Zwischengeschossüberlappung bei Holzbalken: Berechnung für Fertigteillasten und zulässige Durchbiegung
Wenn Sie den Bau eines zweistöckigen oder einstöckigen Hauses planen, jedoch mit Keller oder Dachboden, ist es erforderlich, Zwischengeschosse korrekt zu berechnen und zu errichten. Berücksichtigen Sie die Stufen und Nuancen des Bodenbelags auf Holzbalken und berechnen Sie die Querschnitte der Balken, die eine ausreichende Festigkeit bieten.
Die Einrichtung von Zwischendecken erfordert besondere Aufmerksamkeit, da sie "nach Augenmaß" den auf sie fallenden Lasten nicht standhalten und einstürzen oder unnötige, unmotivierte Kosten verursachen. Daher müssen Sie eine oder mehrere mögliche Optionen umfassend betrachten und berechnen. Die endgültige Entscheidung kann durch einen Vergleich der Kosten oder der Verfügbarkeit von Materialien getroffen werden.
Anforderungen an Zwischenböden
Interfloor-Böden müssen konstanten und variablen Belastungen standhalten, also neben ihrem Eigengewicht auch dem Gewicht von Möbeln und Personen standhalten. Sie müssen ausreichend steif sein und dürfen die maximale Durchbiegung nicht überschreiten, eine ausreichende Schall- und Wärmedämmung bieten.
Spezifische Belastungen von Möbeln und Personen für Wohnräume werden normgerecht übernommen. Wenn Sie jedoch etwas Massives planen, zum Beispiel ein 1000-Liter-Aquarium oder einen Natursteinkamin, muss dies berücksichtigt werden.
Die Steifigkeit der Balken wird rechnerisch ermittelt und in der zulässigen Biegung pro Spannweite ausgedrückt. Die zulässige Durchbiegung ist abhängig von der Bodenart und dem Beschichtungsmaterial. Die durch SNiP ermittelten wichtigsten Grenzdurchbiegungen sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1
| Strukturelemente | Durchbiegungen in Teilen der Spannweite begrenzen, nicht mehr |
| 1. Zwischenbodenträger | 1/250 |
| 2. Balken von Dachgeschossen | 1/200 |
| 3. Beläge (außer Täler): | |
| a) Pfetten, Sparrenbeine | 1/200 |
| b) Kragträger | 1/150 |
| c) Binder, Leimbinder (außer Kragträger) | 1/300 |
| d) Platten | 1/250 |
| e) Drehen, Bodenbelag | 1/150 |
| 4. Tragende Elemente der Täler | 1/400 |
| 5. Paneele und Fachwerkelemente | 1/250 |
| Anmerkungen: 1. In Gegenwart von Putz sollte die Durchbiegung von Deckenelementen nur bei einer langfristigen temporären Belastung 1/350 der Spannweite nicht überschreiten. 2. Bei Vorhandensein eines Gebäudeaufzugs darf die maximale Durchbiegung von verleimten Balken auf 1/200 der Spannweite erhöht werden. |
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Bitte beachten Sie, dass rissgefährdete Keramikfliesen- oder Betonestrichböden insbesondere bei ausreichend großen Spannweiten die zulässigen Durchbiegungsanforderungen weiter erhöhen können.
Um die Belastungen der Balken zu reduzieren, sollten diese möglichst parallel zu kurzen Wänden mit gleichem Abstand angeordnet werden. Die maximale Spannweite bei Überlappung mit Holzbalken beträgt 6 m.
Arten von Bodenplatten
Zweckmäßig werden Überschneidungen unterteilt in:
- Zwischenboden;
- Dachboden;
- Keller (Keller).
Merkmale ihrer Konstruktion sind die zulässigen Belastungen und die Vorrichtung zur Dampf- und Wärmedämmung. Wenn der Dachboden nicht zum Wohnen oder Lagern von massiven Gegenständen vorgesehen ist, können variable Lasten bei der Berechnung der Durchbiegung auf 50-100 kg / m 2 reduziert werden.
Die Wärmedämmung zwischen zwei Wohngeschossen mag übertrieben erscheinen, aber die Schalldämmung ist für die meisten ein wünschenswerter Parameter, und dies wird in der Regel mit den gleichen Materialien erreicht. Es ist zu berücksichtigen, dass Dach- und Kellergeschosse eine dickere Wärmedämmschicht benötigen. Das Folienmaterial für die Dampfsperre im Dachgeschoss sollte sich unter der Dämmschicht und im Keller darüber befinden. Um das Auftreten von Feuchtigkeit und Schäden an Bauwerken durch einen Pilz zu verhindern, müssen alle Räume mit einer Belüftung ausgestattet sein.
