Υπολογισμός του συστήματος δοκών μιας στέγης αετωμάτων, καθώς και του βήματος των δοκών αυτής της δομής

2024 Συγγραφέας: Bailey Albertson | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 12:57

Αξιόπιστη ραχοκοκαλιά: υπολογισμός του συστήματος δοκών οροφής

Μια οροφή με αέτωμα σχηματίζεται με βάση ένα πλαίσιο που συνδυάζει στοιχειώδη δομή και αξεπέραστη αξιοπιστία. Αλλά η ραχοκοκαλιά της οροφής σε δύο ορθογώνιες πλαγιές μπορεί να υπερηφανεύεται για αυτά τα πλεονεκτήματα μόνο στην περίπτωση προσεκτικής επιλογής ποδιών δοκού.

Περιεχόμενο

• 1 Παράμετροι του συστήματος δοκών οροφής

  • 1.1 Μήκος δοκού

  • 1.2 Διατομή ποδιών δοκού

    1.2.1 Πίνακας: διατομή δοκών ανάλογα με το μήκος και το βήμα

  • 1.3 Μεταβλητή επίδραση στο σύστημα δοκών

    • 1.3.1 Πίνακας: Κατευθυντήρια τιμή της πίεσης του ανέμου
    • 1.3.2 Πίνακας: τιμή του συντελεστή k

  • 1.4 Μόνιμα φορτία

    1.4.1 Πίνακας: βάρος υλικών στέγης ανά 1 m²

  • 1.5 Αριθμός ράβδων

• 2 Βήμα των δοκών της δομής στήριξης της οροφής

  2.1 Πίνακας: βήμα των δοκών ανάλογα με το μήκος και το τμήμα

• 3 Τύποι για τον υπολογισμό του συστήματος δοκών μιας στέγης αετωμάτων

  • 3.1 Πίνακας: ονομαστικές διαστάσεις πάχους και πλάτους πριστής ξυλείας (mm)

  • 3.2 Παράδειγμα δομικής ανάλυσης

    3.2.1 Βίντεο: λεπτομερής υπολογισμός του συστήματος δοκών

Παράμετροι του συστήματος δοκών οροφής

Αξίζει να ξεκινήσετε τους υπολογισμούς εάν καταλάβετε ότι το σύστημα δοκών μιας οροφής με αέτωμα είναι ένα σύμπλεγμα τριγώνων, τα πιο άκαμπτα στοιχεία του πλαισίου. Συναρμολογούνται από σανίδες, το μέγεθος των οποίων παίζει ιδιαίτερο ρόλο.

Μήκος δοκού

Ο τύπος a² + b² = c², που προέρχεται από την Pythagoras, θα βοηθήσει στον προσδιορισμό του μήκους των στερεών σανίδων για το σύστημα δοκών

Το μήκος του δοκού μπορεί να βρεθεί γνωρίζοντας το πλάτος του σπιτιού και το ύψος της στέγης.

Η παράμετρος "a" υποδεικνύει το ύψος και είναι αυτο-επιλεγμένη. Εξαρτάται από το εάν ο χώρος κάτω από την οροφή θα είναι οικιστικός · έχει επίσης ορισμένες συστάσεις εάν έχει προγραμματιστεί μια σοφίτα.

Πίσω από το γράμμα "b" βρίσκεται το πλάτος του κτιρίου, χωρισμένο σε δύο. Και το "c" αντιπροσωπεύει την υποτείνουσα του τριγώνου, δηλαδή το μήκος των σκελετών δοκού

Ας υποθέσουμε ότι το πλάτος του μισού σπιτιού είναι τρία μέτρα, και αποφασίζεται να γίνει η στέγη ύψος δύο μέτρων. Σε αυτήν την περίπτωση, το μήκος των ποδιών του δοκού θα φτάσει τα 3,6 m (c = √a² + b² = 4 + √9 = √13≈3.6).

Ο δοκός των έξι μέτρων είναι ο μακρύτερος, επομένως είναι κατάλληλος ως σκέλος δοκού

Το μέγιστο μήκος μιας ράβδου που χρησιμοποιείται ως σκέλος δοκού είναι 6 μέτρα. Εάν απαιτείται μια ανθεκτική σανίδα μεγαλύτερου μήκους, τότε καταφεύγουν στην τεχνική συναρμολόγησης - καρφώνοντας ένα κομμάτι από μια άλλη ράβδο στο σκέλος του δοκού.

