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Qué carga puede soportar una viga de 50 a 100. Cálculo de la capacidad portante y flecha de vigas de madera. Sección transversal y otros parámetros

Las vigas del piso o los troncos del techo son la estructura de soporte de la casa, así que antes de comenzar a montar el piso, inicie sesión Casa de registro en casa o baños, le recomendamos encarecidamente que tenga especial cuidado acercarse a la elección del material. Y calcular correctamente estructura del tejado.

Para la fabricación de revestimientos para pisos, es mejor utilizar material seco de primera calidad impregnado con una composición ignífuga.

Las vigas se incrustan con mayor frecuencia:

Cómo garantizar la resistencia de los pisos y la fácil instalación

Habiendo marcado previamente los lugares para las vigas de amarre, se hacen cortes en el tronco y ajustado las vigas se insertan en ellos a una distancia de unos 600 mm entre sí. Tal distancia entre las vigas proporciona la resistencia necesaria de los pisos. La mayoría de los tipos de aislamiento se fabrican con exactamente 600 mm de ancho, lo que proporciona una instalación conveniente de aislamiento térmico y acústico. Con este método de montaje del tronco, no es necesario fijarlos adicionalmente a la pared.

Los troncos de piso también se pueden montar después de ensamblar la casa de troncos, fijándolos en la pared con soportes y tornillos especiales. En mercado de la construcción ya disponibleGran variedad de sujetadores. pero mas correcto confiable método de instalación - el primero!

Dudas que surgen durante el proceso de construcción

Durante la construcción casa de troncos, baños de troncos Naturalmente, surgen preguntas: ¿Qué sección se debe cortar en las vigas del piso (piso, techo)? ¿Qué tipo de carga pueden soportar? troncos de madera(vigas)? Cual longitud máxima vigas es posible para qué sección del tablero, viga, tronco?

Según la tabla a continuación, es fácil calcular la sección transversal del tronco, según su longitud. Los datos se dan para tramos estándar con un ancho de 2 a 6 metros, con una frecuencia de ajuste de retraso de 600 mm (la distancia entre los retrasos es de 600 mm) La carga estimada es de 300 kg por 1 sq. metro. La tabla muestra las cargas de rotura de estos troncos en kg por metro cuadrado.

En pocas palabras, los números sobre un fondo de color son la carga en kilogramos por 1 m2, en la que el techo simplemente se romperá. Pero para que el piso no "salte", también hay un indicador de la flexión de la viga. Fondo azul: el piso no "brillará", amarillo: el máximo permitido y fondo rojo, el piso se hundirá con una carga de 300 kg más tasa permitida.

Tabla para calcular la carga de rotura (kg / m2) en los troncos (vigas) de los pisos de una casa de troncos.

longitud del registro m 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
sección transversal del tronco mm
Tablero 100x50 733 587 489 419 367 326 293 267 244
Tablero 150x50 1650 1320 1100 943 825 733 660 600 500
Tablero 200x50 2933 2347 1956 1676 1467 1304 1173 1067 978
Haz 200x100 5867 4693 3911 3352 2933 2607 2347 2133 1956
Haz 200x200 11733 9387 7822 6705 5867 5215 4693 4267 3911
Registro 200 6912 5529 4608 3949 3456 3072 2765 2513 2304
Registro 220 9199 7359 6133 5257 4600 4089 3680 3345 3066

color azul resaltado en la tabla valores con margen de seguridad

en amarillo los valores están resaltados en la tabla máximo permitido para la deflexión de vigas para estas condiciones

en rojo se destacan los valores desviación inadmisible(más del doble de la norma permitida) de vigas para estas condiciones.

Nota: también se puede dar rigidez adicional a la viga empalmando dos o más tablas de espesor.

Hoy en día, se utiliza una variedad de materiales para la construcción, pero las vigas de madera son las más demandadas. Se utilizan para la construcción del sistema de trusses, para la organización de pisos de áticos, sótanos y entre pisos. Exactamente estructuras de madera utilizado en la construcción del piso en los troncos. Este material es duradero, capaz de soportar numerosas cargas, respetuoso con el medio ambiente y de coste relativamente bajo. Si se utiliza una viga de madera, primero es necesario realizar cálculos con respecto a su longitud. Si no hay experiencia, es mejor confiar el trabajo a especialistas.

