Полевые испытания балок перекрытия
Мы провели испытания двутавровых деревянных балок перекрытия ICJ-460L с полкой 89 мм из LVL бруса длиной 11 метров под нагрузку 5000 кг. В качестве груза были использованы два внедорожника, каждый весом около 2,5 тонн. Автомобили были установлены последовательно на середину пролета. Максимальный прогиб при данных условиях составил 2,2 см по центру балок, что значительно меньше допустимого (4,4 см).
Вывод по результатам испытания:- Прочностной расчет балок производится верно.
- На перекрытия можно устанавливать тяжелые конструкции - бильярдные столы, ванны. При этом запас прочности перекрытия достаточен для нормальной эксплуатации.
- Технические характеристики балок (момент инерции, момент сопротивления, модуль упругости) верны.
Последовательность проведения испытаний:
Сборка стенда началась с установки первой направляющей балки в проектное положении. Величина опирания балок - 200 мм. Крепление осуществлялось при помощь желтых саморезов по дереву 80х5 мм через нижнюю полку двутавра с двух сторон. Вес одной балки 58,3 кг. Монтаж всей конструкции производился двумя людьми.
К первому направляющему двутавру на уголки 50х50х35 крепились блок-балки (связи) как на опорах, так и с шагом 1,5-2 метра по всей длине балки. Блок-балки изготавливаются из двутавров той же высоты, что и основные лаги. Смысл блок-балок - связать лаги, чтобы нагрузка с одной перераспределялась на соседнюю балку. Кроме того, блок-балки необходимы в местах, где стыкуются листы чернового пола (ОСБ-3, фанеры).
Мы рекомендуем использовать блок-балки (связи) на любых пролетах от 4 метров. Они позволяют сделать конструкцию действительно более жесткой.
Шаг двутавровых балок - 400 мм. Это межосевое расстояние. В данном случае мы монтировали испытательный стенд с использование сдвоенных двутавров (рядом стоящих и скрепленных между собой). Такое техническое решение обусловлено необходимостью использовать стенд еще в одном испытании, но уже в качестве стропильной системы. Но об этом позже. В данном испытании перекрытия мы учли в расчетах наличие сдвоенного двутавра.
Существует решение, когда блок-балки крепятся к основным лагам без использования уголков путем закручивания саморезов через полки под углом. Тут можно сэкономить на уголках (5-10 т.р. на все перекрытие), но при этом потерять в производительности работ и жесткости получившейся конструкции. Мы такой способ не рекомендуем.
Перед началом испытания на двутавровые балки было уложено OSB-3 толщиной 22 мм в качестве чернового покрытия.
Далее, мы последовательно загнали на перекрытие 2 автомобиля, суммарный вес которых примерно 5000 кг.
Один из автомобилей подняли на угол примерно 15 град при помощи погрузчика. Для наглядности.
Перед началом испытания была натянута веревка по поверхности плиты OSB-3. После заезда автомобилей прогиб перекрытия по центру составил всего 2,2 см. Допустимый (расчетный) прогиб такой конструкции не должен превышать 4,4 см (относительный прогиб 1/250, соответственно прогиб расчетный 11000/250= 44 мм). Надо еще раз напомнить, что расчетный прогиб - это такой прогиб, при котором возможна нормальная эксплуатация конструкции.
Конечно, мы не стали нагружать конструкцию до её полного разрушения. Для расчета перекрытия эти значения максимальных нагрузок не важны. Перекрытия и стропильная система считаются только по прогибам!
