Para que la estructura del edificio sea fuerte y confiable, es necesario abordar cuidadosamente sus cálculos. Para el sistema de vigas, se usa con mayor frecuencia una viga de madera común, cuya elección debe abordarse con total responsabilidad, ya que la seguridad y la integridad de toda la casa dependen de ella. Es mejor calcular la sección transversal de una viga usando programas especiales, pero tal trabajo es bastante factible cuando se usan varias fórmulas. Asegúrese de tener en cuenta las cargas de viento y nieve en la región, las características materiales de acabado y calentadores.

¿Qué afecta la sección transversal de las vigas?

Para instalar un sistema de techado fuerte y confiable, haga Buena elección, es necesario prestar atención a qué viga se usa para el trabajo. Es importante calcular correctamente el sistema de viga, para el cual la sección es de suma importancia. Depende de si las vigas pueden soportar el peso del techo.

Los siguientes parámetros se tienen en cuenta en el cálculo:

1. El peso total de todos los materiales de techado utilizados.
2. El peso de toda la decoración interior diseñada, incluidos los áticos y los áticos.
3. Todos los valores calculados de patas de viga, vigas.
4. Efectos del clima en el techo.

Además, se tienen en cuenta los siguientes:

• tramos entre vigas individuales;
• cálculo de la sección de las vigas;
• paso de patas de viga montadas;
• la forma del truss truss, las características de fijación de las vigas;
• cargas de viento y nieve;
• otros datos que puedan afectar al cálculo.

Para realizar cálculos, es mejor usar programas especiales o contactar a un especialista. Por supuesto, hay una serie de fórmulas que le permitirán realizar los cálculos por su cuenta, pero para la construcción de un techo grande y complejo, es mejor recurrir a profesionales.

Requisitos para la barra

Para que el sistema de viga resulte fuerte y confiable, es necesario prestar atención a la calidad del material al elegir una viga. Por ejemplo, el nivel de humedad no debe ser superior al 20%. Las barras deben tratarse con una solución especial que protegerá el material contra la descomposición, el daño por insectos y las llamas abiertas.

Debe recordarse que se aplicarán cargas a la madera. Pueden ser permanentes o temporales:

1. Las constantes suelen ser el peso propio de toda la estructura de la armadura, el torneado utilizado, el material de cubierta elegido para el revestimiento y el aislamiento. Este valor se calcula para cada material por separado, después de lo cual se suman las cargas.
2. Las cargas temporales se dividen en especiales raras, a corto plazo, a largo plazo. Los terremotos son uno de los especiales. A corto plazo incluyen el viento, la nieve, el peso de las personas que se dedican a la reparación y otros trabajos en el techo. Las cargas a largo plazo incluyen todos los demás tipos de cargas que funcionan durante un tiempo determinado.

Carga de nieve y viento

Al calcular la sección transversal de una viga para vigas, es importante tener en cuenta la carga de nieve. Para cada región, este valor es individual. Para aclarar los datos, debe usar tablas especiales.

Para calcular todas las cargas de nieve precisas planificadas, utilice la siguiente fórmula:

1. Sg es el valor exacto calculado de la masa total de nieve que cae sobre cada 1 m² de superficie horizontal del suelo (que no debe confundirse con la cubierta del techo).
2. µ es el coeficiente de transferencia de carga a una superficie de techo horizontal (o inclinada). Este coeficiente se calcula teniendo en cuenta la pendiente de la cubierta, puede tomar los siguientes valores:

• µ = 1 si la rampa tiene una pendiente de 25 grados;
• µ \u003d 0.7 si la pendiente de la pendiente es de 25-60 grados.

Si el ángulo de la pendiente supera los 60 grados, el coeficiente no se tiene en cuenta, ya que no afecta significativamente la sección transversal de las vigas.

Para que el sistema de vigas se calcule correctamente, es necesario tener en cuenta las cargas de viento, que tienen un impacto significativo en la estructura.

No los subestimes, ya que esto puede tener consecuencias desastrosas. Para averiguar el valor de la carga de viento promedio en el sistema de techo, debe usar una fórmula que depende de las lecturas de altura (hay valores exactos) sobre el nivel del suelo:

• Wo es el valor normativo de la carga de viento, que se puede encontrar en libros de referencia especiales para la región;
• k es el cambio de la presión del viento, que depende de la altitud. Determinado a partir de datos tabulares.

La tabla en sí no es muy difícil de usar, solo debe recordar que la primera columna siempre indica valores constantes conocidos para regiones desérticas, estepas forestales, estepas, tundra, costas marinas, orillas de embalses, lagos, ríos. . La segunda columna enumera todos valores conocidos para cálculos relacionados con áreas urbanas, áreas donde los obstáculos tienen una altura de 10 m Es importante utilizar datos de dirección del viento durante los cálculos, ya que esto puede tener una fuerte influencia en el resultado obtenido.

Reglas para calcular la sección de una viga.

La sección transversal del sistema de vigas de cualquier casa planificada depende de una serie de parámetros:

• longitud de una pata de viga;
• el escalón con el que se montará el sistema de truss;
• el valor calculado de los indicadores de carga, que es típico para un área de construcción en particular.