Cargas sobre estructuras de madera

Si se utilizan vigas de piso, se debe tener en cuenta cuál será la carga en general. Esto tiene en cuenta:

  • peso propio de una viga de madera;
  • peso del relleno entre vigas, es decir, aislamiento, impermeabilización y otras cosas;
  • revestimiento.

El cálculo se lleva a cabo teniendo en cuenta qué tipo de aislamiento se usa, qué paso de las vigas se toma (la cantidad de material depende de esto). El tema del aislamiento debe tomarse en serio. Ático frío conducirá a un aumento en los costos de calefacción, esto es aproximadamente el 15% de los costos adicionales. Para aislar el ático, puede comprar fibra de vidrio o losas de basalto. Son relativamente ligeros y se instalan rápidamente.

Se tiene en cuenta el peso de muebles, equipos y personas. Por lo general, el valor se toma como un promedio de 50 kg / m² para el dobladillo y el relleno entre vigas. La carga operativa según SNiP 2.01.07-85 para superposición en este caso será igual a:

70 * 1,3 = 90 kg/m², mientras que

"70" es el estándar y 1,3 es el llamado factor de seguridad.

El valor total es:

50 + 90 = 130 kg/m².

El valor debe redondearse, la cifra es 150. Si se compra material pesado para el aislamiento, entonces significado general Será diferente. Será de 245 o 250 kg/m².

50 + 1,3 * 150, donde 150 kg/m² es el valor estándar.

Si el ático se usa como espacio habitable, entonces nivel calculado la carga sube ya hasta 350 kg/m².

Esto no debe olvidarse, de lo contrario, el diseño no resultará tan fuerte como es necesario. Para entrepisos ordinarios, se utiliza un valor estándar de 350-400 kg / m².

Sección transversal y otros parámetros

Para medir la sección transversal de vigas de madera, datos como:

Tabla 1. Elección de la sección de los sistemas de truss.

  • longitud del producto para el dispositivo superpuesto - L;
  • altura del producto - h;
  • ancho de haz - s.

Para trabajos de construcción, se recomienda utilizar productos sección rectangular, mientras que el alto y el ancho deben estar en una proporción de 1,4:1. Altura óptima debe ser de 100-300 mm, y el ancho - 40-200 mm (dependiendo del propósito de colocar el material). Al elegir una altura, es necesario centrarse en qué tipo de aislante térmico se comprará, ya que después de colocarlo debe quedar al ras de la superficie, no formar cavidades ni espacios después de coser.

Si se usan troncos para el trabajo, es mejor tomar un diámetro igual a 110-300 mm; este es el más tamaño óptimo. Al construir un piso de vigas de madera, se debe prestar atención a cuál será el paso de colocación. Puede ser igual a 30-120 cm, todo depende de las características de la estructura futura y las cargas esperadas. A menudo, el paso se elige en función de cuál será el aislamiento. Para construir una casa con tecnología de marco, debe ser igual al paso usado de los bastidores. Por ejemplo, si los bastidores verticales de las paredes se montan en incrementos de 60 cm, la distancia entre los rezagos se hace igual a 60 cm.

¿Cómo se calculan los datos? Existen estándares especialmente desarrollados, según los cuales se realiza cualquier cálculo. Al usarlos, debe recordarse que la desviación para un techo entre pisos puede ser 1/350, y para un ático, 1/200 de la longitud del producto.

Tabla 2. Secciones admisibles de vigas de pisos intermedios y áticos, según el tramo con una carga de 400 kg por 1 m2.

Por ejemplo, cuando se realiza un cálculo teniendo en cuenta la sección de la viga, se observan los siguientes pasos y luces:

  • sección viga de madera 75*100 mm, paso - 60 cm, tramo - 200 cm;
  • 75*150 mm, paso - 100 cm, tramo - 200 cm;
  • 75*200 mm, lapso - 200 cm, etc.

Estos datos se utilizan cuando se construye un entrepiso con una carga planificada de 400 kg/m². Si está en el nivel de 150-350 kg / m² para el piso del ático (con menos frecuencia entre pisos), entonces debe tomar los siguientes datos:

  • carga 150 kg/m², luz 300 cm, sección de viga 50*140 mm;
  • 200 kg / m², luz - 300 cm, sección de viga 50 * 160 mm, etc.

