כיצד לחשב קורות: אנו מחשבים נכון

תנאי מזג האוויר של ארצנו הפכפכים, ולכן מערכת הקורות של בית בבנייה חייבת להיות בעלת אמינות ועמידות גבוהות מספיק. מאמר זה מתאר כיצד לחשב את מערכת הקורות והמסבך, עומסים שונים עליהם ומספק דוגמה לחישוב כזה.

ללא קשר לצורה הנבחרת של הגג העתידי, מערכת הקורות שלו חייבת להיות חזקה מספיק, שעבורה יש צורך, קודם כל, לחשב נכון ונכון את מערכת המסבך.

המשימה העיקרית של המעצב והאדריכל היא לא לתכנן את מראה המבנה, אלא לבצע חישוב איכותי של חוזק הבית המתוכנן, כולל מערכת הקורות שלו.

חישוב מערכת הקורות כולל מספר פרמטרים שונים, הכוללים:

• מִשׁקָל חומרי קירוימשמש לכיסוי הגג, למשל - גג רך, אונדולין, רעפים טבעיים וכו';
• משקל החומרים המשמשים לקישוט פנים;
• משקל המבנה של מערכת הקורות עצמה;
• חישוב קורות וקורות;
• השפעות מזג אוויר חיצוניות על הגג ואחרות.

בתהליך חישוב מערכת המסבך, הכרחי לחשב את המיקומים הבאים:

1. חישוב קטע הקורות;
2. Rafter pitch, כלומר. המרחק ביניהם;
3. טווחים של מערכת הקורות;
4. תכנון מסבך ובחירה באיזו ערכת הצמדת קורות - שכבות או תלויה - תשמש במהלך הבנייה;
5. ניתוח יכולות הנשיאה של הקרן והתומכים;
6. חישוב של אלמנטים נוספים כגון פחזניות המחברים את מבנה הקורות, מונעות ממנו "להסתובב" וסמכים המאפשרים "פריקה" את הקורות.

בעת שימוש בפרויקט טיפוסי, אין צורך לחשוב כיצד לחשב את מערכת המסבך, מכיוון שכל החישובים כבר הושלמו. במקרה של בנייה לפי פרויקט פרטני יש לבצע את כל החישובים הנדרשים מראש.

לימוד קירוי עשה זאת בעצמך וחישובים צריכים להיות מומחה בעל כישורים מספקים ובעל הידע והמיומנויות הדרושים.

דרישות לאלמנטים מבניים של קורות

לייצור אלמנטים מבניים של הקורות, נעשה שימוש בעץ מחטני, שתכולת הלחות שלו לא תעלה על 20%.

חומר עץ קירוי מודרני מטופל מראש בתכשירי הגנה מיוחדים. פרמטרים כגון עובי הקורות נבחרים בהתאם לחישובים הנידונים להלן.

עומסים המשפיעים על עיצוב הקורות ובקשר אליהם יתכן ויהיה צורך לחזק את מערכת המסבך, לפי משך הפגיעה, מחולקים לשתי קטגוריות: זמני וקבוע:

1. עומסים קבועים כוללים עומסים הנוצרים ממשקלו העצמי של מבנה הקורות, משקל החומרים לקירוי, רצועות, בידוד תרמי וחומרים המשמשים בגימור התקרה. הם מושפעים ישירות מגודל הקורות;
2. ניתן לחלק עומסים חיים גם לטווח קצר, ארוך טווח ומיוחד. עומסים לטווח קצר כוללים את משקל עובדי הגג ואת משקל הכלים והציוד שהם משתמשים בהם. בנוסף, עומסים לטווח קצר כוללים עומסי רוח ושלג על הגג. עומסים מיוחדים כוללים פעולות נדירות למדי כגון רעידות אדמה.

כדי לחשב את מערכת המסבך באמצעות מצבי הגבול של קבוצות עומס אלה, יש צורך לקחת בחשבון את השילוב הבלתי חיובי ביותר שלהם.