Para los cálculos, debe usar tablas de datos especiales que contengan valores preparados. Por ejemplo, para el sistema de vigas de una casa en la región de Moscú, se aplican los siguientes valores:

• para Mauerlat, se utilizan barras de madera, cuya sección transversal será de 150 * 150 mm, 150 * 100 mm, 100 * 100 mm;
• para las patas de las vigas, se utilizan valles diagonales, vigas de madera con una sección transversal de 200 * 100 mm;
• para carreras, son adecuados productos con una sección transversal de 200 * 100 mm, 150 * 100 mm, 100 * 100 mm;
• para apretar, se requiere una viga, cuya sección transversal es de 150 * 50 m;
• para las barras transversales es necesario usar barras, cuya sección transversal sea de 200 * 100 mm, 150 * 100 mm;
• para bastidores, se utilizan vigas de madera con una sección transversal de 150 * 150 mm, 100 * 100 mm;
• para una cornisa, son adecuadas potrancas, puntales, barras con parámetros de 150 * 50 mm;
• utilizado como futuro tablero frontal y para archivar Tablón de madera, su sección transversal es de 22 * ​​​​100 mm.

Un ejemplo de cálculo de la sección transversal de una viga de madera.

Un ejemplo de cálculo de vigas para el techo de una casa muestra qué tipo de material y en qué cantidad se necesita, qué sección se debe usar. Datos iniciales para el cálculo:

1. La carga útil estimada para toda la cubierta es de 317 kg/m².
2. La carga utilizada normativa en este caso usado es de 242 kg/m²;
3. El ángulo de la pendiente es de 30 grados. En la proyección horizontal planificada, la longitud de un tramo es de 450 cm, mientras que L 1 \u003d 300 cm y L 2 \u003d 150 cm.
4. El paso de todas las vigas montadas es de 80 cm.

Se utilizarán pernos para sujetar los travesaños para que los clavos no debiliten el material. Al mismo tiempo, para madera de segundo grado, el valor de resistencia será de 0,8 con una sección debilitada de la madera utilizada: R izg \u003d 0,8x130 \u003d 104 kg / m².

Carga futura del sistema por metro lineal de vigas:

• Qp \u003d 317 * 0.8 \u003d 254 kg / m;
• Qn \u003d 242 * 0.8 \u003d 194 kg / m.

Si la pendiente del techo es de hasta 30 grados, entonces el sistema de vigas se considerará flexible. Momento máximo tal flexión es:

M \u003d -qrx (L 13 + L 23) / 8x (L 1 + L 2), es decir, M \u003d - 254 * (33 + 1.53) / 8 x (3 + 1.5) \u003d - 215 kg / metro.

Valor final M = -21500 kg/cm. Aquí, el signo "-" utilizado significa que la curvatura actuará en la dirección opuesta a la carga total aplicada para el trabajo.

Ancho = 21500/104 = 207cm³.

Para hacer vigas, generalmente se usan vigas de madera rectangulares con un ancho de 50 mm. En base a esto, puede obtener la altura de las vigas, teniendo en cuenta los datos de resistencia recibidos:

H \u003d √ (6x207/5) \u003d 16 cm.

La sección transversal de las vigas es b = 5 cm, y la altura planificada es h = 16 cm En referencia a los estándares regulados por GOST, puede elegir la viga de madera que mejor se adapte a los parámetros obtenidos: 175 * 50 mm. Este valor se usa para el tramo L 1 = 3 m Después de eso, es necesario calcular la pierna de la viga para el momento de inercia:

J \u003d 5 * 17.53 / 12 \u003d 2233 cm³.

Después de eso, puede obtener el valor de la desviación, que también está regulado por los estándares: F norma \u003d 300/200 \u003d 1,5 cm.

F \u003d 5 * 1.94 * 3004 / 384 * 100 000 * 2233, es decir, se obtiene el valor F \u003d 1 cm.

Al conciliar con los valores de los datos de deflexión estándar, se puede observar que el valor obtenido de 1 cm es menor que el valor estándar de 1,5 cm, esto indica que se eligió correctamente la sección de 175 * 50 mm, dicho material se puede utilizar para la construcción del sistema de vigas de techo.

Para que el sistema de vigas del techo sea fuerte y confiable, capaz de soportar todas las cargas planificadas, se deben abordar con cuidado los cálculos de la sección transversal de la viga, que será el principal material de construcción del techo. Para esto, se utilizan varias fórmulas; durante los cálculos, es necesario utilizar libros de referencia especiales con indicadores estándar. Se requiere para determinar el viento, las cargas de nieve y otros indicadores importantes.

Al construir cualquier casa privada, siempre hay que hacer diferentes tipos pisos Estas pueden ser estructuras entre pisos o áticos, pero en cualquier caso, su instalación debe abordarse de manera responsable y se deben elegir los materiales más adecuados para esto.

Podemos decir que estas estructuras son el mismo elemento integral de cualquier hogar que las paredes, los cimientos o los techos.

Tipos de suelos utilizados en la construcción privada

Dependiendo del tipo de edificios y los costos planificados para su fabricación, se puede utilizar lo siguiente:

• concreto reforzado;
• bloques de hormigón celular y vigas monolíticas de hormigón armado;
• rieles de vigas en I y pisos de madera;
• vigas de madera.

