Calculateur de poutres - calculs pour différents types de structures. Parquet d'une portée de 6 mètres, quelles poutres sont les meilleures
nommé après avoir rempli un certain nombre de conditions. Ainsi, le retrait des éléments latéraux du coffrage, qui ne supportent pas la charge du poids de la structure, n'est autorisé qu'une fois que le béton a atteint une résistance garantissant la sécurité de la surface et des bords des coins.
Des exigences plus strictes sont imposées pour le retrait des coffrages porteurs des structures en béton armé, qui ne peuvent être retirés qu'une fois que le béton a atteint la valeur de résistance de conception :
- éléments structurels porteurs d'une portée allant jusqu'à 2 m – 50 % ;
- structures porteuses poutres, traverses, pannes, dalles et voûtes d'une portée de 2 à 6 m – au moins 70 % ;
- structures porteuses d'une portée supérieure à 6 m – au moins 80 % ;
- structures porteuses renforcées par des cadres porteurs soudés - au moins 25 %.
Les conditions standard pour le durcissement du béton sont : température 20 ± 5ºC et humidité de l'air supérieure
90%. Il convient de garder à l'esprit qu'en pratique, en règle générale, les conditions réelles ne correspondent pas aux normes standard et que le processus de durcissement du béton ralentit ou s'accélère. Par exemple, à une température de 10 °C, après 7 jours, le béton gagnera 40 à 50 % de résistance, et à 5 °C, seulement 30 à 35 %. S'il durcit à une température de 30 à 35 ºC, le béton gagnera 45 % de résistance en 3 jours. À températures négatives Le béton sans additifs spéciaux ne gagne pas du tout en résistance. Par conséquent, la décision de démonter le coffrage et de charger la structure doit être prise après avoir testé la résistance du béton.
Le délai nécessaire pour que le béton atteigne une résistance donnée est établi par le laboratoire de construction sur la base des résultats d'essais sur échantillons de contrôle ou de méthodes d'essais non destructifs. Sur les chantiers d'un volume total de travail inférieur à 50 m3, recevant du béton prêt à l'emploi provenant d'usines ou d'installations situées à une distance ne dépassant pas 20 km, il est permis d'évaluer la résistance du béton selon le laboratoire du fabricant. mélange de béton sans faire d'échantillons de test sur le site d'installation. Toutefois, cette consigne ne s'applique pas aux hammams responsables et structures à parois minces: poutres, colonnes, dalles de plancher, ainsi que joints monolithiques de structures préfabriquées.
Bien sûr, lors de la construction de banlieues bâtiments résidentiels Les mesures de résistance du béton ne sont généralement pas prises, car la plupart entreprises de construction Il n'existe tout simplement pas de laboratoires de construction travaillant dans le secteur de la construction de logements privés. Par conséquent, dans ce cas, vous devrez vous fier aux données de laboratoire du fabricant du mélange de béton. De plus, vous pouvez effectuer vos propres tests de résistance du béton. Pour ce faire, vous devez prendre une boule métallique d'un diamètre d'au moins 20 mm et la lancer de la même hauteur vers surface en béton: contrôle et sujet. En fonction de la hauteur de rebond de la balle, il sera possible, je réserve tout de suite - avec un grand étirement, de déterminer si la résistance du béton a atteint la valeur requise.
Charge nominale complète sous forme dépouillée structure en béton armé ne peut être autorisé qu’une fois que le béton a acquis sa résistance nominale.
Une poutre de plancher métallique en forme de poutre en I présente de nombreux avantages indéniables. Ainsi, une poutre en I métallique peut être utilisée pour couvrir grandes portées avec une charge importante. En plus c'est du métal poutre en acier absolument ininflammable et résistant aux influences biologiques. Cependant, une poutre métallique exposée à des environnement peut se corroder, il faut donc y appliquer un revêtement protecteur.
Dans la plupart des cas, dans la construction de logements privés, une poutre métallique comporte des supports articulés - ses extrémités ne sont pas fixées rigidement, par exemple, puisque dans un cadre structure en acier. La charge sur le sol avec poutres en I en acier, en tenant compte de son propre poids, doit être calculée sans chape de 350 kg/m2 et 500 kg/m2 avec chape.
