Die Wahl eines Holzbodens hängt meistens von der Umweltfreundlichkeit des Materials und der einfachen Verlegung ab. Die Überlappung hält lange an und ist zuverlässig, wenn die Strahlen korrekt berechnet werden. Die Hauptbedingung für die Bestimmung der erforderlichen Abschnittsabmessungen ist die Sicherstellung der Festigkeit der Struktur.
Holzkonstruktion
Holzböden sind in Bezug auf Festigkeit und Steifigkeit Stahlbeton unterlegen und eignen sich daher für Wohngebäude mit bis zu vier Stockwerken. Balken werden aus Nadelwäldern (Kiefer, Fichte, Tanne usw.) hergestellt. Die Länge der Balken beträgt meistens 5 bis 6,5 m. In Steingebäuden werden Balken in einem Abstand (entlang der Achse) verlegt, der ein Vielfaches der Größe von Ziegeln oder Blöcken beträgt.
1. Blindbeendigung. 2. Offene Kündigung. 3. Verbinden des Balkenstumpfes. 4. Trennen Sie die Balken voneinander. a – Mauer, b – Balken, c – Innenstütze, d – Metallplatte e – wasserdicht
Balken werden taub und offen in die äußeren Steinmauern eingeschweißt. Unabhängig von der Einbettungsmethode müssen Maßnahmen getroffen werden, um die Kondensation von Luftdämpfen in den Wandnestern zu verhindern. Dies geschieht, wenn sie weniger als zwei Steine dick sind. In dickeren Wänden bildet sich in den Nestern kein Kondenswasser.
Die Tiefe der Fassung zur Unterstützung des Trägers in Steingebäuden, basierend auf der Druckfestigkeit des Mauerwerks, wird mit 0,6 bis 0,8 h angenommen (h ist die Höhe des Trägers). Die minimale Stützgröße beträgt 150 mm. Normalerweise wird es 180-200 mm genommen. In diesem Fall sollte der Balken die Wand nicht um 3-6 cm erreichen, um Luftzugang zu seinem Ende zu ermöglichen.
Die Bodenbalken sind mit antiseptischen Verbindungen imprägniert, und das Ende ist notwendigerweise mit zwei Schichten Abdichtung (Dachpapier, Pergamin) isoliert. Der Raum zwischen der Wand und der Seitenfläche des Trägers ist mit Mörtel gefüllt.
Jeder dritte Balken muss an der Außenwand verankert sein. Der Anker ist an einem Ende in die Wand eingebettet, und das Bogenende ist am Balken befestigt. Sie sind auch miteinander verbunden, wenn sie an Innenwänden abgestützt sind..
Der Unterboden wird auf zwei Arten verlegt:
- Schilde oder Bretter werden mit Überkopfstreifen auf die Schädelstangen gelegt.
- Kontinuierliches Verlegen von Schilden (Brettern) direkt auf den Schädelblöcken.
Balken und Stämme werden von unten mit Schildern aus dünnen Platten, Gipskartonplatten, Gipskartonplatten, OSB oder anderen Plattenmaterialien ausgekleidet. Es wird eine Membranisolierung verlegt, auf die eine Wärme- und Schalldämmschicht gelegt wird. Es kann sich um eine Bulk-, Platten- oder Rollendämmung handeln, die zwischen den Trägern verlegt wird.
1. Bodenbalken. 2. Bindemittel. 3. Rauer Boden. 4. Isolierung 5. Dampfsperre
Auf der Wärmedämmung ist auch eine Dampfsperrschicht angeordnet. Als nächstes wird ein sauberer Boden hergestellt, der an den Stämmen oder direkt an den Balken befestigt werden kann. Die Verzögerungen werden auf die Bodenbalken gelegt. Zwischen der Isolierung und der Oberkante der Träger bleibt ein Spalt für den Luftzugang zu den Holzbodenstrukturen.
Die Boden- und Deckenabdeckung hängt von der Leistung des Raums und der Lösung für die Innenausstattung ab. Fast jeder Boden kann auf Holzbalken (Promenade, Parkett, Linoleum, Keramikfliesen usw.) hergestellt werden..
