Sección transversal: un ejemplo de cálculo, tutorial

Para que las vigas del techo se unan con éxito en una sola construcción confiable y duradera, debe realizar un proyecto competente y realizar correctamente todos los cálculos necesarios. Y el principal parámetro al que hay que prestar especial atención en la etapa preparatoria es la sección transversal de las vigas. La mayoría de las veces las vigas representan una barra de madera ordinaria.

La integridad y seguridad no solo del techo, sino también de toda la estructura depende de la exactitud de su elección. Puede calcular la sección transversal utilizando un programa especial, pero es mejor hacerlo manualmente. El cálculo individual independiente elimina la posibilidad de error. En el proceso de cálculo, entre otras cosas, las cargas de nieve y viento para la región en cuestión, las características de aislamiento térmico y acabado se tienen necesariamente en cuenta.

¿Qué se debe tener en cuenta al elegir una sección de material para vigas?

Para que el sistema de techado sea confiable y lo más resistente posible, debe determinar la sección apropiada de vigas y el material que se usa para el trabajo. La sección transversal de la viga es el parámetro principal del sistema de truss. Es hasta la sección de vigas que el sistema podrá soportar el peso de la estructura del techo.

En el proceso de cálculo de la sección de vigas, se tienen en cuenta los siguientes puntos:

1. La masa total de los materiales del techo.
2. El peso total de la decoración interior planificada, incluidos los espacios del ático y el ático.
3. Efectos atmosféricos en el techo del edificio.

Para un auto-cálculo exitoso, necesitará:

1. Cinta de medición.
2. Un pedazo de papel y un lápiz o bolígrafo.
3. Calculadora.

Además, debe tener en cuenta:

1. Spans.
2. Sección de una barra.
3. Paso de pies de instalación.
4. La forma del truss truss.
5. Cargas de nieve, así como cargas de viento para la región en cuestión y otros datos que afectan los resultados del cálculo.

Si lo desea, puede asignar este trabajo a un especialista o utilizar programas especiales. Pero para una mayor precisión y para guardar el cálculo es mejor realizarlo de forma independiente. Solo se necesitan unas pocas fórmulas simples. La complejidad del cálculo y las fórmulas utilizadas directamente dependen de la complejidad y el tamaño del techo.

Requisitos básicos para la madera para la construcción del sistema de vigas

Además del cálculo de las vigas, se debe prestar la debida atención a la elección de la madera para la disposición del sistema. El material debe ser de buena calidad. El nivel de humedad máximo permisible de la madera es del 20%. Las barras se tratan previamente con una solución especial que protege las estructuras de madera del fuego, la descomposición, el deterioro por roedores e insectos.

Una barra utilizada para organizar el sistema de truss estará sujeta a cargas constantes y periódicas. Bajo cargas constantes, debe comprender el peso de la estructura del armazón, las cajas montadas, el material de revestimiento de techos, el aislamiento y otros materiales. Los valores se calculan por separado para cada material utilizado y luego se resumen los resultados.

Las cargas temporales pueden tener una frecuencia diferente y ser largas, a corto plazo y raras. También asignan cargas especiales, por ejemplo, terremotos. Bajo la necesidad a corto plazo de comprender las cargas de nieve y viento, el peso de las personas que realizan el trabajo en el techo, etc. A largo plazo se encuentran las cargas que la estructura experimenta durante un cierto período de tiempo.

Contabilización de las cargas de viento y nieve en el proceso de cálculo

Al realizar el cálculo de vigas, la carga de nieve debe tenerse en cuenta. Variará dependiendo de la región donde se ubique la casa. Existen tablas especiales aprobadas que le permiten seleccionar datos específicos para su región.

El cálculo de las cargas de nieve asumidas se realiza mediante una fórmula simple, según la cual debe multiplicar el peso de nieve por 1 m² de superficie horizontal del suelo por un factor especial que refleja la transición de la carga de nieve al techo horizontal (o inclinado) . Para determinar el coeficiente necesitas conocer la pendiente del techo. Si la pendiente de la pendiente es de 25 °, se supone que el coeficiente es 1. En el caso de una pendiente de 25-60 °, se utiliza un valor de 0.7. Si la pendiente tiene una pendiente de más de 60 °, el coeficiente no se debe tener en cuenta, ya que no tendrá un impacto significativo en la sección transversal de la viga.

Para realizar el cálculo más correcto de las vigas, las cargas de viento a las que está sujeta la casa se tienen necesariamente en cuenta. No deben ser subestimados.Con una estabilidad insuficiente del diseño, las consecuencias pueden ser las más desfavorables. Para determinar la carga de viento promedio, se aplica una fórmula especial, según la cual necesita multiplicar el valor de carga de viento estándar (tomado de tablas especiales para una región en particular) por el cambio en la presión del viento que varía con la altura sobre el suelo. También determinado por la tabla del directorio.

