Cálculo de vigas de madeira-calculadora online

Viga – é um elemento de construção de estruturas de suporte de carga, que é amplamente utilizado para a construção de pisos intercalados. As sobreposições, por sua vez, são projetadas para separar a altura das salas adjacentes, bem como aceitar cargas estáticas e dinâmicas de objetos interiores, equipamentos, pessoas, etc.

Na maioria dos casos, para a construção de casas particulares, são utilizadas vigas de madeira feitas de madeira maciça, troncos, tábuas coladas ou folheados. Esses materiais, com a seleção correta de parâmetros, são capazes de fornecer a resistência e rigidez necessárias da base, que é a chave para a durabilidade do edifício.

Sugerimos que você execute cálculo on-line do feixe de sobreposição para resistência e flexão. escolha sua seção transversal e determine o passo entre as vigas. Você também receberá um conjunto de desenhos pessoais e um modelo 3D para uma melhor percepção da estrutura que está sendo construída. O programa leva em consideração o SNiP II-25-80 (SP 64.13330.2011) e outras fontes de referência.

Conteúdo

• Instruções para a calculadora
• Cálculo manual das vigas de sobreposição
• Tipos das vigas
• Seleção da seção transversal da viga
• Cálculo da viga-exemplo
• Comprimento da viga
• Determinação da carga de projeto
• Momento de flexão máximo
• Momento de resistência necessário
• Momento de resistência do feixe de sobreposição
• Cálculo da viga para resistência
• Cálculo da viga por deflexão (flexão)
• Parâmetros finais da viga
• Método de cálculo de vigas de sobreposição de vigas coladas e troncos cortados

Instruções para a calculadora

Nosso serviço oferece uma escolha de dois tipos de cálculo de vigas de piso de extensão única. No primeiro caso, você é oferecido calcular a seção transversal da viga com um passo conhecido entre eles, no segundo caso, você pode descubra o valor recomendado do passo entre as vigas com as características da seção selecionada. Analisaremos o trabalho da calculadora usando um exemplo em que sua tarefa é encontrar a seção transversal da viga.

Para o cálculo, você precisará conhecer vários parâmetros iniciais obrigatórios. Primeiro de tudo, estas são as características da própria Viga:

• largura da seção (Espessura), mm;
• comprimento do vão da viga (na imagem BLN), m;
• tipo da madeira (pinho, abeto, larício…);
• classe da madeira (1/Q26, 2/Q24, 3 / Q16);
• impregnação (existe, não).

Em seguida, você precisa especificar as condições em que a sobreposição será operada:

• condições de temperatura (<35 °C.. > 50 °C);
• modo húmido;
• cargas elevadas constantes estão presentes ou não.

Depois disso, configure o design e preencha os campos da calculadora:

• o comprimento da parede da casa no interior, m;
• passo entre as vigas, cm;
• comprimento total da viga (na imagem BFL), m;
• carga do feixe, kg / m² ;
• deflexão máxima nas frações do vão.

Se necessário, insira o custo de um metro cúbico de madeira para descobrir o custo total de toda a madeira serrada.

Além disso, observe que geralmente o passo da viga não é inferior a 0,3 m, pois isso é impraticável do ponto de vista econômico e superior a 1,2 m, pois é possível a deflexão do piso áspero com todas as conseqüências.

Quando você pressiona o botão «Calcular", o serviço calculará a viga on-line e exibirá os valores recomendados da seção da viga selecionada na tela.

Além disso, no bloco "resultados do cálculo", você pode descobrir:

• parâmetros da viga ao calcular a resistência;
• parâmetros da viga ao calcular a deflexão;
• deflexão máxima da viga, veja

Cálculo das vigas de sobreposição

O cálculo independente de uma viga de piso de madeira é uma ocupação longa e tediosa que exige que você conheça o básico das disciplinas de engenharia e do sopromat. Sem certas habilidades e conhecimentos, escolher manualmente o material, calcular a seção ou o passo necessário da viga não é apenas difícil, mas às vezes impossível. No entanto, tentaremos falar sobre as principais características necessárias para cálculos e em qual algoritmo nossa calculadora funciona.

Tipos das vigas

Atualmente, as vigas de madeira usadas para fazer pisos podem ser divididas em dois tipos fundamentalmente diferentes:

• inteiriço;
• colados.

Com base no nome, fica claro que, no primeiro caso, será um pedaço sólido de madeira de um determinado tipo de seção transversal (na maioria das vezes é uma viga em 2 ou 4 bordas); no segundo caso, é uma viga colada de tábuas ou folheados LVL.

Apesar do baixo custo, por várias razões objetivas, vigas de madeira maciça são usadas cada vez menos recentemente. Os indicadores qualitativos deste material são significativamente inferiores à madeira colada: um baixo módulo elástico contribui para o aparecimento de grandes deflexões no meio do vão (isso se torna especialmente perceptível quando a distância entre as paredes de suporte é superior a 4 metros), rachaduras longitudinais aparecem nas vigas quando secas, o que leva a uma diminuição no momento de inércia da deflexão, a

Graças à tecnologia moderna, vigas coladas não têm desvantagens semelhantes. A sua estrutura é homogêneo e fibras orientadas em todas as direções – aumenta a resistência geral e o módulo de elasticidade do material, ele recebe proteção contra rachaduras e, em especial impregnação oferece um maior nível de segurança contra incêndios e resistência à umidade. Essas vigas podem ser usadas em aberturas de 6 a 9 me podem ser consideradas como um análogo completo do piso de ferro.

Viga de madeira maciça

Feixe colado das placas

Feixe de folheado colado

Tronco aparado

Seleção da seção transversal da viga

Para escolher manualmente a seção transversal da viga, você precisa ter uma enorme quantidade de conhecimento no campo do sopromat, porque precisará colocar em prática um grande número de fórmulas e coeficientes; portanto, para um mestre iniciante, essa é uma tarefa bastante difícil e não completamente irracional. Nossa calculadora deve ajudar a fazer um cálculo aproximado do piso de madeira e economizar uma quantidade significativa de tempo. No entanto, o Usuário deve entender que nenhum programa substituirá um especialista real, pois o princípio de operação do serviço é baseado no processamento de valores tabulares padrão e não pode levar em consideração situações específicas.

Cálculo da viga-exemplo

O algoritmo do programa para o cálculo de vigas é baseado no SP 64.13330.2011 (versão atualizada do SNiP II-25-80). Para maior clareza, analisaremos o cálculo de uma viga de extensão única para deflexão e resistência no exemplo, descrevendo brevemente as etapas básicas de cálculo e fórmula.

Comprimento da viga

O comprimento estimado da viga é determinado pelo valor do comprimento do vÃo e pela margem para colocá-los na parede.

Descobrir o comprimento entre os vãos não é difícil – com a ajuda de uma fita métrica, meça a distância que precisa ser coberta com vigas e adicione o valor de vedação aos "ninhos" igual a 300 mm (150 mm por lado) ou mais ao número resultante.

No caso em que você pretende fixar as vigas em suportes de metal especiais, o comprimento do vão será igual ao comprimento da viga.

Determinação da carga de projeto

Para calcular corretamente a carga em uma viga de madeira, é necessário determinar todos os tipos de efeitos no piso.

A quantidade de carga pode ser encontrada de duas maneiras: usar Snip 2.01.07-85* carga e impacto e com sua ajuda, calcule todos os coeficientes necessários manualmente e adicione-os, ou você pode obter dados normativos dos livros de referência. Se você fizer todos os cálculos corretamente, a primeira opção será mais precisa, mas ninguém está seguro de que, ao executar cálculos longos e volumosos, um erro não será cometido.

Portanto, para obter um cálculo aproximado, é mais aconselhável tomar valores padrão e aplicá-los nas fórmulas subsequentes. De acordo com os livros de referência, para pisos entre andares, a carga estimada é geralmente de 400 kg / m². e para sótãos – 200 kg / m².

Momento de flexão máximo

Momento de flexão – o momento das forças externas em relação ao eixo neutro da seção transversal de uma viga ou outro sólido, caso contrário, em palavras simples, é o produto da força no ombro.

O momento de flexão máximo, respectivamente, assume o maior valor que um determinado corpo pode suportar sem violar a integridade.

Se uma carga uniformemente distribuída agir sobre o feixe (este é o caso implementado na calculadora), o valor do momento de flexão máximo será igual a:

• q-quantidade de carga por sobreposição;
• l - o valor do vão da sobreposição.

Momento de resistência necessário

Momento de resistência - é a capacidade do material de exercer resistência à flexão, alongamento ou compressão. Para determinar esse valor para uma viga de madeira, você precisa usar a fórmula pronta:

• M_max - magnitude do momento fletor máximo;
• R – o valor da resistência calculada da madeira.

Separadamente, você precisa falar sobre tamanho R. Ele tem uma série de fatores de correção que você precisa considerar ao calcular a viga, se você deseja obter o resultado mais preciso possível. A fórmula completa é assim:

• R_que - resistência à flexão calculada da madeira, selecionada dependendo dos valores calculados para pinho, abeto e larício a uma umidade de 12% de acordo com SP 64.13330.2011;
• m_p - relação de transição para outras espécies de madeira;
• m_d - fator de correção aceito no caso em que as cargas contínuas permanentes e temporárias excedem 80% da tensão total de todas as cargas;
• m_t - coeficiente de temperatura;
• m_a - coeficiente aceito no caso em que a árvore é impregnada com retardadores de chama;
• γ_SS - relação da vida útil da madeira.
• ... – existem outros coeficientes menos importantes, mas eles praticamente não são usados nos cálculos, pois o valor da correção é muito insignificante.

