Farmy / Dr. Lom

Tato sekce obsahuje články věnované obecným otázkám výpočtů vazníků. Metoda výpočtu pro obloukový vazník je popsána samostatně.

Seřadit podle: Popularita

Příklad výpočtu trojúhelníkového vazníku

Při výpočtu průmyslových vazníků, které mají velká rozpětí a pracují při velkém zatížení, lze použít až 10-15 typů profilů, přesněji profilů s různými parametry profilů. Je to dáno tím, že napětí v prutech vazníků jsou různá a proto co nejpřesnější výběr průřezu pro průmyslové objemy výroby vazníků poskytuje značné úspory. V soukromé výstavbě se při výrobě vazníků používají 1-2 maximálně 3 typy sekcí, a to nejen z ekonomických, ale i estetických důvodů, a proto stačí vypočítat maximálně zatížené táhla a na základě těchto ukazatelů vzít řez pro zbývající táhla krovu. Obecně to může vypadat nějak takto:

Geometrie obloukových vazníků

Zvažme situaci, kdy si chcete na zahradě udělat otevřený altán ve formě galerie. A to tak, že galerie měla klenutou střechu a byla celá vzdušná a průhledná. V tomto případě je nejlepší volbou komůrkový polykarbonát na obloukových vaznících z kovových profilů.

V současné době jsou obloukové vazníky poměrně oblíbené v nízkopodlažní výstavbě. Stále častěji se z designových důvodů používají obloukové vazníky – oblouky, které od pradávna symbolizují nebeskou klenbu a i s krytinou z průsvitných materiálů, jako je polykarbonát, vytvářejí dojem neuvěřitelného prostoru a volnosti.

Obloukové vazníky mohou být vyrobeny z jakéhokoli materiálu, ale nejoblíbenější zůstává kovová profilová trubka. A pokud se pro výrobu obloukových vazníků použije profil z jednoho nebo dvou sekcí, opět z estetických důvodů, pak výpočet takového vazníku a celé konstrukce jako celku nebude tak složitý, jak se může zdát.

Výpočet obloukového krovu

No, teď je čas mluvit o nejzajímavější věci – výpočtu obloukového krovu. S námi zvoleným výpočtovým schématem bude maximální zatížení na středně velké vazníky. Jedna z těchto farem je na návrhovém diagramu znázorněna modře. To je přesně to, co potřebujeme spočítat:

Trojúhelníkové vazníky. Základní principy výpočtu.

Stále častěji v blízkosti obytných a veřejných budov a dokonce i v blízkosti garáží můžete vidět otevřené přístřešky – prolamované konstrukce sestávající z vazníků, obvykle svařovaných z profilové trubky – nejneuvěřitelnějších tvarů a velikostí. Počet lidí, kteří si chtějí vyrobit podobný baldachýn pro sebe, je však ještě větší a každým dnem se zvyšuje.

V dnešní době není problém koupit svářečku a objednat jakýkoliv kovový profil. Problém je, jak určit průřez právě tohoto profilu. Přesněji řečeno, pro konstruktéra to není problém, ale co obyčejný člověk vybavený jen šikovnýma rukama, chytrou hlavou a samozřejmě jistou sumou peněz?

Výpočet obdélníkového krovu

Nyní si představme následující docela pravděpodobnou situaci: ženě se nelíbila myšlenka udělat sloupky uprostřed (zobrazeno na obrázku 293.1 v tmavě zelené barvě). Chce prostor a vzdušnost.

Nedá se nic dělat, ženy to vědí lépe, ale abychom zachovali právě tuto vzdušnost, budeme muset dodatečně spočítat obdélníkový vazník (na obrázku 293.1 jsou obecné obrysy pravoúhlých vazníků znázorněny fialovou barvou).