Estos datos se muestran en la tabla 1.

Si se utilizarán troncos para la construcción del piso, entonces los datos indicados en la tabla 2 (con un peso de 400 kg / m²) se utilizan para el cálculo. Al utilizar los datos proporcionados para el cálculo, debe recordarse que los productos deben tomarse enteros, sin defectos, incluidas grietas, podredumbre, nudos caídos.

Cuando se utilizan vigas de madera para la construcción, se debe prestar la máxima atención a los cálculos. Se trata del cálculo de la sección y del paso del solape, correspondiente a su longitud del vano. Es necesario realizar todos los cálculos de inmediato, no olvide que para las estructuras del ático, el sótano y entre pisos, las cargas serán completamente diferentes.

Las vigas en la casa generalmente se denominan sistema de viga o se superponen, y para obtener diseño robusto que se puede operar sin ninguna preocupación, es necesario utilizar calculadora de haz.

¿En qué se basa la calculadora de haz?

Cuando las paredes ya están debajo del segundo piso o debajo del techo, es necesario hacer, en el segundo caso, convirtiéndose suavemente en patas de viga. En este caso, los materiales deben seleccionarse de modo que la carga sobre el ladrillo o paredes de troncos no excedía lo permitido y la resistencia de la estructura estaba en el nivel adecuado. Por lo tanto, si va a utilizar madera, debe elegir las vigas adecuadas, hacer cálculos para averiguar el grosor deseado y la longitud suficiente.

La flacidez o destrucción parcial del techo puede ser diferentes razones por ejemplo, separación entre viguetas demasiado grande, deflexión de los travesaños, área de sección transversal demasiado pequeña o defectos en la estructura. Para excluir posibles excesos, debe averiguar la carga estimada en el piso, ya sea en el sótano o entre pisos, después de lo cual usamos la calculadora de vigas, teniendo en cuenta su propia masa. Este último puede variar en dinteles de hormigón, cuyo peso depende de la densidad del refuerzo, para madera y metal, con cierta geometría, la masa es constante. Una excepción es la madera húmeda, que no se utiliza en trabajo de construcción sin secado previo.

Sobre sistemas de vigas en forjados y estructuras de techo ejercer una carga de fuerzas que actúan sobre la flexión de la sección, sobre la torsión, sobre la desviación a lo largo de la longitud. Para las vigas, también es necesario prever cargas de nieve y viento, que también crean ciertas fuerzas aplicadas a las vigas. También debe determinar con precisión el paso requerido entre los puentes, ya que también un gran número de las barras transversales darán lugar a un exceso de masa del piso (o techo), y muy poca, como se mencionó anteriormente, debilitará la estructura.

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Cómo calcular la carga en la viga del piso.

La distancia entre las paredes se llama tramo, y hay dos de ellas en una habitación, y un tramo será necesariamente más pequeño que el otro si la forma de la habitación no es cuadrada. Puentes entre pisos o piso del ático debe colocarse a lo largo de un tramo más corto, cuya longitud óptima es de 3 a 4 metros. En mayor distancia se pueden requerir vigas tamaños personalizados, lo que dará lugar a alguna fluctuación del suelo. La mejor salida en este caso sería utilizar travesaños metálicos.

En cuanto a la sección transversal de una viga de madera, existe cierta norma que exige que los lados de la viga estén en una proporción de 7:5, es decir, la altura se divide en 7 partes, y 5 de ellas deben formar el ancho del perfil. En este caso, se excluye la deformación de la sección, pero si se desvía de los indicadores anteriores, entonces con un ancho que excede la altura, obtendrá una desviación o, en caso de una discrepancia inversa, una curva hacia un lado. Para evitar que esto suceda debido a la longitud excesiva de la viga, debe saber cómo calcular la carga en la viga. En particular, la deflexión permitida se calcula a partir de la relación con la longitud del saltador, como 1:200, es decir, debe ser de 2 centímetros por 4 metros.

Para que la viga no se hunda bajo el peso de los rezagos y el piso, así como los elementos interiores, puede tallarla varios centímetros desde la parte inferior, dándole la forma de un arco, en cuyo caso su altura debe tener un adecuado margen.

