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Calculatrice pour calculer les poutres de plafond. Calcul de la section transversale de la poutre. Quels types de poutres existe-t-il ?

Les poutres de plancher ou les solives de plafond sont structure porteuseà la maison, par conséquent, avant de commencer à installer indépendamment des solives de plancher dans une maison en rondins ou un bain public, nous vous recommandons fortement de faire particulièrement attention aborder le choix du matériau Et calculer correctement construction de plancher.

Pour la fabrication des solives de plancher, il est préférable d'utiliser un matériau sec de première qualité imprégné d'une composition bioprotectrice au feu.

Les poutres sont le plus souvent encastrées :

Comment garantir la solidité des sols et une installation pratique

Après avoir préalablement marqué les endroits où seront insérées les poutres, des coupes sont pratiquées dans la bûche et serré des poutres y sont insérées à une distance d'environ 600 mm les unes des autres. Cette distance entre les poutres assure la résistance nécessaire des planchers. La plupart des types d'isolation sont produits avec exactement 600 mm de large, ce qui garantit une installation pratique de l'isolation thermique et phonique. Avec cette méthode d'installation des bûches, il n'est pas nécessaire de les fixer en plus au mur.

Les solives de plancher peuvent également être montées une fois le cadre assemblé, en les fixant au mur à l'aide de supports et vis spéciaux. Sur marché de la construction disponible dès maintenantune grande variété de dispositifs de fixation. Mais plus correct et fiable méthode d'installation - d'abord !

Problèmes survenant pendant le processus de construction

Lors de la construction maison en rondins, bains publics en rondins Des questions se posent naturellement : dans quelle section dois-je encastrer les poutres de plancher (sol, plafond) ? Quelle charge peuvent-ils supporter ? solives en bois(poutres) ? Quelle est la longueur maximale de poutre possible pour quelle section de planche, de poutre ou de rondin ?

Sur la base du tableau ci-dessous, il est facile de calculer la section transversale de la bûche, en fonction de sa longueur. Les données sont données pour des travées standards d'une largeur de 2 à 6 mètres, avec une fréquence de décalage tous les 600 mm (distance entre les décalages 600 mm) Charge de conception 300 kg par 1 m². mètre. Le tableau indique les charges de rupture de ces bûches en kg par mètre carré.

En termes simples, les chiffres sur fond coloré représentent la charge en kilogrammes par m2 à laquelle le plafond se brisera tout simplement. Mais afin d'éviter que le sol ne « rebondisse », il existe également un indicateur de flexion de la poutre. Fond bleu - le sol ne "ressort" pas, jaune - maximum autorisé, et fond rouge le sol s'affaissera sous une charge de 300 kg de plus norme admissible.

Tableau de calcul de la charge destructrice (kg/m2) sur les solives (poutres) des planchers d'une maison en rondins.


longueur du journal m	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
section de bûche mm
Planche 100x50	733	587	489	419	367	326	293	267	244

Planche 150x50	1650	1320	1100	943	825	733	660	600	500

Planche 200x50	2933	2347	1956	1676	1467	1304	1173	1067	978

Faisceau 200x100	5867	4693	3911	3352	2933	2607	2347	2133	1956

Faisceau 200x200	11733	9387	7822	6705	5867	5215	4693	4267	3911

Journal 200	6912	5529	4608	3949	3456	3072	2765	2513	2304

Journal 220	9199	7359	6133	5257	4600	4089	3680	3345	3066

Bleu sont mis en évidence dans le tableau valeurs avec marge de sécurité

Jaune les valeurs sont mises en évidence dans le tableau maximum autorisé par déflexion du faisceau pour ces conditions

En rouge les valeurs sont mises en avant inacceptable pour la déviation(plus de deux fois la norme admissible) des poutres pour ces conditions.

Remarque : une rigidité supplémentaire peut également être donnée à la poutre en assemblant deux ou plusieurs planches en épaisseur.

Sous l'action d'une charge, les poutres en bois peuvent subir des déformations assez importantes, ce qui perturbe leur fonctionnement normal. Par conséquent, en plus des calculs pour le premier groupe d'états limites (résistance), il est nécessaire d'effectuer des calculs de poutres en bois pour le deuxième groupe, c'est-à-dire

le long des déviations. Le calcul de la flèche des poutres en bois est effectué sous l'action de charges standards. La charge standard est obtenue en divisant la charge de conception par le facteur de sécurité de charge.

Le calcul de la charge standard sera effectué automatiquement dans le service de calcul des poutres en bois. Le fonctionnement normal des poutres est possible si la déflexion calculée Poutre en bois ne dépasse pas la flèche établie par les normes. Documents réglementaires des exigences constructives et esthétiques-psychologiques ont été établies.

Présenté dans SP64.13330.2011 « STRUCTURES EN BOIS » Tableau 19 Éléments structurels Limiter les flèches en fractions de portée, pas plus de 1 Poutres pour planchers inter-étages 2 Poutres planchers de grenier 3 Revêtements (sauf noues) : a) pannes, chevrons b) poutres en porte-à-faux c) fermes, poutres lamellées (sauf noues) d) dalles e) liteaux, planchers 4 Éléments porteurs des noues 5 Panneaux et éléments à pans de bois 1/2501/2001/2001 /1501/3001/250 1/1501/4001/250

1. Exigences esthétiques et psychologiques liées aux flèches des poutres en bois.

Présenté dans SP20.13330.2011 « CHARGES ET IMPACTS » Annexe E.2

Eléments de structureDéflexions limites verticales 2 Poutres, fermes, traverses, pannes, dalles, platelage (y compris les nervures transversales des dalles et du platelage) : a) revêtements et planchers apparents, d'une portée de l, m : l<1 l<3 l<6 l<12 l<24 1/1201/150 1/2001/2501/300В случае если балка скрыта (к примеру, под подшивным потолком) то соблюдение эстетико-психологических требований не является обязательным. В данном случае необходимо выполнить расчет прогибов балкина соблюдение только конструктивных требований по прогибам.

Pour construire une maison en bois, il est nécessaire de calculer la capacité portante d’une poutre en bois. La définition de la flèche revêt également une importance particulière dans la terminologie de la construction.

Sans une analyse mathématique de haute qualité de tous les paramètres, il est tout simplement impossible de construire une maison en bois. C'est pourquoi, avant de commencer la construction, il est extrêmement important de calculer correctement la flèche des poutres en bois. Ces calculs seront le gage de votre confiance dans la qualité et la fiabilité du bâtiment.

Ce qui est nécessaire pour faire le bon calcul

Le calcul de la capacité portante et de la flèche des poutres en bois n'est pas une tâche aussi simple qu'il y paraît à première vue. Pour déterminer le nombre de planches dont vous avez besoin, ainsi que leur taille, vous devez passer beaucoup de temps, ou vous pouvez simplement utiliser notre calculatrice.

Tout d’abord, vous devez mesurer la portée que vous allez recouvrir de poutres en bois.

