La taille théorique d’une poutre porteuse nécessaire pour supporter un poids particulier est facile à calculer, mais le choix de la poutre réelle dépend de la prise en compte des facteurs de la situation particulière. Pour remédier aux éventuelles imperfections et points faibles des poutres en bois, il est courant d’installer la section transversale requise en plaçant plusieurs petites poutres côte à côte. Les poutres sur des centres de 16 pouces se renforcent également l’une l’autre. Le calcul théorique suppose aussi généralement une répartition égale du poids et que les extrémités des poutres ne sont pas seulement supportées mais aussi maintenues rigides. Assurez-vous que cela s’applique au cas particulier ou utilisez des poutres surdimensionnées.
Calculez le poids que la poutre doit supporter. Pour un toit plat avec charge de neige, cela représente 11,3 kg. par pied carré pour les régions nordiques des États-Unis. Pour les pièces très fréquentées, il peut être de 22,7 kg. par pied carré. Multiplier la charge par pied carré par la superficie en pieds carrés de la surface que les poutres supporteront. Diviser par le nombre de poutres qui seront installées pour obtenir la charge par poutre.
Calculez le moment de flexion maximum pour les poutres en bois. Le moment de flexion est la longueur de l’envergure multipliée par le poids à supporter divisé par 8. Pour une poutre couvrant une pièce de 12 pieds et supportant un poids de 272 kg, le moment de flexion maximal serait de 12 x 600/8 = 900 pieds-livres.
Calculez le module de section de la poutre en divisant le moment de flexion maximal par la contrainte admissible des fibres pour les poutres en bois. Ce dernier est de 522 kilogrammes par pouce carré. Multipliez le moment de flexion maximal de 900 livres-pieds par 12 pour obtenir 10 800 livres-pouces. Divisez 10 800 livres-pouces par 522 kilogrammes par pouce carré pour obtenir le module de section requis de 9,4 pouces cubes.
Calculez le module de section pour les différentes poutres que vous pourriez utiliser. La formule pour le module de section est la largeur du faisceau multipliée par la profondeur du faisceau au carré divisée par 6. Une poutre standard de 2 x 6 a des dimensions réelles de 1,5 x 5,5 pouces, ce qui donne un module de section de 1,5 x 5,5 x 5,5 x 5,5 / 6 = 7,6, ce qui n’est pas suffisant pour cet exemple. Un faisceau de 2 par 8 serait suffisant. Deux poutres de 2 par 4 ne suffiraient pas.
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