Διατομή ποδιών δοκού

Για διάφορα στοιχεία του συστήματος δοκών, υπάρχουν τυπικά μεγέθη:

• 10x10 ή 15x15 cm - για τη γραμμή Mauerlat.
• 10x15 ή 10x20 cm - για το πόδι του δοκού.
• 5x15 ή 5x20 cm - για τρέξιμο και γόνατο.
• 10x10 ή 10x15 cm - για το ράφι.
• 5x10 ή 5x15 cm - για το κρεβάτι.
• 2x10, 2,5x15 cm - για κιβώτια.

Το πάχος κάθε τμήματος της δομής στήριξης της οροφής καθορίζεται από το φορτίο που έχει να βιώσει

Μια δοκός με διατομή 10x20 cm είναι ιδανική για τη δημιουργία ενός σκέλους δοκού

Η διατομή των ποδιών δοκού μιας στέγης αετωμάτων επηρεάζεται από:

• φορτίο σε πλαγιές οροφής.
• ο τύπος των πρώτων υλών κατασκευής, επειδή η «γήρανση» των κορμών, των συνηθισμένων και κολλημένων δοκών διαφέρει ·
• μήκος ποδιού δοκού ·
• το είδος του ξύλου από το οποίο τα δοκάρια είχαν πλανιστεί ·
• το μήκος του κενού μεταξύ των ποδιών του δοκού.

Το βήμα δοκού επηρεάζει σημαντικά τη διατομή των ποδιών δοκών. Η αύξηση της απόστασης μεταξύ των δοκών συνεπάγεται αυξημένη πίεση στη δομή στήριξης της οροφής, και αυτό υποχρεώνει τον κατασκευαστή να χρησιμοποιεί παχιά πόδια δοκού.

Πίνακας: διατομή δοκών ανάλογα με το μήκος και το βήμα

Μήκος ποδιών δοκού (m)	Απόσταση μεταξύ δοκών (m)	Διατομή της δοκού συστήματος δοκών (cm)
Λιγότερο από 3	1,2	8 × 10
Λιγότερο από 3	1.8	9 × 10
3 έως 4	ένας	8 × 16
3 έως 4	1.4	8 × 18
3 έως 4	1.8	9 × 18
Μέχρι τις 6	ένας	8 × 20
Μέχρι τις 6	1.4	10 × 20

Μεταβλητή επίδραση στο σύστημα δοκών

Η πίεση στα πόδια του δοκού είναι σταθερή και μεταβλητή.

Ο άνεμος τείνει να ανατρέψει ή να ανεβάσει την οροφή, οπότε είναι σημαντικό να κάνετε όλους τους υπολογισμούς σωστά

Το μεταβλητό φορτίο ανέμου στις δοκούς καθορίζεται από τον τύπο W = Wo × kxc, όπου W είναι ο δείκτης φορτίου ανέμου, Wo είναι η τιμή του χαρακτηριστικού ανέμου για ένα συγκεκριμένο μέρος της Ρωσίας, το k είναι ένας συντελεστής διόρθωσης λόγω του ύψος της δομής και της φύσης του εδάφους, και c είναι ο αεροδυναμικός συντελεστής.

Ο υπολογισμός της πίεσης του ανέμου στη στέγη βασίζεται στην τοποθεσία του σπιτιού

Η κανονιστική τιμή της πίεσης του ανέμου αναγνωρίζεται από το χάρτη 3 του προσαρτήματος 5 στο SNiP 2.01.07–85 και έναν ειδικό πίνακα. Ο συντελεστής λαμβάνοντας υπόψη την αλλαγή στην πίεση του ανέμου με το ύψος είναι επίσης τυποποιημένος.