Deuxièmement, portez une attention particulière à la méthode de fixation. La profondeur à laquelle les éléments de fixation s'enfonceront dans le mur est extrêmement importante. Ce n'est qu'après cela que vous pourrez calculer la capacité portante ainsi que la flèche et un certain nombre d'autres paramètres tout aussi importants.

Longueur

Ce paramètre est déterminé par la longueur de la travée. Cependant, ce n'est pas tout. Vous devez effectuer le calcul avec une certaine marge.

Important! Si des poutres en bois sont encastrées dans les murs, cela affecte directement leur longueur et tous les calculs ultérieurs.

Lors du calcul, le matériau à partir duquel la maison est fabriquée revêt une importance particulière. S'il s'agit de brique, les planches seront montées à l'intérieur des nids. La profondeur approximative est d'environ 100 à 150 mm.

Lorsqu'il s'agit de bâtiments en bois, les paramètres selon les SNiP varient considérablement. Désormais, une profondeur de 70 à 90 mm suffit. Bien entendu, cela modifiera également la capacité portante finale.

Si des pinces ou des supports sont utilisés pendant le processus d'installation, la longueur des bûches ou des planches correspond à l'ouverture. En termes simples, calculez la distance d'un mur à l'autre et vous pourrez éventuellement connaître la capacité portante de l'ensemble de la structure.

Important! Lors de la formation de la pente du toit, les bûches sont portées au-delà des murs de 30 à 50 centimètres. Ceci doit être pris en compte lors du calcul de la capacité d'une structure à résister aux charges.

Malheureusement, tout ne dépend pas de l’imagination de l’architecte lorsqu’il s’agit exclusivement de mathématiques. Pour les planches bordées, la longueur maximale est de six mètres. Sinon, la capacité portante diminue et la flèche devient plus importante.

Il va sans dire qu'il n'est plus rare que les maisons aient une portée de 10 à 12 mètres. Dans ce cas, du bois lamellé-collé est utilisé.

Il peut s'agir d'une poutre en I ou rectangulaire. Vous pouvez également utiliser des supports pour une plus grande fiabilité. Des murs ou des colonnes supplémentaires sont idéaux à ces fins.

Conseil! De nombreux constructeurs, si nécessaire, utilisent des fermes pour couvrir une longue portée.

Informations générales sur la méthodologie de calcul

Dans la plupart des cas, les poutres à travée unique sont utilisées dans les constructions de faible hauteur.

Ils peuvent se présenter sous forme de rondins, de planches ou de poutres. La longueur des éléments peut varier dans une large mesure. Dans la plupart des cas, cela dépend directement des paramètres de la structure que vous allez construire.

Attention! Le calculateur de calcul des poutres pour la déflexion présenté en fin de page vous permettra de calculer toutes les valeurs en un minimum de temps. Pour utiliser le programme, il vous suffit de saisir des données de base.

Le rôle des éléments porteurs dans la structure est assuré par des blocs de bois dont la hauteur de section varie de 140 à 250 mm et l'épaisseur est comprise entre 55 et 155 mm. Ce sont les paramètres les plus couramment utilisés lors du calcul de la capacité portante des poutres en bois.

Très souvent, les constructeurs professionnels utilisent un schéma d'installation de poutres transversales pour renforcer la structure. C'est cette technique qui donne les meilleurs résultats avec un minimum de temps et de matériel.

Si l’on considère la longueur de la portée optimale lors du calcul de la capacité portante des poutres en bois, il est alors préférable de limiter l’imagination de l’architecte entre deux mètres et demi et quatre mètres.

Attention! La meilleure section transversale pour les poutres en bois est considérée comme une zone dont la hauteur et la largeur ont un rapport de 1,5 à 1.

Comment calculer la capacité portante et la flèche

Il convient de reconnaître qu'au cours de nombreuses années de pratique dans le métier de la construction, un certain canon a été développé, qui est le plus souvent utilisé pour calculer la capacité portante :

Décryptons la signification de chaque variable dans la formule :

La lettre M au début de la formule indique le moment de flexion. Il est calculé en kgf*m. W désigne le moment de résistance. Unités cm3.

Le calcul de la flèche d'une poutre en bois fait partie de la formule présentée ci-dessus. La lettre nous parle de cet indicateur. Pour connaître le paramètre, utilisez la formule suivante :

Il n'y a que deux variables dans la formule de calcul de la flèche, mais ce sont celles qui déterminent le plus quelle sera finalement la capacité portante d'une poutre en bois :

Le symbole q indique la charge que la planche peut supporter. À son tour, la lettre l représente la longueur d'une poutre en bois.

Attention! Le résultat du calcul de la capacité portante et de la flèche dépend du matériau à partir duquel la poutre est fabriquée, ainsi que de la méthode de son traitement.

Dans quelle mesure est-il important de calculer correctement la flèche ?

Ce paramètre est extrêmement important pour la résistance de l’ensemble de la structure. Le fait est que la durabilité du bois à elle seule ne suffit pas pour un service long et fiable, car avec le temps, sa déformation sous charge peut augmenter.

La déviation ne gâche pas seulement l'aspect esthétique du plafond. Si ce paramètre dépasse 1/250 de la longueur totale de l'élément de sol, la probabilité d'une situation d'urgence sera alors décuplée.

Alors pourquoi avez-vous besoin d’une calculatrice ?

Le calculateur présenté ci-dessous vous permettra de calculer instantanément la flèche, la capacité portante et de nombreux autres paramètres sans utiliser de formules ni de calculs. Quelques secondes seulement et les données de votre future maison seront prêtes.

Dans la construction moderne sur mesure, les poutres en bois sont utilisées dans presque tous les projets. Il est presque impossible de trouver un bâtiment qui n’utilise pas de parquet. Les poutres en bois sont utilisées à la fois pour le revêtement de sol et comme éléments porteurs, comme supports pour les planchers inter-étages et les combles.

On sait que les poutres en bois, comme toutes les autres, peuvent se plier sous l'influence de diverses charges.

Cette valeur - la flèche de flèche - dépend du matériau, de la nature de la charge et des caractéristiques géométriques de la structure. Une légère déviation est tout à fait acceptable. Lorsque nous marchons, par exemple, sur un parquet, nous sentons le sol rebondir légèrement, mais si de telles déformations sont insignifiantes, cela ne nous dérange pas beaucoup.

La déviation autorisée est déterminée par deux facteurs :

La déflexion ne doit pas dépasser les valeurs admissibles calculées. La déflexion ne doit pas gêner le fonctionnement du bâtiment.

Pour savoir dans quelle mesure les éléments en bois se déformeront dans un cas particulier, vous devez effectuer des calculs de résistance et de rigidité. Les calculs détaillés et détaillés de ce type sont l'œuvre d'ingénieurs civils, cependant, ayant des compétences en calculs mathématiques et connaissant quelques formules du cours sur la résistance des matériaux, il est tout à fait possible de calculer indépendamment une poutre en bois.

Tout bâtiment doit être durable.

C'est pourquoi les poutres de plancher sont vérifiées principalement pour leur résistance, afin que la structure puisse supporter toutes les charges nécessaires sans s'effondrer. En plus de la résistance, la structure doit avoir de la rigidité et de la stabilité. L'ampleur de la flèche est un élément du calcul de la rigidité.