Die Träger werden mit speziellen Metallprodukten aneinander befestigt.
Bestimmung der Abmessungen des Abschnitts eines Holzbalkens durch Formeln
Häufiger sind die tragenden Elemente des Zwischenbodens oder des Dachbodens Träger mit einer Spannweite und freier Abstützung an der tragenden Wand oder Säule.
1. Rundholz. 2. Ein Balken mit zwei Kanten. 3. Balken, vier Kanten. 4. Verbundträger. 5. LVL-Holz. 6. Nascor Beam 7. Board
Sie nehmen Biegungen aufgrund des Gewichts des gesamten Bodens und der vorübergehenden Nutzlast (Möbel, Personen usw.) wahr. Die erforderlichen Abmessungen des Trägers werden durch Berechnung ermittelt. Voraussetzung hierfür ist die vorgegebene Festigkeit und Steifigkeit des Stützelements..
Um die Belastung des Trägers zu bestimmen, wird die Dichte von Nadelholz für Strukturen von Räumlichkeiten mit normalem Betrieb mit 500 kg / m angenommen3. Für Nassräume und Außenstrukturen – 600 kg / m3.
Die Biegefestigkeit von Nadelholz beträgt 75 MPa. Der Steifigkeitsindex (Elastizitätsmodul E) bestimmt seine Fähigkeit, sich unter Einwirkung von Lasten zu verformen.
Für normale Betriebsbedingungen von Bauwerken unter Lasteinwirkung:
- E = 10.000 MPa – entlang der Fasern;
- Über die Fasern hinweg nimmt der E-Index um fast das 50-fache ab.
Die Temperatur beeinflusst auch die Zuverlässigkeit von Holz. Im Falle seiner Zunahme nehmen die Zugfestigkeit und der Elastizitätsmodul ab. Dies erhöht die Zerbrechlichkeit von Holzprodukten. Das gleiche passiert, wenn es negativen Temperaturen ausgesetzt wird..
Für die Berechnung einer beliebigen Struktur werden Standard- und Bemessungslasten ermittelt. Die Auslegungslast wird erhalten, indem der Wert der Standardlast mit n multipliziert wird – dem Zuverlässigkeitskoeffizienten (Überlast), der die Bedingungen berücksichtigt, unter denen die Struktur arbeitet.
Die Stärke des Trägers wird durch die Wirkung des maximalen Biegemoments überprüft:
? = M / W.R. ? R.und
- ? – Spannung im Balken;
- W.R. – berechnetes Widerstandsmoment;
- R.und – Biegefestigkeit, die für Nadelholz 13 MPa beträgt.
Die Abschnittsauswahl wird basierend auf dem erforderlichen Widerstandsmoment Wtr berechnet:
W.tr = M / R.und
Für einen rechteckigen Abschnitt:
Für runde Abschnitte:
Die Steifigkeit wird auf die Wirkung der Standardlasten geprüft:
- f ist die endgültige Ablenkung des Strahls;
- l – Bemessungsstrahlspanne in cm;
- f / l – relative Durchbiegung, die Folgendes nicht überschreiten sollte: 1/250 – für Stockwerke zwischen Stockwerken; 1/200 – für Dachböden;
- J – Trägheitsmoment in cm4;;
- qn – Standardlast in kg / Lauf. cm;
- E = 10.000 MPa, 100.000 kg / cm2 – Elastizitätsmodul von Holz;
- c ist der maximal zulässige Koeffizient für das Verhältnis l / h, wobei h die Höhe des Balkenabschnitts ist: 18,4 – für Fußbodenböden; 23.0 – für Dachböden.
In dem Fall, wenn l? ch, die Träger werden nur auf Festigkeit geprüft. Wenn l > ch, sie werden nur auf Härte geprüft.