חישוב עומס שלג

הערך המחושב השלם ביותר של עומס כיסוי השלג מחושב באמצעות הנוסחה:

S=Sg*µ

• כאשר Sg הוא הערך המחושב של מסת כיסוי השלג ל-1 מ' שנלקח מהטבלה² פני כדור הארץ האופקיים;
• µ הוא מקדם שקובע את המעבר ממשקל כיסוי השלג על הקרקע לעומס השלג על הקירוי.

הערך של מקדם µ נבחר בהתאם לזווית השיפוע של שיפוע הגג:

µ=1 אם זוויות השיפוע של שיפוע הגג אינן עולות על 25°.

µ=0.7 במקרה שבו זוויות השיפוע של המדרונות הן בטווח של 25-60°.

חשוב: אם שיפוע שיפוע הגג עולה על 60 מעלות, הערך של עומס כיסוי השלג אינו נלקח בחשבון בעת ​​חישוב מערכת הקורות.

חישוב עומס רוח

כדי לחשב את ערך התכנון של עומס הרוח הממוצע בגובה מסוים מעל פני הקרקע, נעשה שימוש בנוסחה הבאה:

W=Wo*k

כאשר Wo הוא ערך עומס הרוח שנקבע בתקנים, שנלקח מהטבלה לפי אזור הרוח;

k - בהתחשב בשינוי בלחץ הרוח בהתאם לגובה, המקדם שנבחר מהטבלה, בהתאם לאזור בו מתבצעת הבנייה:

1. עמודה "A" מציינת את ערכי המקדם עבור אזורים כגון חופים פתוחים של מאגרים, אגמים וימים, טונדרה, ערבות, ערבות יער ומדבריות;
2. עמודה "ב" כוללת ערכים עבור אזורים עירוניים, אזורים מיוערים ואזורים אחרים המכוסים באופן שווה במכשולים שגובהם עולה על 10 מטרים.

חשוב: סוג השטח בעת חישוב עומס הרוח על הגג עשוי להשתנות בהתאם לכיוון הרוח המשמש בחישוב.

חישוב קטעי קורות ואלמנטים אחרים של מערכת הקורות

חתך הקורות תלוי בפרמטרים הבאים:

• אורך רגלי הקורות;
• המדרגה שבה מותקנים הקורות של בית המסגרת;
• ערך משוער של עומסים שונים באזור נתון.

הנתונים המופיעים בטבלה אינם חישוב מלא של מערכת הקורות, הם מומלצים לשימוש רק בחישובים כאשר יבוצעו עבודות קורות למבני גג פשוטים.

הערכים המופיעים בטבלה תואמים לעומסים המרביים האפשריים על מערכת הקורות באזור מוסקבה.

אנו נותנים עבור מערכת הקורות את הגודל של אלמנטים מבניים אחרים של הקורות:

• Mauerlat: ברים עם קטע של 150x150, 150x100 או 100x100 מ"מ;
• עמקים ורגליים אלכסוניים: סורגים עם חתך של 200x100 מ"מ;
• ריצות: ברים עם קטע של 200x100, 150x100 או 100x100 מ"מ;
• פחזניות: ברים עם קטע של 150x50 מ"מ;
• מוטות צולבים הפועלים כתומכים למתלים: סורגים עם קטע של 200x100 או 150x100 מ"מ;
• מתלים: סורגים עם קטע של 150x150 או 100x100 מ"מ;
• לוחות של תיבת כרכוב, תמוכות וסילות: סורגים עם חתך של 150x50 מ"מ;
• מכפלה וקרשים חזיתיים: חתך (22-25) x (100-150) מ"מ.

דוגמה לחישוב מערכת הקורות

אנו נותנים דוגמה ספציפית לחישוב מערכת הקורות. אנו לוקחים את הדברים הבאים כנתונים ראשוניים:

• עומס עיצובי על הגג הוא 317 ק"ג/מ"ר²;
• עומס סטנדרטי הוא 242 ק"ג/מ"ר²;
• זווית השיפוע של המדרונות היא 30º;
• אורך תוחלת בהקרנות אופקיות הוא 4.5 מטר, בעוד L₁ = 3 מ', L₂ = 1.5 מ';
• שלב ההתקנה של הקורות הוא 0.8 מ'.