Pravidla pro navrhování vazníků ze sádrokartonových desek

Ohýbané svařované profily (BWS) obdélníkového nebo čtvercového průřezu se nejčastěji používají pro výrobu relativně malých vazníků v nízkopodlažní výstavbě, čemuž je věnována tato stránka. Proto se dále budeme zabývat obecnými pravidly pro navrhování vazníků a sestav vazníků, které se týkají především vazníků ze sádrokartonových desek.

Návrhových pravidel však není tolik a jsou poměrně snadno zapamatovatelná, pokud rozumíte jejich hlavnímu účelu: všechna tato pravidla jsou navržena tak, aby snížila riziko selhání krovu a zároveň snížila spotřebu kovu při výrobě krovu. A už vůbec ne proto, aby designérovi, už tak těžký, život ještě více ztěžoval.

K výpočtu trojúhelníkového oblouku s vazbou jako vazníkem

Trojúhelníkový vazník není nic jiného než jednoduchý trojúhelníkový vazník ze tří prutů. Nedávno jsme se podívali na výpočet trojúhelníkového oblouku s vazníkem, nahrazujícím vaz vodorovnými podpěrnými reakcemi, lze jej však vypočítat i jako trojúhelníkový vazník. Ověřovací výpočet nikdy neuškodí.

Pro názornost uvažujme stejné podmínky, tzn. V Moskevské oblasti se staví dvoupatrový dům. Střecha je plánována ze závěsných krokví, spojených utažením v blízkosti podpěr. Tuto konstrukci lze zjednodušeně považovat za trojúhelníkový tříkloubový oblouk s vodorovnými vazbami na obou podpěrách a za jednoduchý trojúhelníkový vazník ze tří prutů, což budeme dělat dále.

Výpočet jednoduchého krovu ve tvaru pravoúhlého trojúhelníku

Na první pohled je výpočet jednoduchého krovu ve tvaru pravoúhlého trojúhelníku, na který působí rovnoměrně rozložené zatížení, tak jednoduchý, že je dokonce jaksi nepohodlné o něm mluvit.

Navíc z hlediska teoretické mechaniky lze takový vazník považovat za šikmý nosník a jako trojkloubový oblouk s vazbou a jako trojkloubový oblouk s vodorovnými podpěrami – bez ohledu na zvolené schéma výpočtu a metodu výpočtu by měl být výsledek stejný.

Zda je to pravda nebo ne, to nyní zjistíme.

K výpočtu obloukových vazníků

Jak již bylo zmíněno, geometrie obloukových vazníků může být značně různorodá. A v závislosti na geometrii a tuhosti obloukového vazníku může být považován buď jednoduše za vazník, který nemá žádné vodorovné podpěrné reakce při absenci vodorovného zatížení, nebo jako oblouk průchozího průřezu, který má v každém případě vodorovné podpěrné reakce.

Proč tomu tak je a zda má cenu uvažovat vodorovné reakce podpěry u obloukových vazníků, se pokusíme zjistit v tomto článku.

Průhyb krovu

Krov, stejně jako jakákoli jiná horizontální stavební konstrukce, se vlivem svislého zatížení propadne. Proto se doporučuje vyrábět vazníky se stavebním zdvihem odpovídajícím velikosti průhybu. Tito. Pokud jsou podle konstrukčního schématu jeden nebo oba pásy vazníku přímočaré, pak se při výrobě vazníku stanou nepřímočarými a při vystavení návrhovému zatížení se opět stanou přímočarými.

K výpočtu vazníku s momentem na podpěrách

Pokud vazníky nepokrývají jedno, ale několik sousedních polí a bod spojení vazníků se sloupy je takový, že umožňuje považovat konstrukci jako celek za rám o více polích, pak by se v tomto případě při výpočtu vazníků měl vzít v úvahu výskyt momentů na podpěrách.

Minimálně se bude jednat o mezilehlé nosné sloupy. Výskyt malého momentu na krajních sloupech je však také možný, ale čím větší bude poměr tuhosti vazníku k tuhosti sloupu, tím nižší bude hodnota momentu na krajních podporách.

