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

Огнебиозащита деревянных конструкций. Общие сведен... Мероприятия по антисептической и огнезащитной обработке деревянных конструкций должны в обязательном порядке предусматриваться в рабочем проекте в соо...
Армирование монолитных плит перекрытий... В статье рассмотрены основные требования и рекомендации по конструированию монолитных железобетонных плит междуэтажных перекрытий и покрытий. В завис...
Классические узлы опирания несущих металлических б... В настоящей статье рассмотрены схемы классических конструктивных решений узлов опирания несущих металлических балок перекрытий (покрытий) на кирпичные...
Теоретические основы проверочных расчетов строител... Главная задача, преследуемая проектировщиками при выполнении проверочных (или поверочных) расчетов строительных конструкций в рамках технического обсл...
Алгоритм проверочных расчетов оснований фундаменто... Сущность проверочных расчетов естественного основания по II группе предельных состояний (по деформациям) сводится к определению напряжений, действующи...