Sovrapposizione tra solai su travi in ​​legno: calcolo di carichi prefabbricati e deformazione consentita

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Se si sta progettando la costruzione di una casa a due piani o a un piano, ma con un seminterrato o una soffitta, è necessario calcolare ed erigere correttamente i piani dell’interfaccia. Considerare le fasi e le sfumature del pavimento su travi in ​​legno e calcolare le sezioni trasversali delle travi che forniscono una resistenza sufficiente.

Sovrapposizione tra solai su travi in ​​legno: calcolo di carichi prefabbricati e deformazione consentita

Il dispositivo dei controsoffitti necessita di un’attenzione particolare, poiché realizzati “ad occhio”, potrebbero non sopportare i carichi che cadono su di essi e crollare o richiedere costi non necessari e non motivati. Pertanto, è necessario considerare e calcolare in modo completo una o più opzioni possibili. La decisione finale può essere presa confrontando il costo o la disponibilità dei materiali.

Requisiti per i pavimenti interfloor

I pavimenti a pavimento devono resistere a carichi costanti e variabili, vale a dire oltre al proprio peso devono resistere al peso di mobili e persone. Devono essere sufficientemente rigidi e non consentire il superamento della massima deflessione, fornire sufficiente isolamento acustico e termico.

Prima di iniziare i lavori, ti consigliamo di familiarizzare con i materiali indicati in SNiP II-25-80 (SP 64.13330.2011), ci sono molte informazioni utili.

Sovrapposizione tra solai su travi in ​​legno: calcolo di carichi prefabbricati e deformazione consentita

I carichi specifici da mobili e persone per gli alloggi sono presi in conformità con gli standard. Tuttavia, se si prevede di installare qualcosa di massiccio, ad esempio un acquario da 1000 litri o un camino in pietra naturale, questo deve essere preso in considerazione..

La rigidità delle travi è determinata dal calcolo ed è espressa nella flessione ammissibile per campata. La flessione ammissibile dipende dal tipo di pavimento e dal materiale di rivestimento. Le principali deflessioni limite, determinate da SNiP, sono riportate nella tabella 1.

Tabella 1

Elementi strutturaliLimitare le deflessioni in parti dell’intervallo, non di più
1. Travi di piani intermedi1/250
2. Travi di soffitta1/200
3. Coperture (ad eccezione delle valli):
a) purlins, zampe di trave1/200
b) travi a sbalzo1/150
c) capriate, travi incollate (ad eccezione dei cantilever)1/300
d) piatti1/250
e) tornitura, pavimentazione1/150
4. Elementi portanti delle valli1/400
5. Pannelli ed elementi a graticcio1/250
Appunti:
1. In presenza di intonaco, la deflessione degli elementi del pavimento solo da un carico temporaneo a lungo termine non deve superare 1/350 della campata.
2. In presenza di un ascensore per l’edificio, la deflessione massima delle travi incollate può essere aumentata a 1/200 della luce.

Si prega di notare che la pavimentazione in piastrelle di ceramica o massetto incline alla rottura può aumentare ulteriormente i requisiti di deflessione consentiti, specialmente con campate sufficientemente lunghe..

Per ridurre i carichi sulle travi, se possibile, dovrebbero essere posizionati parallelamente a pareti corte, con lo stesso passo. Lunghezza massima dell’intervallo in caso di sovrapposizione con travi in ​​legno – 6 m.

Sovrapposizione tra solai su travi in ​​legno: calcolo di carichi prefabbricati e deformazione consentita

Tipi di solai

A proposito, le sovrapposizioni sono divise in:

  • interpiano;
  • Attico;
  • seminterrato (seminterrato).

Le caratteristiche del loro design sono i carichi consentiti e il dispositivo di isolamento del vapore e del calore. Se l’attico non è destinato a vivere o a conservare oggetti voluminosi, i carichi variabili nel calcolo della deflessione possono essere ridotti a 50-100 kg / m2.

L’isolamento termico tra due piani residenziali può sembrare eccessivo, ma l’isolamento acustico è un parametro desiderabile per la maggior parte, e ciò si ottiene, di regola, con gli stessi materiali. Va tenuto presente che i piani attico e seminterrato richiedono uno strato più spesso di materiale isolante termico. Il materiale del film per la barriera al vapore nel sottotetto deve essere posizionato sotto lo strato di isolamento e nel seminterrato – sopra di esso. Per prevenire il verificarsi di umidità e danni alle strutture da parte dei funghi, tutte le stanze devono essere dotate di ventilazione.

Sovrapposizione tra solai su travi in ​​legno: calcolo di carichi prefabbricati e deformazione consentita Opzioni di sovrapposizione: 1 – scheda; 2 – barriera al vapore; 3 – isolamento termico; 4 – pavimenti sparsi; 5 – schede; 6 – rivestimento del pavimento

Il design dei pavimenti può anche essere diverso:

  • con travi aperte e nascoste;
  • con vari tipi di travi di sostegno;
  • con diversi materiali di riempimento e rivestimento del pavimento.