Ahora pasemos a las fórmulas. La misma desviación, que se mencionó anteriormente, se calcula de la siguiente manera: fnorm \u003d L / 200, donde L- la longitud del tramo, y 200 - la distancia permitida en centímetros por cada unidad de hundimiento de la madera. Para viga de hormigón armado, carga distribuida q al que generalmente se equipara 400 kg / m 2, el cálculo del momento de flexión límite se realiza de acuerdo con la fórmula M max \u003d (q · L 2) / 8. En este caso, el número de armaduras y su peso se determina de acuerdo con la siguiente tabla:

Áreas transversales y masas de barras de refuerzo.

Diámetro, mm

Cuadrado sección transversal, cm 2 , con el número de varillas

Peso 1 m lineal, kg

Diámetro, mm

Accesorios de alambre y barra

Cuerdas de siete hilos clase K-7

La carga sobre cualquier viga de material suficientemente homogéneo se calcula mediante una serie de fórmulas. Para empezar, se calcula el momento de resistencia W ≥ M / R. Aquí METRO es el momento flector máximo de la carga aplicada, y R- resistencia de diseño, que se toma de libros de referencia, según el material utilizado. Dado que la mayoría de las vigas tienen forma rectangular, el momento de resistencia se puede calcular de manera diferente: W z \u003d b h 2 / 6, donde b es el ancho de la viga, y h- altura.

Qué más debe saber sobre las cargas de viga

El techo, por regla general, es al mismo tiempo el piso del piso siguiente y el techo del anterior. Por lo tanto, debe hacerlo de manera que no haya riesgo de combinar las habitaciones superiores e inferiores simplemente sobrecargando los muebles. Especialmente tal probabilidad surge cuando el paso entre las vigas es demasiado grande y se abandonan los retrasos (los pisos de tablones se colocan directamente sobre la madera colocada en los vanos). En este caso, la distancia entre los travesaños depende directamente del grosor de las tablas, por ejemplo, si es de 28 milímetros, la longitud de la tabla no debe ser superior a 50 centímetros. En presencia de retrasos, el espacio mínimo entre las vigas puede alcanzar 1 metro.

También debe tener en cuenta la masa utilizada para el piso. Por ejemplo, si las esteras se colocan desde lana mineral, luego un metro cuadrado sótano pesará de 90 a 120 kilogramos, dependiendo del espesor del aislamiento térmico. El hormigón aserrín duplicará la masa de la misma área. El uso de arcilla expandida hará que el piso sea aún más duro, ya que la carga por metro cuadrado será 3 veces mayor que cuando se coloca lana mineral. A continuación, no debemos olvidarnos de la carga útil, que por pisos es de 150 kilogramos por metro cuadrado mínimo. En el ático, es suficiente para aceptar una carga permitida de 75 kilogramos por cuadrado.

Para construir casa de madera es necesario calcular la capacidad portante de una viga de madera. También de particular importancia en la terminología de la construcción es la definición de deflexión.

sin calidad Análisis matemático de todos los parámetros, es simplemente imposible construir una casa desde un bar. Por eso, antes de comenzar la construcción, es extremadamente importante calcular correctamente la flecha vigas de madera. Estos cálculos servirán como garantía de su confianza en la calidad y fiabilidad del edificio.

Lo que se necesita para hacer el cálculo correcto

Calcular la capacidad portante y la flecha de las vigas de madera no es una tarea tan sencilla como podría parecer a primera vista. Para determinar cuántas placas necesita, así como el tamaño que deben tener, debe dedicar mucho tiempo, o simplemente puede usar nuestra calculadora.

Primero, debe medir el tramo que va a cubrir con vigas de madera. Segundo, dale mayor atención método de fijación. Es extremadamente importante la profundidad de los elementos de fijación en la pared. Solo después de eso podrá calcular la capacidad de carga junto con la desviación y una serie de otros parámetros igualmente importantes.

Longitud

Importante ! Si las vigas de madera están incrustadas en las paredes, esto afecta directamente su longitud y todos los cálculos posteriores.

Al calcular, el material del que está hecha la casa es de particular importancia. Si es un ladrillo, las tablas se montarán dentro de los nidos. La profundidad aproximada es de unos 100-150 mm.

Cuando se trata de edificios de madera los parámetros según SNiPs varían mucho. Ahora suficiente profundidad de 70-90 mm. Naturalmente, esto también cambiará la capacidad de carga final.

