Cómo calcular vigas de piso de madera

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La elección de un piso de madera se debe con mayor frecuencia al respeto al medio ambiente del material y la facilidad de instalación. La superposición durará mucho tiempo y será confiable si las vigas se calculan correctamente. La condición principal para determinar las dimensiones requeridas de la sección es garantizar la resistencia de la estructura..

Cómo calcular vigas de piso de madera

Estructura de madera

Los pisos de madera son inferiores en términos de resistencia y rigidez al hormigón armado, por lo que son adecuados en edificios residenciales de hasta cuatro pisos. Las vigas están hechas de bosques de coníferas (pino, abeto, abeto, etc.). La longitud de las vigas suele ser de 5 a 6,5 ​​m. En los edificios de piedra, las vigas se colocan a una distancia (a lo largo del eje) que es un múltiplo del tamaño de los ladrillos o bloques..

Cómo calcular vigas de piso de madera1. Terminación ciega. 2. Terminación abierta. 3. Unión de las vigas a tope. 4. Conexión de las vigas. a – muro de ladrillo, b – viga, c – soporte interno, d – placa de metal e – impermeabilización

Las vigas se sellan en las paredes externas de piedra con un método sordo y abierto. Independientemente del método de empotramiento, es necesario proporcionar medidas para evitar la condensación de los vapores de aire en los nidos de las paredes. Esto sucede cuando tienen menos de dos ladrillos de espesor. En paredes más gruesas, no se forma condensación en los nidos..

La profundidad del zócalo para soportar la viga en edificios de piedra, basada en la resistencia a la compresión de la mampostería, se toma entre 0,6 y 0,8 h (h es la altura de la viga). El tamaño mínimo del soporte es de 150 mm. Por lo general, se toma 180-200 mm. En este caso, la viga no debe alcanzar la pared de 3 a 6 cm para proporcionar acceso de aire a su extremo..

Cómo calcular vigas de piso de madera

Cómo calcular vigas de piso de madera

Las vigas del piso están impregnadas con compuestos antisépticos y el extremo debe aislarse con dos capas de impermeabilización (papel para techos, glassine). El espacio entre la pared y la superficie lateral de la viga se rellena con mortero..

Cada tercera viga debe estar anclada a la pared exterior. El ancla está incrustada en la pared en un extremo y el extremo del arco está unido a la viga. También están conectados entre sí cuando descansan sobre paredes internas..

El subsuelo se coloca de dos formas:

  1. Los escudos o tablas se colocan en las barras craneales usando tiras superiores.
  2. Colocación continua de escudos (tableros) directamente sobre los bloques craneales.

Las vigas y los troncos están revestidos desde abajo con escudos hechos de placas delgadas, placas de yeso, placas de yeso, OSB u otros materiales laminados. Se coloca un aislamiento de membrana sobre el que se coloca una capa de aislamiento térmico y acústico. Puede ser aislamiento a granel, losa o rollo, colocado entre las vigas.

Cómo calcular vigas de piso de madera 1. Vigas de piso. 2. Carpeta. 3. Suelo rugoso. 4. Aislamiento 5. Barrera de vapor

También se dispone una capa de barrera de vapor sobre el aislamiento térmico. A continuación, se hace un piso limpio, que se puede unir a los troncos o directamente a las vigas. Los troncos se colocan en las vigas del piso. Se deja un espacio entre el aislamiento y el borde superior de las vigas para el acceso aéreo a las estructuras del piso de madera..

Cómo calcular vigas de piso de madera

La cobertura del suelo y el techo depende del rendimiento de la habitación y de la solución de diseño de interiores. Casi cualquier suelo se puede realizar sobre vigas de madera (pasarela, parquet, linóleo, baldosas cerámicas, etc.).

Cómo calcular vigas de piso de madera

Las vigas se unen entre sí mediante productos metálicos especiales..

Determinación de las dimensiones de la sección de una viga de madera mediante fórmulas.

Más a menudo, los elementos de carga del piso intermedio o del ático son vigas con un tramo y soporte libre en el muro o pilar de carga..

Cómo calcular vigas de piso de madera 1. Tronco redondo. 2. Una barra con dos bordes. 3. Viga, cuatro bordes. 4. Haz compuesto. 5. Madera LVL. 6. Viga Nascor 7. Tablero

Perciben la flexión debido al peso de todo el piso y la carga útil temporal (muebles, personas, etc.). Las dimensiones requeridas de la viga se determinan mediante cálculo. El requisito previo para esto es la resistencia y rigidez especificadas del elemento de soporte..

Para determinar las cargas en la viga, la densidad de la madera de coníferas para estructuras de locales con operación normal se considera 500 kg / m3. Para cuartos húmedos y estructuras al aire libre – 600 kg / m3.

Cómo calcular vigas de piso de madera

La resistencia a la flexión de la madera blanda es de 75 MPa. El índice de rigidez (módulo de elasticidad E) determina su capacidad para deformarse bajo la acción de cualquier carga..

Para condiciones normales de funcionamiento de estructuras bajo la acción de cargas:

  • E = 10,000 MPa – a lo largo de las fibras;
  • a través de las fibras, el índice E disminuye casi 50 veces.

La temperatura también afecta la confiabilidad de la madera. En el caso de su aumento, la resistencia a la tracción y el módulo elástico disminuyen. Esto aumenta la fragilidad de los productos de madera. Lo mismo sucede cuando se expone a temperaturas negativas..