Cálculo de la sección de vigas de madera.

Durante la construcción de la mayoría de las casas privadas, los desarrolladores hacen el piso del segundo piso a partir de una barra. Este es un material relativamente económico, pero al mismo tiempo bastante confiable, que se ha utilizado para tales fines durante varios siglos. La única condición necesaria es el cálculo correcto de la sección transversal de dichos travesaños instalados en el tramo como un retraso.

Para determinar con mayor precisión la sección transversal de una viga para la superposición, se utilizan fórmulas especiales que, entre otras cosas, tienen en cuenta la resistencia de la madera utilizada y su contenido de humedad. Estos parámetros están definidos en SNiP II-25-80, con los que cualquier desarrollador o maestro privado debe familiarizarse sin falta.

También puede encontrar allí las fórmulas y tablas necesarias, con la ayuda de las cuales se determinan los parámetros de las vigas para estructuras específicas entre pisos.

Al calcular los pisos de madera, también es necesario tener en cuenta el ancho del tramo, la distancia entre las vigas y la forma de su sección. Al calcular cada travesaño a colocar, debe recordarse que el valor de su flecha bajo carga no debe exceder 1/250 de la longitud del vano.

Dado que es bastante difícil para una persona sin capacitación técnica calcular correctamente los parámetros de retraso utilizando fórmulas y tablas, se pueden usar calculadoras especiales para seleccionar vigas de forma independiente. En dicho programa, es suficiente ingresar varias cantidades básicas y, como resultado, puede elegir dimensiones correctas retraso del rodamiento.

Cálculo de la sección de la viga.

Como ejemplo, usando una de estas calculadoras, intentaremos calcular qué haz usar para cubrir 5 metros.

Para la entrada de datos necesitamos saber:

• el material del que está hecho el travesaño (solo se recomiendan árboles de coníferas);
• longitud de espacio;
• amplitud de rayo;
• altura del haz;
• tipo de material (tronco o madera).

Para realizar los cálculos correctos, sustituimos el ancho de tramo igual a 5 m en los valores de entrada y establecemos el tipo de viga en el tipo de viga. Seleccionaremos la altura y el ancho empíricamente en los parámetros "dimensiones de barra para vigas de piso". Asegúrese de tener en cuenta valores como la carga por kg / m y el paso entre las barras transversales.

Para las estructuras entre pisos, el valor de la carga no debe ser inferior a 300 kg / m, ya que es necesario tener en cuenta no solo el peso de los muebles y las personas, sino también el peso de los materiales de los que está hecho el piso. Esto incluye vigas de piso, pisos ásperos y de acabado y, por supuesto, aislamiento y aislamiento acústico.

Consejo. Para estructuras de áticos no residenciales, un valor de carga de 200 kg / m será suficiente.

Posibles opciones

En casi todas las bases que venden madera, las vigas de piso se venden principalmente en varios tamaños. Como regla general, se trata de vigas de 100x100 mm a 100x250 mm y de 150x150 mm a 150x250 mm. Para no perder tiempo y dinero en la búsqueda de registros con tamaños no estándar, cuyo precio puede ser mucho más alto que los estándar, sustituimos en el programa aquellos parámetros que están disponibles comercialmente..

Para hacer esto, primero debe averiguar sobre la base de la madera qué tamaños venden. Así, obtenemos que para las estructuras entre pisos, el tamaño mínimo de la viga debe ser de aproximadamente 100x250 mm, y para las estructuras del ático, 100x200 mm será suficiente, con un paso entre ellos igual a 60 cm.

Si no confía en las calculadoras de software y desea calcular de forma independiente el tamaño de la viga del piso, deberá usar las fórmulas y tablas proporcionadas en la documentación técnica relevante. O puedes usar regla general, que establece que la altura de cada rezago debe ser igual a 1/24 de la longitud de la abertura, y su ancho es igual a 5/7 de la altura del travesaño.

Instalación de techos entre pisos y techos en troncos de madera.

Los techos entre pisos en una casa de madera comienzan a montarse colocando un tronco. Para hacer esto, se coloca una viga preparada en las paredes, que se envuelve previamente con material para techos. Esto protegerá la madera de la penetración de la humedad y, como resultado, de la descomposición.

Las vigas extremas no deben colocarse a menos de 5 cm de la pared, y la distancia entre los travesaños adyacentes no debe exceder los valores calculados anteriormente, que en nuestro caso son 60 cm.

Una condición importante es que los troncos deben colocarse sobre todo el espesor de las paredes, teniendo el máximo soporte y estabilidad. Los espacios entre los rezagos en la pared se colocan con ladrillos o bloques de construcción, después de lo cual se rellena un piso de tiro desde arriba. tableros con bordes 150x25 mm.

Los techos de techo hechos de madera son casi completamente idénticos a los de entrepiso, con la única diferencia de que el grosor de las vigas puede ser menor y el paso entre ellas es varios centímetros más grande.

madera prefabricada

Digamos que necesita troncos de 150x250 mm de tamaño, pero no hay tales tamaños a la venta, pero siempre hay muchas tablas con dimensiones de 50x250 mm en cualquier base de madera. Para obtener una viga del tamaño deseado, basta con comprar 3 de estas tablas y unirlas.

