Points d’article
- Structure en bois
- Détermination des dimensions de la section d’une poutre en bois par des formules
- Calcul d’une poutre en bois selon le planning
Le choix d’un parquet est le plus souvent dû au respect de l’environnement du matériau et à la facilité d’installation. Le chevauchement durera longtemps et sera fiable si les poutres sont correctement calculées. La condition principale pour déterminer les dimensions de section requises est d’assurer la résistance de la structure.
Structure en bois
Le revêtement de sol en bois est inférieur en termes de résistance et de rigidité au béton armé, il convient donc dans les bâtiments résidentiels jusqu’à quatre étages. Les poutres sont fabriquées à partir de forêts de conifères (pin, épicéa, sapin, etc.). La longueur des poutres est le plus souvent de 5 à 6,5 m. Dans les bâtiments en pierre, les poutres sont posées à une distance (le long de l’axe) qui est un multiple de la taille des briques ou des blocs.
1. Résiliation aveugle. 2. Terminaison ouverte. 3. Rejoindre les poutres bout à bout. 4. Reliant les poutres l’une à l’autre. a – mur de briques, b – poutre, c – support interne, d – plaque métallique e – étanchéité
Les poutres sont scellées dans les murs de pierre externes avec une méthode sourde et ouverte. Quelle que soit la méthode d’enrobage, il est nécessaire de prévoir des mesures pour éviter la condensation des vapeurs d’air dans les nids des murs. Cela se produit lorsqu’ils ont moins de deux briques d’épaisseur. Dans les murs plus épais, la condensation ne se forme pas dans les nids.
La profondeur de la douille pour supporter la poutre dans les bâtiments en pierre, basée sur la résistance à la compression de la maçonnerie, est prise de 0,6 à 0,8 h (h est la hauteur de la poutre). La taille minimale du support est de 150 mm. Habituellement, il prend 180-200 mm. Dans ce cas, la poutre ne doit pas atteindre le mur de 3 à 6 cm afin de permettre un accès à l’air à son extrémité.
Les poutres de plancher sont imprégnées de composés antiseptiques, et l’extrémité est nécessairement isolée avec deux couches d’imperméabilisation (papier de toiture, glassine). L’espace entre le mur et la surface latérale de la poutre est rempli de mortier.
Une poutre sur trois doit être ancrée au mur extérieur. L’ancrage est encastré dans le mur à une extrémité et l’extrémité de l’arc est fixée à la poutre. Ils sont également reliés les uns aux autres lorsqu’ils sont supportés sur des murs intérieurs..
Le sous-plancher est posé de deux manières:
- Des boucliers ou des planches sont placés sur les barres crâniennes à l’aide de bandes suspendues.
- Pose continue de boucliers (planches) directement sur les blocs crâniens.
Les poutres et les bûches sont doublées par le bas avec des boucliers faits de panneaux minces, de plaques de plâtre, de plaques de plâtre, d’OSB ou d’autres matériaux en feuille. Une membrane isolante est posée sur laquelle une couche d’isolation thermique et phonique est posée. Il peut s’agir d’une isolation en vrac, en dalle ou en rouleau, posée entre les poutres.
1. Poutres de plancher. 2. Classeur. 3. Sol rugueux. 4. Isolation 5. Pare-vapeur
Une couche pare-vapeur est également disposée sur l’isolation thermique. Ensuite, un sol propre est fabriqué, qui peut être attaché aux bûches ou directement aux poutres. Les retards sont posés sur les poutres du sol. Un espace est laissé entre l’isolant et le bord supérieur des poutres pour l’accès de l’air aux structures de parquet.
La couverture du sol et du plafond dépend des performances de la pièce et de la solution d’aménagement intérieur. Presque tous les sols peuvent être réalisés sur des poutres en bois (promenade, parquet, linoléum, carreaux de céramique, etc.).
Les poutres sont fixées les unes aux autres à l’aide de produits métalliques spéciaux.
Détermination des dimensions de la section d’une poutre en bois par des formules
Le plus souvent, les éléments porteurs du plancher intermédiaire ou du plancher du grenier sont des poutres à une travée et un support libre sur le mur ou le pilier porteur.
1. Journal rond. 2. Une barre à deux bords. 3. Poutre, quatre bords. 4. Poutre composite. 5. Bois LVL. 6. Nascor beam 7. Conseil
Ils perçoivent la flexion due au poids de l’ensemble du plancher et à la charge utile temporaire (meubles, personnes, etc.). Les dimensions requises de la poutre sont déterminées par calcul. La condition préalable pour cela est la résistance et la rigidité spécifiées de l’élément de support..
Pour déterminer les charges sur une poutre, la densité du bois de conifère pour les structures des locaux en fonctionnement normal est prise de 500 kg / m3. Pour pièces humides et structures extérieures – 600 kg / m3.
La résistance à la flexion du bois tendre est de 75 MPa. L’indice de rigidité (module élastique E) détermine sa capacité à se déformer sous l’action d’éventuelles charges.
Pour les conditions normales de fonctionnement des structures sous l’action de charges:
- E = 10 000 MPa – le long des fibres;
- à travers les fibres, l’indice E diminue de près de 50 fois.
La température affecte également la fiabilité du bois. Dans le cas de son augmentation, la résistance à la traction et le module d’élasticité diminuent. Cela augmente la fragilité des produits du bois. La même chose se produit lorsqu’elle est exposée à des températures négatives..