Il est recommandé de rendre le pas entre les poutres en I égal à 1 000 mm, cependant, afin d'économiser de l'argent, vous pouvez augmenter le pas entre les poutres métalliques à 1 200 mm.
Le tableau ci-dessous montre la sélection du numéro de poutre en I poutre métalliqueà différents emplacements et longueurs de courses.
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Portée3 m |
Portée4 m |
Portée6 m |
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Numéro de poutre en I à l'étape |
Numéro de poutre en I à l'étape |
Numéro de poutre en I à l'étape |
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Comme le montre le tableau, avec une charge totale de 500 kg/m2 et une portée de 6 m, vous auriez dû choisir une poutre en I d'un nombre plus élevé et choisir une étape d'installation de poutre plus petite.
Ajouté : 26/05/2012 08:21
Discussion du problème sur le forum :
Nous avons coulé le plafond entre le premier et le deuxième étage le long de la poutre en I n°12, d'une portée de 6 mètres avec une sortie à 1 mètre du mur porteur du premier étage. La distance entre les poutres en I est de 2 mètres, par le bas entre elles un treillis de la cellule 20 est relié au renfort n°12, au-dessus du treillis n°5, cellule 10 cm. Question : au bout de combien de jours peut-on décoffrer et au bout de combien de jours peut-on poser les murs, y compris en débouché ?
Parmi les nombreux éléments structurels Dans une maison privée, le plafond est l’un des éléments les plus importants et les plus difficiles à concevoir et à installer. C'est là que les constructeurs inexpérimentés gagnent peut-être le plus erreurs dangereuses, c’est sur l’agencement de ce système que se posent le plus de questions.
1. Pourquoi choisir un arbre
Dans tout bâtiment, le plafond est une structure horizontale qui sert de base à la création du sol. De plus, étant relié aux murs porteurs de la maison, il assure la stabilité latérale de la structure, répartissant uniformément les charges possibles. Par conséquent, les exigences les plus élevées sont imposées à la fiabilité de cette conception.
Quel que soit le matériau utilisé dans la construction d'une maison, les parquets sont les plus répandus dans le secteur privé. On les voit souvent dans diverses maisons en pierre, et il est bien évident que dans construction en bois(grumes, poutres, charpente et technologie charpente-panneaux), il n'existe pas d'alternative à une telle solution. Il existe de nombreuses raisons objectives à cela. Examinons les avantages et les inconvénients des parquets.
Dans les constructions privées de faible hauteur, les sols sont installés selon plusieurs options :
- Dalle en béton armé prête,
- Dalle monolithique en béton armé,
- Poutres en béton armé prêtes à l'emploi,
- Poutres et fermes en métal laminé,
- Plancher en bois.
Avantages
Ou pourquoi les parquets sont si populaires.
- Petite masse. Lors de l'utilisation d'une planche ou d'un bois, nous ne surchargeons pas murs porteurs et fondation. Le poids du plafond est plusieurs fois inférieur à celui du béton ou structures métalliques. Habituellement, aucune technologie n’est requise.
- Délais minimaux pour terminer les travaux. Intensité de travail minimale parmi toutes les options.
- Versatilité. Convient à n’importe quel bâtiment, dans n’importe quel environnement.
- Possibilité d'installation à des températures négatives et très élevées.
- Pas de processus « humides » ou sales.
- Possibilité d'obtenir n'importe quel niveau de caractéristiques d'isolation thermique et phonique.
- Possibilité d'utiliser des cavités pour les joints communications techniques(réseau électrique, chauffage, adduction d'eau, assainissement, courant faible...).
- Prix relativement bas des préfabriqués plancher à ossature du bois d’œuvre, tant en termes de coût des pièces/composants que de salaire de l’entrepreneur.
Inconvénients
Les inconvénients d'un système de plafond en bois sont tout à fait conventionnels.
- Difficulté à choisir la section transversale des matériaux et des solutions constructives pour garantir la capacité portante calculée.