La force et la rigidité sont inextricablement liées. Tout d'abord, des calculs de résistance sont effectués, puis, à l'aide des résultats obtenus, des calculs de flèche peuvent être effectués.

Pour bien concevoir votre propre maison de campagne, il n'est pas nécessaire de connaître le cours complet sur la résistance des matériaux. Mais cela ne vaut pas la peine de se lancer dans des calculs trop détaillés, ni de calculer diverses options de conception.

Afin de ne pas se tromper, il est préférable d'utiliser des calculs agrandis, à l'aide de schémas simples, et lors du calcul de la charge sur les éléments porteurs, de toujours faire une petite marge du côté le plus grand.

Algorithme de calcul de la déviation

Considérons un schéma de calcul simplifié, omettant certains termes spéciaux, et des formules de calcul des deux principaux cas de chargement acceptés en construction.

Vous devez procéder comme suit :

Établir un schéma de conception et déterminer les caractéristiques géométriques de la poutre. Déterminer la charge maximale sur cet élément porteur. Si nécessaire, vérifier la résistance de la poutre par moment de flexion.

Schéma de conception de la poutre et moment d'inertie

Le schéma de calcul est assez simple à réaliser. Vous devez connaître les dimensions et la forme en coupe transversale de l'élément structurel, la méthode de support, ainsi que la portée, c'est-à-dire la distance entre les supports. Par exemple, si vous posez des poutres de plancher sur les murs porteurs d'une maison et que la distance entre les murs est de 4 m, la portée sera de l = 4 m.

Les poutres en bois sont conçues comme simplement supportées. S'il s'agit d'une poutre de plancher, un schéma avec une charge q uniformément répartie est adopté. S'il est nécessaire de déterminer la flexion à partir d'une charge concentrée (par exemple, à partir d'un petit poêle posé directement au plafond), un schéma avec une charge concentrée F égale au poids qui appuiera sur la structure est adopté.

Pour déterminer la valeur de flèche f, une caractéristique géométrique telle que le moment d'inertie de la section J est nécessaire.

Pour une section rectangulaire, le moment d'inertie est calculé à l'aide de la formule :

J=b*h^3/12, où :

b - largeur de section ;

h est la hauteur de la section de la poutre.

Par exemple, pour une section mesurant 15x20 cm, le moment d'inertie sera égal à :

J=15*20^3/12=10 000 cm^4=0,0001 m^4.

Ici, vous devez faire attention au fait que le moment d'inertie d'une section rectangulaire dépend de la façon dont elle est orientée dans l'espace. Si la poutre est placée avec son côté large sur les supports, le moment d'inertie sera nettement inférieur et la déflexion sera plus grande.

Tout le monde peut ressentir cet effet dans la pratique. Tout le monde sait qu'une planche posée de la manière habituelle se plie beaucoup plus que la même planche posée sur sa carre. Cette propriété se reflète très bien dans la formule elle-même de calcul du moment d'inertie.

Détermination de la charge maximale

Pour déterminer la charge maximale sur une poutre, il faut additionner toutes ses composantes : le poids de la poutre elle-même, le poids du sol, le poids de l'environnement et des personnes qui s'y trouvent, le poids des cloisons.

Tout cela doit être fait en termes de 1 linéaire. m poutres. Ainsi, la charge q sera composée des indicateurs suivants :

poids 1 linéaire

m poutres; poids 1 m². m de sol ; charge temporaire sur le sol ; charge des cloisons par 1 m². m de revêtement de sol.

De plus, il faut prendre en compte le coefficient k, égal à la distance entre les poutres, mesurée en mètres.

Pour simplifier les calculs, on peut prendre le poids moyen du sol à 60 kg/m², la charge temporaire standard sur le sol telle qu'acceptée en construction à 250 kg/m², la charge des cloisons selon les mêmes normes est à 75 kg/ m², le poids d'une poutre en bois peut être calculé en connaissant le volume et la densité du bois.

Pour une section de 0,15x0,2 m, ce poids sera égal à 18 kg/linéaire. m Si la distance entre les poutres de plancher est de 600 mm, alors le coefficient k est de 0,6.

On calcule : q=(60+250+75)*0,6+18=249 kg/m.

Passons au calcul de la déflexion maximale.

Calculs de déflexion maximale

Pour le cas considéré avec une charge uniformément répartie, la flèche maximale est calculée par la formule :

f=-5*q*l^4/384*E*J.

Dans cette formule, la valeur E est le module élastique du matériau. Pour le bois E=100 000 kgf/m².

En remplaçant les valeurs obtenues précédemment, nous constatons que la flèche maximale d'une poutre en bois d'une section de 0,15x0,2 m et d'une longueur de 4 m sera égale à 0,83 cm.

Si nous acceptons un schéma de conception avec une charge concentrée, alors la formule de calcul de la flèche sera différente :

f=-F*l^3/48*E*J, où :

F est la force de pression exercée sur la poutre, par exemple le poids d'un poêle ou d'un autre équipement lourd.

Le module d'élasticité E est différent selon les types de bois ; cette caractéristique dépend non seulement du type de bois, mais également du type de bois - les poutres pleines, le bois de placage stratifié ou les rondins arrondis ont des modules d'élasticité différents.

De tels calculs peuvent être effectués à diverses fins. Si vous avez juste besoin de savoir dans quelles limites se situeront les déformations des éléments structurels, alors après avoir déterminé la flèche de déflexion, l'affaire peut être considérée comme terminée. Mais si vous souhaitez savoir dans quelle mesure les résultats obtenus correspondent aux codes du bâtiment, il est alors nécessaire de comparer les résultats obtenus avec les chiffres donnés dans les documents réglementaires pertinents.

La poutre est l'élément principal de la structure porteuse de la structure.

Lors de la construction, il est important de calculer la déflexion de la poutre. Dans la construction réelle, cet élément est affecté par la force du vent, la charge et les vibrations. Cependant, lors des calculs, il est d'usage de prendre en compte uniquement la charge transversale ou la charge appliquée, qui est équivalente à la charge transversale.

Lors du calcul, la poutre est perçue comme une tige rigidement fixée, installée sur deux supports.

S'il est installé sur trois supports ou plus, le calcul de sa flèche est plus complexe et il est presque impossible de le réaliser indépendamment. La charge principale est calculée comme la somme des forces agissant dans la direction de la section perpendiculaire. de la structure. Un schéma de conception est nécessaire pour déterminer la déformation maximale, qui ne doit pas dépasser les valeurs limites. Cela vous permettra de déterminer le matériau optimal de la taille, de la section transversale, de la flexibilité et d'autres indicateurs requis.

Types de poutres

Des poutres constituées de matériaux solides et durables sont utilisées pour la construction de diverses structures. De telles structures peuvent différer en longueur, en forme et en section.