Como sujetadores, es mejor no usar clavos, sino tornillos para madera, porque con el tiempo la madera se seca y los clavos no mantienen las tablas juntas con tanta firmeza.

Como las instrucciones para fabricación propia troncos prefabricados, si los usa para sótanos o pisos de sótanos, entonces, antes de apretarlos con tornillos autorroscantes, vale la pena tratar cada tabla con un antiséptico.

Esto evitará la aparición de plagas de madera y aumentará significativamente la vida útil de todo el piso. Si utiliza madera prefabricada para los techos entre pisos, no se requiere un tratamiento previo de las tablas.

La admisibilidad de utilizar este tipo de retraso es obvia y no cuestionada. Este material también es respetuoso con el medio ambiente, como la madera convencional, ya que no se utilizan adhesivos durante el montaje.

¡Atención!
La capacidad de carga de la madera prefabricada es incluso mayor que la de la madera maciza, mientras que el costo es algo menor.
De lo anterior, queda claro que en algunos casos el uso de elementos prefabricados es incluso más preferible que los sólidos.

Madera laminada encolada

Este tipo de madera es una alternativa aceptable si no se pueden encontrar los troncos sólidos deseados, o si su precio es lo suficientemente alto para usted, y no es posible hacer una estructura prefabricada usted mismo.

vigas de piso en casa de madera de vigas encoladas se distinguen por su buena resistencia y resistencia a la tensión, pero también tienen algunas desventajas.

1. En vista del hecho de que se utilizan adhesivos en su fabricación, dicho material ya no puede llamarse ecológico.
2. En su fabricación, se utiliza un porcentaje bastante grande de madera de baja calidad. Es posible que se encoja significativamente después de varios años de funcionamiento, lo que significa que un piso de madera de chapa laminada puede "desplomarse" con el tiempo.
3. Y la principal desventaja de las vigas encoladas es su vida útil limitada, que el fabricante determina en 20 años.

La condición principal para cualquier construcción es la simplicidad y confiabilidad del diseño, pero para lograrlo, es necesario realizar los cálculos correctos de la resistencia del material. Dado que un marco de madera se usa para la construcción de casas de madera, un ático o un ático, su elección debe abordarse con toda responsabilidad, ya que la durabilidad, la confiabilidad y la estabilidad dependerán directamente de la carga que pueda soportar la viga (100x100, 50x50, 150x150 , etc.) casa construida.

Para el cálculo correcto de la carga soportada por la viga, se pueden usar programas o fórmulas especiales, pero en este caso, se deberán introducir cargas adicionales en los cálculos, que afectan directamente la resistencia de la estructura. Para calcular correctamente la carga sobre la viga, deberá indicar los efectos de la nieve y el viento que están presentes directamente en la región de construcción, así como las características de los materiales utilizados (aislamiento térmico, viga, etc.).

En este artículo, consideraremos qué tipo de carga puede soportar una viga con un tamaño de 50x50, 100x100, 150x150 en varias estructuras, como una casa de madera, un piso de madera y un sistema de vigas, y como ejemplo, analizaremos el segundo, porque este es el trabajo más responsable y difícil.

En la foto puede ver las variedades de madera, que difieren no solo en la forma, sino también en la capacidad de carga.

De qué se hablará:

¿Cómo afecta la sección transversal de una casa de troncos a su confiabilidad?

Al crear un techo, un requisito previo para su confiabilidad es la sección transversal de la madera utilizada y el tipo de madera, que afecta la durabilidad.

Al realizar el cálculo con sus propias manos, deberá tener en cuenta indicadores tales como:

• ¿Cuál es la masa de todos los materiales de construcción para techos?
• el peso del ático o acabado del ático;
• para soportes de vigas y vigas, se tiene en cuenta el valor calculado;
• se tienen en cuenta los efectos térmicos y sedimentarios de la naturaleza.

Además, deberá especificar:

• distancia entre haces;
• la longitud del espacio entre los soportes de la viga;
• el principio de fijación de las vigas y la configuración de su armadura;
• la severidad de la precipitación y el efecto de los vientos en la estructura;
• otros factores que pueden afectar la confiabilidad del diseño.

Todos estos cálculos se pueden hacer manualmente usando fórmulas especiales. Pero será más simple tanto en términos de tiempo como de calidad calcular la carga de la viga usando programas especiales, y aún mejor cuando estos cálculos los realice un profesional.

¿Qué requisitos debe cumplir la viga?

Para que todo el sistema de truss sea fuerte y confiable en calidad materiales de construcción tendrá que asumir toda la responsabilidad. Por ejemplo, no debe haber defectos en la viga (fisuras, nudos, etc.), y su contenido de humedad no debe exceder el 20%. Además, se debe procesar una casa de troncos de cualquier tamaño (50x50, 100x100, 150x150, etc.) equipo de proteccion de shashel y otros insectos, podredumbre y fuego.

Además, al elegir un material, deberá tener en cuenta que se pueden aplicar cargas adicionales a la madera, como:

• Viga de carga continua. Estos incluyen directamente el peso de todo el sistema de truss, que incluye: paramento y materiales para techos, calentadores, etc. Se resumen los datos obtenidos para cada material.
• Las cargas a corto plazo pueden ser de varios tipos: efectos especialmente raros, a corto y largo plazo. El primer tipo incluye incidentes que ocurren muy raramente (terremotos, inundaciones, etc.). Los impactos de viento y nieve, el movimiento de personas reparando el techo, etc., son de corta duración. Todos los demás impactos que ocurren dentro de un cierto período de tiempo son cargas a largo plazo.

