Πώς να υπολογίσετε τα δοκάρια: υπολογίζουμε σωστά

Οι καιρικές συνθήκες της χώρας μας είναι ασταθείς, επομένως το σύστημα δοκών ενός σπιτιού υπό κατασκευή πρέπει να έχει αρκετά υψηλή αξιοπιστία και ανθεκτικότητα. Αυτό το άρθρο περιγράφει τον τρόπο υπολογισμού των δοκών και του συστήματος δοκών, διάφορα φορτία σε αυτά και παρέχει ένα παράδειγμα τέτοιου υπολογισμού.

Ανεξάρτητα από το επιλεγμένο σχήμα της μελλοντικής οροφής, το σύστημα δοκών της πρέπει να είναι αρκετά ισχυρό, για το οποίο είναι απαραίτητο, πρώτα απ 'όλα, να υπολογιστεί σωστά και σωστά το σύστημα δοκών.

Το πρωταρχικό καθήκον του σχεδιαστή και του αρχιτέκτονα δεν είναι να σχεδιάσει την εμφάνιση του κτιρίου, αλλά να πραγματοποιήσει έναν ποιοτικό υπολογισμό της αντοχής του σχεδιαζόμενου σπιτιού, συμπεριλαμβανομένου του συστήματος δοκών του.

Ο υπολογισμός του συστήματος δοκών περιλαμβάνει μια σειρά από διαφορετικές παραμέτρους, οι οποίες περιλαμβάνουν:

• βάρος υλικά στέγηςχρησιμοποιείται για την κάλυψη της οροφής, για παράδειγμα - μαλακή οροφή, ondulin, φυσικά πλακάκια κ.λπ.
• βάρος των υλικών που χρησιμοποιούνται για εσωτερική διακόσμηση.
• το βάρος της δομής του ίδιου του συστήματος δοκών.
• υπολογισμός δοκών και δοκών.
• εξωτερικές καιρικές επιπτώσεις στην οροφή και άλλα.

Κατά τη διαδικασία υπολογισμού του συστήματος ζευκτών, είναι επιτακτική ανάγκη να υπολογιστούν οι ακόλουθες θέσεις:

1. Υπολογισμός του τμήματος των δοκών.
2. Σήμα δοκού, δηλ. την απόσταση μεταξύ τους·
3. Ανοίγματα του συστήματος δοκών.
4. Σχεδιασμός δοκού ζευκτών και επιλογή του σχεδίου προσάρτησης δοκών - σε στρώσεις ή κρεμασμένο - θα χρησιμοποιηθεί κατά την κατασκευή.
5. Ανάλυση των φέρουσας ικανότητας του θεμελίου και των στηρίξεων.
6. Υπολογισμός τέτοιων πρόσθετων στοιχείων όπως ρουφηξιών που συνδέουν τη δομή των δοκών, εμποδίζοντάς την να "οδηγεί" και τιράντες που επιτρέπουν την "ξεφόρτωση" των δοκών.

Όταν χρησιμοποιείτε ένα τυπικό έργο, δεν χρειάζεται να σκεφτείτε πώς να υπολογίσετε το σύστημα ζευκτών, καθώς όλοι οι υπολογισμοί έχουν ήδη ολοκληρωθεί. Στην περίπτωση κατασκευής σύμφωνα με μεμονωμένο έργο, όλοι οι απαραίτητοι υπολογισμοί θα πρέπει να γίνονται εκ των προτέρων.

Μελέτη Φτιάξτο μόνος σου στέγη και οι υπολογισμοί θα πρέπει να είναι ειδικός με επαρκή προσόντα και με τις απαραίτητες γνώσεις και δεξιότητες.

Απαιτήσεις για δομικά στοιχεία δοκών

Για την κατασκευή δομικών στοιχείων των δοκών, χρησιμοποιείται ξύλο κωνοφόρων, η περιεκτικότητα σε υγρασία του οποίου δεν πρέπει να υπερβαίνει το 20%.

σύγχρονο ξύλινο υλικό στέγης προεπεξεργασμένο με ειδικά προστατευτικά σκευάσματα. Παράμετροι όπως το πάχος των δοκών επιλέγονται σύμφωνα με τους υπολογισμούς που συζητούνται παρακάτω.

