２階建ての場合は、 平屋建ての家、ただし、地下室や屋根裏部屋の場合は、床間の天井を正しく計算して建てる必要があります。 木製の梁を使用して床を作る段階とニュアンスを考慮し、十分な強度を提供する梁のセクションを計算してみましょう。
床間天井の設置には以下が必要です。 特別な注意結局のところ、「目で見て」作られているため、かかる負荷に耐えられずに崩壊したり、不必要でやる気のないコストがかかったりする可能性があります。 したがって、1 つ以上のことを慎重に検討して計算する必要があります。 可能なオプション。 最終的な決定は、材料のコストまたは入手可能性を比較することによって行うことができます。
床間天井の要件
床間の天井は、一定かつ変動する荷重に耐える必要があります。つまり、天井自体の重量に加えて、家具や人の重量にも耐える必要があります。 十分な剛性があり、最大たわみを超えないようにする必要があり、十分な騒音と断熱性を提供する必要があります。
住宅用の家具や人による特定の荷重は、基準に従って許容されます。 ただし、1000リットルの水槽や暖炉などの巨大なものを設置する場合は、 天然石、これを考慮する必要があります。
ビームの剛性は計算によって決定され、スパン長ごとの許容曲げで表されます。 許容される曲がりは床の種類や表面材によって異なります。 SNiP によって決定された主な最大たわみを表 1 に示します。
表1
| 構造要素 | スパンの一部のたわみを制限する必要はありません |
| 1. 梁 床間天井 | 1/250 |
| 2. 梁 屋根裏部屋の床 | 1/200 |
| 3. カバー (谷を除く): | |
| a) 母屋、垂木脚 | 1/200 |
| b) 片持ち梁 | 1/150 |
| c) トラス、積層梁（片持ち梁を除く） | 1/300 |
| d) スラブ | 1/250 |
| e) 旋盤、床材 | 1/150 |
| 4. 耐荷重要素谷 | 1/400 |
| 5. パネルと木組み要素 | 1/250 |
| ノート： 1. 漆喰がある場合、長期の一時的な荷重のみによる床要素のたわみはスパンの 1/350 を超えてはなりません。 2. 構造の立ち上がりがある場合、接着された梁の最大たわみはスパンの 1/200 まで増加する可能性があります。 |
|
セラミックタイルまたはセラミックタイルの形の床には注意してください。 コンクリートスクリード亀裂が発生しやすいため、特に十分に長いスパンの場合、許容たわみの要件がさらに厳しくなる可能性があります。
梁にかかる負荷を軽減するには、可能であれば、梁を同じ間隔で短い壁と平行に配置する必要があります。 最大長さ木の梁で覆われた場合のスパン - 6 m。
床間天井の種類
フロアは目的に応じて次のように分かれています。
- 床間。
- 屋根裏部屋。
- 地下室（地下室）。
彼らのデザインの特徴は、 許容荷重蒸気と断熱の装置。 屋根裏部屋が巨大な物体の居住や保管を目的としていない場合、たわみを計算するときの変動荷重は50〜100 kg / m2に減らすことができます。
2つの間の断熱 住宅の床不必要に思えるかもしれませんが、遮音性はほとんどの人にとって望ましいパラメータであり、これは原則として同じ材料で達成されます。 屋根裏部屋と地下室の床にはより厚い層が必要であることを考慮する必要があります 断熱材。 屋根裏部屋の床の防湿層用のフィルム材料は、断熱層の下、およびその上の地下室に配置する必要があります。 湿気の発生や構造物への真菌による損傷を防ぐために、すべての部屋に換気装置を装備する必要があります。
床材のオプション: 1 - 厚板; 2 - 蒸気バリア。 3 - 断熱材。 4 - まばらな床。 5 - ボード。 6 - 床材
床のデザインも異なります。
隠し梁は両側に縫い付けられており、見えません。 オープン - 天井から突き出ており、装飾要素として機能します。
以下の図は、床の構造がどのようなものかを示しています 屋根裏部屋の床パネルロール付き、ボードライニング付き。
a - シールドロール付き。 b - 搭乗付き。 1 - 板張りの床。 2 — ポリエチレンフィルム; 3 - 断熱材。 4 - 蒸気バリア。 5 - 木製の梁。 6 - 頭蓋バー。 7 - シールドロール。 8 - 仕上げ。 9 - 理事会へのファイリング
木製梁の締結と接続の種類
デザインや素材にもよりますが、 耐力壁木製の梁が取り付けられています。
- レンガまたはブロックの石積みに設けられた巣に、梁または丸太を少なくとも 150 mm、板を少なくとも 100 mm 深くします。
- レンガやブロックの石積みに設けられた棚（棚）の上に。 2 階の壁の厚さが 1 階の壁の厚さよりも薄い場合に使用されます。
- 丸太の壁に切った溝に少なくとも70 mmの深さまで入れます。