הסורגים הצולבים מהודקים לרגלי הקורות באמצעות ברגים כדי להימנע מ"שיוף" קצוותיהם במסמרים. בהקשר זה, ערך ההתנגדות לכיפוף של חומר העץ המוחלש בכיתה ב' הוא 0.8.

ר_izg\u003d 0.8x130 \u003d 104 ק"ג/סמ"ר.

חישוב ישיר של מערכת הקורות:

• חישוב העומס הפועל על מטר אחד באורך ליניארי של הקורה:

ש_ר=ש_ר x b \u003d 317 x 0.8 \u003d 254 ק"ג למטר

ש_נ=ש_נ x b \u003d 242 x 0.8 \u003d 194 ק"ג למטר

• אם שיפוע שיפוע הגג אינו עולה על 30 מעלות, הקורות מחושבים כאלמנטים כיפוף.

לפי זה, מומנט הכיפוף המרבי מחושב:

M = -q_רx(L₁³ + ל₂³) / 8x(L₁+L₂) = -254 x (3³+1,5³) / 8 x (3 + 1.5) \u003d -215 ק"ג x m \u003d -21500 ק"ג x ס"מ

הערה: סימן המינוס מציין שכיוון הכיפוף מנוגד לעומס המופעל.

• לאחר מכן מחושב רגע ההתנגדות הנדרש לכיפוף עבור רגל הקורות:

W=M/R_izg = 21500/104 = 207 ס"מ³

• לייצור קורות, בדרך כלל משתמשים בלוחות שעובים 50 מ"מ. קח את רוחב הקורה שווה לערך הסטנדרטי, כלומר. b=5 ס"מ.

גובה הקורות מחושב באמצעות רגע ההתנגדות הנדרש:

h \u003d √ (6xW / b) \u003d √ (6x207 / 5) \u003d √249 \u003d 16 ס"מ

• הממדים הבאים של הקורה התקבלו: סעיף b \u003d 5 ס"מ, גובה h \u003d 16 ס"מ. בהתייחס למידות העץ על פי GOST, אנו בוחרים את הגודל הקרוב ביותר המתאים לפרמטרים אלה: 175x50 מ"מ.
• הערך המתקבל של חתך הקורות נבדק עבור סטיה בטווח: L₁\u003d 300 ס"מ. השלב הראשון הוא לחשב את רגל הקורה של קטע נתון ברגע האינרציה:

J=bh³/12 = 5×17,5³/12 = 2233 ס"מ³

לאחר מכן, הסטייה מחושבת בהתאם לתקנים:

ו_ולא =L/200=300/200=1.5 ס"מ

לבסוף, יש לחשב את הסטייה בהשפעת עומסים סטנדרטיים בטווח זה:

f = 5 x q_נ x L⁴ / 384 x E x J = 5 x 1.94 x 300⁴ / 384 x 100000 x 2233 = 1 ס"מ

הערך של הסטייה המחושבת של 1 ס"מ קטן מהערך של הסטייה הסטנדרטית של 1.5 ס"מ, לכן הקטע שנבחר קודם לכן של הלוחות (175x50 מ"מ) מתאים לבניית מערכת הקורות הזו.

• אנו מחשבים את הכוח הפועל אנכית בהתכנסות רגלית הקורות והתמוך:

N = q_ר x L/2 + M x L/(L₁xL₂) = 254x4.5 / 2 - 215x4.5 / (3x1.5) = 357 ק"ג

לאחר מכן מאמץ זה מפורק ל:

• ציר rafter S \u003d N x (cos b) / (sing g) \u003d 357 x cos 49 ° / sin 79 ° \u003d 239 ק"ג;
• ציר תמוך P \u003d N x (cos m) / (sin g) \u003d 357 x cos 30 ° / sin 79 ° \u003d 315 ק"ג.

כאשר b=49°, g=79°, m=30°. זוויות אלה נקבעות בדרך כלל מראש או מחושבות באמצעות ערכת הגג העתידי.