Les structures en bois et en métal sont les plus souvent utilisées. Pour le schéma de calcul de la déflexion, le matériau de l'élément est d'une grande importance. Les spécificités du calcul de la déflexion d'une poutre dans ce cas dépendront de l'homogénéité et de la structure de son matériau.

En bois

Pour la construction de maisons privées, de chalets et d'autres constructions individuelles, les poutres en bois sont le plus souvent utilisées. Les structures en bois qui fonctionnent en flexion peuvent être utilisées pour les plafonds et les sols.

Pour calculer la déflexion maximale, considérez :

Matériel. Différents types de bois ont une résistance, une dureté et une flexibilité différentes. Forme transversale et autres caractéristiques géométriques. Différents types de charge sur le matériau.

La déflexion admissible de la poutre prend en compte la déflexion réelle maximale, ainsi que d'éventuelles charges opérationnelles supplémentaires.

Structures en bois de conifères

Acier

Les poutres métalliques ont une section complexe, voire composite, et sont le plus souvent constituées de plusieurs types de métaux. Lors du calcul de telles structures, il est nécessaire de prendre en compte non seulement leur rigidité, mais également la résistance des connexions.

Les structures métalliques sont réalisées en reliant plusieurs types de métal laminé, en utilisant les types de connexions suivants :

soudage électrique; rivets; boulons, vis et autres types de connexions filetées.

Les poutres en acier sont le plus souvent utilisées pour les bâtiments à plusieurs étages et d'autres types de construction où une résistance structurelle élevée est requise. Dans ce cas, lors de l'utilisation de connexions de haute qualité, une charge uniformément répartie sur la poutre est garantie.

Pour calculer la poutre pour la déviation, cette vidéo peut vous aider :

Résistance et rigidité des poutres

Pour assurer la résistance, la durabilité et la sécurité de la structure, il est nécessaire de calculer la valeur de déflexion des poutres au stade de la conception de la structure. Par conséquent, il est extrêmement important de connaître la déviation maximale de la poutre, dont la formule aidera à tirer une conclusion sur la probabilité d'utiliser une certaine structure de bâtiment.

L'utilisation d'un schéma de calcul de rigidité permet de déterminer les changements maximaux dans la géométrie de la pièce.

Calculer une structure à l'aide de formules expérimentales n'est pas toujours efficace. Il est recommandé d'utiliser des coefficients supplémentaires pour ajouter la marge de sécurité nécessaire. Ne pas laisser de marge de sécurité supplémentaire est l'une des principales erreurs de construction, qui entraîne l'impossibilité d'utiliser le bâtiment voire des conséquences graves.

Il existe deux méthodes principales pour calculer la résistance et la rigidité :

Simple. Lors de l'utilisation de cette méthode, un facteur de grossissement est appliqué. Cette méthode inclut l'utilisation non seulement de facteurs de sécurité, mais également de calculs supplémentaires de l'état limite.

Cette dernière méthode est la plus précise et la plus fiable, car elle permet de déterminer exactement la charge que la poutre peut supporter.

Calcul de rigidité

Pour calculer la résistance à la flexion d'une poutre, la formule est utilisée :

M est le moment maximum qui se produit dans la poutre ;

Wn,min – moment résistant de la section, qui est une valeur tabulaire ou est déterminé séparément pour chaque type de profil.

Ry est la résistance de calcul de l'acier à la flexion. Cela dépend du type d'acier.

γc représente le coefficient de condition de fonctionnement, qui est une valeur tabulaire.

Le calcul de la rigidité ou de la déflexion d'une poutre est assez simple, de sorte que même un constructeur inexpérimenté peut effectuer les calculs. Cependant, pour déterminer avec précision la déflexion maximale, vous devez effectuer les étapes suivantes :

Établir un schéma de conception de l'objet. Calculer les dimensions de la poutre et sa section. Calculer la charge maximale qui s'applique à la poutre. Déterminer le point d'application de la charge maximale. De plus, la résistance de la poutre peut être testée. moment de flexion maximal Calcul de la valeur de rigidité ou de flèche maximale de la poutre.

Pour créer un schéma de calcul, vous aurez besoin des données suivantes :

les dimensions de la poutre, la longueur des consoles et la portée entre elles ; la taille et la forme de la section transversale ; les caractéristiques de la charge sur la structure et exactement son application et ses propriétés ;

Si une poutre à deux supports est calculée, un support est considéré comme rigide et le second est considéré comme articulé.

Calcul des moments d'inertie et de résistance de section

Pour effectuer les calculs de rigidité, vous aurez besoin du moment d'inertie de la section (J) et du moment résistant (W). Pour calculer le moment résistant d'une section, il est préférable d'utiliser la formule :

Une caractéristique importante lors de la détermination du moment d'inertie et de la résistance d'une section est l'orientation de la section dans le plan de coupe. À mesure que le moment d’inertie augmente, l’indice de rigidité augmente également.

Détermination de la charge et de la flèche maximales

Pour déterminer avec précision la déflexion d'une poutre, il est préférable d'utiliser cette formule :

q est une charge uniformément répartie ;

E – module d'élasticité, qui est une valeur tabulaire ;

l – longueur ;

I – moment d'inertie de la section.

Pour calculer la charge maximale, les charges statiques et périodiques doivent être prises en compte. Par exemple, si nous parlons d'une structure à deux étages, la poutre en bois sera constamment soumise à la charge de son poids, de son équipement et de ses personnes.

Caractéristiques des calculs de déflexion

Des calculs de déflexion sont requis pour tous les sols.

Il est extrêmement important de calculer avec précision cet indicateur sous des charges externes importantes. Dans ce cas, il n’est pas nécessaire d’utiliser des formules complexes. Si vous utilisez les coefficients appropriés, les calculs peuvent être réduits à des schémas simples :

Une tige qui repose sur un support rigide et un support articulé et perçoit une charge concentrée. Une tige qui repose sur un support rigide et articulé, et en même temps une charge répartie agit sur elle. Options de chargement pour une tige en porte-à-faux fixée de manière rigide. . L'effet d'une charge complexe sur une structure.

L'utilisation de cette méthode de calcul de la flèche vous permet d'ignorer le matériau. Par conséquent, les calculs ne sont pas affectés par les valeurs de ses principales caractéristiques.

Exemple de calcul de la flèche

Pour comprendre le processus de calcul de la rigidité d'une poutre et de sa flèche maximale, vous pouvez utiliser un exemple de calcul simple. Ce calcul est effectué pour une poutre présentant les caractéristiques suivantes :

matériau de fabrication - bois ; la densité est de 600 kg/m3 ; la longueur est de 4 m ; la section transversale du matériau est de 150*200 mm ; la masse des éléments superposés est de 60 kg/m² ; ; l'élasticité du matériau est de 100 000 kgf/ m² ; J est égal à 10 kg*m².

