Деревянное перекрытие в каркасном доме
При проектировании деревянного перекрытия в каркасном доме часто необходимо учитывать её ветроустойчивость. При проектировании деревянного перекрытия в каркасном доме учитывается мгновенный прогиб (δ), вызванный сосредоточенной нагрузкой 1 кН, приложенной в середине пролёта перекрытия. Например в Финляндии этот прогиб не должен превышать 0,5 мм. Другим фактором, который необходимо учитывать, является собственная частота колебаний плиты перекрытия (f1 ). Предельные значения, указанные в данном документе, различаются в зависимости от страны, то есть представлены в национальном приложении к Еврокоду.
Частота колебаний перекрытия в каркасном доме
Если собственная частота колебаний межэтажного перекрытия менее 9 Гц, то это так называемое низкочастотное перекрытие. Если отсутствуют методы расчёта вибрации таких межэтажных перекрытий, то межэтажное перекрытие должно быть спроектировано таким образом, чтобы его собственная частота составляла не менее 9 Гц. На собственную частоту влияют ширина пролёта межэтажного перекрытия, жёсткость опорной конструкции и вес межэтажного перекрытия. Чем тяжелее межэтажное перекрытие, тем легче его собственная частота может опуститься ниже предела 9 Гц.
В таблице ниже приведены примерные высоты несущей конструкции различных промежуточных этажей, рассчитанные на основе вибрационного расчета. Проектировщик конструкций всегда должен проектировать промежуточное перекрытие для каждой площадки в предельных состояниях по несущей способности, эксплуатации и аварии (пожарная ситуация). Таблица показывает, как тяжелая конструкция промежуточного перекрытия (монолитная) оказывает понижающее воздействие на собственную частоту промежуточного перекрытия. Это связано с увеличением веса промежуточного перекрытия. Однако в некоторых случаях такая конструкция промежуточного перекрытия также оказывает понижающее воздействие на высоту несущей конструкции. Это связано с тем, что жесткая конструкция перекрытия распределяет сосредоточенную нагрузку в 1 кН на несколько балок. Это особенно заметно в типах промежуточных этажей, где относительно тонкая плита настила укладывается поверх балочной системы.
|
Структура перекрытия |
Н |
К |
δ (1 кН) |
ф 1 |
Д |
 |
400мм |
400мм |
0,50 мм |
16 Гц |
6,0 м |
| Структура перекрытия | Н | К | δ (1 кН) | ф 1 | Д |
 |
400мм 360мм 300мм |
400мм 400мм 400мм |
0,21 мм 0,23 мм 0,25 мм |
9 Гц 9 Гц 9 Гц |
6,5 м 6,0 м 5,3 м |
| Структура перекрытия | Н | К | δ (1 кН) | ф 1 | Д |
 |
368 мм 328 мм 274 мм |
615 мм 615 мм 819 мм |
0,50 мм 0,50 мм 0,50 мм |
17 Гц 18 Гц 18 Гц |
6,4 м 5,8 м 4,9 м |
| Структура перекрытия | Н | К | δ (1 кН) | ф 1 | Д |
 |
368 мм 328 мм 274 мм |
615 мм 615 мм 819 мм |
0,20 мм 0,20 мм 0,20 мм |
9 Гц 9 Гц 9 Гц |
7,0 м 6,5 м 5,6 м |
| Структура перекрытия | Н | К | δ (1 кН) | ф 1 | Д |
 |
350 мм 275 мм 230 мм |
613 мм 613 мм 813 мм |
0,30 мм 0,40 мм 0,50 мм |
9 Гц 9 Гц 9 Гц |
8,4 м 7,4 м 6,7 м |
| Структура перекрытия | Н | К | δ (1 кН) | ф 1 | Д |
 |
240мм 200мм 160мм |
– – – |
0,25 мм 0,33 мм 0,40 мм |
9 Гц 9 Гц 9 Гц |
6,7 м 5,7 м 5,1 м |
| Структура перекрытия | Н | К | δ (1 кН) | ф 1 | Д |
 |
240мм 200мм 160мм |
– – – |
0,16 мм 0,21 мм 0,24 мм |
9 Гц 9 Гц 9 Гц |
5,8м 4,9м 4,4м |
В руководствах по виброустойчивости межэтажных перекрытий случаи, показанные на рисунках, где межэтажное перекрытие опирается на основную балку, также рассматривается в связи с собственной частотой. В этом случае рассматривается комбинированная собственная частота межэтажного перекрытия и основной балки. При этом определяются собственная частота межэтажного перекрытия в направлении Д междуэтажного перекрытия и в направлении Д основной балки , которые суммируются для формирования собственной частоты системы.
В настоящее время проектирование по Еврокоду не требует определения собственной частоты системы, однако достаточно учитывать собственную частоту промежуточного перекрытия в направлении Д промежуточного перекрытия . Однако рекомендуется учитывать собственную частоту системы в каждом конкретном случае, в том числе в случаях, когда основная балка представляет собой, например, стальную балку. Соответствующая формула для расчета собственной частоты в руководствах представляет собой очень простую общую формулу, что в некоторых случаях может привести к завышению габаритов основной балки с точки зрения виброустойчивости.