Πίνακας: κατευθυντήρια τιμή της πίεσης του ανέμου

Περιοχές ανέμου	Οία	Εγώ	ΙΙ	III	IV	Β	VI	Vii
Ω, kPa	0.17	0.23	0,30	0.38	0,48	0,60	0,73	0,85
Ω, kg / m²	17	23	τριάντα	38	48	60	73	85

Πίνακας: τιμή του συντελεστή k

Υψος	Ανοιχτή περιοχή	Κλειστή περιοχή με σπίτια ύψους άνω των 10 μέτρων	Αστικές περιοχές με κτίρια άνω των 20 μέτρων
έως 5μ	0,75	0,5	0,4
από 5 έως 10μ	1.0	0,65	0,4
από 10 έως 20μ	1.25	0,85	0,53

Δεν είναι μόνο το έδαφος που επηρεάζει το φορτίο του ανέμου. Ο χώρος στέγασης έχει μεγάλη σημασία. Πίσω από έναν τοίχο ψηλών κτιρίων, το σπίτι σχεδόν δεν απειλείται, αλλά σε ανοιχτό χώρο ο άνεμος μπορεί να γίνει σοβαρός εχθρός γι 'αυτό.

Το φορτίο χιονιού στο σύστημα δοκών υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο S = Sg × μ, δηλαδή, το βάρος της μάζας χιονιού ανά 1 m² πολλαπλασιάζεται με έναν συντελεστή διόρθωσης, η τιμή του οποίου αντικατοπτρίζει τον βαθμό κλίσης της οροφής

Το φορτίο χιονιού στην οροφή εξαρτάται από το πού βρίσκεται το σπίτι

Ο συντελεστής διόρθωσης, εάν οι κλίσεις της οροφής έχουν κλίση κάτω των 25 °, είναι ίσος με έναν. Και στην περίπτωση κλίσης οροφής 25-60 °, ο αριθμός αυτός μειώνεται σε 0,7.

Σταθερά φορτία

Τα φορτία που ενεργούν συνεχώς θεωρούνται το βάρος του κέικ οροφής, συμπεριλαμβανομένης της επένδυσης, της μόνωσης, των υμενίων και των υλικών φινιρίσματος για τη διάταξη της σοφίτας.

Το κέικ οροφής δημιουργεί σταθερή πίεση στις δοκούς

Το βάρος της στέγης είναι το άθροισμα του βάρους όλων των υλικών που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή της οροφής. Κατά μέσο όρο, ισούται με 40-45 kg / sq. M. Σύμφωνα με τους κανόνες, το 1 m² του συστήματος δοκών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 50 kg του βάρους των υλικών στεγών.

Πίνακας: βάρος υλικών στέγης ανά 1 m²

Τύπος επίστρωσης οροφής	Βάρος σε kg ανά 1 m2
Ελαστικό ύφασμα ασφαλτούχου πολυμερούς	4-8
Μαλακό πλακίδιο ασφαλτούχου πολυμερούς	7-8
Ονταλίν	3-4
Μεταλλικά κεραμίδια	4-6
Decking, ραφή οροφής, γαλβανισμένα μεταλλικά φύλλα	4-6
Πλακάκια τσιμέντου-άμμου	40-50
Κεραμικά πλακάκια	35-40
Σχιστόλιθος	10-14
Σκεπή σχιστόλιθου	40-50
Χαλκός	8
Πράσινη στέγη	80-150
Τραχύ δάπεδο	18-20
Σανίδωμα	8-10
Το ίδιο το σύστημα δοκών	15-20

Αριθμός δοκών

Πόσα δοκάρια θα χρειαστούν για τον εξοπλισμό του πλαισίου της οροφής του αετώματος ρυθμίζεται διαιρώντας το πλάτος της οροφής με ένα βήμα μεταξύ των δοκών και προσθέτοντας ένα στην προκύπτουσα τιμή. Ορίζει ένα επιπλέον δοκό που θα πρέπει να τοποθετηθεί στην άκρη της οροφής.

Το σύστημα δοκών μιας στέγης αετωμάτων είναι μια κατασκευή κατασκευασμένη από έναν ορισμένο αριθμό δοκών

Το βήμα των δοκών της δομής στήριξης της οροφής

Για να προσδιορίσετε την απόσταση μεταξύ των δοκών της δομής στήριξης της οροφής, πρέπει να δώσετε ιδιαίτερη προσοχή σε σημεία όπως:

• βάρος υλικών στεγών ·
• το μήκος και το πάχος της ξυλείας - το μελλοντικό σκέλος δοκού ·
• βαθμός κλίσης στέγης ·
• επίπεδο ανέμου και χιονιού.

