При розробці проекту з будівництва об’єкта, проводяться розрахунки навантажень для застосовуваних матеріалів. На підставі зібраних даних автор дає дозвіл на застосування деталей або робить заміну на більш підходящий варіант. Розрахунки повинні бути точними з обов’язковим запасом міцності.
Особливо ретельно проводяться розрахунки міцності для матеріалів, які в період експлуатації втрачають свої технічні властивості, а процес цей може прискоритися при впливі на них зовнішніх сил. До таких матеріалів відносяться деталі з пиломатеріалів.
Розрахунок дерев’яної балки займає основне місце в будівельному процесі
Види будівельних балок з дерева
Поділ на види засноване на визначенні перетину деталі:
- Кругле колоду, являють собою ділянки стовбура дерева очищені від сучків і кори. Довжина від 3 метрів до 6 метрів. Діаметр допускається від 140 мм і більше. Підходять для монтажу несучих конструкцій у вигляді крокв і ферм.
- Брус з квадратним перетином. Застосовуються для перекриттів, монтажу ростверку фундаменту і пристрою мауерлата покрівлі. По довжині використовується не більше 6 метрів, при цьому враховується опорна частина в 200 мм.
Дошки з прямокутним перетином. По міцності випереджає квадратний брус.
Клеєний брус з квадратним перетином. Відрізняється підвищеною міцністю. Виготовляється в фабричних умовах. Витримує навантаження при довжині до 12 метрів. Виробляється з висушеного матеріалу за допомогою склеювання декількох дощок між собою під пресом. При виготовленні видаляються сучки з деревини і ліквідуються інші вади, які послаблюють звичайну деталь. При цьому зберігаються всі основні технічні характеристики деревини.- Двотаврові дерев’яні балки. Рідко використовуваний матеріал через дорогу вартість. Виготовляється з двох прямокутних брусків склеєних між собою перпендикулярно дерев’яною перемичкою. Проявляє найвищі показники по міцності.
Матеріал, який використовується для виготовлення дерев’яних балок
Основним матеріалом для бруса застосовується деревина хвойних порід;
деревина сосни,- ялиця рідко використовується як пиломатеріал.
- матеріал з ялини,
- модрина,
- Тисова деревина не поступається по міцності сосні.
При хороших місцевих умовах за наявністю чорнолісся, для матеріалу виготовлення балок перекриття застосовується породи широколистяних дерев;
- деревина дуба,
- клен,
- береза,
- бук лісовий,
Позитивні характеристики деревного матеріалу
Легка вага деталей, не потрібно залучення спеціальної техніки. Зменшується навантаження загальної конструкції будівлі.
- По міцності не поступається матеріалу з металу і бетону.
- Чи не порушує екологічну обстановку.
- Довгий термін служби.
- Красиво виглядає.
- Недорогий матеріал.
- Швидко монтується.
Негативні якості дерев’яного бруса
- Висока горючість, перед застосуванням потрібна обробка спеціальними складами перешкоджають загоряння.
- Недозволено потрапляння вологи. В іншому положенні можлива деформація, виникнення вогнищ цвілі і гниття, що призводять до руйнування.
Згодом змінюються розміри в зв’язку з всиханням матеріалу. Неможливо застосування матеріалу виготовленого з свежеспиленного дерева. Неправильна сушка призводить брус до розтріскування і скручування з повною деформацією.
Місця застосування балок з деревини
- Перекриття підвальних приміщень і цокольних поверхів. В подальшому знизу проводиться підшивка дошкою і укладання утеплювального матеріалу. Зверху по балці влаштовуються підлоги.
- Стельове перекриття відокремлює простір кімнат від горищного простору.
- З дерев’яних балок монтується остов покрівлі, як основних деталей. Мауерлат з опорою на нього кроквяного бруса і додатковими опорними деталями.
Як розраховуються основні характеристики дерев’яної балки
До основних технічних характеристик пиломатеріалів для виготовлення балок відносяться:
Розмір перетину. Дана характеристика дорівнює 5% від необхідної довжини балки.- Довжина балки, вимірюється відстанню рівним проміжком між стінами. Не враховується відрізок бруса закладений в стіну для опори.
- Оптимальна відстань між балками, дорівнює 600 мм або 1200мм.підбирається під розмір підшивного матеріалу і плит утеплювача. Така відстань забезпечує найбільшу жорсткість конструкції.
- Діюча навантаження на деталь. Дана величина для балки підрозділяється на постійне навантаження, що складаються з ваги деталі, підшивного матеріалу, матеріалу для підлоги і утеплювача. Змінні величини являють собою вагу людей, меблів, обладнання. Основні дані обчислюються за довідковими формулами, в яких використовуються табличні значення згідно СНиП. У них входять дані вагові навантаження на 1м2, помножені на коефіцієнт запасу міцності рівний завжди 1,3.
Потім складаються приблизний вага 1м2і Загальна вага постійної величини відповідний довідкової величини, результатом буде загальне навантаження, що діє на балку і можливі прогин деталі.
Укладення
Найточнішим варіантом для розрахунку величини міцності необхідної балки для монтажу перекриття буде звернення до довідкових таблиць в СНиП. Вони розраховані висококваліфікованими фахівцями з необхідним запасом міцності. Тим самим знижується ризик виникнення помилки в самостійних розрахунках.