- 上のレールまで フレームハウス;
- 壁に固定された金属製の支持ブラケットに取り付けます。
1 - サポート れんが壁; 2 - 解決策。 3 - アンカー。 4 - 屋根ふきフェルト断熱材。 5 - 木製の梁。 6 - サポート 木製の壁; 7 - ボルト
ビームの長さが足りない場合は、その長さに沿って次のいずれかで接続（接合）することでビームを長くすることができます。 既知の方法木のピンと木工用接着剤を使用します。 接続タイプを選択するときは、負荷がかかる方向に基づいて選択してください。 接合された梁を金属オーバーレイで補強することをお勧めします。
a - 圧縮。 b - ストレッチ。 c - 曲げる
木床梁について
建設では、長方形、円形、または部分的に円形の断面の梁が使用されます。 最も信頼できるのは角材で、残りは木材がない状況や経済上の理由から、そのような材料が農場で入手可能な場合に使用されます。 接着された木材はさらに耐久性があります。 ベニヤ集成材の梁やI形鋼などのスパンは12mまで施工可能です。
最も安価で人気のある木材は松ですが、カラマツ、トウヒなどの他の針葉樹種も使用されます。 トウヒはカントリーハウスの床を作るために使用されます。 小さな家。 カラマツは建物の敷地に適しています。 高湿度(サウナ、家の中にプール)。
材料のグレードも異なり、それが影響します 支持力梁。 グレード 1、2、および 3 (GOST 8486-86 を参照) は床梁に適していますが、このような構造のグレード 1 は不必要に高価になる可能性があり、小さなスパンではグレード 3 を使用する方が適しています。
耐力梁の計算
梁の断面とピッチを決定するには、床にかかる荷重を計算する必要があります。 負荷の収集は、SNiP 2.01.07-85 (SP 20.13330.2011) に規定されている係数を考慮して、この方法に従って実行されます。
荷重計算
総荷重は、標準係数を考慮して決定された定荷重と変動荷重を合計することによって計算されます。 実際の計算では、まず特定の断面の梁の仮配置を含む具体的な設計が与えられ、得られた結果に基づいて調整されます。 したがって、最初の段階で、床の「パイ」のすべてのレイヤーをスケッチします。
1. 床の独自の比重
床の比重は、その構成材料の合計を床梁の水平全長で割ったものです。 各要素の質量を計算するには、体積を計算し、材料の密度を掛ける必要があります。 これを行うには、表 2 を使用します。
表2
| 材質名 | 密度または嵩密度、kg/m 3 |
| アスベストセメントシート | 750 |
| 玄武岩ウール（鉱物） | 50～200（圧縮の程度による） |
| シラカバ | 620-650 |
| コンクリート | 2400 |
| アスファルト | 1400 |
| 乾式壁 | 500-800 |
| 粘土 | 1500 |
| 合板 | 1000 |
| オーク | 655-810 |
| スプルース | 420-450 |
| 強化コンクリート | 2500 |
| 膨張した粘土 | 200～1000（発泡係数による） |
| 膨張粘土コンクリート | 1800 |
| 無垢レンガ | 1800 |
| リノリウム | 1600 |
| おがくず | 70-270 (割合、木材の種類、湿度によって異なります) |
| 寄木細工、17 mm、オーク | 22kg/m2 |
| 寄木細工、20 mm、パネル | 14kg/m2 |
| 発泡コンクリート | 300-1000 |
| 発泡スチレン | 60 |
| セラミックタイル | 18kg/m2 |
| ルベロイド | 600 |
| 金網 | 1.9～2.35kg/m2 |
| パイン | 480-520 |
| 炭素鋼 | 7850 |
| ガラス | 2500 |
| グラスウール | 350-400 |
| 合板 | 600 |
| 軽量コンクリートブロック | 400-600 |
| 石膏 | 350～800（構成より） |
のために 木材そして廃棄物の密度は湿度に依存します。 湿度が高くなるほど、材料は重くなります。
一定の荷重にはパーティション (壁) も含まれます。 比重これは約 50 kg/m2 であると考えられます。
部屋の家具、人、動物 - これらすべてが床にかかる負荷は変化します。 表によると。 8.3 SP 20.13330.2011、住宅用の標準分布荷重は 150 kg/m 2 です。
総負荷は単純な加算では決定されません。同じ SNiP (8.2.2 項) によれば、信頼性係数を取得する必要があります。
- 1.2 - 比重が 200 kg/m2 未満;
- 1.3 - 比重が 200 kg/m2 以上。
4. 計算例