Τα φορτία που επηρεάζουν τον σχεδιασμό των δοκών και σε σχέση με τα οποία μπορεί να χρειαστεί να ενισχυθεί το σύστημα δοκών, ανάλογα με τη διάρκεια της κρούσης, χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: προσωρινά και μόνιμα:

1. Τα μόνιμα φορτία περιλαμβάνουν φορτία που δημιουργούνται από το ίδιο το βάρος της δομής της δοκού, το βάρος των υλικών για στέγες, μπαταρίες, θερμομόνωση και υλικά που χρησιμοποιούνται για το φινίρισμα της οροφής. Επηρεάζονται άμεσα από το μέγεθος των δοκών.
2. Τα ζωντανά φορτία μπορούν επίσης να χωριστούν σε βραχυπρόθεσμα, μακροπρόθεσμα και ειδικά. Τα βραχυπρόθεσμα φορτία περιλαμβάνουν το βάρος των εργατών στέγης και το βάρος των εργαλείων και του εξοπλισμού που χρησιμοποιούν. Επιπλέον, τα βραχυπρόθεσμα φορτία περιλαμβάνουν φορτία ανέμου και χιονιού στην οροφή. Τα ειδικά φορτία περιλαμβάνουν μάλλον σπάνιες ενέργειες όπως σεισμούς.

Για τον υπολογισμό του συστήματος δοκών χρησιμοποιώντας τις οριακές καταστάσεις αυτών των ομάδων φορτίου, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ο πιο δυσμενής συνδυασμός τους.

Υπολογισμός φορτίου χιονιού

Η πιο πλήρης υπολογισμένη τιμή του φορτίου κάλυψης χιονιού υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο:

S=Sg*μ

• όπου Sg είναι η υπολογισμένη τιμή της μάζας της χιονοκάλυψης ανά 1 m που λαμβάνεται από τον πίνακα² οριζόντια επιφάνεια της γης.
• Το μ είναι ένας συντελεστής που καθορίζει τη μετάβαση από το βάρος του καλύμματος χιονιού στο έδαφος στο φορτίο χιονιού στην οροφή.

Η τιμή του συντελεστή μ επιλέγεται ανάλογα με τη γωνία κλίσης των κλίσεων της οροφής:

μ=1 εάν οι γωνίες κλίσης της κλίσης της οροφής δεν υπερβαίνουν τις 25°.

μ=0,7 στην περίπτωση που οι γωνίες κλίσης των κλίσεων είναι στην περιοχή 25-60°.

Σημαντικό: εάν η κλίση της κλίσης της οροφής υπερβαίνει τις 60 μοίρες, η τιμή του φορτίου καλύμματος χιονιού δεν λαμβάνεται υπόψη κατά τον υπολογισμό του συστήματος δοκών.

Υπολογισμός φορτίου ανέμου

Για τον υπολογισμό της τιμής σχεδιασμού του μέσου φορτίου ανέμου σε ένα ορισμένο ύψος πάνω από το επίπεδο του εδάφους, χρησιμοποιείται ο ακόλουθος τύπος:

W=Wo*k

Όπου Wo είναι η τιμή του φορτίου ανέμου που καθορίζεται από τα πρότυπα, που λαμβάνονται από τον πίνακα σύμφωνα με την περιοχή ανέμου.

k - λαμβάνοντας υπόψη τη μεταβολή της πίεσης ανέμου ανάλογα με το ύψος, ο συντελεστής που επιλέγεται από τον πίνακα, ανάλογα με την περιοχή στην οποία εκτελείται η κατασκευή:

1. Η στήλη "Α" υποδεικνύει τις τιμές του συντελεστή για περιοχές όπως ανοιχτές ακτές δεξαμενών, λιμνών και θαλασσών, τούνδρα, στέπες, δασικές στέπες και ερήμους.
2. Η στήλη "Β" περιλαμβάνει τιμές για αστικές περιοχές, δασικές περιοχές και άλλες περιοχές που καλύπτονται ομοιόμορφα από εμπόδια ύψους άνω των 10 μέτρων.

Σημαντικό: ο τύπος του εδάφους κατά τον υπολογισμό του φορτίου ανέμου στην οροφή μπορεί να διαφέρει ανάλογα με την κατεύθυνση του ανέμου που χρησιμοποιείται στον υπολογισμό.