- La nécessité de prendre des mesures supplémentaires de prévention des incendies, ainsi que d'assurer une protection contre l'humidité et les parasites (traitement antiseptique).
- La nécessité d'acheter des matériaux d'insonorisation.
- Respect strict de la technologie pour éviter les erreurs de construction.
2. Quel matériel utiliser pour l'assemblage
Le parquet est toujours constitué de poutres. Mais ils peuvent être fabriqués à partir d'une variété de bois :
- Bûche arrondie jusqu'à 30 cm de diamètre.
- La poutre est à quatre tranchants.
- Conseil grande section(épaisseur à partir de 50 mm, largeur jusqu'à 300 mm).
- Plusieurs planches de relativement faible épaisseur, torsadées face à face.
- Poutres en I dont les membrures supérieure et inférieure sont constituées de planches/barres rabotées bordées et dont la paroi verticale est en OSB-3, en contreplaqué ou en métal profilé (produit bois-métal).
- Boîtes fermées en matériaux en feuille(contreplaqué, OSB).
- Panneau SIP. Essentiellement, il s'agit de sections distinctes dans lesquelles les poutres sont déjà gainées et comportent un isolant à l'intérieur.
- Différents modèles de fermes, permettant de couvrir de grandes portées.
Les options d'installation les plus simples, ainsi que les moins chères et les plus pratiques pour les opérations ultérieures, sont celles où les poutres de plancher sont en bois bordé.
Compte tenu du très exigences élevées exigences en matière de capacité portante, de durabilité et d'écarts géométriques, il est nécessaire de considérer le bois de première qualité comme des ébauches. Il est possible d'utiliser des produits appartenant à la deuxième qualité selon GOST, qui ne présentent pas d'écarts géométriques critiques, de défauts et de défauts de traitement pouvant réduire les caractéristiques de résistance et la durée de vie des pièces finies (à travers des nœuds, des torsions, des couches croisées, des profondeurs fissures étendues...).
Dans ces structures, l'utilisation de bois mort (bois mort, bois mort, bois brûlé) est exclue en raison d'une résistance insuffisante et des multiples dommages causés par les maladies et les insectes destructeurs du bois. Ce serait également une grave erreur d'acheter du bois ou des planches « à air », « aux dimensions arméniennes », « TU » - en raison des sections sous-estimées.
Il doit s'agir exclusivement d'un matériau sain provenant d'épicéa vert ou de pin, car les aiguilles, en raison de leur teneur en résine et de leur structure solide, résistent bien mieux aux charges de flexion et à la compression que la plupart des autres. bois dur, et ayant une densité relativement faible.
De toute façon bois d'œuvre doit être débarrassé des restes d'écorce et de fibres libériennes, traité avec un antiseptique et ignifuge. Le bois raboté à sec fonctionnera mieux ici, mais le matériau humidité naturelle(jusqu'à 20 pour cent) au cours du traitement normal sont également utilisés activement (et surtout - efficacement), d'autant plus que le prix bois bordé ou les planches de ce type sont sensiblement plus basses.
3. Comment choisir la taille des poutres et à quelle étape les disposer
La longueur de la poutre est calculée de telle manière qu'elle couvre la travée existante et présente une « marge » pour fournir un support sur les murs porteurs (lire ci-dessous pour les chiffres spécifiques sur les portées autorisées et la pénétration des murs).
La section transversale de la planche/poutre est déterminée en fonction des charges de conception qui seront exercées sur le plancher pendant l'exploitation du bâtiment. Ces charges sont divisées en :
- Permanent.
- Temporaire.
Les charges temporaires dans un immeuble résidentiel comprennent le poids des personnes et des animaux qui peuvent se déplacer sur le sol, en déplaçant des objets. À charges constantes comprennent la masse du bois de la structure elle-même (poutres, solives), le remplissage du sol (isolation/isolation phonique, plaques isolantes), l'ourlet (roulage), le brut et la finition du revêtement de sol, la finition sol, cloisons, ainsi que communications intégrées, meubles, équipements et articles ménagers...