Si se utilizan abrazaderas o soportes durante la instalación, la longitud de los troncos o tablas corresponde a la abertura. En pocas palabras, calcule la distancia de pared a pared y al final podrá averiguar la capacidad de carga de toda la estructura.

Importante ! Cuando se forma la pendiente del techo, los troncos se sacan de las paredes entre 30 y 50 centímetros. Esto debe tenerse en cuenta al calcular la capacidad de la estructura para soportar cargas.

Desafortunadamente, no todo depende de la imaginación del arquitecto cuando se trata de matemáticas solamente. Para tablas canteadas, la longitud máxima es de seis metros.. De lo contrario, la capacidad de carga disminuye y la deflexión aumenta.

No hace falta decir que ahora no es raro que las casas tengan una luz de 10-12 metros. En este caso, se utiliza madera encolada. Puede ser de viga I o rectangular.. Además, para una mayor fiabilidad, puede utilizar soportes. En su calidad, las paredes o columnas adicionales son ideales.

Consejo ! Muchos constructores, si es necesario, usan cerchas para bloquear un tramo largo.

Información general sobre la metodología de cálculo

En la mayoría de los casos en construcción de poca altura Se utilizan vigas de un solo vano. Pueden ser en forma de troncos, tablas o vigas. La longitud de los elementos puede variar en un amplio rango. En la mayoría de los casos, depende directamente de los parámetros de la estructura que va a construir.

Atención ! La calculadora de deflexión presentada al final de la página le permitirá calcular todos los valores en un tiempo mínimo. Para utilizar el programa, basta con introducir los datos básicos.

Role elementos de carga en el diseño realizar barras de madera, cuya altura de sección es de 140 a 250 mm, el espesor se encuentra en el rango de 55-155 mm. Estos son los parámetros más utilizados al calcular la capacidad portante de las vigas de madera.

A menudo constructores profesionales para fortalecer la estructura, se utiliza un esquema de montaje de viga transversal. Esta técnica es la que da mejor resultado en costo mínimo tiempo y materiales.

Si consideramos la longitud del tramo óptimo al calcular la capacidad de carga de las vigas de madera, es mejor limitar la imaginación del arquitecto en el rango de dos metros y medio a cuatro metros.

Atención ! La mejor sección para las vigas de madera es el área en la que la altura y el ancho se relacionan como 1,5 a 1.

Cómo calcular la capacidad de carga y la deflexión

Vale la pena reconocer que durante muchos años de práctica en el sector de la construcción, se ha desarrollado un cierto canon, que se usa con mayor frecuencia para calcular la capacidad de carga:

H/M<=Rд

Vamos a descifrar el valor de cada variable en la fórmula:

  • Carta METRO al principio de la fórmula indica el momento flector. Se calcula en kgf*m.
  • W significa momento de resistencia. Unidades cm 3 .

El cálculo de la flecha de una viga de madera es parte de la fórmula anterior. Carta METRO nos apunta a este indicador. Para averiguar el parámetro, se utiliza la siguiente fórmula:

M=(ql 2)/8

Solo existen dos variables en la fórmula de cálculo de la flecha, pero son las que determinan en mayor medida cuál será finalmente la capacidad portante de una viga de madera:

  • Símbolo q muestra la carga que el tablero puede soportar.
  • A su vez, la letra yo es la longitud de una viga de madera.

Atención ! El resultado del cálculo de la capacidad portante y la deflexión depende del material del que está hecha la viga, así como del método de procesamiento.

¿Qué tan importante es calcular correctamente la deflexión?

Este parámetro es extremadamente importante para la resistencia de toda la estructura. El hecho es que la estabilidad de la viga por sí sola no es suficiente para un servicio prolongado y confiable, porque con el tiempo puede aumentar su deflexión bajo carga.

La desviación no solo estropea el aspecto estético del suelo. Si este parámetro supera 1/250 de la longitud total del elemento de suelo, entonces la probabilidad de una emergencia se multiplicará por diez.

Entonces, ¿por qué necesitas una calculadora?

La calculadora que se presenta a continuación le permitirá calcular instantáneamente la deflexión, la capacidad de carga y muchos otros parámetros sin el uso de fórmulas y cálculos. Solo unos segundos y los datos de tu futuro hogar estarán listos.