Co je farma?

Krov je unikátní stavební konstrukce. Stačí říci, že farma je pravděpodobně první inženýrskou stavbou, kterou naši předkové vyrobili poté, co sestoupili ze stromů (podle Darwina) nebo byli vyhnáni z nebe (podle Písma svatého). Ale budiž, lidé se naučili dělat farmy už dávno a i nyní, když si hrají v přírodě, mnoho dětí rádo dělá farmy.

Nyní se tento typ farmy nazývá „chýše“ a není příliš zajímavý z hlediska zajištění bydlení (kromě milenců), ale jiný typ farmy je neměnným atributem většiny domů s přehradou. střecha od starověku a obvykle se skládá z krokví, regálů a vzpěr. Jedním slovem se ukázalo, že krov umí vyrobit téměř každý, ale jen málokdo umí spočítat průřez vazníků pro dané zatížení. A to je smutné, protože potřeba farem se každým dnem zvyšuje. Tento článek současnou situaci pravděpodobně nezmění, ale doufám, že pomůže těm, kteří chtějí alespoň trochu porozumět složitému a fascinujícímu světu farem.

Telegramový bot pro vyhledávání materiálů

Nákup vašich kreseb ve velkém

Přihlaste se k odběru denních aktualizací katalogu:

popis

Výpočet trojúhelníkového krovu kov-dřevo

Složení projektu

68c197ba-39ea-4c86-817e-928e03da7029.zip [ 594 KB ]

Obsah.docx [ 15 kB ]

Výpočet farmy.docx [ 336 KB ]

Titulní strana.docx [ 12 KB ]

KP.dwg [ 319 kB ]

References.docx [ 23 KB ]

doplňující informace

Výpočet lepené překližkové desky s jedním spodním pláštěm ..3
2Tepelně technický výpočet povlaku .4
3Design desky .5
4Statický výpočet desky .6
5Geometrický výpočet desky .7
6Statický výpočet desky .8
Výpočet trojúhelníkového krovu kov-dřevěný s dělenou horní pásnicí ..10
1Počáteční údaje .10
2Geometrický výpočet krovu 11
3Statický výpočet krovu .12
4Statický výpočet krovu ..16
Reference 24