De plus, vous ne devez pas perdre de vue la possibilité de stocker des objets et des matériaux, par exemple lors de la détermination de la capacité portante des sols d'un grenier froid non résidentiel, où des objets inutiles et rarement utilisés peuvent être stockés.
La somme des charges mortes et vives est prise comme point de départ et un facteur de sécurité de 1,3 lui est généralement appliqué. Chiffres exacts(y compris la section transversale du bois) doit être déterminée par des spécialistes conformément aux dispositions du SNiP 2.01.07-85 « Charges et impacts », mais la pratique montre que les valeurs de charge dans les maisons privées avec poutres en bois sont à peu près identiques :
- Pour les étages intermédiaires (y compris sous un grenier résidentiel) et les sous-sols, la charge totale est d'environ 350 à 400 kg/m2, la part du poids propre de la structure étant d'environ 100 kilogrammes.
- Pour couvrir un grenier non chargé - environ 130 - 150 kg/m2.
- Pour couvrir le chargé grenier non résidentiel jusqu'à 250 kg/m2.
Il est évident que la sécurité inconditionnelle est d'une importance primordiale. Ici, une bonne marge est prise en compte et l'option est envisagée non pas tant de charges réparties sur tout le sol (dans de telles quantités, elles sont pratiquement irréalistes), mais plutôt la possibilité d'une charge locale pouvant conduire à des flèches, qui à leur tour provoqué :
- inconfort physiologique des résidents,
- destruction de composants et de matériaux,
- perte des propriétés esthétiques de la structure.
D'ailleurs, certaines valeurs de déflexion sont autorisées documents réglementaires. Pour les locaux d'habitation, elles ne peuvent pas dépasser 1/350 de la longueur de la portée (c'est-à-dire 10 mm à 3 mètres ou 20 mm à six mètres), mais à condition que les exigences limites ci-dessus ne soient pas violées.
Lors du choix de la section transversale du bois pour créer une poutre, ils sont généralement guidés par le rapport entre la largeur et l'épaisseur de la poutre ou de la planche compris entre 1/1,5 et 1/4. Les chiffres spécifiques dépendront avant tout des charges et des longueurs de travée. À conception indépendante Vous pouvez utiliser les données obtenues à partir de calculs à l'aide de calculatrices en ligne ou de tableaux accessibles au public.
Section transversale moyenne optimale des poutres de plancher en bois, mm
Comme on peut le voir, pour agrandir capacité portante plafonds - il suffit de choisir du bois de plus grande largeur ou de plus grande épaisseur. Il est également possible d'assembler une poutre à partir de deux planches, mais de telle manière que le produit résultant ait une section au moins égale à celle calculée. Il convient également de noter que les propriétés portantes et la stabilité d'un parquet augmentent si des bûches ou des bûches sont utilisées au-dessus des poutres. diverses sortes sous-planchers (planchers en feuilles de contreplaqué/OSB ou planches à chants).
Une autre façon d’améliorer les propriétés de résistance d’un parquet est de réduire l’espacement des poutres. Les ingénieurs dans leurs projets de maisons privées déterminent conditions différentes la distance entre les poutres est de 300 mm à un mètre et demi. DANS construction de charpente L'inclinaison des poutres dépend de l'espacement des poteaux, de sorte qu'il y ait un poteau sous la poutre, et pas seulement un cadre horizontal. La pratique montre que le plus approprié du point de vue de la praticité et du coût de construction est un pas de 600 ou 1000 mm, car il est le mieux adapté pour l'installation ultérieure d'isolation et d'isolation phonique par surprise ( matériaux isolants les dalles et les rouleaux ont justement un tel facteur de forme). Cette distance crée également distance optimale entre les points d'appui pour le montage des solives de plancher installées perpendiculairement aux poutres. La dépendance de la section transversale au pas est clairement visible à partir des chiffres du tableau.