Berechnen wir als Beispiel einen Holzbalken einer Zwischenbodendecke. Spannweite l = 4,5 m; Bodengewicht – g = 200 kg / m2;; Nutzlast p = 150 kg / m2;; der planmäßige Abstand zwischen den Achsen der Träger beträgt a = 0,9 m; Balkenmaterial – Kiefer R.und = 130 kg / cm2;; m Koeffizient der Arbeitsbedingungen – 1,0.
Geschätzte Belastung für 1 Lauf. m Element:
q = (gnn + pnn1) · A = (200 · 1,1 + 150 · 1,4) · 0,9 = 387 kg / Lauf. m
- n, n1 – Zuverlässigkeitsfaktoren für permanente und temporäre Nutzlasten.
Das erforderliche Widerstandsmoment wird aus der Festigkeitsbedingung bestimmt:
Tabelle der Widerstandsmomente W in cm3 rechteckige Abschnitte
b h 8 neun zehn elf 12 13 vierzehn 21 588 661 735 808 882 955 1029 22 645 726 807 887 968 1049 1129 23 705 793 882 970 1058 1146 1234 24 768 864 960 1056 1152 1248 1344 25 833 937 1041 1146 1250 1354 1458 26 901 1014 1127 1239 1352 1465 1577 Gemäß speziell berechneten Tabellen können Sie einen rechteckigen Abschnitt des Elements auswählen – bхh. Wir akzeptieren einen Strahl von 8 x 24 cm (B = 768 cm)3). Im betrachteten Fall ist das Verhältnis l / h = 450: 24 = 18,75 und das maximal zulässige c = 18,4 – für Fußbodenböden. Basierend darauf wird die Berechnung für die Auslenkung nicht durchgeführt..
Berechnung eines Holzbalkens nach Zeitplan
Zur Vereinfachung der Auswahl von Holzbodenbalken gemäß den obigen Formeln wurden Diagramme erstellt, nach denen mit den Werten von l und q die Breite und Höhe des Balkens gefunden werden. Die horizontale Linie a – a definiert die Grenze, an der die Berechnung entweder für die Festigkeit oder die Durchbiegung durchgeführt wird.
Wenn der Schnittpunkt von l und h unterhalb der Linie a – a liegt, wird die Berechnung der Festigkeit gemäß der berechneten Last durchgeführt, oberhalb der Linie a – a – wird die Berechnung der Durchbiegung gemäß der Standardlast durchgeführt. Diese Grafik enthält die folgenden Indikatoren:
E = 130 kg / cm2;; f = 1/250 l; E = 100.000 kg / cm2;; mn = 1,0.
Wenn sich diese Werte ändern, wird die relative Zunahme oder Abnahme der empfangenen Daten gefunden. Beispielsweise beträgt für einen Stab mit einem Querschnitt von mehr als 14 cm der Koeffizient der Betriebsbedingungen 1,15 und dementsprechend der berechnete Widerstand R.und = 150 kg / cm2, und für ein Protokoll beträgt der Koeffizient der Betriebsbedingungen 1,25, während R.und = 160 kg / cm2.
Betrachten Sie als Beispiel die folgende Option: l = 6,1 m; b = 26 cm; l / h = 610: 26 = 23,4 > 18.4 wird daher die Berechnung für die Auslenkung durchgeführt.
Für eine Standardlast nach Zeitplan qн = 360 kg / m nach Zeitplan b = 18,3 cm.
f = 1/200 l. Da das Diagramm für die Balken des Dachbodens erstellt wurde, spezifizieren wir es für einen Zwischenboden mit einer relativen Durchbiegung f / l = 1/250. 200/250 = 0,8; b = 0,8 • 18,3 = 14,64 cm. Schließlich können Sie einen Balken für einen Bodenbalken von 15 x 260 cm nehmen.
Die Höhe der Träger bei der Auswahl des Abschnitts sollte größer als die Breite sein, da sie in dieser Position besser zum Biegen geeignet sind. Die richtig ausgewählte Größe der Bodenträger sorgt für echte Materialeinsparungen und gewährleistet gleichzeitig die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit der gesamten Struktur.
Wie berechnet man die Dimension von Holzbodenbalken?