Μετά από 90-100 cm, οι δοκοί συνήθως τοποθετούνται σε περίπτωση επιλογής ελαφρού υλικού στέγης

Ένα βήμα 60-120 cm θεωρείται φυσιολογικό για τα πόδια του δοκού. Η επιλογή υπέρ 60 ή 80 cm γίνεται στην περίπτωση κατασκευής στέγης με κλίση 45˚. Το ίδιο μικρό βήμα θα πρέπει, εάν είναι επιθυμητό, να καλύψει το ξύλινο πλαίσιο οροφής με βαριά υλικά όπως κεραμικά πλακίδια, πλάκα αμιάντου και τσιμέντο-άμμο.

Πίνακας: βήμα δοκού ανάλογα με το μήκος και τομή

Μήκος ξυλείας-δοκών (m)	Εκκαθάριση μεταξύ δοκών (m)
	ένας	1.4	1.8
	Τμήμα δοκών (cm)
Λιγότερο από 2,8	4 × 12,5	4 × 17,5	4 × 20
2.8-3.5	4 × 17,5	4 × 20	4 × 22,5
3.5-4.2	4 × 20	4 × 25	5 × 25
4.2-5	4 × 22,5	6 × 25	7,5 × 25
Περισσότερα από 5	6 × 25	7,5 × 25	10 × 25

Τύποι για τον υπολογισμό του συστήματος δοκών μιας στέγης αετωμάτων

Ο υπολογισμός του συστήματος δοκών περιορίζεται σε καθορισμό της πίεσης σε κάθε δέσμη και καθορισμό της βέλτιστης τομής.

Κατά τον υπολογισμό του συστήματος δοκών οροφής, ακολουθήστε τα εξής:

1. Σύμφωνα με τον τύπο Qr = AxQ, ανακαλύπτουν ποιο είναι το φορτίο ανά γραμμικό μέτρο κάθε σκέλους δοκού. Qr είναι το κατανεμημένο φορτίο ανά γραμμικό μέτρο του σκέλους δοκού, εκφραζόμενο σε kg / m, το Α είναι η απόσταση μεταξύ των δοκών σε μέτρα και το Q είναι το συνολικό φορτίο σε kg / m².
2. Μεταβείτε στον ορισμό της ελάχιστης διατομής του ξυλείας. Για να γίνει αυτό, μελετήστε τα δεδομένα του πίνακα που καταχωρίστηκε στο GOST 24454-80 «Ξυλεία κωνοφόρων ειδών. Διαστάσεις ".
3. Με βάση τις τυπικές παραμέτρους, επιλέγεται το πλάτος της ενότητας. Και το ύψος της τομής υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο H ≥ 8,6 · Lmax · sqrt (Qr / (B · Rben)), εάν η κλίση της οροφής είναι α 30 °. Το H είναι το ύψος του τμήματος σε cm, το Lmax είναι το τμήμα εργασίας του σκέλους δοκού μέγιστου μήκους σε μέτρα, το Qr είναι το κατανεμημένο φορτίο ανά γραμμικό μέτρο του σκέλους δοκού σε kg / m cm, Rben είναι η αντίσταση του ξύλου στην κάμψη, kg / cm². Εάν το υλικό είναι κατασκευασμένο από πεύκο ή έλατο, τότε το Rben μπορεί να είναι ίσο με 140 kg / cm² (1 βαθμός ξύλου), 130 kg / cm2 (2 grade) ή 85 kg / cm 2 (3 grade). Το Sqrt είναι η τετραγωνική ρίζα.
4. Ελέγξτε εάν η τιμή εκτροπής συμμορφώνεται με τα πρότυπα. Δεν πρέπει να είναι περισσότερο από τον αριθμό που λαμβάνεται διαιρώντας το L με 200. Το L είναι το μήκος του τμήματος εργασίας. Η αντιστοιχία της τιμής εκτροπής με την αναλογία L / 200 είναι εφικτή μόνο εάν η ανισότητα είναι σωστή / m), Lmax - η περιοχή εργασίας του μέγιστου μήκους ποδιού του δοκού (m), Β - πλάτος διατομής (cm), και ύψος διατομής H (cm).
5. Όταν παραβιάζεται η παραπάνω ανισότητα, οι βαθμολογίες B και H αυξάνονται.