Section possible des poutres de plancher lors du changement d'inclinaison (charge totale sur mètre carré environ 400 kg)
4. Comment installer et sécuriser correctement les poutres
Nous avons décidé du pas - de 60 centimètres à un mètre sera le juste milieu. Quant aux portées, mieux vaut se limiter à 6 mètres, idéalement : quatre à cinq mètres. Par conséquent, le concepteur essaie toujours de « poser » les poutres le long du petit côté de la maison/pièce. Si les portées sont trop grandes (plus de 6 mètres), ils ont alors recours à l'installation de murs porteurs ou de colonnes de support avec barres transversales à l'intérieur de la maison. Cette approche permet d'utiliser du bois de section transversale plus petite et d'augmenter l'espacement, réduisant ainsi le poids du plancher et son coût pour le client avec les mêmes (ou meilleures) caractéristiques portantes. En option, les fermes sont créées à partir de bois plus léger à l'aide d'attaches métalliques perforées, par exemple des plaques à clous.
Dans tous les cas, les poutres sont placées strictement horizontalement, parallèlement les unes aux autres, en conservant le même pas. La poutre en bois doit reposer sur les murs porteurs et les pannes d'au moins 10 centimètres. En règle générale, utilisez 2/3 d'épaisseur mur extérieur du côté de la pièce (pour que l'extrémité de la poutre ne sorte pas sur la rue et reste à l'abri du gel). DANS murs en bois ils font une coupe, dans celles en pierre ils laissent des ouvertures lors de la pose. Aux endroits où les poutres des structures porteuses se touchent, il est nécessaire de poser des matériaux isolants : coussinets élastiques amortisseurs en caoutchouc/feutre, plusieurs couches de feutre de toiture comme imperméabilisation, etc. Parfois, ils utilisent la cuisson de sections de la poutre qui sont ensuite cachées ou les enduisent de mastics/apprêts bitumineux.
DANS dernièrement De plus en plus, des supports perforés spéciaux « supports/supports de poutre » sont utilisés pour créer des planchers, qui permettent de monter la poutre bout à bout avec le mur. Avec l'aide de ce genre les consoles sont également assemblées en assemblages avec traverses transversales et poutres tronquées en longueur (ouverture pour escaliers, passage de cheminée, etc.). Les avantages de cette solution sont évidents :
- La connexion en forme de T qui en résulte est très fiable.
- Le travail s'effectue rapidement (il n'est pas nécessaire de faire des découpes, il est beaucoup plus simple de régler un seul plan).
- Aucun pont thermique n'est formé le long du corps des poutres, car l'extrémité s'éloigne de la rue.
- Il est possible d'acheter du bois de plus courte longueur, car il n'est pas nécessaire d'insérer le bois/la planche à l'intérieur du mur.
Dans tous les cas, il est très important, après avoir ajusté le bois aux dimensions, de bien antiseptiser l'extrémité de la poutre.
5. Quelles couches isolantes doivent être utilisées à l'intérieur des planchers en bois
Pour répondre à cette question, il faut tout d’abord diviser les structures superposées (dans une maison habitable à l’année) en trois types distincts :
- Plafond du sous-sol,
- Interétage,
- Grenier.
Dans chaque cas particulier, l'ensemble du gâteau sera différent.
Les plafonds inter-étages séparent dans la grande majorité des cas des pièces dans lesquelles régime de température valeur similaire ou similaire (s'il y a un réglage pièce/étage/zone) système de chauffage). Il s'agit également du plancher du grenier, qui sépare grenier résidentiel, puisque cette pièce est chauffée, et que l'isolation est située à l'intérieur tarte à la toiture. Pour ces raisons, l'isolation thermique n'est pas ici nécessaire, mais la question de la lutte contre les bruits aériens (voix, musique...) et les chocs (marches, réagencement des meubles...) devient très pertinente. Comme isolation phonique, des matériaux fibreux acoustiques à base de laine minérale sont posés dans la cavité du plafond, et des feuilles de membranes insonorisées sont également posées sous le revêtement.
La conception du sous-sol suppose que sous le plafond se trouve de la terre ou un sous-sol, une cave, rez-de-chaussée. Même s'il y a une pièce occupée en dessous, ce type de sol nécessite une isolation complète, caractéristique des structures enveloppantes d'un particulier. zone climatique et un bâtiment spécifique avec son bilan thermique unique. Selon les normes, l'épaisseur moyenne pour la région de Moscou isolation moderne Avec bonne performance la conductivité thermique sera d'environ 150-200 mm.