Υπολογισμός τμημάτων δοκών και άλλων στοιχείων του συστήματος δοκών

Η διατομή των δοκών εξαρτάται από τις ακόλουθες παραμέτρους:

• Το μήκος των ποδιών της δοκού.
• Το βήμα με το οποίο είναι εγκατεστημένα τα δοκάρια του πλαισίου.
• Εκτιμώμενη αξία διαφόρων φορτίων σε μια δεδομένη περιοχή.

Τα δεδομένα που δίνονται στον πίνακα δεν είναι πλήρης υπολογισμός του συστήματος δοκών, συνιστώνται μόνο για χρήση σε υπολογισμούς όταν θα εκτελεστούν εργασίες δοκών για απλές κατασκευές στέγης.

Οι τιμές που δίνονται στον πίνακα αντιστοιχούν στα μέγιστα δυνατά φορτία στο σύστημα δοκών για την περιοχή της Μόσχας.

Δίνουμε για το σύστημα δοκών το μέγεθος άλλων δομικών στοιχείων των δοκών:

• Mauerlat: ράβδοι με διατομή 150x150, 150x100 ή 100x100 mm.
• Διαγώνιες κοιλάδες και πόδια: ράβδοι με τομή 200x100 mm.
• Διαδρομές: ράβδοι με διατομή 200x100, 150x100 ή 100x100 mm.
• Εισπνοές: ράβδοι με διατομή 150x50 mm.
• Εγκάρσιες ράβδοι που λειτουργούν ως στηρίγματα για ράφια: ράβδοι με διατομή 200x100 ή 150x100 mm.
• Ράφια: ράβδοι με διατομή 150x150 ή 100x100 mm.
• Σανίδες του κουτιού γείσου, των αντηρίδων και των γεμισμάτων: ράβδοι με διατομή 150x50 mm.
• Στριφώματα και μετωπικές σανίδες: διατομή (22-25) x (100-150) mm.

Ένα παράδειγμα υπολογισμού του συστήματος δοκών

Δίνουμε ένα συγκεκριμένο παράδειγμα του υπολογισμού του συστήματος δοκών. Ως αρχικά δεδομένα λαμβάνουμε τα ακόλουθα:

• Το φορτίο σχεδιασμού στην οροφή είναι 317 kg/m²;
• Το τυπικό φορτίο είναι 242 kg/m²;
• η γωνία κλίσης των κλίσεων είναι 30º.
• Το μήκος του ανοίγματος σε οριζόντιες προεξοχές είναι 4,5 μέτρα, ενώ το L₁ = 3 m, L₂ = 1,5 m;
• Το βήμα εγκατάστασης των δοκών είναι 0,8 m.

Οι εγκάρσιες ράβδοι στερεώνονται στα πόδια των δοκών χρησιμοποιώντας μπουλόνια για να αποφευχθεί το «τρόχισμα» των άκρων του με καρφιά. Από αυτή την άποψη, η τιμή αντίστασης κάμψης του αποδυναμωμένου υλικού ξύλου δεύτερης ποιότητας είναι 0,8.

R_izg\u003d 0,8x130 \u003d 104 kg / cm².

Άμεσος υπολογισμός του συστήματος δοκών:

• Υπολογισμός του φορτίου που επενεργεί σε ένα μέτρο γραμμικού μήκους της δοκού:

q_R=Q_R x b \u003d 317 x 0,8 \u003d 254 kg / m

q_n=Q_n x b \u003d 242 x 0,8 \u003d 194 kg / m

• Εάν η κλίση των κλίσεων της οροφής δεν υπερβαίνει τις 30 μοίρες, οι δοκοί υπολογίζονται ως στοιχεία κάμψης.

Σύμφωνα με αυτό, η μέγιστη ροπή κάμψης υπολογίζεται:

Μ = -q_Rx(L₁³ + Λ₂³) / 8x(L₁+L₂) = -254 x (3³+1,5³) / 8 x (3 + 1,5) \u003d -215 kg x m \u003d -21500 kg x cm

Σημείωση: Το σύμβολο μείον υποδεικνύει ότι η κατεύθυνση κάμψης είναι αντίθετη από το φορτίο που εφαρμόζεται.