Bodenoptionen: 1 - Bordbrett; 2 - Dampfsperre; 3 - Wärmedämmung; 4 - spärlicher Bodenbelag; 5 - Bretter; 6 - Bodenbelag
Auch das Design der Böden kann unterschiedlich sein:
- mit offenen und versteckten Balken;
- mit verschiedenen Arten von tragenden Balken;
- mit unterschiedlichen Füllmaterialien und Bodenbelägen.
Die verdeckten Balken sind beidseitig vernäht und nicht sichtbar. Offen - ragen aus der Decke heraus und dienen als dekorative Elemente.
Die folgende Abbildung zeigt, wie der Aufbau der Dachgeschossüberlappung mit einer Paneelplatte und mit einer Plattenablage sein kann.
a - mit Schildplatine; b - mit einer Ablage von Brettern; 1 - Dielenboden; 2 - Polyethylenfolie; 3 - Isolierung; 4 - Dampfsperre; 5 - Holzbalken; 6 - Schädelstangen; 7 - Plattenrolle; 8 - Fertigstellung; 9 - Einsteigen von Brettern
Arten von Befestigungselementen und Verbindungen von Holzbalken
Je nach Ausführung und Material der tragenden Wände werden Holzbalken angebracht:
- in den in Ziegel- oder Blockmauerwerk vorgesehenen Nestern, Vertiefung einer Stange oder eines Baumstamms von mindestens 150 mm und einer Platte von mindestens 100 mm;
- auf den in Ziegel- oder Blockmauerwerk vorgesehenen Regalen (Simsen). Es wird verwendet, wenn die Wandstärke des zweiten Stockwerks geringer ist als die des ersten;
- in die geschnittenen Nuten in den Blockwänden bis zu einer Tiefe von mindestens 70 mm;
- an der Stange der oberen Umreifung des Rahmenhauses;
- zu Metallstützen-Konsolen, die an den Wänden befestigt sind.
1 - Stütze auf einer Mauer; 2 - Lösung; 3 - Anker; 4 - Isolierung mit Teerpapier; 5 - Holzbalken; 6 - Unterstützung an einer Holzwand; 7 - Bolzen
Wenn die Länge des Balkens nicht ausreicht, können Sie ihn verlängern, indem Sie ihn mit einer der bekannten Methoden mit Holzstiften und Holzleim entlang der Länge verbinden (spleißen). Orientieren Sie sich bei der Auswahl der Anschlussart an der Richtung des Lastangriffs. Es ist ratsam, die gespleißten Balken mit Metallauflagen zu verstärken.
a - Kompression; b - Dehnen; c - biegen
Über Holzbalkendecken
Im Bauwesen werden Träger mit rechteckigen, kreisförmigen oder teilkreisförmigen Querschnitten verwendet. Am zuverlässigsten sind rechteckiges Schnittholz, der Rest wird in Ermangelung eines Balkens oder aus Gründen der Wirtschaftlichkeit verwendet, wenn solche Materialien auf dem Hof verfügbar sind. Verleimte Holzwerkstoffe sind noch langlebiger. Brettschichtholz oder I-Träger können bis zu einer Spannweite von 12 m verlegt werden.
Die billigste und gefragteste Holzart ist Kiefer, aber auch andere Nadelholzarten werden verwendet - Lärche, Fichte. Fichte wird zur Herstellung von Decken in Sommerhäusern und kleinen Häusern verwendet. Lärche eignet sich gut für den Bau von Räumen mit hoher Luftfeuchtigkeit (Sauna, Schwimmbad im Haus).
Die Materialien unterscheiden sich auch in der Qualität, was sich auf die Tragfähigkeit der Balken auswirkt. Die Klassen 1, 2 und 3 (siehe GOST 8486-86) eignen sich für Bodenträger, aber Klasse 1 für eine solche Struktur kann unnötig teuer sein, und Klasse 3 ist besser für kleine Spannweiten.
Berechnung der tragenden Balken
Um den Querschnitt und den Abstand der Balken zu bestimmen, muss die Belastung des Bodens berechnet werden. Die Erhebung der Lasten erfolgt nach der Methodik und unter Berücksichtigung der Koeffizienten gemäß SNiP 2.01.07-85 (SP 20.13330.2011).
Berechnung der Lasten
Die Gesamtlast wird durch Summieren der konstanten und variablen Lasten berechnet, die unter Berücksichtigung der Standardbeiwerte ermittelt werden. In praktischen Berechnungen werden sie zuerst durch eine bestimmte Struktur festgelegt, einschließlich einer vorläufigen Anordnung der Balken eines bestimmten Abschnitts, und dann basierend auf den erhaltenen Ergebnissen korrigiert. Skizzieren Sie also im ersten Schritt alle Schichten der "Kuchen"-Überlappung.