Pour calculer la charge maximale admissible, le poids de la poutre, des planchers et des supports est pris en compte. Il est également recommandé de prendre en compte le poids des meubles, des électroménagers, de la décoration, des personnes et autres objets lourds, qui auront également un impact sur la structure. Pour le calcul, vous aurez besoin des données suivantes :

le poids d'un mètre de poutre ; le poids de m2 de plancher ; la distance qui reste entre les poutres ; la charge temporaire des cloisons sur le plancher ;

Pour simplifier le calcul de cet exemple, vous pouvez prendre la masse du plancher à 60 kg/m², la charge sur chaque étage à 250 kg/m², la charge sur les cloisons à 75 kg/m² et le poids d'un mètre. de poutre à 18 kg. Avec une distance entre poutres de 60 cm, le coefficient k sera égal à 0,6.

Si vous branchez toutes ces valeurs dans la formule, vous obtenez :

q = (60 + 250 + 75) * 0,6 + 18 = 249 kg/m.

Pour calculer le moment de flexion, utilisez la formule f = (5 / 384) * [(qn * L4) / (E * J)] £ [¦].

En y remplaçant les données, nous obtenons f = (5/384) * [(qn * L4) / (E * J)] = (5/384) * [(249 * 44) / (100 000 * 10)] = 0,13020833 * [(249 * 256) / (100 000 * 10)] = 0,13020833 * (6 3744 / 10 000 000) = 0,13020833 * 0,0000063744 = 0,00083 m = 0,83 cm.

C'est précisément l'indicateur de flèche lorsqu'une charge maximale est appliquée à la poutre. Ces calculs montrent que lorsqu'une charge maximale lui est appliquée, il se pliera de 0,83 cm. Si cet indicateur est inférieur à 1, alors son utilisation aux charges spécifiées est autorisée.

L'utilisation de tels calculs est un moyen universel de calculer la rigidité d'une structure et l'ampleur de sa flèche. Il est assez simple de calculer soi-même ces valeurs. Il suffit de connaître les formules nécessaires et également de calculer les valeurs.

Certaines données doivent être prises dans un tableau. Lors des calculs, il est extrêmement important de faire attention aux unités de mesure. Si la valeur dans la formule est en mètres, elle doit alors être convertie sous cette forme.

De simples erreurs comme celles-ci peuvent rendre les calculs inutiles. Pour calculer la rigidité et la flèche maximale d'une poutre, il suffit de connaître les caractéristiques de base et les dimensions du matériau. Ces données doivent être intégrées à quelques formules simples.

Sources:

rascheta.net
bouw.ru
1poderevu.ru
viascio.ru

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Programme de calcul des poutres de plancher en bois- un outil petit et pratique qui simplifiera les calculs de base pour déterminer la section de la poutre et l'étape de son installation lors de l'installation des planchers inter-étages.

Instructions pour l'utilisation du programme

Le programme en question est petit et ne nécessite aucune installation supplémentaire.

Pour que ce soit plus clair, regardons chaque point du programme :

Matériel- sélectionner le bois ou le matériau en rondins requis.
Type de poutre- du bois ou du rondin.
Dimensions- longueur hauteur largeur.
Espacement des faisceaux- distance entre les poutres. En modifiant ce paramètre (ainsi que les dimensions), vous pouvez obtenir le rapport optimal.

SNIP 2.01.07-85

Avec déviation relative. La destruction d'une poutre en bois se produit généralement par flexion transversale, au cours de laquelle des contraintes de compression et de traction apparaissent dans la section de la poutre. Dans un premier temps, le bois travaille de manière élastique, puis des déformations plastiques se produisent, tandis que dans la zone comprimée les fibres les plus externes (plis) sont écrasées et l'axe neutre descend en dessous du centre de gravité. Avec une nouvelle augmentation du moment de flexion, les déformations plastiques augmentent et la destruction se produit par rupture des fibres étirées les plus externes. La flèche relative maximale des poutres et des pannes de toiture ne doit pas dépasser 1/200.

Lors de la construction d'un système de toiture pour un petit bâtiment (maison privée, garage, grange, etc.), des éléments porteurs tels que des poutres en bois à une travée sont utilisés. Ils sont conçus pour couvrir les travées et servir de base à la pose du platelage de toiture. Au stade de la planification et de la création d'un projet pour une future construction, il est obligatoire de calculer la capacité portante des poutres en bois.

Les poutres en bois sont conçues pour enjamber les travées et servir de base à la pose du platelage sur le toit.

Règles de base pour la sélection et l'installation des poutres à travée unique

Le processus de calcul, de sélection et d'installation des éléments porteurs doit être abordé en toute responsabilité, car la fiabilité et la durabilité de l'ensemble du sol en dépendront. Au cours des nombreux siècles d'existence de l'industrie de la construction, certaines règles de conception d'un système de toiture ont été élaborées, parmi lesquelles il convient de noter les suivantes :

La longueur des poutres à travée unique, leurs dimensions et leur nombre sont déterminées après avoir mesuré la portée à couvrir. Il est important de considérer la méthode de fixation aux murs du bâtiment.
Dans les murs construits en blocs ou en briques, les éléments porteurs doivent être approfondis d'au moins 15 cm s'ils sont en bois, et d'au moins 10 cm si des planches sont utilisées. Les poutres doivent pénétrer au moins 7 cm dans les murs en rondins.
La largeur de portée optimale adaptée au revêtement avec des poutres en bois est comprise entre 250 et 400 cm. Dans ce cas, la longueur maximale des poutres est de 6 m. S'il est nécessaire d'utiliser des éléments porteurs plus longs, alors dans ce cas. il est recommandé d'installer des supports intermédiaires.

Calcul des charges agissant sur le sol

Le toit transfère une charge aux éléments porteurs, qui consiste en son propre poids, y compris le poids du matériau d'isolation thermique utilisé, le poids opérationnel (objets, meubles, personnes pouvant marcher dessus lors de l'exécution de certains travaux) , ainsi que les charges saisonnières (par exemple, la neige) . Il est peu probable que vous puissiez effectuer un calcul précis à la maison. Pour ce faire, vous devez contacter l'organisation de conception pour obtenir de l'aide. Des calculs plus simples peuvent être effectués indépendamment en utilisant le schéma suivant :

Figure 1. Tableau de la distance minimale admissible entre les poutres.

Pour les sols des combles, pour l'isolation desquels ont été utilisés des matériaux légers (par exemple de la laine minérale), qui ne sont pas affectés par des charges opérationnelles importantes, on peut dire qu'en moyenne, 1 m 2 de toiture pèse 50 kg. Selon GOST, dans un tel cas, la charge sera égale à : 70*1,3 = 90 kg/m2, où 1,3 est le facteur de sécurité et 70 (kg/m2) est la valeur normalisée pour l'exemple donné. La charge totale sera égale à : 50+90 = 140 kg/m2.
Si un matériau plus lourd est utilisé comme isolant, la valeur standardisée selon GOST sera égale à 150 kg/m2. Alors la charge totale : 150*1,3+50 = 245 kg/m2.
Pour le grenier, cette valeur sera égale à 350 kg/m2, et pour le plafond inter-étages à 400 kg/m2.

Après avoir découvert la charge, vous pouvez commencer à calculer les dimensions des poutres en bois à une travée.