Pour le calcul de toute structure, les charges standard et de conception sont déterminées. La charge de conception est obtenue en multipliant la valeur de la charge standard par n – le coefficient de fiabilité (surcharge), qui prend en compte les conditions dans lesquelles la structure fonctionne.
La résistance de la poutre est vérifiée par l’action du moment de flexion maximal:
? = M / WR ? Ret
- ? – tension dans la poutre;
- WR – moment de résistance calculé;
- Ret – résistance à la flexion de conception, qui pour le bois de conifère est de 13 MPa.
La sélection de section est calculée en fonction du moment de résistance requis Wtr:
Wtr = M / Ret
Pour une section rectangulaire:
Pour les sections rondes:
La rigidité est vérifiée pour l’action des charges standard:
- f est la flèche ultime de la poutre;
- l – portée de poutre de conception en cm;
- f / l – flèche relative, qui ne doit pas dépasser: 1/250 – pour les planchers entre les étages; 1/200 – pour les planchers de grenier;
- J – moment d’inertie en cm4;
- qn – charge standard en kg / course. cm;
- E = 10 000 MPa, 100 000 kg / cm2 – module d’élasticité du bois;
- c est le coefficient maximal admissible pour le rapport l / h, où h est la hauteur de la section de poutre: 18,4 – pour les planchers intercalaires; 23,0 – pour les planchers de grenier.
Dans le cas où je? ch, la résistance des poutres est uniquement vérifiée. Si l > ch, ils ne sont vérifiés que pour la dureté.
À titre d’exemple, calculons une poutre en bois d’un plafond interfloor. Portée l = 4,5 m; poids au sol – g = 200 kg / m2; charge vive p = 150 kg / m2; la distance en plan entre les axes des poutres est a = 0,9 m; matériau de la poutre – pin Ret = 130 kg / cm2; m coefficient des conditions de travail – 1,0.
Charge estimée pour 1 course. élément m:
q = (gnn + pnn1) · A = (200 • 1,1 + 150 • 1,4) • 0,9 = 387 kg / course. m
- n, n1 – facteurs de fiabilité des charges utiles permanentes et temporaires.
Le moment de résistance requis est déterminé à partir de la condition de résistance:
Tableau des moments de résistance W en cm3 sections rectangulaires
b h 8 neuf Dix Onze 12 13 Quatorze 21 588 661 735 808 882 955 1029 22 645 726 807 887 968 1049 1129 23 705 793 882 970 1058 1146 1234 24 768 864 960 1056 1152 1248 1344 25 833 937 1041 1146 1250 1354 1458 26 901 1014 1127 1239 1352 1465 1577 Selon des tableaux spécialement calculés, vous pouvez choisir une section rectangulaire de l’élément – bхh. Nous acceptons une poutre 8×24 cm (L = 768 cm3). Dans le cas considéré, le rapport l / h = 450: 24 = 18,75, et le maximum admissible c = 18,4 – pour les planchers intercalaires. Sur cette base, le calcul de la flèche n’est pas effectué..
Calcul d’une poutre en bois selon le planning
Pour faciliter la sélection des poutres de plancher en bois selon les formules ci-dessus, des graphiques ont été établis, selon lesquels, ayant les valeurs de l et q, la largeur et la hauteur de la poutre sont trouvées. La ligne horizontale a – a définit la limite où le calcul est effectué pour la résistance ou la déflexion.
Si le point d’intersection de l et h est en dessous de la ligne a – a, le calcul est effectué pour la résistance en fonction de la charge calculée, au-dessus de la ligne a – a – le calcul est effectué pour la déformation selon la charge standard. Ce graphique comporte les indicateurs suivants:
E = 130 kg / cm2; f = 1/250 l; E = 100 000 kg / cm2; mn = 1,0.
Lorsque ces valeurs changent, l’augmentation ou la diminution relative des données reçues est trouvée. Par exemple, pour une barre de section supérieure à 14 cm, le coefficient des conditions de fonctionnement sera de 1,15 et, en conséquence, la résistance calculée Ret = 150 kg / cm2, et pour un log, le coefficient des conditions de fonctionnement est de 1,25, tandis que Ret = 160 kg / cm2.
À titre d’exemple, considérons l’option suivante: l = 6,1 m; b = 26 cm; l / h = 610: 26 = 23,4 > 18.4, par conséquent, le calcul est effectué pour la flèche.
Pour une charge standard selon le planning qн = 360 kg / m selon le planning b = 18,3 cm.
f = 1/200 l. Puisque le graphique a été établi pour les poutres du plancher de grenier, nous le spécifions pour un plancher inter-plancher avec une déflexion relative f / l = 1/250. 200/250 = 0,8; b = 0,8 • 18,3 = 14,64 cm. Enfin, vous pouvez prendre une poutre pour une poutre de sol 15×260 cm.
La hauteur des poutres lors de la sélection de la section doit être supérieure à la largeur, car dans cette position, elles fonctionnent mieux pour le pliage. La taille correctement sélectionnée des poutres de plancher permettra de réaliser de réelles économies de matériau tout en garantissant la fiabilité et la durabilité de l’ensemble de la structure.
Bonjour, je suis intéressé(e) par le calcul des poutres de plancher en bois. Pouvez-vous m’expliquer comment procéder ? Quels sont les éléments à prendre en compte et quelles formules utiliser ? Merci d’avance pour votre aide précieuse !