例として、長さ5 m、幅3 mの部屋を考えてみましょう。長さ600 mmごとに、断面150x100 mmの松製の梁（9本）を配置します。 梁を厚さ40 mmの板で覆い、厚さ5 mmのリノリウムを敷きます。 1階の側面では厚さ10 mmの合板で梁を縫い合わせ、天井の内側に層を置きます ミネラルウール厚さ120mm。 パーティションはありません。
1 - ビーム。 2 - ボード。 3 - 断熱リノリウム 5 mm
部屋の面積（5 x 3 = 15 m2）に対する一定の比荷重の計算を表3に示します。
表3
ビーム上の設計荷重 (qр) - 250 x 0.6 m = 150 kg/m (1.5 kg/cm)。
許容たわみの計算
許容偏差を受け入れます 床間仕上げ材- L / 250、つまり 3 メートルのスパンの場合、最大たわみは 330 / 250 = 1.32 cm を超えてはなりません。
ビームは両端でサポート上にあるため、最大たわみは次の式を使用して計算されます。
- h = (5 x qр x L4) / (384 x E x J)
私たちの例の場合:
- h = (5 x 1.5 x 3304) / (384 x 100000 x 2812.5) = 0.82 cm
得られた結果は、許容たわみに対して 60% の余裕があり、過剰に感じられます。 したがって、ビームの数を減らすことでビーム間の距離を広げることができ、計算を繰り返すことができます。
結論として、特別なプログラムを使用して木の梁を使用した床の計算に関するビデオを見ることをお勧めします。
木製の床の主な耐荷重構造は梁です。 これらは、自重による荷重を充填するだけでなく、操作上の荷重も受けて母屋や柱に伝達します。
床間および屋根裏の床に使用される梁 (丸太) は、通常松、トウヒ、カラマツで作られ、乾燥していなければなりません (許容湿度は 14% 以下。 適切な保管木材は 1 年後にこの含水率を獲得します)。 ビームが乾燥しているほど強度が増し、荷重時の曲がりが少なくなります。
梁には、影響を与えるような欠陥があってはなりません。 強度特性 (大きな数結び目、交差層、ねじれなど)。 梁には防腐剤と耐火性の含浸が義務付けられています。
1階の床の梁が頻繁に配置される柱の上にある場合、床間と屋根裏の床の梁はその端でのみ壁にかかり、その下にサポートが配置されている場合はほとんどありません。 床間の梁がたわむのを防ぐために、慎重に計算して相互に1 mの距離、またはさらに近くに配置する必要があります。
最も曲げに強い梁は、アスペクト比が 7:5 の梁です。つまり、梁の高さは 7 メジャーに等しく、幅は同じメジャーの 5 つだけである必要があります。 丸太切り出した木材よりも大きな荷重に耐えることができますが、曲げに対する耐性は劣ります。
通常、梁は埋め戻し材、床、家具、人などの重さによる圧力によって曲がります。 たわみは主にビームの高さに依存し、幅には依存しません。 たとえば、2 つの同一のビームがボルトとダボで固定されている場合、そのようなビームは、これらのビームを 2 つ並べた場合の 2 倍の荷重を支えることになります。 したがって、ビームの幅よりも高さを大きくする方が有益です。 ただし、幅を小さくするには限界があります。 ビームが細すぎると横に曲がってしまう可能性があります。
床間梁のたわみは、カバーされるスパンの長さの 1/300 を超えず、屋根裏梁のたわみは 1/250 を超えないとみなされると仮定します。 屋根裏部屋が 9 m (900 cm) のスパンで覆われている場合、たわみは 3.5 cm (900:250 = 3.5 cm) を超えてはなりません。 見た目にはほとんどわかりませんが、それでもたわみはあります。
積み上げられた梁でいわゆる建築立上り部分が最初に切り取られていれば、たとえ荷重がかかっていても、どの床も完全に水平になります。 この場合 底部側各ビームは中央が盛り上がった滑らかな曲線に成形されています (図 1)。
米。 1 建設用ビームリフト (寸法は cm)
最初は、このような梁のある天井は中央がわずかに盛り上がりますが、負荷により徐々に水平になり、ほぼ水平になります。 同じ目的で、一方向に曲げた丸太を梁として使用し、それに応じて押し込むことができます。
床間および屋根裏の床の梁の太さは、長さの 1/24 以上でなければなりません。 例えば、長さ6m（600cm）の梁を設置します。 これは、切断する必要がある場合、その厚さが 600:24 = 25 cm である必要があることを意味します。 長方形ビームアスペクト比 7:5 の直径 30 cm の丸太を採取します。
ビームは、ビームと同じ共通断面を持つ 2 枚のボードに置き換えることができます。 このようなボードは通常、20cmごとにずらして釘で固定されます。
より頻繁に設置する場合は、丸太（梁）の代わりに、端に置かれた通常の厚い板を使用できます。
この例を考えてみましょう。 1259 kgの荷重で長さ5 mのスパンをカバーするには、1000 mmごとに配置された200X140 mmの長方形セクションのビームが2本必要です。 ただし、断面200X70mmの板を500mm間隔で3枚並べたり、断面200X50mmの板を330mm間隔で4枚並べたりすることも可能です（図2）。
米。 2 舗装と板梁の位置 実際、断面200X70 mmのボードは650 kgの荷重に耐えることができ、断面200X50 mmのボードは420 kgの荷重に耐えることができます。 合計すると、予想される負荷に耐えることができます。
床材 1 m2 あたり 400 kg の荷重に耐える円形または長方形の梁の断面を選択するには、表データまたは提供された計算を使用できます。
床間および屋根裏床の梁の許容セクションは、荷重 400 kg のスパンに応じて異なります。
| スパン幅(m) | 梁間距離(m) | 丸太の直径 (cm) | バーの断面 (高さ×幅、cm) |
| 2 | 1 | 13 | 12x8 |
| 0,6 | 11 | 10x7 | |
| 2,5 | 1 | 15 | 14x10 |
| 0,6 | 13 | 12x8 | |
| 3 | 1 | 17 | 16x11 |
| 0,6 | 14 | 14x9 | |
| 3,5 | 1 | 19 | 18x12 |
| 0,6 | 16 | 15x10 | |
| 4 | 1 | 21 | 20x12 |
| 0,6 | 17 | 16x12 | |
| 4,5 | 1 | 22 | 22x14 |
| 0,6 | 19 | 18x12 | |
| 5 | 1 | 24 | 22x16 |
| 0,6 | 20 | 18x14 | |
| 5,5 | 1 | 25 | 24時間365日 |
| 0,6 | 21 | 20x14 | |
| 6 | 1 | 27 | 25x18 |
| 0,6 | 23 | 22x14 | |
| 6,5 | 1 | 29 | 25×20 |
| 0,6 | 25 | 23x15 | |
| 7 | 1 | 31 | 27x20 |
| 0,6 | 27 | 26x15 | |
| 7,5 | 1 | 33 | 30×27 |
| 0,6 | 29 | 28x16 |
木造建物の床間と屋根裏の床の梁の端を、壁の厚さ全体に沿ってフライパンで上部のクラウンに切り込みます。
梁を選択するには、I. Stoyanov によって開発されたテーブルを使用することもできます。
選択 木の梁床
| 荷重、kg/リニア m | スパン長さのある梁の断面、m | ||||||
| 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | |
| 150 | 5x14 | 5x16 | 6x18 | 8x18 | 8x20 | 10x20 | 10x22 |
| 200 | 5x16 | 5x18 | 7x18 | 7x20 | 10x20 | 12x22 | 14x22 |
| 250 | 6x16 | 6x18 | 7x20 | 10x20 | 12x20 | 14x22 | 16x22 |
| 350 | 7x16 | 7x18 | 8x20 | 10x22 | 12x22 | 16x22 | 20x22 |
床にかかる荷重は、床自体の質量と住宅の運用中に発生する一時的な荷重から構成されます。 自重床間の木の床の場合、床のデザイン、使用する断熱材によって異なり、通常は220〜230 kg/m2、屋根裏の床の場合は断熱材の重量に応じて250〜300 kg/m2です。 屋根裏部屋の床の一時的な荷重は100 kg / m2、床間の一時荷重は200 kg / m2と見なされます。 1台当たりの総荷重を求めるには 平方メートル住宅の運用中の天井の一時的な荷重と死荷重を合計すると、その合計が望ましい値になります。
木材の消費量の点で最も経済的なのは、厚さ5、高さ15〜18 cm、ビーム間の距離が40〜60 cmの梁とミネラルウール断熱材です。
壁と天井はあらゆる建築物の主要な要素です。
天井の目的は、家の中の床を分離することと、壁、屋根、通信、家具、内装など、その上にあるコンポーネントからの荷重を支えて分散することです。
床材には金属、鉄筋コンクリート、木製などいくつかの種類があります。
木製の床について詳しく説明しましょう。 最大の分布民間の建設で。
木の梁の床にはメリットとデメリットがあります
長所:
マイナス点:
- 特別な保護含浸なし、可燃性。
- 鉄筋コンクリートや金属梁に比べて強度が低い。
- 湿気、菌類、生物の影響を受けやすい。
- 温度変化により変形する場合があります。
木製の床梁の材料は特定の特性を持ち、次の要件を満たす必要があります。
- 強さ。 床材は起こり得る荷重に耐える必要があります。 永久荷重と変動荷重の両方の影響を考慮する必要があります。
- 剛性。 材料が曲げに耐える能力を指します。
- 防音性と断熱性。
- 火災安全。
木の床の種類と種類 - 分類
1. 意図通り
このような床の主な要件は高い強度です。 この場合、梁は床の基礎として機能するため、かなりの荷重に耐える必要があるからです。
アドバイス。 1階の下にガレージや広い地下室がある場合は、そうする方が良いでしょう。 木の床金属梁の上。 木製のものは腐りやすいため、常に大きな荷重に耐えることができません。 または、ビーム間の距離を短くします。
構造装置の原理は独立している場合もあれば、屋根の連続である場合もあります。 一部 垂木システム。 最初のオプションの方が合理的です。 修理が可能で、さらに遮音性も向上します。
デザインの特徴は 2 つを 1 つにした効果です。床間の床梁は、一方では床の根太であり、他方では天井の支柱でもあります。 二人の間の空間は熱で満たされ、 防音材、防湿層の使用が義務付けられています。 パイの底部は石膏ボードで覆われ、上部は床板で覆われています。
2. 見た目による
木製の床梁も互いに異なり、それぞれのタイプに独自の利点があります。
無垢（無垢）木製床梁
それらの製造には、針葉樹または落葉樹の無垢材が使用されます。
木製梁の床間天井は、短いスパン（最大5メートル）でのみ一体型で作成できます。
接着された木製床梁
この製造技術により、非常に長い床梁を実現できるため、長さの制限がなくなりました。
により 強度の増加接着された木製の梁は、床の増加した荷重に耐える必要がある場合に使用されます。
接着梁の利点:
- 高強度;
- 大きなスパンをカバーする能力。
- 設置の容易さ。
- 軽量。
- 長い耐用年数。
- 変形がないこと。
- 火災安全。
このタイプの木製床梁の最大長は 20 直線メートルに達します。
集成材の梁は表面が滑らかなため、下から縫い合わせずに開いたままにすることが多く、 スタイリッシュなデザインインテリア
木製床梁の断面
実践が示すように、木製の床梁の断面は、耐荷重に耐える梁の能力に大きな影響を与えます。 したがって、最初に木製の床梁の断面を計算する必要があります。
主に屋根裏の床に使用されます。 丸いビームは曲げに対する耐性が高くなります（直径に応じて）。
丸い丸太から作られた木製の床梁の最大長は 7.5 メートルです。
無垢材、または OSB と合板の組み合わせで作ることができます。 フレーム建設に積極的に使用されています。
木製 I ビームの利点:
- 正確な寸法。
- 長いスパンでの使用の可能性。
- 変形の可能性は排除されます。
- 軽量。
- コールドブリッジの削減。
- コミュニケーションを統合する能力。
- 関与せずに自分の手で設置する可能性 特殊装置;
- 応用範囲が広い。
欠点:
- 高価;
- スラブとの断熱には不便です。
木の梁の断面の正しい選択を設計計画に含める必要があります。そうしないと、床構造の剛性が不十分または過剰になります (追加コスト項目)。
ウェブサイト www.site 用に準備された資料
木製床の計算
木製の床梁間の距離は次のように決定されます。
まず、予想される負荷。
荷重は、床の重量、部屋間の仕切りの重量、または垂木システムの重量など、一定になる可能性があります。
そして変数でもあります - それは150 kg /平方メートルに等しいと見なされます。 (SNiP 2.01.07-85「荷重と衝撃」による)。 変動する荷重には、家の中の家具、機器、人の重量が含まれます。
アドバイス。 考えられるすべての荷重を考慮することは困難であるため、床は安全マージンを持って設計する必要があります。 専門家は30〜40％を追加することを推奨しています。
次に、剛性あるいは標準たわみ値。
GOST は、材料の種類ごとに独自の剛性制限を設定します。 ただし、計算式は同じで、たわみの絶対値とビームの長さの比です。 屋根裏床の剛性値は 1/200、床間床の場合は 1/250 を超えてはなりません。
たわみの量は、梁が作られている木の種類にも影響されます。
木の梁を使用した床の計算
木の梁間の距離が 1 m.p. であると仮定しましょう。 ビームの全長は4m.p.です。 予想される荷重は 400 kg/平方メートルになります。
これは、荷重がかかると最大のたわみが観察されることを意味します。
Mmax = (q x l 平方メートル) / 8 = 400x4 平方インチ/8 = 800 kg 平方メートル
次の式を使用して、たわみに対する木材の抵抗モーメントを計算してみましょう。
Wreq = Mmax / R。松の場合、この数値は 800 / 142.71 = 0.56057 立方メートルになります。 メートル
R は、2011 年に運用開始された SNiP II-25-80 (SP 64.13330.2011)「木造構造物」で与えられる木材の抵抗です。
表はカラマツの抵抗性を示しています。
松を使用しない場合、値は伝達係数 (SNiP II-25-80 (SP 64.13330.2011) で与えられる) によって調整する必要があります。
構造物の予想耐用年数を考慮する場合、結果として得られる値はそれに合わせて調整する必要があります。
梁の計算例では、たわみに対する梁の抵抗を半分にできることが示されました。 したがって、断面を変更する必要があります。
木製床梁の計算は、上記の式を使用して実行できます。 ただし、木製の床梁を計算するために特別に設計された計算機を使用することができます。 データの検索や計算に煩わされることなく、すべてのポイントを考慮に入れることができます。
第三に、ビームのパラメータです。
床間の床の無垢材の床梁の長さは 5 メートル以下にすることができます。 屋根裏部屋の床の場合、スパンの長さは 6 m.p. にすることができます。
木製床梁の表には、適切な梁の高さを計算するためのデータが含まれています。
木造床梁の厚さは、梁の長さの1/25以上の厚さを前提として計算されています。
たとえば、長さ 5 メートルの梁。 幅は 20 cm にする必要があります。このサイズを維持することが難しい場合は、より狭い梁を設置することで希望の幅を実現できます。
あなたが知っておくべき：
梁を並べて積み重ねると2倍、重ねて並べると4倍の荷重に耐えます。
図に示されているグラフを使用すると、ビームの可能なパラメータとそれに耐えることができる荷重を決定できます。 グラフ データは単一スパン ビームの計算に適していることに注意してください。 それらの。 梁が 2 つの支柱に載っている場合。 いずれかのパラメータを測定することで、望ましい結果を得ることができます。 通常、可変パラメータは木製の床梁のピッチです。
計算の結果、役立つ図面が作成されます。 視覚教材仕事で。
自分の手で木の梁の天井を効率的かつ確実に実行するには、図面に計算されたすべてのデータが含まれている必要があります。
木製床梁 - GOST および SNiP
政府の基準は、使用の種類や場所に関係なく、木製の床梁の使用のあらゆる側面を管理します。
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結論
この記事では、木製の床梁を構築するための材料の選択に影響を与える要因について理解しました。 また、木の床梁の断面を決定し、計算する方法も学びました。
木製床梁の計算は、住宅の屋根裏部屋、2階、および未使用の屋根裏部屋の両方で需要があります。 低い火災安全性、真菌の攻撃に対する耐性 木造建築物手頃な価格、軽量、手動取り付けによって補われています。 断面の計算を開始するときは、専門家が推奨するいくつかのパラメーターを考慮する必要があります。
- 12cmから壁にもたれかかります。
- 7/5 の比率の長方形セクション (高さは常に幅より大きい)。
- スパン 4 ～ 2.5 m (長方形の短辺に沿って配置)。
- 許容たわみは1/200（推奨長さあたり2cm）。
計算を容易にするため、屋根裏部屋と運営施設では単位面積あたり 200 kg または 400 kg の余裕を持った静荷重が使用されます。 この方法により、人、家具、家庭用器具などの運用負荷を長時間計算する必要がなくなります。 ほとんどの場合、上層階は根太で支えられているため、実際には集中荷重がかかります。 実際には、ラグの数は 5 ～ 7 を超えるため、負荷は均等に分散されていると想定されます。
計算は結局のところ、最小限の建設予算で 20 ～ 30% の強度マージンを確保できる合理的な木材の断面を決定することになります。 梁の間隔が大きく、根太なしで板床を敷く場合は、床板の最小断面が追加で計算されます。
木製梁の計算例
図 1. 異なる湿度の材料の計算された抵抗の特性を示す表。
床の計算は、動作条件における曲げモーメントを決定することから始まります。 使用される式は次のとおりです。
M = N x L 2 /8、L はスパン長、N は単位面積あたりの荷重です。
この場合、手術床/屋根裏部屋のスパン 4 m にわたる 4 メートルの床は、ビーム ピッチ 1 m で曲げモーメントを受けます。
M = 400 kg/m 2 x 4 2 m / 8 = 800 kgm (80,000 kgm を統一単位系に組み込むため)
SNiP 規格には、さまざまな含水率の材料の計算された抵抗の特性を示す表が含まれています。 米。 1.
パラメータは文字 R で指定され、 針葉樹の種、最もよく使用されるのは、 耐荷重構造 14MPaの低コストのためコテージに最適です。 より便利な単位に変換すると、この値は 142.7 kg/cm 2 になります。 安全マージンを確保するために、数値は 140 単位に切り捨てられます。 さらに使用する。 したがって、各床要素には抵抗の瞬間が必要になります。
条件が指定された例では、オーバーラップは次の値を持つ必要があります。
W = 80,000/140 = 571 cm 3
床梁の場合は、断面が長方形の木材が適しています。 この形状の要素の抵抗モーメントは、次の式で求められます。
図 2. 抵抗の計算表 さまざまな品種木。
この式では、高さ h、幅 a という 2 つのパラメータが最初は不明です。 1 つの値 (幅) を代入すると、床梁のセクションの 2 番目の辺 (高さ) が簡単に計算されます。
- 6W/a であることがわかります。
- この値のルートを抽出します。
この場合、h = 18.5 cm、幅 10 cm が最も近いです。 標準セクション 20 x 10 cmの木材は要件を完全に満たします。
木の梁の間隔による
単径間木造梁の軸間距離をどの方向にでも変えると、梁や床材となる板の断面寸法が変化します。 したがって、いくつかの計算を行うことをお勧めします。 異なるパラメータ最低限の建設予算を達成するために。
この例では、20/10 cmの木製の梁を使用しました。6 x 4 mの部屋全体の木材の量は7本になります。 (0.56 立方体)。
0.75 m のステップで同じ条件の木製梁を計算すると、曲げモーメントは 60,000 kgcm に、抵抗モーメントは 420 cm 3 に、梁の高さは 15.9 cm に減少します。この場合、9 本の梁は 17.5 x 10 です。 cm (木材の 0.63 立方体)。
0.5 m のステップで木製の梁を計算すると、示された特性はそれぞれ 40,000 kgcm、280 cm 3、12.9 cm に減少します。 梁の数は13本に、木材は0.78立方メートルに増加します。
最初のケースでは、フロアには 50 番目または 40 番目のボードが必要になります。 最新バージョン「インチ」で十分なので、建設予算を大幅に削減できます。
木製床の計算の詳細
図 3. 床梁の設置図。
SNiP規格には、マツやトウヒとは性質が異なる樹種の計算に必要な他の表も含まれています（図2）。 さらに、構造寿命係数もあります。
- 長期信頼性を確保するため k = 0.8;
- k = 0.9 では 50 ～ 90 年以内の動作が保証されます。
- 50 年間の信頼性が十分であれば、k = 1 が使用されます。
この係数に乗算されるのは、 設計抵抗梁を使用すると、木材部分の最小許容幅/高さが増加します。
実行された計算は、選択されたビームを確認するには十分ではありません。 構造のたわみを計算し、許容可能なたわみと比較する必要があります。 この作業では、ビームのヒンジ付きサポートが採用されており、式は次のとおりです。
F = 5NL 4 /IE、ここで E は木材の弾性率、I は慣性モーメントです。
梁の最初の特性は材料によって異なりますが、それはすべての種類の木材で同じです - 100,000 kg/cm2。 ただし、湿度によって値は110,000〜70,000kg/cm2の間で変化します。
慣性モーメントは次のとおりです。
I = a x h 3 /12。
この例で考慮されている条件は次のようになります。
I = 10 x 20 3 /12 = 6,666 cm 4.
その後、ビームのたわみは次のようになります。
F = 5 x 400 kg x 4 4 m/384 x 100,000 = 2 cm。
SNiP規格では、床梁のたわみは1.6cm以内と規定されており、条件を満たさないため、以下の値となります。
実際には、梁のピッチが 1 m の場合は 4 cm の床板で十分ですが、ピッチを 0.75 m に下げると 35 mm の床板を使用できることがわかります。
「インチゲージ」（25 mm ボード）は、通常、梁ピッチ 0.5 m の未使用の屋根裏部屋に使用されます。他の場合には、床板の場合と同様の計算を行うことをお勧めします。 この場合のスパン長は、ビームの端から隣接する要素の端までの距離に短縮されます。
多層合板を使用する場合、梁には 14 mm シートを 0.75 m ピッチで使用することを推奨します。18 mm シートは 1 m 間隔で使用することをお勧めします。 チップボードの使用下地床材は耐用年数の長いOSBに張り替えるのが良いでしょう。 米。 3.