Calcul de la section des poutres en bois et étape de pose

La capacité portante des poutres dépend de leur section et de leur étape de pose. Ces quantités sont interdépendantes, elles sont donc calculées simultanément. La forme optimale des poutres de plancher est rectangulaire avec un rapport hauteur/largeur de 1,4:1, c'est-à-dire que la hauteur doit être 1,4 fois supérieure à la largeur.

La distance entre les éléments adjacents doit être d'au moins 0,3 m et d'au plus 1,2 m lors de l'installation de l'isolation en rouleau, ils essaient de faire un pas égal à sa largeur.

Si une maison à ossature est en cours de construction, la largeur est considérée comme égale au pas entre les poteaux de charpente.

Pour déterminer les dimensions minimales admissibles des poutres lors de leur pose à des intervalles de 0,5 et 1,0 m, vous pouvez utiliser un tableau spécial (Fig. 1).

Tous les calculs doivent être effectués en stricte conformité avec les règles et réglementations en vigueur. En cas de doute sur l'exactitude des calculs, il est recommandé d'arrondir les valeurs obtenues.

Pour sélectionner la section transversale d'une poutre, vous devez d'abord déterminer son moment de flexion maximal ( M ) et à partir de là, pour des dimensions spécifiques de la section de poutre (largeur et hauteur), la contrainte maximale (  ). La section est choisie pour que cette tension (  ) n'a pas dépassé la résistance de calcul du matériau de la poutre (dans ce cas, le bois) R. toi. Pour garantir une sélection économique de la section, il est nécessaire que la différence entre  Et R. tu étais aussi petit que possible. Ce calcul fait référence aux « calculs basés sur la capacité portante » (sinon « calculs basés sur les états limites du groupe I »).

Après avoir sélectionné la section en fonction de la capacité portante, un « calcul basé sur les déformations » est effectué (sinon, « calcul basé sur le groupe II d'états limites »), c'est-à-dire La déflexion de la poutre est déterminée et son admissibilité est évaluée. Si, avec une section de poutre choisie en fonction de sa capacité portante, la flèche s'avère supérieure à celle autorisée, la section est en outre augmentée si elle est inférieure, elle reste inchangée ;

2.5. Calcul basé sur la capacité portante

Moment de flexion maximal M dans une poutre est déterminé selon les règles de la mécanique (résistance des matériaux) selon la formule

Où q)

je – portée de poutre ( m).

Contrainte de poutre  déterminé par la formule

, (2)

Où M- moment de flexion ( kNm), déterminé par la formule (1),

W– moment de résistance de section ( m 3 ).

, (3)

Où b, h– respectivement la largeur et la hauteur de la section de la poutre.

Exemple. Portée du faisceau je = 3.6 je = 2.56 kN/m. Vérifier la section transversale de la poutre 0,10,2 m(le grand côté est la hauteur).

= 4.15 kNm

= 0.00056 m 3

= 6 200 kN/m 2 (kPa) =6,2 MPa R. toi =13 MPa

Ainsi la section efficace est de 0,10,14 m satisfait aux exigences de résistance (capacité portante), mais la contrainte maximale qui en résulte  environ la moitié de la résistance nominale du bois R. toi, c'est à dire. La « marge de sécurité » est déraisonnablement grande. Réduisons la section efficace à 0,10,14 m et vérifier la possibilité de son acceptation.

= 0.000327m 3

= 12 691kPa = 12.7 MPa MPa

« Réserve » à la section transversale 0,1 0,14 m moins de 5%, ce qui satisfait pleinement aux exigences d'efficacité. Ainsi, on accepte (à ce stade) une section efficace de 0,1 0,14 m.

2.6. Calcul basé sur les déformations

Déviation du faisceau F déterminé par la formule (résistance des matériaux)

, (4)

où) par rapport aux calculs basés sur les déformations (voir tableau 4) ;

je – portée de poutre ( m);

E– module d'élasticité du matériau de la poutre, c'est-à-dire bois (kPa);

je – moment d'inertie de la section de poutre ( m 4)

, (5)

où les notations sont les mêmes que dans la formule (2).

II =1.8 kN/m, E = 10 000 MPa = 10 7 kPa (voir section 3.1), portée du faisceau je = 3.6m. Vérifier la section transversale de la poutre 0,10,14 m.

= 0.0000228 m 4 = 2.28 10 -5 m 4

= 0.0173m= 1.73 cm

Déflexion relative du faisceau, c'est-à-dire rapport de déflexion F au vol je, c'est dans ce cas

La déviation relative qui en résulte est inférieure à la valeur admissible (1/200). À cet égard, nous acceptons la section transversale de la poutre 0,10,14 m comme final, satisfaisant aux exigences non seulement de capacité portante, mais aussi de déformabilité.

Bien entendu, toute autre structure de bâtiment doit également répondre aux exigences en matière de capacité portante et de déformabilité. La vérification de la conformité de ses paramètres aux deux exigences n'est pas effectuée uniquement dans les cas où il apparaît clairement sans calcul que l'une des exigences est manifestement satisfaite.

Lors de la construction d’une maison privée, vous devez toujours réaliser différents types de sols. Il peut s'agir de structures inter-étages ou de combles, mais dans tous les cas, leur installation doit être abordée de manière responsable et les matériaux les plus adaptés doivent être choisis pour cela.

Nous pouvons dire que ces structures font partie intégrante de toute maison au même titre que les murs, les fondations ou le toit.

Types de sols utilisés dans la construction privée

Selon le type de bâtiments et les coûts prévus, peuvent être utilisés pour leur fabrication :

béton armé;
blocs de béton cellulaire et poutres monolithiques en béton armé ;
Rails à poutres en I et parquet brut en bois ;
bûches de bois.

Calcul de la section transversale des poutres en bois

Lors de la construction de la plupart des maisons privées, les promoteurs réalisent le plafond du deuxième étage en bois. Il s'agit d'un matériau relativement peu coûteux, mais en même temps assez fiable, utilisé à des fins similaires depuis plusieurs siècles. La seule condition nécessaire est le calcul correct de la section transversale des barres transversales installées dans la travée sous forme de solives.

Pour déterminer plus précisément la section transversale du bois du plafond, des formules spéciales sont utilisées, qui tiennent compte, entre autres, de la résistance du bois utilisé et de sa teneur en humidité. Ces paramètres sont définis dans le SNiP II-25-80, que tout promoteur ou artisan privé doit connaître.

Vous y trouverez également les formules et les tableaux nécessaires à l'aide desquels sont déterminés les paramètres des poutres pour des structures inter-planchers spécifiques.

Lors du calcul des parquets, il est également nécessaire de prendre en compte la largeur de la travée, la distance entre les poutres et la forme de leur section. Lors du calcul de chaque traverse à poser, il ne faut pas oublier que l'ampleur de sa flèche sous charge ne doit pas dépasser 1/250 de la longueur de la portée.

Puisqu'il est assez difficile pour une personne techniquement non formée de calculer correctement les paramètres de décalage à l'aide de formules et de tableaux, vous pouvez utiliser des calculatrices spéciales pour sélectionner indépendamment les poutres. Il suffit de saisir plusieurs valeurs de base dans un tel programme et, par conséquent, vous pouvez sélectionner les tailles correctes de solives porteuses.