Determinamos la carga de viento y nieve en la viga.

Para determinar qué carga puede soportar la viga (100x100, 150x150.50x50, etc.) bajo exposición al viento y la nieve, puede usar ciertas tablas.

Para determinar el efecto de la nieve en vigas de diferentes secciones, se usa la fórmula S \u003d Sg * µ.

• Sg - es el peso calculado de la nieve que yace en el suelo, que afecta a 1 m².

¡Importante! Este valor no se puede comparar con la carga del techo.

• µ es el valor de la carga sobre la superficie del techo, que varía de horizontal a inclinada. Este coeficiente puede ser varios significados, todo depende de la pendiente del techo.

Con una pendiente superficial de hasta 25 grados, µ toma el valor 1.

Cuando la pendiente del techo está en el rango de 25 a 60 grados, µ es 0,7.

Con una pendiente de 60 grados o más, el coeficiente µ no se tiene en cuenta porque prácticamente no afecta el sistema de truss.

Además de la carga de nieve, antes de la construcción del sistema de vigas, la carga del viento en la viga de madera se calcula 50 por 50, 100x100, etc. Si no se tienen en cuenta estos indicadores, como resultado, todo puede terminar en falla . Para el cálculo se utilizan los valores de la tabla y la fórmula W=Wo*k.

Wo - es un valor tabular de la carga de viento para cada región individual.

k es la presión del viento, que tiene diferentes significados a medida que cambia la altitud. Estos indicadores también son tabulares.

La tabla de cargas de vigas que se muestra en la foto cuando se expone a los elementos es fácil de usar, solo debe recordar que la primera columna muestra los valores para la estepa, las regiones desérticas, los ríos, los lagos, la estepa forestal , tundra, costas y embalses. La siguiente columna contiene datos relacionados con áreas urbanas y áreas con obstáculos de 10 metros.

¡Importante! En los cálculos, es deseable utilizar información sobre la dirección del movimiento del viento, porque esto puede hacer una corrección importante en los resultados.

¿Con qué reglas se calcula la sección transversal deseada de la viga?

Varios parámetros influyen en la selección de la sección de troncos para el sistema de vigas:

• ¿Cuál es la longitud de la construcción de la viga?
• la distancia entre cada haz posterior;
• los resultados de los cálculos de carga para el área correspondiente.

Hasta la fecha, para cada área específica, existen tablas especiales con datos ya ingresados ​​​​sobre los valores de carga para sistemas de armadura. Un ejemplo es la región de Moscú:

• para instalar un Mauerlat, puede utilizar una barra con una sección de al menos 100x100, 150x100 y 150x150;
• la madera 200x100 se puede usar para valles diagonales y soportes de viga (patas);
• se pueden crear corridas de madera 100x100, 150x100 o 200x100;
• una casa de troncos de 150x50 será la mejor solución para apretar;
• es mejor usar una casa de troncos de 150x150 o 100x100 como bastidores;
• una viga de 150x50 es adecuada para una cornisa, puntales o potranca;
• las barras transversales se instalan mejor desde vigas 150x100 o 200x100;
• Como revestimiento o frontal se puede utilizar un tablero de al menos 22x100.

Los datos anteriores son óptimos, es decir, por debajo de este valor, el material no se puede utilizar. Además, todas las dimensiones están en milímetros.

Resumir

Para crear una estructura de madera confiable y duradera, debe calcular cuidadosamente todas las cargas posibles, después de lo cual solo necesita comprar madera. Si tiene dudas sobre la exactitud de los cálculos, es mejor utilizar los servicios de un profesional o utilizar un programa especial que calcule carga admisible en una barra (150x150, 100x100, etc.).

En la construcción de viviendas privadas, hay 3 tipos de estructuras que deben seleccionarse de acuerdo con el cálculo. Esta es la base, el piso y el techo. Por supuesto, puede hacer esto sin cálculo, basándose en su propia experiencia o en la experiencia de sus amigos y conocidos. Pero entonces arriesgas tu seguridad o tu "billetera". En otras palabras, las estructuras pueden no soportar las cargas que soportan, o se construyen con más confiabilidad de la requerida, y se gasta dinero extra en esto.

El cálculo de las vigas debe ocurrir en la siguiente secuencia:

1. Recogida de cargas sobre la viga.

Para aquellos que necesitan calcular la viga de un entrepiso o ático y que no quieren acumular cargas, existe un método universal. Se basa en el hecho de que para la superposición entre pisos, puede tomar una carga de diseño igual a 400 kg / m2, y para el ático, 200 kg / m2.

Pero a veces estas cargas pueden sobreestimarse en gran medida. Por ejemplo, al construir un pequeño casa de Campo, en el segundo piso del cual habrá dos camas y un armario, la carga se puede tomar y 150 kg / m2. Esto es únicamente a su discreción.