Πίνακας: ονομαστικές διαστάσεις πάχους και πλάτους πριστής ξυλείας (mm)

Πάχος πλακέτας - πλάτος διατομής (B)	Πλάτος πλακέτας - ύψος διατομής (H)
16	75	100	125	150	-	-	-	-	-
19	75	100	125	150	175	-	-	-	-
22	75	100	125	150	175	200	225	-	-
25	75	100	125	150	175	200	225	250	275
32	75	100	125	150	175	200	225	250	275
40	75	100	125	150	175	200	225	250	275
44	75	100	125	150	175	200	225	250	275
50	75	100	125	150	175	200	225	250	275
60	75	100	125	150	175	200	225	250	275
75	75	100	125	150	175	200	225	250	275
100	-	100	125	150	175	200	225	250	275
125	-	-	125	150	175	200	225	250	-
150	-	-	-	150	175	200	225	250	-
175	-	-	-	-	175	200	225	250	-
200	-	-	-	-	-	200	225	250	-
250	-	-	-	-	-	-	-	250	-

Ένα παράδειγμα διαρθρωτικής ανάλυσης

Ας υποθέσουμε ότι α (γωνία κλίσης της οροφής) = 36 °, Α (απόσταση μεταξύ των δοκών) = 0,8 μ ως δοκάρια, που σημαίνει ότι Rben = 140 kg / cm².

Τα κεραμίδια τσιμέντου έχουν επιλεγεί για την οροφή και επομένως το βάρος της οροφής είναι 50 kg / m². Το συνολικό φορτίο (Q) που αντιμετωπίζει κάθε τετραγωνικό μέτρο είναι 303 kg / m². Και για την κατασκευή του συστήματος δοκών, χρησιμοποιούνται δοκοί πάχους 5 cm.

Ως εκ τούτου ακολουθούν τα ακόλουθα υπολογιστικά βήματα:

1. Qr = A · Q = 0,8 · 303 = 242 kg / m - κατανεμημένο φορτίο ανά γραμμικό μέτρο ξυλείας δοκού.
2. H ≥ 9,5 Lmax sqrt (Qr / B Rben).
3. H ≥ 9,5 2,8 sqrt (242/5 140).
4. 3.125 · Qr · (Lmax) ³ / B · H³ ≤ 1.
5. 3.125 · 242 · (2.8) ³ / 5 · (17.5) ³ = 0.61.
6. H ≥ (κατά προσέγγιση ύψος του τμήματος δοκού).

Στον πίνακα τυπικών μεγεθών, πρέπει να βρείτε το ύψος του τμήματος δοκού κοντά στον δείκτη 15,6 cm. Μια παράμετρος ίση με 17,5 cm είναι κατάλληλη (με πλάτος διατομής 5 cm).

Αυτή η τιμή είναι αρκετά συνεπής με τον δείκτη εκτροπής στα κανονιστικά έγγραφα και αυτό αποδεικνύεται από την ανισότητα 3.125 · Qr · (Lmax) ³ / B · H³ ≤ 1. Αντικατάσταση των τιμών (3.125 · 242 · (2.8) ³ / 5 · (17, 5) ³), αποδεικνύεται ότι 0,61 <1. Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το τμήμα της ξυλείας επιλέγεται σωστά.

Βίντεο: λεπτομερής υπολογισμός του συστήματος δοκών

Ο υπολογισμός του συστήματος δοκών οροφής είναι ένα ολόκληρο σύμπλεγμα υπολογισμών. Προκειμένου οι ράβδοι να αντιμετωπίσουν την εργασία που τους έχει ανατεθεί, ο κατασκευαστής πρέπει να καθορίσει με ακρίβεια το μήκος, την ποσότητα και τη διατομή του υλικού, να ανακαλύψει το φορτίο πάνω του και να μάθει ποιο πρέπει να είναι το βήμα μεταξύ των δοκών.