Calcul de la section transversale d'une poutre

A titre d'exemple, à l'aide d'une de ces calculatrices, nous essaierons de calculer quel faisceau utiliser pour couvrir 5 mètres.

Pour saisir des données, nous devons savoir :

le matériau à partir duquel la barre transversale est fabriquée (seuls les conifères sont recommandés) ;
longueur de travée ;
largeur du faisceau ;
hauteur de la poutre ;
type de matériau (bûche ou bois).

Afin d'effectuer des calculs corrects, nous substituons la largeur de portée égale à 5 m aux valeurs saisies et définissons le type de poutre sur bois. Nous sélectionnerons expérimentalement la hauteur et la largeur dans les paramètres « dimensions du bois pour poutres de plancher ». Vous devez absolument prendre en compte des valeurs telles que la charge par kg/m et le pas entre les barres transversales.

Pour les structures inter-étages, la valeur de charge ne doit pas être inférieure à 300 kg/m, car il faut prendre en compte non seulement le poids des meubles et des personnes, mais également le poids des matériaux eux-mêmes qui composent le sol. Cela comprend les poutres de plancher, les sols bruts et finis et, bien sûr, l'isolation et l'isolation phonique.

Conseil. Pour les structures de combles non résidentielles, une valeur de charge de 200 kg/m sera tout à fait suffisante.

Options possibles

Dans presque toutes les bases qui vendent du bois, le bois de parquet est vendu principalement en plusieurs dimensions. En règle générale, il s'agit de poutres de 100x100 mm à 100x250 mm et de 150x150 mm à 150x250 mm. Afin de ne pas perdre de temps et d'argent inutiles à rechercher des bûches de tailles non standard, dont le prix peut être nettement supérieur à celui des bûches standard, nous substituons dans le programme les paramètres disponibles dans le commerce..

Pour ce faire, vous devez d'abord vous renseigner dans la base de données sur le bois d'œuvre quelles tailles ils vendent. Ainsi, nous constatons que pour les structures inter-étages, la taille minimale du bois doit être d'environ 100x250 mm, et pour les structures de grenier, 100x200 mm suffiront, avec un pas entre eux égal à 60 cm.

Si vous ne faites pas confiance aux calculateurs logiciels et souhaitez calculer indépendamment la taille du bois pour le sol, vous devrez alors utiliser les formules et les tableaux donnés dans la documentation technique correspondante. Ou vous pouvez utiliser la règle générale, qui stipule que la hauteur de chaque solive doit être égale à 1/24 de la longueur de l'ouverture et que sa largeur doit être égale à 5/7 de la hauteur de la barre transversale.

Pose de dalles interplancher et plafond sur rondins de bois

Les plafonds inter-étages dans une maison en bois commencent à être installés en posant les bûches. Pour ce faire, du bois préparé est placé sur les murs, qui est pré-enveloppé de feutre de toiture. Cela protégera le bois de la pénétration de l'humidité et, par conséquent, de la pourriture.

Les poutres extérieures ne doivent pas être posées à moins de 5 cm du mur et la distance entre les barres transversales adjacentes ne doit pas dépasser les valeurs calculées précédemment, qui dans notre cas sont égales à 60 cm.

Une condition importante est que les bûches doivent être posées sur toute l'épaisseur des murs, offrant un maximum de support et de stabilité. Les espaces entre les solives du mur sont remplis de briques ou de blocs de construction, après quoi un sous-plancher composé de planches bordées de 150x25 mm est posé dessus.

Les plafonds en bois sont presque entièrement identiques à ceux entre les étages, la seule différence étant que l'épaisseur des poutres peut être plus petite et que le pas entre elles peut être plus grand de plusieurs centimètres.

Bois préfabriqué

Disons que vous avez besoin de bûches mesurant 150x250 mm, mais que de telles tailles ne sont pas disponibles à la vente, mais les planches de dimensions 50x250 mm sont toujours en abondance sur n'importe quelle base de bois. Afin d'obtenir une poutre de la taille souhaitée, il suffit d'acheter 3 de ces planches et de les fixer ensemble.

Il est préférable d'utiliser des vis à bois plutôt que des clous comme fixations, car avec le temps, le bois sèche et les clous ne maintiennent pas les planches ensemble aussi fermement.

Comme vous le conseillent les instructions de fabrication des solives préfabriquées, si vous les utilisez pour un sous-sol ou des planchers de sous-sol, alors avant de les serrer avec des vis autotaraudeuses, vous devez traiter chaque planche avec un antiseptique.

Cela empêchera l'apparition de parasites du bois et augmentera considérablement la durée de vie de l'ensemble du sol. Si vous utilisez du bois préfabriqué pour les dalles inter-planchers, aucun prétraitement des planches n'est requis.

L'admissibilité du recours à ce type de décalage est évidente et n'est pas remise en cause. Ce matériau est aussi écologique que le bois ordinaire, puisqu’aucun adhésif n’est utilisé lors de l’assemblage.

Attention!
La capacité portante du bois préfabriqué est encore plus élevée que celle du bois massif et le coût est légèrement inférieur.
De tout ce qui précède, il ressort clairement que dans certains cas, l'utilisation d'éléments préfabriqués est même préférable à des éléments solides.

Bois lamellé-collé

Ce type de bois est une alternative acceptable si les bûches solides requises ne peuvent pas être trouvées, ou si leur prix est suffisamment élevé pour vous et qu'il n'est pas possible de réaliser vous-même une structure préfabriquée.

Les poutres de plancher d'une maison en bois en bois de placage stratifié se caractérisent par une bonne résistance et une bonne résistance aux charges, mais elles présentent également certains inconvénients.

En raison du fait que des adhésifs sont utilisés dans leur production, un tel matériau ne peut plus être qualifié de respectueux de l'environnement.
Dans leur production, un pourcentage assez important de bois de mauvaise qualité est utilisé. Un retrait important est possible après plusieurs années d'utilisation, ce qui signifie qu'un parquet en bois lamellé peut « s'affaisser » avec le temps.
Et le principal inconvénient des poutres collées est leur durée de vie limitée, déterminée par le fabricant à 20 ans.

La condition principale de toute construction est la simplicité et la fiabilité de la structure, mais pour y parvenir, des calculs corrects de la résistance du matériau doivent être effectués. Puisqu'une ossature bois est utilisée pour construire des maisons en bois, un grenier ou un grenier, son choix doit être abordé en toute responsabilité, car la durabilité, la fiabilité et la stabilité dépendront directement de la charge que peut supporter le bois (100x100, 50x50, 150x150, etc.) maison construite.

Pour calculer correctement la charge qu'une poutre peut supporter, vous pouvez utiliser des programmes ou des formules spéciaux, mais dans ce cas, des charges supplémentaires affectant directement la résistance de la structure devront être incluses dans les calculs. Afin de calculer correctement la charge sur la poutre, vous devrez indiquer les influences de la neige et du vent présentes directement dans la zone d'aménagement, ainsi que les caractéristiques des matériaux utilisés (isolant thermique, bois, etc.).