Las tablas son muy informativas y fáciles de usar. Allí puede encontrar valores para ríos, costas marinas, tundra, estepas y estepas forestales, y para áreas urbanas con obstáculos de diferentes alturas.

En el proceso de cálculos, también es necesario tener en cuenta la información sobre la dirección del movimiento del viento, ya que con su oscilación el resultado obtenido también puede cambiar significativamente.

Guía paso a paso para el cálculo de la sección de las vigas

Al realizar el cálculo de las vigas para un techo de cualquier tipo, se deben considerar los siguientes parámetros:

1. La longitud de una pata individual.
2. Paso de instalación de patas de viga.
3. Todo tipo de cargas atmosféricas significativas para una región en particular.

Los valores para el cálculo se toman de las tablas. Por ejemplo, los siguientes indicadores son relevantes para Moscú y la región:

1. Sección de barras de madera para el dispositivo Mauerlat - 10x10 cm, 15x10 cm, 15x15 cm.
2. Endosa diagonal, patas de armadura están hechas de madera barras de 20x10 cm.
3. La sección de productos para el dispositivo funciona, puede elegir entre 10x10 cm, 20x10 cm, 15x10 cm.
4. Sección de una barra de madera para el ajuste de montaje - 15x5 cm.
5. Sección productos para tornillos - 15x10 cm, 20x10 cm.
6. sección de barras para bastidores - 10x10 cm, 15x15 cm.
7. sección de productos para disponer una yegua, aleros, puntales - 15x5 cm.
8. hacer eniya de aglutinante y la fascia tableros - ver tabla de madera 2,2h10

Ejemplo sección de cálculo de armaduras

En este ejemplo, puede ver para qué techo de la casa, cuánto material y con qué características necesita. El cálculo se realizará utilizando los siguientes datos iniciales:

1. La carga de diseño total en todo el techo es de 317 kg / m2.
2. Carga reguladora - 242 kg / m2.
3. La pendiente de las pendientes es de 30 °. En la proyección horizontal, un tramo tiene una longitud de 450 cm, que consiste en secciones de una longitud de 300 cm y 150 cm.
4. Los vigas se montan en peldaños de 80 cm.

Los tornillos se fijan con tornillos. Las uñas son indeseables, ya que debilitan el material. En el caso de la madera de 2º grado, la resistencia será igual a 0,8. Con una sección debilitada, la resistencia a la flexión es de 104 kg / m².

La carga del sistema se calcula para cada medidor de vigas en funcionamiento. En esta situación, será 0.8x317 = 254 y 0.8x242 = 194 kg / m.

En caso de que la rampa tenga un ángulo de no más de 30 °, el sistema de vigas se clasifica como flexible. En este caso, el momento de flexión más alto se calcula de la siguiente manera: 254x (33 + 1.53) / 8x (3 + 1.5) = - 215 kg / m.

El valor utilizado es -21500 kg / m. En este cálculo, el signo "-" indica que la curva actúa en dirección opuesta a la carga de trabajo aplicada.

A continuación, debe determinar el momento de resistencia a la flexión de las vigas. Para hacer esto, divida 21,500 por 104. Resulta que la resistencia será de 207 cm ³.

La mayoría de las vigas están hechas de barras de madera que tienen una sección transversal con un ancho de 5 cm. Para determinar la altura necesaria de las vigas con respecto a los datos calculados sobre la resistencia, haga lo siguiente: divida 207 por 5, luego multiplique los datos por 6 y extraiga a partir de la raíz cuadrada del valor. Para este ejemplo, el resultado del cálculo será de 16 cm.

La altura planificada es de 16 cm y la sección transversal es de 5 cm. De acuerdo con GOST, el valor estándar correspondiente a estos parámetros es una viga con parámetros de 17.5x5 cm. Este valor calculado para un tramo de 3 m.

Debe determinar el momento de inercia para el pie de viga. En este ejemplo, se calcula de la siguiente manera: 5x17.53 / 12. Los cálculos simples darán un valor de 2233 cm³.

Después de eso, calcule el valor de la desviación. Para este ejemplo, solo necesita dividir 300 por 200. El cálculo muestra que el valor de la deflexión es 1.5 cm.

Determine la deflexión para las cargas regulatorias. El resultado del cálculo para este ejemplo es 1. Refiriéndose a la documentación reglamentaria, verá que el valor calculado es 1 cm menos que el normativo, que es de 1,5 cm. Es decir, la sección de 17.5 x 5 cm se elige correctamente y puede usar este material de manera segura. Para la disposición del sistema de armadura del techo.

Para que el sistema de vigas de su casa sea lo más confiable posible y para transportar de manera segura todas las cargas esperadas, debe hacer un cálculo correcto de la sección transversal de la madera, que servirá como el principal material de construcción del techo. El cálculo se realiza mediante una serie de fórmulas y requiere el uso de directorios especiales con indicadores regulatorios aprobados para una región en particular. Se deben calcular las cargas de nieve, las cargas de viento y otros indicadores relevantes.