Acontece que, de fato,, o valor R é o produto da resistência calculada da Madeira à flexão e várias correções. Na maioria dos casos, para obter um resultado indicativo, essas correções não são levadas em consideração e o valor de R é considerado como R_que.

Momento de resistência do feixe de sobreposição

Dependendo da forma da seção transversal da viga (quadrado, retângulo, círculo, oval)), a fórmula para encontrar o momento real da resistência serão diferentes. Em nossas calculadoras, apenas dois tipos de perfil são usados: um registro retangular e um log cantado. Continuaremos a analisar o algoritmo usando um exemplo de seção retangular:

• b - largura da viga;
• h-altura da viga.

Cálculo da viga para resistência

Para determinar se uma viga é adequada por força ou não, é necessário que o momento de resistência da viga de sobreposição (W), igual ou maior torque necessário (W_requer ):

Mas não podemos calcular o momento real da resistência da viga de sobreposição, pois sua altura não é conhecida. Nesse caso, você precisa usar a força bruta das seções, com base na condição de que a relação altura / largura mais ideal seja 1,4:1, ou simplesmente aceite W = W_requer. devido ao fato de não violarmos as condições de uma determinada fórmula. Além disso, após essas manipulações, o parâmetro h será conhecido.

Cálculo da viga por deflexão (flexão)

A técnica para determinar a deflexão da viga é muito mais simples. Sob carga distribuída, a fórmula é aplicada:

• q-quantidade de carga por sobreposição;
• l - extensão da sobreposição;
• E - módulo elástico;
• I - momento de inércia.

Os dois primeiros parâmetros são conhecidos, o módulo de elasticidade para a madeira é geralmente tomada igual a 100 000 kgf/m2, embora isso não seja sempre o caso, e o momento de inércia, dependendo da forma da seção transversal é calculada de várias fórmulas. Para o retângulo:

• b - largura da viga;
• h-altura da viga.

Reunindo tudo em uma pilha, obtemos a fórmula final para calcular a deflexão da viga:

Depois de obter o valor desejado, você precisa compará-lo com o valor da deflexão permitida (limite) da viga em frações do vão. Esta opção é definida pelo Snip II-25-80 "construção em Madeira»:

Por exemplo, para pisos entre andares com um comprimento de extensão igual a 400 cm, obtemos a condição – 400/250, ou seja, a curva máxima possível nessa situação é de 1,6 cm.

Se o seu valor f exceder, é necessário alterar a seção transversal da viga em uma direção maior, até que seja menor que o valor da deflexão final.

Parâmetros finais da viga

Depois de selecionar a seção transversal ao calcular a resistência e a deflexão/flexão, será possível determinar os parâmetros mínimos permitidos da viga.

Suponha que, com base na força, você tenha uma seção transversal – 165x150 mm e, com base na deflexão – 239x150 mm. Obviamente, em tal situação, o maior valor deve ser escolhido, ou seja, o valor da deflexão, porque se você fizer exatamente o oposto, a sobreposição suportará a carga, mas será muito deformada e nenhum teto plano estará fora de questão.

Como resultado do cálculo da capacidade de carga de uma viga de madeira, usamos uma seção transversal igual a 239x150 mm, mas aqui nos deparamos com outro problema – ninguém produz vigas desse tamanho em massa. Nesse caso, é necessário arredondar para cima, normalmente, um múltiplo de 50 mm, ou seja, uma viga de 250x150 mm é adequada para nós.em algumas situações, você pode entrar em contato com GOST 24454-06, indica todos os tamanhos típicos de materiais.

Método de cálculo de vigas de sobreposição de vigas coladas e troncos cortados

A tecnologia para o cálculo de vigas de piso de vigas coladas praticamente não difere dos produtos de madeira maciça. Todas as etapas do trabalho com a calculadora coincidem e não é necessário inserir coeficientes adicionais, mas ao calcular independentemente a fórmula para encontrar o valor da resistência calculada (R), será necessário adicionar um coeficiente adicional k_w , que leva em consideração a forma e o tamanho da seção transversal.

Por exemplo, para vigas coladas retangulares, as seguintes alterações são aceitas:

Também para áreas de vigas de verniz LVL Ultralam, há mais de um resumo com as características no site do fabricante, na qual, para além valores de R, existe especificações detalhadas do módulo de elasticidade (E) para cada tipo de produto:

No caso do cálculo de um tronco cantado (carroça), as fórmulas iniciais do momento de resistência e do momento de inércia mudam ligeiramente, uma vez que a forma da seção transversal da viga difere da retangular. Além disso, existem diferenças na largura do otes, que pode ser igual a metade ou um terço do diâmetro, o que também leva a uma mudança nos coeficientes iniciais para ambas as fórmulas.