjangnya, jadi harus lebih tinggi, tidak lebih rendah, dari pada tabel.
Karena kami menggunakan balok sepanjang 6 m dalam perhitungan, kami menemukan baris yang sesuai dan nilainya dalam tabel E1:
Parameter yang kami terima 266 < 200 (kurang dari tabel), oleh karena itu, defleksi balok kami akan lebih kecil, karena cocok dengan bebas ke dalam kondisi tersebut.
Balok yang dipilih - melewati semua perhitungan! Itu saja! Silakan gunakan itu!
___________________________________
Selanjutnya, pada saluran direncanakan serangkaian material dengan cara menghilangkan defleksi balok tanpa penyangga dan kolom.
Juga di artikel berikut, saya akan menjelaskan perhitungan saluran dan balok-I. Mari kita bicara tentang balok I flensa lebar, di mana dan jenis apa yang lebih optimal untuk digunakan, mengurangi ketinggian lantai dan meningkatkan kekuatan.
Jika topik ini menarik, berlanggananlahsaluran saya!
Mengetahui trigonometri, Anda tidak perlu memantul di sekitar atap dengan pita pengukur. Contoh praktis
Bagaimana cara menentukan ketinggian suatu benda dekat atau pada jarak? 5 cara dasar!
Kisah pembongkaran: "Dan izin bangunannya? Ayo, kita akan mendapatkannya! "