בקשר עם עומסים קטנים, יש צורך לגשת בצורה קונסטרוקטיבית לחישוב החתך של התמוך ולבדוק את החתך שלו.

אם לוח משמש כתמוך שעוביו 5 ס"מ וגובהו 10 ס"מ (השטח הכולל הוא 50 ס"מ²), אז עומס הדחיסה שהוא יכול לעמוד בו מחושב על ידי הנוסחה:

H \u003d F x Rszh \u003d 50 cm² x 130 kg / cm² \u003d 6500 kg

הערך המתקבל גבוה כמעט פי 20 מהערך הנדרש, שהוא 315 ק"ג. למרות זאת, חתך הרוחב של התמוך לא יקטן.

יתרה מכך, כדי למנוע את התהפכות, ייתפרו לו סורגים משני הצדדים, שחתך הרוחב הוא 5X5 ס"מ. חתך צלב זה יגביר את קשיחות המתמוך.

• לאחר מכן, אנו מחשבים את הדחף שנתפס על ידי הנשיפה:

H \u003d S x cos m \u003d 239 x 0.866 \u003d 207 ק"ג

עובי המוט-סרום נקבע באופן שרירותי, b = 2.5 ס"מ. בהתבסס על חוזק המתיחה המחושב של עץ, שווה ל-70 ק"ג / ס"מ², חשב את הערך הנדרש של גובה הקטע (h):

h \u003d H / b x R_{מירוצים} \u003d 207 / 2.5x70 \u003d 2 ס"מ

חתך ההיאבקות קיבל ממדים קטנים למדי של 2x2.5 ס"מ. נניח שהוא יהיה עשוי מלוחות בגודל 100x25 מ"מ ויהודק עם ברגים בקוטר 1.4 ס"מ. לצורך החישוב, יש צורך להשתמש הנוסחאות המשמשות בעת חישוב ברגים לגזירה.

לאחר מכן נלקח ערך אורך העבודה של הגחלית (בורג שקוטרו עולה על 8 מ"מ) בהתאם לעובי הלוח.

חישוב כושר הנשיאה של בורג אחד מתבצע באופן הבא:

ט_ch = 80 x d_ch x a \u003d 80x1.4x2.5 \u003d 280 ק"ג

הידוק ה- scrum מצריך התקנה של בורג אחד (207/280).

על מנת למנוע ריסוק חומר העץ במקום הידוק הבורג, מספר הברגים מחושב באמצעות הנוסחה:

ט_ch = 25 x d_ch x a \u003d 25x1.4x2.5 \u003d 87.5 ק"ג

בהתאם לערך המתקבל, הידוק המגהץ ידרוש שלושה ברגים (207/87.5).

חשוב: עובי לוח ההידוק, שהוא 2.5 ס"מ, נבחר כדי להדגים את חישוב הברגים. בפועל, על מנת להשתמש באותם חלקים, עובי או חתך ההידוק תואמים לרוב את הפרמטרים של הקורות.

• לבסוף, יש לחשב מחדש את העומסים של כל המבנים, ולשנות את המשקל המת המשוער למשקל המחושב. לשם כך, באמצעות המאפיינים הגיאומטריים של האלמנטים של מערכת הקורות, מחושב נפח העצים הכולל הנדרש להתקנת מערכת הקורות.

נפח זה מוכפל במשקל העץ, משקל 1 מ'³ שזה בערך 500-550 ק"ג. בהתאם לשטח הגג ולשיפוע הקורות, מחושב המשקל הנמדד בק"ג/מ"ר².

מערכת הקורות מספקת, קודם כל, את האמינות והחוזק של הגג המוקם, ולכן החישוב שלה, כמו גם חישובים קשורים שונים (למשל, חישוב הקורות והקורות) צריכים להתבצע בצורה מוכשרת ובזהירות, מבלי לבצע את טעות הכי קטנה.

מומלץ להפקיד את ביצוע חישובים מסוג זה בידי אנשי מקצוע בעלי הניסיון הנדרש והכישורים המתאימים.

המאמר עזר לך?