Dans cet article, nous examinerons la charge qu'une poutre de taille 50x50, 100x100, 150x150 supportera dans diverses structures, telles qu'une maison en rondins, un plancher en bois et un système de chevrons, et à titre d'exemple, nous analyserons ces dernières, car cela est le travail le plus important et le plus complexe.

Sur la photo, vous pouvez voir des variétés de bois qui diffèrent non seulement par leur forme, mais également par la charge qu'ils peuvent supporter.

De quoi allons-nous parler :

Comment la section transversale d'une maison en rondins affecte-t-elle sa fiabilité ?

Lors de la création d'un toit, la section transversale du bois utilisé et le type de bois, qui affectent la durabilité, sont une condition préalable à sa fiabilité.

Lorsque vous effectuez vous-même le calcul, vous devrez prendre en compte des indicateurs tels que :

quelle masse ont tous les matériaux de construction de toiture ;
poids du grenier ou de la finition du grenier ;
pour les supports de chevrons et les poutres, la valeur calculée est prise en compte ;
Les effets thermiques et sédimentaires de la nature sont pris en compte.

De plus, vous devrez indiquer :

distance entre les poutres ;
longueur de l'espace entre les supports de chevrons ;
le principe de fixation des chevrons et la configuration de sa ferme ;
l'intensité des précipitations et l'impact des vents sur la structure ;
d'autres facteurs pouvant affecter la fiabilité de la conception.

Tous ces calculs peuvent être effectués de vos propres mains à l'aide de formules spéciales. Mais il sera plus simple, tant en termes de temps que de qualité, de calculer la charge de la poutre à l'aide de programmes spéciaux, et encore mieux, lorsque ces calculs seront effectués par un professionnel.

À quelles exigences le bois doit-il répondre ?

Pour que l'ensemble du système de chevrons soit solide et fiable, la qualité des matériaux de construction devra être abordée en toute responsabilité. Par exemple, le bois doit être exempt de défauts (fissures, nœuds, etc.) et son humidité ne doit pas dépasser 20 %. De plus, une maison en rondins de toute taille (50x50, 100x100, 150x150, etc.) doit être traitée avec des agents protecteurs contre le shashel et autres insectes, la pourriture et le feu.

De plus, lors du choix d'un matériau, vous devrez tenir compte du fait que des charges supplémentaires peuvent être placées sur la poutre, telles que :

Charges de poutre continues. Ceux-ci incluent le poids même de l'ensemble du système de chevrons, qui comprend : les matériaux de parement et de toiture, les matériaux d'isolation, etc. Les données obtenues pour chaque matériau sont résumées.
Les charges à court terme peuvent être de plusieurs types : expositions particulièrement rares, à court terme et à long terme. Le premier type comprend des incidents très rares (séismes, inondations, etc.). Les charges à court terme sont les impacts du vent et de la neige, les mouvements des personnes réparant le toit, etc. Les charges à long terme sont tous les autres impacts se produisant au cours d'une certaine période de temps.

Nous déterminons la charge de vent et de neige sur le bois

Pour déterminer la charge que la poutre peut supporter (100x100, 150x150, 50x50, etc.) sous l'influence du vent et de la neige, vous pouvez utiliser certains tableaux.

Pour déterminer l'effet de la neige sur les chevrons de différentes sections, utilisez la formule S=Sg*µ.

Sg est le poids estimé de la neige au sol qui affecte 1 m².

Important! Cette valeur ne peut pas être comparée à la charge du toit.

µ est la valeur de la charge sur la surface du toit, qui varie d'horizontale à inclinée. Ce coefficient peut prendre différentes valeurs, tout dépend de la pente de la toiture.

Lorsque la surface est inclinée jusqu'à 25 degrés, µ prend la valeur 1.

Lorsque la pente du toit est comprise entre 25 et 60 degrés, µ est de 0,7.

Avec une pente de 60 degrés ou plus, le coefficient µ n'est pas pris en compte car il n'a pratiquement aucun effet sur le système de chevrons.

En plus de la charge de neige, avant de construire un système de chevrons, la charge de vent sur une poutre en bois de 50 par 50, 100x100, etc. est calculée. Si ces indicateurs ne sont pas pris en compte, tout peut se terminer en catastrophe. . Les valeurs du tableau et la formule W=Wo*k sont utilisées pour le calcul.

W® – est une valeur tabulaire de la charge de vent pour chaque région individuelle.

k est la pression du vent, qui a des valeurs différentes à mesure que l'altitude change. Ces indicateurs sont également tabulaires.

Sur la photo, un tableau des charges de bois lorsqu'il est exposé aux éléments, facile à utiliser, il suffit de se rappeler que la 1ère colonne affiche les valeurs pour la steppe, les régions désertiques, les rivières, les lacs, la forêt-steppe, la toundra, les bords de mer. et des réservoirs. La colonne suivante contient des données relatives aux zones urbaines et aux zones comportant des obstacles de 10 mètres.

Important! Dans les calculs, il est conseillé d'utiliser des informations sur la direction du mouvement du vent, car cela peut apporter une modification importante aux résultats.

Quelles sont les règles de calcul de la section de bois requise ?

Le choix de la section des rondins pour le système de chevrons est influencé par plusieurs paramètres :

quelle est la longueur de la construction des chevrons ;
la distance entre chaque faisceau suivant ;
les résultats obtenus des calculs de charge pour la zone correspondante.

Aujourd'hui, pour chaque domaine spécifique, il existe des tableaux spéciaux avec des données déjà saisies sur les valeurs de charge pour les systèmes de chevrons. A titre d'exemple, on peut citer la région de Moscou :

pour installer le Mauerlat, vous pouvez utiliser du bois d'une section d'au moins 100x100, 150x100 et 150x150 ;
le bois 200x100 peut être utilisé pour les noues diagonales et les supports de chevrons (pieds);\
les pannes peuvent être réalisées en bois 100x100, 150x100 ou 200x100 ;
une maison en rondins 150x50 sera la solution optimale pour le serrage ;
Il est préférable d'utiliser un cadre en rondins de 150x150 ou 100x100 comme racks ;
le chevron 150x50 convient à une corniche, des entretoises ou une pouliche ;
Il est préférable d'installer des barres transversales à partir de chevrons 150x100 ou 200x100 ;
Une planche d'au moins 22x100 peut être utilisée comme bardage ou façade.

Les données ci-dessus sont optimales, c'est-à-dire qu'en dessous de cette valeur, le matériau ne peut pas être utilisé. De plus, toutes les dimensions sont indiquées en millimètres.

Résumer

Pour créer une structure en bois fiable et durable, vous devez calculer soigneusement toutes les charges possibles, puis simplement acheter du bois. Si vous avez des doutes sur l'exactitude des calculs, il est préférable de faire appel aux services d'un professionnel ou d'utiliser un programme spécial qui calculera la charge admissible sur la poutre (150x150, 100x100, etc.).

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