1. Eigenes spezifisches Gewicht des Bodens
Das spezifische Gewicht des Bodens setzt sich aus seinen Bestandteilen zusammen und wird durch die horizontale Gesamtlänge der Bodenträger geteilt. Um die Masse jedes Elements zu berechnen, müssen Sie das Volumen berechnen und mit der Dichte des Materials multiplizieren. Verwenden Sie dazu Tabelle 2.
Tabelle 2
| Material Name | Dichte oder Schüttdichte, kg / m 3 |
| Asbestzementplatte | 750 |
| Basaltwolle (mineralisch) | 50-200 (vom Verdichtungsgrad) |
| Birke | 620-650 |
| Beton | 2400 |
| Bitumen | 1400 |
| Trockenbau | 500-800 |
| Lehm | 1500 |
| Spanplatten | 1000 |
| Eiche | 655-810 |
| Fichte | 420-450 |
| Verstärkter Beton | 2500 |
| Blähton | 200-1000 (vom Schaumkoeffizienten) |
| Blähtonbeton | 1800 |
| Vollziegel | 1800 |
| Linoleum | 1600 |
| Sägespäne | 70-270 (aus Fraktion, Holzart und Feuchtigkeitsgehalt) |
| Parkett, 17 mm, Eiche | 22 kg / m2 |
| Parkett, 20 mm, Paneelplatte | 14 kg / m2 |
| Schaumbeton | 300-1000 |
| Styropor | 60 |
| Keramikfliesen | 18 kg / m2 |
| Dachmaterial | 600 |
| Drahtgitter | 1,9-2,35 kg / m² |
| Kiefer | 480-520 |
| Kohlenstoffstahl | 7850 |
| Glas | 2500 |
| Glaswolle | 350-400 |
| Sperrholz, verleimt | 600 |
| Schlackenblock | 400-600 |
| Gips | 350-800 (aus der Zusammensetzung) |
Bei Holzwerkstoffen und Abfällen hängt die Dichte vom Feuchtigkeitsgehalt ab. Je höher die Luftfeuchtigkeit, desto schwerer das Material.
Auch Trennwände (Wände) gehören zu den ständigen Lasten, deren spezifisches Gewicht mit ca. 50 kg / m 2 angenommen wird.
Die Einrichtung des Raumes, Menschen, Tiere – all dies ist eine variable Belastung des Bodens. Laut Tabelle. 8.3 SP 20.13330.2011, für Wohngebäude beträgt die Standard-Streckenlast 150 kg / m 2.
Die Gesamtlast wird nicht durch einfache Addition bestimmt, es ist notwendig, den Zuverlässigkeitsfaktor zu nehmen, der nach dem gleichen SNiP (Abschnitt 8.2.2) ist:
- 1.2 - mit einem spezifischen Gewicht von weniger als 200 kg / m 2;
- 1.3 - mit einem spezifischen Gewicht von mehr als 200 kg / m 2.
4. Berechnungsbeispiel
Nehmen wir als Beispiel einen Raum von 5 m Länge und 3 m Breite: Alle 600 mm Länge setzen wir Balken (9 Stk.) aus Kiefer mit einem Querschnitt von 150x100 mm. Wir werden die Balken mit einer 40 mm starken Platte überlappen und 5 mm starkes Linoleum verlegen. Von der Seite des ersten Stocks werden wir die Balken mit 10 mm Sperrholz nähen und im Inneren des Bodens eine Schicht Mineralwolle mit einer Dicke von 120 mm verlegen. Es gibt keine Partitionen.
1 - Balken; 2 - Brett; 3 - isoliertes Linoleum 5 mm
Die Berechnung der konstanten spezifischen Belastung der Raumfläche (5 x 3 = 15 m 2) ist in Tabelle 3 angegeben.
Tisch 3
Die Bemessungsbelastung des Trägers (qr) beträgt 250 x 0,6 m = 150 kg / m (1,5 kg / cm).
Berechnung der zulässigen Durchbiegung
Wir akzeptieren die zulässige Durchbiegung der Zwischenbodenüberlappung - L / 250, dh bei einer Spannweite von drei Metern sollte die maximale Durchbiegung 330/250 = 1,32 cm nicht überschreiten.
Da der Balken mit beiden Enden auf dem Träger aufliegt, erfolgt die Berechnung der maximalen Durchbiegung nach der Formel:
- h = (5 x qp x L4) / (384 x E x J)
Für unser Beispiel:
- h = (5 x 1,5 x 3304) / (384 x 100000 x 2812,5) = 0,82 cm
Das erhaltene Ergebnis hat einen Spielraum von 60 % im Vergleich zur zulässigen Durchbiegung, was übertrieben erscheint. Daher kann der Abstand zwischen den Strahlen durch Verringerung ihrer Anzahl vergrößert und die Berechnung wiederholt werden.
Abschließend empfehlen wir Ihnen, sich ein Video zur Berechnung von Böden für Holzbalken mit einem speziellen Programm anzusehen:
