Выполним расчет несущих деревянных балок чердачного перекрытия эксплуатируемого жилого дома старой постройки с учетом дефектов, появившихся в процессе эксплуатации. Цель расчета – определение пригодности конструкций к дальнейшей безаварийной эксплуатации.

Расчет произведен на основании данных, полученных в ходе натурного обследования. Принципиальная конструктивная схема чердачного перекрытия, установленная по результатам исследования и обмера мест вскрытия конструкций, приведена ниже.

расчет деревянных балок перекрытияРис. 1. Конструктивная схема чердачного перекрытия


ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ


■ Размеры поперечного сечения балок: 200 х 280 мм;
■ Величина перекрываемого пролета: L = 5,13 м;
■ Шаг балок: b = 1,2 м;
■ Материал балок: сосна;
■ Расчетное сопротивление на изгиб: Ru = 140 кг/см2.

В ходе обследования чердачных перекрытий были зафиксированы следующие дефекты и повреждения:
■ следы протечек на поверхности потолков и стен в т.ч. на приопорных участках (в местах опирания балок на кирпичные стены), что свидетельствует о перенасыщении засыпки перекрытий влагой;
■  обрушение штукатурки потолков с обнажением дранки и деревянной подшивки;
■  поражение приопорных участков балок деструктивной гнилью на 25-30% сечения.

Появление перечисленных дефектов обусловлено протечками кровли в течение длительного периода времени. Находясь в режиме постоянного замачивания деревянные конструкции чердачного перекрытия, получили поражения гнилью и грибом, что со временем привело к снижению их несущей способности. По совокупности выявленных дефектов принято, что сечение несущих балок ослаблено не менее чем на 20%.


СБОР НАГРУЗОК


Сбор эксплуатационных равномерно-распределенных нагрузок на 1 кв.м. чердачного перекрытия приведен в таблице ниже.

нагрузка на перекрытиеРасчетное значение равномерно-распределенной нагрузки на 1 м2 перекрытий: q=387 кг/м2.
Собственный вес 1 погонного метра балки равен: G = b*h*1*γ = 0,2*0,28*1*500 = 28 кг/м.
Тогда погонная нагрузка на балку составит: Q = 387*1,2 + 28*1,3 = 500,8 кг/м = 0,51 т/м.


РАСЧЕТ БАЛКИ ПО I ГРУППЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ


Максимальный изгибающий момент, действующий в середине пролета:
изгибающий момент балкиМомент сопротивления поперечного сечения балки:
момент сопротивления балкиРасчетный момент сопротивление ослабленного сечения балки (с учетом влияния дефектов – деструктивной гнили):
момент сопротивления деревянной балкигде:   kw=0,85 – коэффициент, принятый по Таблице 13 СНиП II-25-80.

Условие прочности для изгибаемых элементов (1):
условие прочности балкиусловие прочности балкиРасчетное сопротивление сосны (на изгиб) согласно Таблице 3 СНиП II-25-80 составляет: Rи=140 кг/см2.

Приведенное табличное значение расчетного сопротивления древесины (Rи) требует корректировки с учетом фактических условий эксплуатации, а также выявленных в ходе обследования дефектов и повреждений:

расчетное сопротивление древесиныгде:
mв = 0,75 – коэффициент условий работы при эксплуатации конструкций в условиях длительного увлажнения ([2], Табл.6);
mи = 0,7 – коэффициент, учитывающий ослабление сечения несущих деревянных балок вследствие поражения гнилью на 20% ([1], Табл.13).

Проверим выполнение условия прочности (1):

[ σ = 75,63 кг/см2 ] > [ Ru = 73,5 кг/см2 ] – условие прочности не выполнено!

Выполненный расчет показал, что фактическая прочность несущих деревянных балок чердачного перекрытия не достаточна для восприятия действующих эксплуатационных нагрузок. Требуется усиление или замена конструкций по индивидуальному проекту!

Похожие статьи

Как расположить дом на участке? Нормы застройки уч... Неприлично низкий уровень информатизации российского рынка индивидуального строительства, выражающийся в полном отсутствии каких-либо механизмов подде...
Пример проверочного расчета кирпичного простенка н... Проверим прочность кирпичного простенка (толщиной 51 см, шириной 100 см, высотой 300 см) несущей ограждающей стены многоэтажного здания на действие эк...
Мансарда своими руками. Готовое решение экономично... Извечный вопрос из серии «Мансарда или полноценный 2-й этаж?», еще год назад находившийся в списке самых рейтинговых тем любого строительного форума, ...
Классический деревянный навес. Конструкция... Простейшим пространственным сооружением из дерева является навес, конструкция которого в общем виде состоит из двух основных элементов: поддерживающих...
Двутавровая балка — общие сведения, классифи... Двутавр – характерная для стержневых элементов форма поперечного сечения, геометрия которого напоминает единицу Римского алфавита или перевернутую на ...