Будь-яка людина, самостійно займається будівництвом або капітальним ремонтом свого будинку, рано чи пізно стикається з проблемами. Те потрібно визначити перетин металевої перемички, то розрахувати перетин несучої дерев'яної або залізобетонної балки, то ще що-небудь. Зробити це в принципі не складно, якщо хоч трохи розбираєшся в будівельній фізиці і, зокрема, в спрямують, та ось біда - в середніх школах ні будівельну фізику, ні опір матеріалів не викладають. Вважається, що знання дати повстання Спартака або дати початку 30-річної війни, тонкощів класифікації рослинних суцвіть і ін. Для звичайної людини набагато важливіше, ніж уміння самостійно розрахувати будівельну конструкцію.
Проте проблеми потрібно якось вирішувати і тут можливі тільки 2 основні варіанти:
1. Подивитися, як зробив сусід або знайомий, і зробити так само. Якщо у сусіда конструкція коштує, значить, і у Вас не обвалиться, а якщо у обох будинок розвалився, то буде не так образливо. Обговорення проблеми розрахунку конструкцій на форумах найчастіше представляє собою перший варіант вирішення проблеми.
Тут представлені розрахункові схеми, різні види діючих навантажень, епюри сил, що відображають характер зміни дотичних напружень, епюри згинальних моментів, що відображають характер зміни нормальних напружень, що виникають в поперечному перерізі балки, а також формули для визначення опорних реакцій, чинного згинального моменту, максимального згинального моменту , формули для визначення прогину балки на відстані х від початку балки і формули для визначення максимального прогину балки, а також формули для визначення ангенса кута повороту поперечного перерізу на опорах і на кінцях - для консольних балок. Класифікація проводилася не за чинним навантажень, а по виду опор балки. У даному розділі представлені статично визначні балки.
Ось х. щодо якої здійснюються розрахунки згинального моменту і прогину, відповідає поздовжньої осі, яка проходить через центр ваги поперечних перерізів балки. Значення моменту інерції I слід визначати щодо осі z (див. Зведений сортамент).
Розрахунок дерев'яного перекриття - одна з найлегших завдань і не тільки тому, що деревина - один з найлегших будівельних матеріалів. Чому так, ми дуже скоро дізнаємося. Але відразу скажу, якщо вас цікавить класичний розрахунок, згідно вимог нормативних документів, то вам сюди.
При будівництві або ремонті дерев'яного будинку використовувати металеві, а тим більше залізобетонні балки перекриття якось не в тему. Якщо будинок дерев'яний то і балки перекриття логічно зробити дерев'яними. Ось тільки на око не визначиш, який брус можна використовувати для балок перекриття і який робити проліт між балками. Для відповіді на ці питання потрібно точно знати відстань між опорними стінами і хоча б приблизно навантаження на перекриття.
Зрозуміло, що відстані між стінами бувають різні, та й навантаження на перекриття теж може бути дуже різна, одна справа - розрахунок перекриття, якщо зверху буде нежитловий горище і зовсім інша справа - розрахунок перекриття для приміщення, в якому будуть надалі робитиметься перегородки, стояти чавунна ванна, бронзовий унітаз і багато чого ще.
Не дивлячись на те, що заводи залізобетонних виробів виробляють велику кількість готової продукції, все ж іноді доводиться робити залізобетонну балку перекриття або залізобетонну перемичку самому. Практично всі бачили будівельників-монтажників, засовують в опалубку якісь залізяки, і майже всі знають, що це - арматура, що забезпечує міцність конструкції, ось тільки визначати кількість і діаметр арматури або перетин гарячекатаних профілів, які закладаються в залізобетонні конструкції в якості арматури, добре вміють тільки інженери-технологи. Залізобетонні конструкції, хоча і застосовуються ось уже більше сотні років, але як і раніше залишаються загадкою для більшості людей, точніше, не самі конструкції, а розрахунок залізобетонних конструкцій. Спробуємо підняти завісу таємничості прикладом розрахунку залізобетонної балки.
При розрахунку будівельних конструкцій потрібно знати розрахунковий опір і модуль пружності для того чи іншого матеріалу. Тут представлені дані по основних будівельних матеріалів.
Отже, давайте розбиратися, навіщо знадобилося ламати шкільну лінійку. залишаючи дітей без шкільного приладдя, і чим це може нам допомогти. Настав час додати до наочності кілька формул, тут все буде майже так само просто і зрозуміло, як і в першій частині, але знадобляться знання математики на рівні 4-5 класів та початкові знання з геометрії.
Розрахунок перемички з металевих профілів для несучих стін майже нічим не відрізняється від розрахунку металевої перемички для перегородок. Головна відмінність - це визначення навантаження на перемичку і вибір правильної схеми розрахунку. В даному випадку перемичка з металевих профілів є що несе балку над дверним або віконним отвором, тому така перемичка може розраховуватися як балка на шарнірних опорах.