Le travi nascoste sono cucite su entrambi i lati e non sono visibili. Aperto – sporgono dal soffitto e fungono da elementi decorativi.

La figura seguente mostra quale può essere la struttura del piano attico che si sovrappone a un pannello di pannelli e con un deposito di pannelli.

Sovrapposizione tra solai su travi in ​​legno: calcolo di carichi prefabbricati e deformazione consentita a – con rullo di cartone; b – con un deposito di schede; 1 – pavimento della plancia; 2 – film plastico; 3 – isolamento; 4 – barriera al vapore; 5 – travi in ​​legno; 6 – barre craniche; Rotolo da 7 carte; 8 – finitura; 9 – imbarco dalle schede

Tipi di elementi di fissaggio e connessioni di travi in ​​legno

A seconda del design e del materiale delle pareti portanti, sono fissate travi in ​​legno:

  • nei nidi previsti in muratura di mattoni o blocchi, approfondendo una barra o un tronco di almeno 150 mm e una tavola di almeno 100 mm;
  • sugli scaffali (sporgenze) in muratura di mattoni o blocchi. Viene utilizzato se lo spessore delle pareti del secondo piano è inferiore a quello del primo;
  • nelle scanalature tagliate nelle pareti del tronco ad una profondità di almeno 70 mm;
  • alla barra della reggia superiore della casa di legno;
  • alle staffe metalliche di supporto fissate alle pareti.

Sovrapposizione tra solai su travi in ​​legno: calcolo di carichi prefabbricati e deformazione consentita 1 – supporto su un muro di mattoni; 2 – soluzione; 3 – ancora; 4 – isolamento con carta catramata; 5 – trave di legno; 6 – supporto su una parete di legno; 7 – bullone

Se la lunghezza della trave non è sufficiente, è possibile allungarla collegando (giunzione) lungo la lunghezza usando uno dei metodi più noti usando perni di legno e colla per legno. Quando si sceglie il tipo di connessione, farsi guidare dalla direzione dell’applicazione di carico. È desiderabile rafforzare le travi giuntate con sovrapposizioni metalliche..

Sovrapposizione tra solai su travi in ​​legno: calcolo di carichi prefabbricati e deformazione consentita a – compressione; b – stretching; c – piega

Informazioni sulle travi del pavimento in legno

Nella costruzione, vengono utilizzate travi di sezione rettangolare, circolare o parzialmente circolare. I più affidabili sono il legname rettangolare e il resto viene utilizzato in assenza di una barra o per motivi di economia, se tali materiali sono disponibili in azienda. I materiali in legno incollati sono ancora più resistenti. Legno lamellare o travi a I incollati possono essere installati su campate fino a 12 m.

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Il tipo di legno più economico e richiesto è il pino, ma vengono utilizzate anche altre specie di conifere: larice, abete rosso. L’abete rosso viene utilizzato per realizzare soffitti in cottage estivi, piccole case. Il larice è buono per la costruzione di locali con elevata umidità (sauna, piscina in casa).

Anche i materiali differiscono per grado, il che influisce sulla capacità portante delle travi. I gradi 1, 2 e 3 (vedi GOST 8486–86) sono adatti per le travi del pavimento, ma il grado 1 per tale struttura può essere inutilmente costoso e il grado 3 è migliore per le piccole campate.

Calcolo delle travi portanti

Per determinare la sezione trasversale e la spaziatura delle travi, è necessario calcolare il carico sul pavimento. La raccolta dei carichi viene eseguita secondo la metodologia e tenendo conto dei coefficienti stabiliti in SNiP 2.01.07–85 (SP 20.13330.2011).

Calcolo dei carichi

Il carico totale viene calcolato sommando i carichi costanti e variabili, determinati tenendo conto dei coefficienti standard. Nei calcoli pratici, vengono prima impostati da una struttura specifica, incluso un layout preliminare delle travi di una determinata sezione, e quindi corretti in base ai risultati ottenuti. Quindi, nel primo passaggio, disegna tutti gli strati della “torta” che si sovrappongono.

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1. Proprio peso specifico del pavimento

Il peso specifico del pavimento è costituito dai suoi materiali costitutivi ed è diviso per la lunghezza totale orizzontale delle travi del pavimento. Per calcolare la massa di ciascun elemento, è necessario calcolare il volume e moltiplicare per la densità del materiale. Per fare ciò, utilizzare la tabella 2.