• Στη συνέχεια, υπολογίζεται η απαιτούμενη ροπή αντίστασης στην κάμψη για το σκέλος της δοκού:

W=M/R_izg = 21500/104 = 207 cm³

• Για την κατασκευή δοκών, συνήθως χρησιμοποιούνται σανίδες, το πάχος των οποίων είναι 50 mm. Πάρτε το πλάτος του δοκού ίσο με την τυπική τιμή, δηλ. b=5 cm.

Το ύψος των δοκών υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την απαιτούμενη ροπή αντίστασης:

h \u003d √ (6xW / b) \u003d √ (6x207 / 5) \u003d √249 \u003d 16 cm

• Λήφθηκαν οι ακόλουθες διαστάσεις του δοκού: τμήμα b \u003d 5 cm, ύψος h \u003d 16 cm. Αναφερόμενοι στις διαστάσεις της ξυλείας σύμφωνα με το GOST, επιλέγουμε το πλησιέστερο μέγεθος που ταιριάζει σε αυτές τις παραμέτρους: 175x50 mm.
• Η προκύπτουσα τιμή της διατομής των δοκών ελέγχεται για εκτροπή στο άνοιγμα: L₁\u003d 300 εκ. Το πρώτο βήμα είναι να υπολογίσετε το σκέλος της δοκού ενός δεδομένου τμήματος τη στιγμή της αδράνειας:

J=bh³/12 = 5×17,5³/12 = 2233 cm³

Στη συνέχεια, η απόκλιση υπολογίζεται σύμφωνα με τα πρότυπα:

φά_ούτε =L/200=300/200=1,5cm

Τέλος, η παραμόρφωση υπό την επίδραση τυπικών φορτίων σε αυτό το εύρος πρέπει να υπολογιστεί:

f = 5 x q_n x Λ⁴ / 384 x E x J = 5 x 1,94 x 300⁴ / 384 x 100000 x 2233 = 1 cm

Η τιμή της υπολογιζόμενης παραμόρφωσης 1 cm είναι μικρότερη από την τιμή της τυπικής απόκλισης των 1,5 cm, επομένως το προηγουμένως επιλεγμένο τμήμα των σανίδων (175x50 mm) είναι κατάλληλο για την κατασκευή αυτού του συστήματος δοκών.

• Υπολογίζουμε τη δύναμη που ενεργεί κατακόρυφα στη σύγκλιση του σκέλους της δοκού και του δοκού:

N = q_R x L/2 + M x L/(L₁xL₂) = 254x4,5 / 2 - 215x4,5 / (3x1,5) = 357 kg

Αυτή η προσπάθεια στη συνέχεια αναλύεται σε:

• άξονας δοκού S \u003d N x (cos b) / (τραγούδι g) \u003d 357 x cos 49 ° / sin 79 ° \u003d 239 kg.
• άξονας αντηρίδας P \u003d N x (cos m) / (sin g) \u003d 357 x cos 30 ° / sin 79 ° \u003d 315 kg.

όπου b=49°, g=79°, m=30°. Αυτές οι γωνίες συνήθως ρυθμίζονται εκ των προτέρων ή υπολογίζονται χρησιμοποιώντας το σχέδιο της μελλοντικής στέγης.

Σε σχέση με μικρά φορτία, είναι απαραίτητο να προσεγγίσετε εποικοδομητικά τον υπολογισμό της διατομής του αντηρίδας και να ελέγξετε τη διατομή του.

Εάν χρησιμοποιείται σανίδα ως αντηρίδα, το πάχος της οποίας είναι 5 cm και το ύψος είναι 10 cm (η συνολική επιφάνεια είναι 50 cm²), τότε το φορτίο συμπίεσης που μπορεί να αντέξει υπολογίζεται με τον τύπο:

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

Η τιμή που λαμβάνεται είναι σχεδόν 20 φορές μεγαλύτερη από την απαιτούμενη τιμή, η οποία είναι 315 κιλά. Παρόλα αυτά, η διατομή του αντηρίδας δεν θα μειωθεί.