2. Elección del esquema de diseño.

El esquema de cálculo se selecciona según el método de soporte (montaje rígido, soporte articulado), el tipo de cargas (concentradas o distribuidas) y el número de vanos.

3. Determinación del momento de resistencia requerido.

Este es el llamado cálculo para el primer grupo de estados límite: por capacidad de carga(fuerza y ​​estabilidad). Aquí, se determina la sección transversal mínima permitida de una viga de madera, en la que se producirá la operación de estructuras sin el riesgo de que no sean aptas para la operación.

Nota : Las cargas de diseño se utilizan en el cálculo.

4. Determinación de la deflexión máxima permitida del haz.

Este es un cálculo para el segundo grupo de estados límite: según deformaciones(flecha y desplazamiento). De acuerdo con este cálculo, la sección transversal de una viga de madera se determina en función de la deflexión máxima, si se excede, se interrumpirá su funcionamiento normal.

Nota : las cargas normativas se utilizan en el cálculo.

Ahora más específicamente. Para calcular una viga de piso de madera, puede usar una calculadora especial o un ejemplo a continuación.

Un ejemplo del cálculo de una viga de piso de madera.

El cálculo se lleva a cabo de acuerdo con SNiP II-25-80 (SP 64.13330.2011) "Estructuras de madera" y el uso de tablas.

Datos iniciales.

Material - roble de 2º grado.

La vida útil de las estructuras es de 50 a 100 años.

La composición de la viga es roca maciza (no encolada).

Distancia entre haces - 800 mm;

Longitud del tramo - 5 m (5000 mm);

Impregnación con retardadores de llama bajo presión - no proporcionada.

Carga estimada en el piso - 400 kg / m2; por viga - q p \u003d 400 0.8 \u003d 320 kg / m.

Carga normativa en el piso - 400 / 1.1 = 364 kg / m2; por viga - q n \u003d 364 0.8 \u003d 292 kg / m.

Cálculo.

1) Selección del esquema de diseño.

Dado que la viga descansa sobre dos paredes, es decir, Dado que está soportado de manera pivotante y cargado con una carga distribuida uniformemente, el esquema de diseño se verá así:

2) Cálculo de la fuerza.

Determinamos el momento flector máximo para este esquema de diseño:

M max \u003d q p L 2 / 8 \u003d 320 5 2 / 8 \u003d 1000 kg m \u003d 100000 kg cm,

L - longitud del tramo.

Determinamos el momento de resistencia requerido de una viga de madera:

W requerido \u003d γ n / o M max / R \u003d 1.05 100000 / 121.68 \u003d 862.92 cm 3,

donde: R \u003d R y m p m d m in m t γ c \u003d 130 1.3 0.8 1 1 0.9 \u003d 121.68 kg / cm 2 - resistencia de la madera calculada, seleccionada según los valores de diseño para pino, abeto y alerce con un contenido de humedad del 12% según SNiP - tabla 1 y factores de corrección:

m p \u003d 1.3 - coeficiente de transición para otros tipos de madera, en este caso adoptado para roble (tabla 7).

m d \u003d 0.8 - factor de corrección tomado de acuerdo con la cláusula 5.2. , se introduce en el caso de que las cargas continuas permanentes y temporales superen el 80% de la tensión total de todas las cargas.

m en \u003d 1 - coeficiente de condiciones de trabajo (tabla 2).

m t \u003d 1 - coeficiente de temperatura, se adopta 1, siempre que la temperatura ambiente no supere los +35 ° С.

γ ss \u003d 0.9 - Coeficiente de vida útil de la madera, seleccionado según cuánto tiempo vaya a operar las estructuras (tabla 8).

γ n/a = 1,05 - coeficiente de clase de responsabilidad. Se acepta según Tabla 6, teniendo en cuenta que la clase de responsabilidad del edificio es I.

En el caso de la impregnación profunda de la madera con retardadores de llama, a estos coeficientes se le sumaría un coeficiente más: ma = 0,9.

Puede encontrar otros coeficientes menos importantes en la cláusula 5.2 de SP 64.13330.2011.

Nota: las tablas enumeradas se pueden encontrar aquí.

Determinación de la sección mínima admisible de la viga:

Dado que la mayoría de las vigas de piso de madera tienen un ancho de 5 cm, encontraremos la altura mínima permitida de la viga utilizando la siguiente fórmula:

h \u003d √ (6W requerido / b) \u003d √ (6 862.92 / 5) \u003d 32.2 cm.

La fórmula se selecciona de la condición W de la viga = b h 2 /6. El resultado resultante no nos satisface, ya que la superposición con un grosor de más de 32 cm no es buena. Por lo tanto, aumentamos el ancho de la viga a 10 cm.

h \u003d √ (6W requerido / b) \u003d √ (6 862.92 / 10) \u003d 22.8 cm.

Sección de viga admitida: bxh = 10x25 cm.

3) Cálculo por deflexión.

Aquí encontramos la deflexión de la viga y la comparamos con la máxima permitida.