Tavolo 2

Nome materialeDensità o densità apparente, kg / m3
Lamiera di cemento-amianto750
Lana di basalto (minerale)50-200 (dal grado di compattazione)
Betulla620-650
Calcestruzzo2400
Bitume1400
Cartongesso500-800
Argilla1500
truciolare1000
Quercia655-810
Abete rosso420-450
Cemento armato2500
Argilla espansa200-1000 (dal coefficiente di schiumatura)
Calcestruzzo argilloso espanso1800
Mattone pieno1800
Linoleum1600
Segatura70-270 (per frazione, specie legnosa e contenuto di umidità)
Parquet, 17 mm, rovere22 kg / m2
Parquet, 20 mm, pannello14 kg / m2
Schiuma di cemento300-1000
Styrofoam60
Piastrelle di ceramica18 kg / m2
Materiale di copertura600
Rete metallica1,9-2,35 kg / m2
Pino480-520
Acciaio al carbonio7850
Bicchiere2500
Lana di vetro350-400
Compensato, incollato600
Blocco di cenere400-600
Gesso350-800 (dalla composizione)

Per materiali e scarti di legno, la densità dipende dal contenuto di umidità. Maggiore è l’umidità, più pesante è il materiale.

Le pareti divisorie (pareti) appartengono anche a carichi permanenti, il cui peso specifico è di circa 50 kg / m2.

2. Carico variabile

L’arredamento della stanza, le persone, gli animali – tutto questo è un carico variabile sul pavimento. Secondo il tavolo. 8.3 SP 20.13330.2011, per locali residenziali il carico regolamentare distribuito è di 150 kg / m2.

Sovrapposizione tra solai su travi in ​​legno: calcolo di carichi prefabbricati e deformazione consentita

3. Carico totale

Il carico totale non è determinato dalla semplice aggiunta, è necessario prendere il coefficiente di affidabilità, che, secondo lo stesso SNiP (clausola 8.2.2), è:

  • 1.2 – con un peso specifico inferiore a 200 kg / m2;
  • 1.3 – con un peso specifico superiore a 200 kg / m2.

4. Esempio di calcolo

Ad esempio, prendiamo una stanza lunga 5 me larga 3 M. Ogni 600 mm di lunghezza mettiamo travi (9 pezzi) di pino con una sezione di 150×100 mm. Sovrapporremo le travi con una tavola spessa 40 mm e poseremo un linoleum spessa 5 mm. Dal lato del primo piano, cuciremo le travi con un compensato di 10 mm e all’interno del soffitto poseremo uno strato di lana minerale di 120 mm di spessore. Nessuna partizione.

Sovrapposizione tra solai su travi in ​​legno: calcolo di carichi prefabbricati e deformazione consentita 1 – raggio; 2 – tavola; 3 – linoleum isolato 5 mm

Calcolo del carico specifico costante sull’area della stanza (5 x 3 = 15 m2) è riportato nella tabella 3.

Tabella 3

MaterialeVolume, m3Densità, kg / m3Peso (kgCarico specifico, kg / m2
Trave (pino)9 x 0,15 x 0,1 x 3,3 = 0,4455500222,7514.85
Tavola (pino)15 x 0,04 = 0,650030020.0
compensato15 x 0,01 = 0,15600906.0
Linoleum15 x 0,005 = 0,07516001208.0
Minvata15 x 0.12-0.405 = 1.395cento139.59.3
Totale:58.15
Considerando k = 1.270

Carico variabile – 150 x 1,2 = 180 kg / m2.

Carico totale – 70 + 180 = 250 kg / m2.

Carico di progetto sulla trave (qr) – 250 x 0,6 m = 150 kg / m (1,5 kg / cm).

Sovrapposizione tra solai su travi in ​​legno: calcolo di carichi prefabbricati e deformazione consentita

Calcolo della deflessione ammissibile

Accettiamo la deflessione consentita del pavimento dell’interfaccia – L / 250, ovvero per un arco di tre metri, la deflessione massima non deve superare 330/250 = 1,32 cm.

Poiché la trave con entrambe le estremità si trova sul supporto, il calcolo della deflessione massima viene eseguito secondo la formula:

  • h = (5 x qp x L4) / (384 x E x J)

Dove:

  • qр – carico di progetto sulla trave, qр = 1,5 kg / cm;
  • L – lunghezza del raggio, L = 330 cm;
  • E – modulo di elasticità, E = 100.000 kg / cm2 (per legno lungo la venatura secondo SNiP);
  • J – momento d’inerzia, per barra rettangolare J = 10 x 153/12 = 2812,5 cm4.

Per il nostro esempio:

  • h = (5 x 1,5 x 3304) / (384 x 100000 x 2812,5) = 0,82 cm

Il risultato ottenuto ha un margine del 60% rispetto alla deflessione consentita, che sembra eccessiva. Di conseguenza, la distanza tra i raggi può essere aumentata riducendo il loro numero e ripetendo il calcolo..

In conclusione, ti suggeriamo di guardare un video sul calcolo del pavimento su travi in ​​legno usando un programma speciale:

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