Часто при розрахунку будівельних конструкцій важливо визначити не тільки геометричні параметри перетину конструкції, але і величину прогину конструкції з точністю до міліметра. Справа в тому, що величина прогину для будь-якої конструкції нормується різними СНіПами і не повинна перевищувати 1/250 для балок міжповерхових перекриттів, 1/200 для горищних перекриттів і перемичок і так далі, список довгий. Коли розрахунок проводиться для себе (наприклад будується приватний будинок і потрібно зробити балки перекриття або перемички), то визначати величину прогину не обов'язково, ніхто Вас лаяти не буде, головне щоб по несучої здатності розрахунок був вірний, але все ж визначити прогин конструкції бажано. Адже знання величини прогину дозволити більш точно вибрати, наприклад, варіант обробки стелі.
Монолітні залізобетонні плити перекриття, не дивлячись на велику кількість готових плит, як і раніше затребувані. Особливо, якщо це свій будинок з неповторною плануванням, де всі кімнати мають різні розміри або будівництво ведеться без використання підйомних кранів. У таких випадках влаштування монолітної залізобетонної плити перекриття дозволяє значно скоротити витрати на матеріали або їх доставку та монтаж, однак при цьому більше часу піде на підготовчі роботи, в числі яких пристрій опалубки. Однак людей, затівають бетонування перекриття, відлякує не це. Зробити опалубку, замовити арматуру і бетон зараз не проблема, проблема в тому, як визначити який саме бетон і яка арматура для цього потрібні.
Люди, при будівництві свого будинку збираються робити монолітні залізобетонні плити перекриття, часто стикаються з такою проблемою: монолітна залізобетонна плита буде спиратися на чотири несучих стіни і, отже, таку плиту має сенс розраховувати як плиту, оперту по контуру. Ось тільки як це зробити, не зовсім зрозуміло. Розробники різних методик розрахунку явно орієнтуються на читача, з'їв при вивченні опору матеріалів не одну собаку, а як мінімум цілу упряжку. А чи не дуже сумлінні складачі текстів офіційних документів (назвемо їх так) не надто піклуються про дотримання позначень і тим ще більше заплутують справу.
В принципі, нічого складного в такому розрахунку немає і нижче ми розглянемо основні розрахункові передумови і приклади розрахунку.
При визначенні перетину будівельних конструкцій дуже часто необхідно знати момент інерції і момент опору для розглянутого поперечного перерізу конструкції. Що таке момент опору і як він пов'язаний з моментом інерції викладено окремо. Крім того, для стислих конструкцій також потрібно знати значення радіуса інерції. Визначити момент опору і момент інерції, а іноді і радіус інерції для більшості поперечних перерізів простої геометричної форми можна за давно відомим формулами:
При розрахунку промислових ферм, що перекривають великі прольоти і працюють під великими навантаженнями, може використовуватися до 10-15 видів перетинів, точніше профілів з різними параметрами перетину. Це пов'язано з тим, що напруження в стержнях ферми різні і тому максимально точний підбір перерізу при промислових обсягах виробництва ферм дає відчутну економію. У приватному ж будівництві при виготовленні ферм використовуються 1-2, максимум 3 види перетинів, не тільки з економічних, а й з естетичних міркувань і тому досить розрахувати максимально навантажені стрижні і за цими показниками приймати перетин для інших стержнів ферми. У загальному вигляді це може виглядати приблизно так:
Тут представлені розрахункові схеми, різні види діючих навантажень, епюри сил, що відображають характер зміни дотичних напружень, епюри згинальних моментів, що відображають характер зміни нормальних напружень, що виникають в поперечному перерізі балки, а також формули для визначення опорних реакцій, згинального моменту, максимального згинального моменту, формули для визначення прогину балки на відстані х від початку балки і формули для визначення максимального прогину балки. Класифікація проводилася не за чинним навантажень, а по виду і кількості опор балки. У даному розділі представлені статично невизначені балки.
У Таблиці 164.1 наводяться основні розрахункові значення для двутавров сталевих гарячекатаних згідно ГОСТ 8239-89.
Даний стандарт поширюється на гарячекатані сталеві двотаври з ухилом внутрішніх граней полиць.
Що таке момент опору і звідки взявся цей термін? Кожне тіло, навіть елементарно мале, має певну масу, геометричні і міцності, тобто обов'язково має центр ваги і пручається розтягування або стиснення. Ці характеристики міцності називаються опором матеріалу стиску або розтягу. Значення опору залежить від фізичних властивостей тіла і поки нами не розглядається. На даному етапі досить знати, що сталь набагато міцніша за папір, а на скільки міцніше - дають відповідь різні довідники.
Малюнок 1. Поперечний перетин квадратної профільної труби (сталевого гнутого замкнутого профілю зварного квадратного).
Добре, коли при виконанні робіт кладок є залізобетонні перемички. Інженери-технологи вже попрацювали, заклали в перемички арматуру потрібного перетину і вказали несучу здатність перемички в маркуванні (остання цифра перед буквою П, щоб визначити навантаження на погонний метр в кілограмах потрібно цю цифру помножити на 100). А ось для людей збираються робити перемичку з металевих куточків, швелерів або інших прокатних профілів, такого зручності немає. Я теж не сильно полегшу проблему підбору перетину так як замість великий всеосяжної таблиці наведу
Всього статей по ремонту в цьому розділі: 246