Des exigences similaires en matière d'isolation thermique s'appliquent à étage du grenier, au-dessus duquel il n'y a pas de grenier chauffé, car ce sera la principale barrière contre les pertes de chaleur par le toit du bâtiment. À propos, en raison du flux de chaleur plus important à travers partie supérieureà la maison, l'épaisseur de l'isolant ici peut être requise plus qu'ailleurs, par exemple 200 mm au lieu de 150 ou 250 mm au lieu de 200.
Ils utilisent de la mousse de polystyrène, du PSE, laine minérale d'une densité de 35 kg/m3 en plaques ou découpés en nattes à partir d'un rouleau (celui autorisé pour une utilisation dans les zones non porteuses convient structures horizontales). L'isolation thermique est posée entre les poutres, généralement en plusieurs couches, les joints étant bandés. La charge de l'isolation est transférée à la poutre à travers l'ourlet grossier (il est souvent fixé aux poutres à l'aide de barres crâniennes).
Lorsque l’isolation phonique/ouate est utilisée dans les structures, elle doit être protégée de l’humidité. DANS sous-sol l'humidité peut monter sous forme d'évaporation depuis le sol ou depuis le sous-sol/cave. DANS plafonds inter-étages et les greniers, la vapeur d'eau peut pénétrer, ce qui sature toujours l'air des espaces de vie. activités ménagères personne. Dans les deux cas, sous l'isolant, vous devez poser des matériaux de construction. film pare-vapeur, qui peut être du polyéthylène ordinaire ou renforcé. Mais si l'isolation thermique est réalisée à l'aide de mousse de polystyrène extrudé, qui n'a pas de niveau d'absorption d'eau significatif, un pare-vapeur ne sera pas nécessaire.
Par-dessus, les matériaux d'isolation et d'insonorisation fibreux sont protégés par des feuilles imperméables, qui peuvent être des membranes ou des imperméabilisations non perforées.
Une barrière d'eau fiable est particulièrement pertinente dans les pièces avec humidité élevée: cuisine, buanderie, salle de bain... Dans ces endroits, il est étalé sur les poutres, toujours avec des bandes se chevauchant de 100-150 mm et en collant le joint. Toiles sur tout le périmètre des locaux en obligatoire placé sur le mur - à une hauteur d'au moins 50 mm au-dessus du revêtement de finition.
Le plafond, qui sera ensuite revêtu carrelage, il est logique de compléter avec un revêtement de sol brut constitué de matériaux en feuilles imperméables - différents types dalles contenant du ciment, de préférence à rainure et languette. Sur un tel revêtement de sol continu, vous pouvez effectuer des imperméabilisation du revêtement, effectuer un nivellement en couche mince du plan avec un ragréage ou poser les carreaux immédiatement.
Vous pouvez choisir une autre option : collecter auprès de planches bordées revêtement de sol continu, poser une barrière hydraulique, couler une chape en couche mince (jusqu'à 30 mm), poser du carrelage.
Il y a aussi des modernes compositions adhésives(et coulis élastiques) permettant le carrelage socles en bois, y compris les mobiles et chauffés. Par conséquent, les sols carrelés sont souvent vendus ici sur du contreplaqué ou des OSB résistants à l'humidité.
Important! Compte tenu des charges croissantes (générales ou locales - une grande baignoire, une cuvette jacuzzi, une chaudière au sol...), le calcul de la section et de l'inclinaison des poutres sous ces pièces doit être effectué individuellement.
Si désiré, sols dans la salle de bain ou la cuisine maison en bois peut être équipé d'un câble chauffant ou de tuyaux du circuit d'eau du système de chauffage. Ils sont montés à la fois dans des chapes et une couche de colle à carrelage, ainsi qu'entre les solives de manière délibérément créée. entrefer. Quelle que soit l'option choisie, le plafond doit être bien isolé afin de ne pas chauffer le plafond de la pièce par le bas, de préférence équipé d'une imperméabilisation avec une couche de feuille réfléchissante.