Determinamos la flecha de la viga aceptada de acuerdo con la fórmula correspondiente al esquema de diseño aceptado:

f \u003d (5 q n L 4) / (384 E J) \u003d (5 2.92 500 4) / (384 100000 13020.83) \u003d 1.83 cm

donde: q n \u003d 2,92 kg / cm - carga estándar en la viga;

L = 5 m - longitud del tramo;

E \u003d 100,000 kg / cm2 - módulo de elasticidad. Se toma igual de acuerdo con el párrafo 5.3 de SP 64.13330.2011 a lo largo de las fibras 100000 kg/cm2 y 4000 kg/cm2 a través de las fibras independientemente de las rocas cuando se calcula para el segundo grupo de estados límite. Pero para ser justos, cabe señalar que el módulo de elasticidad, dependiendo de la humedad, la presencia de impregnaciones y la duración de las cargas, solo en pino puede variar de 60.000 a 110.000 kg/cm2. Por lo tanto, si quiere ir a lo seguro, puede tomar el módulo de elasticidad mínimo.

J \u003d b h 3 / 12 \u003d 10 25 3 / 12 \u003d 13020.83 cm 4 - momento de inercia para una tabla rectangular.

Determine la deflexión máxima de la viga:

f máx \u003d L 1/250 \u003d 500/250 \u003d 2,0 cm.

La flecha máxima se determina de acuerdo con la tabla 9, como para los pisos entre pisos.

Comparar deflexiones:

vigas f = 1,83 cm< f max = 2,0 см - условие выполняется, поэтому увеличения сечения не требуется.

Conclusión: una viga de sección bxh = 10x25 cm cumple plenamente las condiciones de resistencia y flecha.

Las vigas de piso de madera proporcionan no solo la resistencia de la estructura horizontal. La superposición está diseñada para dar rigidez a todo el edificio. Es por esta razón que se debe prestar especial atención a la elección de los elementos de carga y su instalación.

Pros y contras de los pisos de madera

Para instalar el techo con sus propias manos, debe prepararse. El piso de la casa debe basarse en una estructura sólida y rígida. Antes de comenzar a trabajar, deberá estudiar los requisitos para los elementos, las características de su cálculo y los tipos de secciones.

Se pueden distinguir las siguientes ventajas de los pisos de madera:

• atractivo apariencia, la capacidad de hacer un piso de madera sin medidas adicionales;
• peso ligero, reduciendo la carga en paredes y cimientos, ahorrando en la construcción;
• la posibilidad de realizar reparaciones durante la operación;
• velocidad de instalación, rendimiento del trabajo sin máquinas y mecanismos adicionales.

Las vigas de madera no sobrecargan la estructura y se montan rápidamente

Pero también vale la pena destacar las desventajas:

• combustibilidad de la madera, la necesidad de impregnación especial con retardantes de llama;
• menor resistencia en comparación con el hormigón armado o elementos metálicos;
• contracción y deformación durante los cambios de temperatura y humedad;
• susceptibilidad a la podredumbre, hongos y moho a alta humedad, es necesario realizar un tratamiento antiséptico en la etapa de construcción y periódicamente durante la vida útil.

requisitos para pisos de madera

Las vigas de piso de madera deben cumplir con los siguientes requisitos:

• correspondencia de las dimensiones de la sección transversal a la carga, luz y paso, esto requiere el cálculo de vigas;
• buena resistencia y rigidez;
• Seguridad contra incendios;
• ausencia de defectos graves de la madera y daños.

Para el trabajo es necesario preparar material de alta calidad.

También hay ciertos requisitos para el material del que están hechas las vigas. Se recomienda elegir madera blanda. Contiene mucha resina, por lo que resiste mejor a diversos microorganismos. El mejor material son aquellos árboles que han crecido en condiciones duras. Su densidad de tallo es mayor. Por esta razón, vale la pena comprar pino o abeto, que creció en las regiones del norte del país.

También es necesario prestar atención al tiempo de preparación. El mejor período es al final del invierno. En este momento, el árbol está en estado latente, tiene menos jugo, por lo tanto, el contenido de humedad del material será menor.

¿Qué son los suelos de madera?

Las vigas de piso de madera se utilizan para casi todos los niveles de la casa. El marco de la viga debe proporcionarse para los siguientes tipos de construcción:

• planta sótano o semisótano (piso del primer piso);
• superposición entre pisos;
• cubierta del ático.

El grosor de la viga de soporte para el ático es de 10 a 20 cm.

El tipo depende de la carga útil normalizada, que se tiene en cuenta vigas de madera pisos. Además, la diferencia estará en el grosor del aislamiento y su necesidad.

Entre las vigas sobre el sótano, generalmente se colocan de 5 a 15 cm de lana mineral, espuma de poliestireno o espuma de poliestireno extruido. En las estructuras entre pisos, será suficiente proporcionar un par de centímetros para el aislamiento acústico. Un ático frío requiere la mayor cantidad de material. Aquí el espesor puede ser de 10 a 20 cm, los valores exactos dependen de la zona climática de construcción.

Entre las vigas del sótano se colocan lana mineral

A veces se prefiere que el techo del sótano no sea de madera, sino de metal y hormigón armado. En este caso, se utiliza una viga en I o un canal como vigas de carga, y se vierte hormigón en el encofrado desde una lámina perfilada. Esta opción será más confiable con la probabilidad de inundaciones. También resistirá mejor la humedad del sótano.

que son las vigas

Existen varios signos por los cuales se lleva a cabo la clasificación de las vigas del piso de madera: por tamaño, material, tipo de sección. La longitud de las vigas del piso depende de la distancia entre las paredes. A este valor hay que sumar un margen de apoyo en ambos lados. De manera óptima, es necesario prever 200-250 mm.