Επιπλέον, για να αποφευχθεί η εκτροπή του, θα του ραφτούν ράβδοι και στις δύο πλευρές, η διατομή των οποίων είναι 5x5 εκ. Αυτή η σταυροειδής τομή θα αυξήσει την ακαμψία του αντηρίδας.

• Στη συνέχεια, υπολογίζουμε την ώθηση που γίνεται αντιληπτή από την ρουφηξιά:

H \u003d S x cos m \u003d 239 x 0,866 \u003d 207 kg

Το πάχος της εγκάρσιας ράβδου ρυθμίζεται αυθαίρετα, b = 2,5 εκ. Με βάση την υπολογιζόμενη αντοχή σε εφελκυσμό του ξύλου, ίση με 70 kg / cm², υπολογίστε την απαιτούμενη τιμή του ύψους του τμήματος (h):

h \u003d H / b x R_{ιπποδρομίες} \u003d 207 / 2,5x70 \u003d 2 cm

Η διατομή της πάλης έχει λάβει μάλλον μικρές διαστάσεις 2x2,5 εκ. Ας υποθέσουμε ότι θα είναι κατασκευασμένη από σανίδες διαστάσεων 100x25 χιλιοστών και στερεωμένη με βίδες διαμέτρου 1,4 εκ. Για τον υπολογισμό είναι απαραίτητη η χρήση οι τύποι που χρησιμοποιούνται κατά τον υπολογισμό των βιδών για διάτμηση.

Στη συνέχεια, λαμβάνεται η τιμή του μήκους εργασίας του καπακιού (βίδα της οποίας η διάμετρος υπερβαίνει τα 8 mm) ανάλογα με το πάχος της σανίδας.

Ο υπολογισμός της φέρουσας ικανότητας μιας βίδας γίνεται ως εξής:

Τ_κεφ = 80 x d_κεφ x a \u003d 80x1,4x2,5 \u003d 280 kg

Για τη στερέωση του πλέγματος απαιτείται η τοποθέτηση μιας βίδας (207/280).

Προκειμένου να αποφευχθεί η σύνθλιψη του υλικού ξύλου στο σημείο της στερέωσης της βίδας, ο αριθμός των βιδών υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Τ_κεφ = 25 x d_κεφ x a \u003d 25x1,4x2,5 \u003d 87,5 kg

Σύμφωνα με την τιμή που λαμβάνεται, η στερέωση του τσιμεντοκονιάματος θα απαιτήσει τρεις βίδες (207/87,5).

Σημαντικό: το πάχος της σανίδας σύσφιξης, που είναι 2,5 cm, επιλέγεται για να δείξει τον υπολογισμό των βιδών. Στην πράξη, για να χρησιμοποιηθούν τα ίδια μέρη, το πάχος ή το τμήμα της σύσφιξης αντιστοιχεί συνήθως στις παραμέτρους των δοκών.

• Τέλος, τα φορτία όλων των κατασκευών θα πρέπει να επανυπολογιστούν, αλλάζοντας το εκτιμώμενο νεκρό βάρος στο υπολογιζόμενο. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιώντας τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά των στοιχείων του συστήματος δοκών, υπολογίζεται ο συνολικός όγκος ξυλείας που απαιτείται για την εγκατάσταση του συστήματος δοκών.

Αυτός ο όγκος πολλαπλασιάζεται με το βάρος του ξύλου, βάρος 1 m³ που είναι περίπου 500-550 κιλά. Ανάλογα με το εμβαδόν της οροφής και την κλίση των δοκών, υπολογίζεται το βάρος, το οποίο μετράται σε kg / m².

Το σύστημα δοκών παρέχει, πρώτα απ 'όλα, την αξιοπιστία και την αντοχή της οροφής που ανεγέρθηκε, επομένως ο υπολογισμός της, καθώς και διάφοροι σχετικοί υπολογισμοί (για παράδειγμα, ο υπολογισμός των δοκών και των δοκών) πρέπει να εκτελούνται σωστά και προσεκτικά, χωρίς το παραμικρό λάθος.

Συνιστάται να αναθέσετε την εκτέλεση τέτοιων υπολογισμών σε επαγγελματίες με την απαραίτητη εμπειρία και τα κατάλληλα προσόντα.

Σας βοήθησε το άρθρο;