間の場合 床材、床梁には、例で検討したものと同じ丸太が使用されます。 実際には、これには 10 x 7 cm のセクションで十分です。
通常、強度計算は標準的な動作条件下で使用されます。
- ラミネート、寄木細工、リノリウムの形のクラッディング。
- 石膏の不足。
天井を漆喰で塗ったり、木の床にタイルを貼ったりする予定がある場合は、たわみの計算がより重要になります。 この場合、推奨される SNiP の代わりに、 許容値スパン長の 1/20 には 1/350 の値が使用されます。 そうしないと、短期的な運転負荷の増加によりタイルが剥がれてしまいます。 この場合の下地床は、ボードではなく、硬質木材を含むスラブまたは多層合板で作られています。 困難な操作条件では、木製の梁を0.4〜0.5 mに移動するか、圧延金属に置き換えます。
床梁にかかる荷重の計算は次のようになります。 最も重要な段階デザイン的には。 これは、建設学生が学習期間全体を通じてそのような問題を解決できるように訓練されているという事実によって証明されています。 間違いを犯すと、建物が完全に崩壊したり、天井が崩壊したりして、建物が今後使用できなくなる可能性があります。 そのため、オンライン計算機は、現在存在するすべての基準を考慮して木製の床梁を計算します。
床梁
民間の建築では、木の梁が床根太として使用されます。 木のような 建設材料デメリットよりもメリットの方が多いです。 選ぶときに気になるのは木材の可燃性です。 コンクリートは燃えないと考えるのは根本的に間違っています。 250〜300度の温度でひび割れが始まり、550度の温度で天井が崩れます。 木材、加工済み 特殊な化合物、非常にゆっくりと点灯し、焦げたビームでも長年にわたって信頼できるサポートとして機能します。
このような信頼性は、木材が安全マージンを持って敷設されている場合にのみ可能です。 動作中に 木の梁曲げて作業するため、一定の負荷に耐える必要があります。 これらには、床、間仕切り、家具、設備、人など、天井より上にあるすべてのものが含まれます。 規格では負荷を予備として取ることが求められています。 木製床梁の計算 オンライン計算機最適な強度が得られる長さと断面の組み合わせを見つけるために実行されます。
木製床梁を計算するための計算機
式と計算要素
計算機は計算に次の初期データを使用します。
- 梁の長さはプロジェクトによって指定されるパラメータであり、耐力壁間の距離によって決まります。
- ビームの断面 - その幅と高さ、および特定の曲げ荷重に対する耐性を向上させるために、高さは常に大きくする必要があります。
- 木材の種類 - ビームの可塑性とたわみの深さ、それに応じて可能な最大荷重はそれに依存します。
- 予想される負荷 - 標準から取得され、部屋のタイプと居住者の数によって異なります。
初期データに加えて、計算機には変数 - 木材ピッチが含まれています。 値を変更することで、以下を選択できます。 最良の選択肢梁の配置。 計算機には、選択した各パラメーターに固有の参照値が含まれています。
- 破断力はビームにかかる一定の荷重の大きさであり、それに達すると崩壊が発生します。これはビームの寸法によって異なります。
- 分散力 - 予想される荷重の大きさに依存します。
- ミリメートル単位のたわみ - 最大許容変形量はビームの長さに依存します。値は比較のために与えられており、計算されたたわみを超えてはなりません。
- たわみをミリメートル単位で計算 - 木材の種類によって異なります。
その結果、すべてのデータを入力した後、計算機はユーザーが指定したパラメータに対してたわみと強度の余裕があるかどうかを報告します。 予備がある場合はビームを使用できますが、負荷を超えた場合はパラメータの 1 つを調整する必要があります。 参考までに、計算機はビーム自体のトルクや質量などの値を提供します。 最初のパラメータは一般的な開発にとって興味深いものですが、木材を建設現場に運ぶコストは重量に依存するため、重量を知っておくと便利です。
計算の許容誤差
オンライン計算機は、耐荷重木製床梁を計算して公差を特定します。 選択の結果、安全マージンやたわみマージンなどの定義が得られ、複数の単位で表現されます。 言い換えれば、結果の安全域が大きいほど良いということです。 ただし、合理的な構造とコストの超過を回避するには、係数値を 1.5 から 3 にするように努める必要があります。