Para el cálculo de cualquier estructura, se determinan las cargas estándar y de diseño. La carga de diseño se obtiene multiplicando el valor de la carga estándar por n, el coeficiente de confiabilidad (sobrecarga), que tiene en cuenta las condiciones en las que opera la estructura..

La resistencia de la viga se controla mediante la acción del momento flector máximo:

? = M / WR ? Ry

  • ? – tensión en la viga;
  • WR – momento de resistencia calculado;
  • Ry – diseño de resistencia a la flexión, que para la madera de coníferas es de 13 MPa.

La selección de la sección se calcula en función del momento de resistencia requerido Wtr:

Wtr = M / Ry

Para una sección rectangular:

fórmula

Para tramos redondos:

fórmula

La rigidez se comprueba para la acción de las cargas estándar:

fórmula

  • f es la desviación máxima de la viga;
  • l – luz de diseño de la viga en cm;
  • f / l – deflexión relativa, que no debe exceder: 1/250 – para pisos entre pisos; 1/200 – para pisos de áticos;
  • J – momento de inercia en cm4;
  • qnorte – carga estándar en kg / funcionamiento. cm;
  • E = 10,000 MPa, 100,000 kg / cm2 – módulo de elasticidad de la madera;
  • c es el coeficiente máximo permisible para la relación l / h, donde h es la altura de la sección de la viga: 18.4 – para pisos entre pisos; 23.0 – para pisos de ático.

En el caso de que yo? ch, las vigas solo se revisan para determinar su resistencia. Si yo > ch, se revisan solo para determinar la dureza.

Cómo calcular vigas de piso de madera

Como ejemplo, calculemos una viga de madera de un techo entre pisos. Luz l = 4,5 m; peso del suelo – g = 200 kg / m2; carga viva p = 150 kg / m2; la distancia en planta entre los ejes de las vigas es a = 0,9 m; material de la viga – pino Ry = 130 kg / cm2; m coeficiente de condiciones de trabajo – 1.0.

Carga estimada para 1 carrera. elemento m:

q = (gnorten + pnortenorte1) · A = (200 • 1,1 + 150 • 1,4) • 0,9 = 387 kg / carrera. metro

  • n, n1 – factores de confiabilidad de cargas útiles permanentes y temporales.

El momento de resistencia que se requiere se determina a partir de la condición de resistencia:

fórmula

Tabla de momentos de resistencia W en cm3 secciones rectangulares

si h
8 nueve diez once 12 13 catorce
21 588 661 735 808 882 955 1029
22 645 726 807 887 968 1049 1129
23 705 793 882 970 1058 1146 1234
24 768 864 960 1056 1152 1248 1344
25 833 937 1041 1146 1250 1354 1458
26 901 1014 1127 1239 1352 1465 1577

De acuerdo con tablas especialmente calculadas, puede elegir una sección rectangular del elemento: bхh. Aceptamos una viga de 8×24 cm (W = 768 cm3). En el caso considerado, la relación l / h = 450: 24 = 18,75, y el máximo permitido c = 18,4 – para pisos entre pisos. En base a esto, no se realiza el cálculo de la deflexión..

Cálculo de una viga de madera según el horario.

Para la conveniencia de la selección de vigas de piso de madera de acuerdo con las fórmulas anteriores, se han elaborado gráficos, según los cuales, teniendo los valores de lyq, se encuentran el ancho y la altura de la viga. La línea horizontal a – a define el límite donde se realiza el cálculo, ya sea para resistencia o deflexión..

Cómo calcular vigas de piso de madera

Si el punto de intersección de lyh está por debajo de la línea a – a, el cálculo se realiza para la resistencia de acuerdo con la carga calculada, por encima de la línea a – a – el cálculo se realiza para la deflexión de acuerdo con la carga estándar. Este gráfico tiene los siguientes indicadores:

E = 130 kg / cm2; f = 1/250 l; E = 100.000 kg / cm2; metronorte = 1.0.

Cuando estos valores cambian, se encuentra el aumento o la disminución relativa de los datos recibidos. Por ejemplo, para una barra con una sección transversal de más de 14 cm, el coeficiente de condiciones de operación será 1,15 y, en consecuencia, la resistencia calculada Ry = 150 kg / cm2, y para un logaritmo, el coeficiente de condiciones de operación es 1.25, mientras que Ry = 160 kg / cm2.

Como ejemplo, considere la siguiente opción: l = 6,1 m; b = 26 cm; l / h = 610: 26 = 23,4 > 18.4, por lo tanto, el cálculo se realiza para la deflexión.

Para una carga estándar según el programa qн = 360 kg / m según el programa b = 18,3 cm.

f = 1/200 l. Dado que el gráfico se trazó para las vigas del piso del ático, lo especificamos para un piso entre pisos con una deflexión relativa f / l = 1/250. 200/250 = 0,8; b = 0.8 • 18.3 = 14.64 cm. Finalmente, puede tomar una viga para una viga de piso 15×260 cm.

Cómo calcular vigas de piso de madera

La altura de las vigas al seleccionar la sección debe ser mayor que el ancho, ya que en esta posición funcionan mejor para plegar. El tamaño correctamente seleccionado de las vigas del piso proporcionará ahorros reales en material al tiempo que garantiza la confiabilidad y durabilidad de toda la estructura..

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