Según el material, los elementos se dividen en los siguientes tipos:

• de una barra o tablero sólido;
• de madera encolada.

Las vigas dobladas están hechas de vigas encoladas

Estos últimos son significativamente más caros. Pero, por otro lado, dicho material es adecuado para cubrir grandes luces. Una viga normal puede funcionar a 4-6 m, mientras que una viga encolada se adapta bien a distancias de 6-9 m. La madera laminada encolada prácticamente no se contrae, es ignífuga y resistente a la humedad. Es posible producir no solo elementos lineales, sino también doblados. Un inconveniente importante de dicho material será la presencia de componentes no naturales (pegamento).

La sección de la viga puede ser de los siguientes tipos:

• cuadrado;
• rectangular;
• Yo emito.

Este último tiene elementos ensanchados en la parte superior e inferior. En el medio de la sección, se reduce al máximo tamaño posible. Esta opción le permite utilizar la madera de forma racional y reducir su consumo. Pero hacer tal elemento no es fácil. Por esta razón, la viga en I no se usa con tanta frecuencia en la construcción.

Muy a menudo, se usa una barra rectangular.

La mejor opción sería un rectángulo. En este caso, el lado largo está ubicado verticalmente y el lado corto es horizontal. Esto se debe al hecho de que un aumento en la altura tiene un mejor efecto sobre la fuerza que el ancho. Instalar una viga desde un plano de tabla es casi inútil.

El más desfavorable de los presentados puede considerarse una sección cuadrada. Es el que menos se ajusta al diagrama de fuerzas del elemento.

También puede usar troncos para cubrir. Pero esta opción no ha ganado popularidad. La sección transversal del tablero es mucho más rentable y fácil de instalar, por lo que se usa con mucha más frecuencia.

Cálculos

El cálculo de la sección le permitirá no tener dudas sobre la resistencia y rigidez de la estructura. Esto determina la longitud máxima permitida para cualquier sección. Para realizar el cálculo, necesita los siguientes datos:

• la longitud de la viga del piso de madera (más precisamente, la distancia entre los muros de carga);
• la distancia entre las vigas (su paso);

Para el cálculo, debe conocer la distancia entre las vigas, el ancho del tramo y la carga en la estructura.

La carga consta de dos valores: permanente y temporal. La constante incluye la masa de las propias vigas (hasta ahora preliminar), aislamiento, limado de techo, suelo rugoso y limpio. Una carga temporal es una masa de personas y muebles. De acuerdo con los documentos reglamentarios para locales residenciales, se toma igual a 150 kg / m2. Para el ático, puede tomar menos, pero se recomienda, lo mismo. Esto no solo proporcionará un cierto margen de seguridad, sino que también permitirá en el futuro convertir su ático en un ático sin reconstruir los elementos de carga.

El marco de la viga debe calcularse de acuerdo con las siguientes fórmulas:

• Mmáx = (q*l2)/8;
• Wreq = Mmáx/130.

En estas fórmulas, q es la carga por metro cuadrado. m de traslape, que incluye un lote de estructuras y 150 kg de valor útil. En este caso, estos valores deben multiplicarse por la distancia entre las vigas. Esto se debe a que los cálculos requieren una carga por metro lineal, e inicialmente el valor se calcula por metro cuadrado. l2 - la distancia entre los muros de carga sobre los que descansa la carrera, tomada en un cuadrado.

Conociendo Wreq, puede elegir la sección de superposición. W = b*h2/6. Conociendo W, uno puede escribir fácilmente una ecuación con una incógnita. Aquí es suficiente especificar una característica geométrica b (ancho de la sección) o h (su altura).

La mayoría de las veces, una viga de madera ya tiene un ancho conocido. Es más conveniente hacerlo a partir de un tablero de 50 o 100 mm de ancho. También puede considerar la opción con una sección compuesta. Está hecho de varias tablas de 50 mm de espesor.

El cálculo en este caso encuentra la altura requerida del elemento. Pero hay casos en los que necesita encajar en un determinado pastel de piso para no reducir la altura de las instalaciones. En este caso, como valor conocido, se suma a la ecuación la altura de la sección y se encuentra el ancho. Pero cuanto menor sea la altura, menos económico será el marco del piso.

Para unir dos o tres tablas, es conveniente usar pernos de metal. En este caso, al apretar las tuercas se deben utilizar arandelas más anchas. Evitan que el metal sea presionado en más madera blanda. Es imperativo proporcionar aislamiento entre la madera y los sujetadores de acero. Para ello se puede utilizar un material como el EPP de la marca TECHNOELAST.

Los bloques de madera deben impermeabilizarse antes de la instalación.

Antes de usar elementos de madera, se tratan con una composición antiséptica. Esto es necesario para prevenir el moho y la descomposición. También se recomienda realizar un tratamiento ignífugo, lo que aumentará la seguridad contra incendios. Cuando las corridas están apoyadas sobre un muro de ladrillo u hormigón, sus extremos se envuelven con tecnoelast, linocrom, hydroisol o material para techos.