2. Výpočet trojúhelníkového krovu kov-dřevo
s děleným horním pásem.
Úroveň odpovědnosti budovy je 2.
Budova je vytápěna.
Třída provozních podmínek –1.
Délka objektu je 48m.
Rozpětí budovy je 21 m.
Krok nosných konstrukcí je 3 m.
Obvodové konstrukce střechy jsou z lepených překližkových desek s jedním spodním opláštěním pod střechou z vlnitých azbestocementových desek.
— dřevo – borovice třída 2.
2Geometrický výpočet.
Obr.4 Geometrické schéma krovu.
)Vypočítané rozpětí krovu:
)Vypočítaná výška krovu:
f = l6 = 210006 = 3500 mm.
Úhel sklonu horního pásu k horizontu:
)Délka spodního panelu pásu:
)Délka horního panelu pásu:
)Úhly sklonu úhlopříček:
3Statický výpočet.
Tabulka 2 Sběr zatížení na vazník kNm2.
Standardní zatížení
1. Obvodové struktury povlaku
2. Vlastní hmotnost vazníku
) = 0714·3 = 2142 kNm
sn = 224 = 3 kNm
) = 0785·3 = 2355 kNm
Podmíněná soustředěná zatížení v uzlech vazníků:
– z vlastní hmotnosti:
P1=P7 = 348.(32) = 522 kN
P2 = P3 = P4 = P5 = P6 = 348 3 = 1044 kN
RA = RB =ΣPi = (522 + 2)1044 = 5 kN
– ze zatížení sněhem na polovině rozpětí:
P1 = P4 = 128.(32) = 192 kN
P2 = P3 = 128 = 3 kN
RA = 3 s l8 = 3 128 218 = 1008 XNUMX kN
RB = sl8 = 128 218 = 336 kN
Zatížení 1 – konstantní zatížení;
Zatížení 2 – sníh na levém půlpolí;
Zatížení 3 – sníh na pravém půlpolí.
Tabulka 3. Síly v prutech vazníku.
NÁVRH KOMBINACE SIL
4Strukturální výpočet.
4.1 Výběr horního úseku tětivy.
U trojúhelníkových dřevěných vazníků vznikají velké ohybové momenty v horních pásech při zatížení mimo uzly. Jsou redukovány vytvořením odlehčovacího momentu opačného znaménka vlivem excentrického působení podélné síly. K tomu je podpora prvků horního pásu vytvořena spodní částí sekce, ale ne méně než její polovina.
Každý horizontální průmět horního pásového panelu je považován za nosník o jednom poli. Nosný panel bereme jako návrhovou hodnotu při působení zatížení sněhem na celé rozpětí:
Horní pás přijímáme ve formě lepeného štípaného dřeva.
Pro horní pás vezmeme desky o šířce 175 mm a tloušťce 30 mm, s přihlédnutím k přídavkům, šířka bude 160 mm, tloušťka – 26 mm.
Požadovaná plocha průřezu:
– koeficient, který zohledňuje vliv ohybového momentu a průhybu tyče.
Rc = R mб mсл = 15 1 105 = 1575 kNcm2
kde R = 15 kNcm2 je vypočtený odpor dřeva;
mсл = 105 – koeficient pro ohýbání excentricky stlačených, stlačených ohybů a stlačených lepených prvků v závislosti na tloušťce vrstev;
mб – součinitel pro ohýbání excentricky stlačených, stlačených ohybů a stlačených lepených prvků obdélníkového průřezu; Pro prvky o výšce 50 cm a méně se bere mб = 1.
Požadovaná výška nosníku:
Přijímáme 14 desek.
h = 14 = 26 cm.
Průřezová plocha nosníku:
F = 364 = 16 cm5824
Průřezový moment odporu:
Moment setrvačnosti úseku:
Excentricita úsilí:
Předběžně přijímáme = 06, pak:
Obr.6 Řez horním pásem
4.2 Kontrola průřezu horního pásu na normálová napětí při působení maximální podélné síly.
Určíme návrhový moment v horním pásu:
M = Mq – Ne = 23206 – 34106 0028 = 13656 kN m
4.3 Kontrola účinku minimální podélné síly.
M = Mq – Ne = 23206 – 21343 0021 = 1872 kN m
4.4 Kontrola smykových napětí.
= 015 kNcm2 – vypočtená odolnost dřeva proti ohybu lepených prvků.
4.5 Kontrola stability tvaru rovinné deformace.
Pro zajištění stability ploché deformační dmyšny je horní pás každých 365 m vyztužen příčnými táhly.
b = 16 cm – šířka průřezu;
h = 364 cm – maximální výška průřezu na stavbě
kф = 113 – součinitel v závislosti na tvaru diagramu ohybového momentu v řezu lp.
Je zajištěna stabilita ploché deformační formy.
4.6 Výběr spodního úseku tětivy.
Spodní tětivu navrhujeme ve formě spárovaných rovnoramenných úhelníků.
Požadovaná plocha průřezu jednoho rohu:
N = 32217 kN – maximální podélná síla ve spodním pásu.
= 095 – koeficient pracovních podmínek.
= 245 kNcm2 – konstrukční odolnost oceli C245.
n = 2 – počet rohů.
Podle sortimentu GOST 8509–93 vybíráme 2 rohy L75x60x6 s plochou průřezu 725 cm2.
4.7 Výběr diagonálního řezu.
Jako výpočet vezmeme úhlopříčku DL, délku úhlopříčky l = 4206 cm.
Diagonála je vyrobena z lepeného lamelového dřeva stejné šířky jako horní pás krovu, 16 cm.
Pro úhlopříčku použijeme 6 desek o tloušťce 26 mm, její celková výška pak bude:
N = -85491 kN – maximální podélná síla v diagonále.
Průřezová plocha úhlopříčky:
F = 16-156 = 2496 cm2.
Pro maximální flexibilitu používáme Eulerův vzorec.
Převzatý průřez diagonály splňuje podmínku pevnosti.
Obr.7 Řez úhlopříčkou.
4.8 Výběr průřezu regálu.
Regály jsou vyrobeny z armovací oceli.
Požadovaná plocha jedné výztužné tyče:
N – maximální podélná síla v hřebenu.
– koeficient zohledňující zeslabení tyče závitem
R = 225 kNcm2 – návrhová únosnost výztuže.
Maximální podélná síla:
Dle sortimentu akceptujeme tyč o průměru 25 mm a ploše průřezu 4909 cm2.
Dle sortimentu akceptujeme tyč o průměru 16 mm a ploše průřezu 2011 cm2.
Pro SK stojan vezmeme tyč o průměru 16 mm.
4.9 Výpočet uzlu podpory.
Výpočet čelního dorazu konce horního pásu v prvcích obuvi.
) Testování pevnosti v tlaku.
kNcm2 Rc = 1575 kNcm2
)Tloušťka přítlačné membrány.
Šířka přítlačné membrány se rovná šířce horního pásu vazníku 16 cm.
Diafragmu pro ohyb vypočítáme z tlaku konce horního pásu jako nosník s rozpětím rovným vzdálenosti mezi bočními styčníky.
Vybíráme výpočetní proužek o šířce 1 cm.
q = 066·1 cm = 066 kNcm.
Požadovaná tloušťka membrány:
Požadovaný modul sekce:
Přijímáme diafragmu o tloušťce 2 cm.
)Výpočet šroubů připevňujících horní pás k kování.
Přijímáme šrouby o průměru 20 mm. Symetrické dvojité střižné šrouby.
Součinitel kα určíme s přihlédnutím k drcení napříč vlákny pod úhlem 90°. Pro kovové šrouby o průměru 20 mm kα = 055.
Počet šroubů je určen na základě podmínky vnímání příčné síly.
Velikost příčné síly Q = 26521 kN.
Nosnost šroubu na základě stavu ohybu hmoždinky:
Nosnost svorníku za podmínky drcení dřeva ve středním prvku:
Počet šroubů určíme pomocí vzorce:

Ministerstvo zemědělství Ruské federace
Federální státní vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání Státní zemědělská akademie Perm
pojmenované po akademikovi D. N. Pryanishnikovovi
Katedra stavební výroby
v disciplíně „Dřevěné a plastové konstrukce“
Téma: „Návrh zastřešení pro jednopodlažní budovu s dřevěným rámem“
Fakulta architektury a pozemního stavitelství

Skupina PGSA PGS-51A
Návrh střešních konstrukcí pro jednopodlažní budovu
Katedra stavební výroby a nauky o materiálech
Rozložení povlakových prvků
kov-dřevěný krov
Rozložení krycích prvků
Lepená překližková deska P-1
FSF III 1490x1210x10
Specifikace pro střešní desku P-1
Dřevěné konstrukce
Specifikace pro střešní vazník F-1
Horní pás 160×364
Poznámky 1. Materiál kovových prvků je ocel C245. 2. Ruční obloukové svařování elektrodou E42. 3. Všechny dřevěné konstrukce jsou podrobeny povrchové úpravě retardéry hoření a antiseptiky. 3. Svislé a vodorovné spoje jsou vyrobeny z kovových rohů.
Kovové konstrukce
Spodní pás L75x60x6

3. Reference
SP 64.13330.2011 Dřevěné konstrukce. Aktualizovaná verze SNiP II-25-80.
SP 20.13330.2011 Zatížení a nárazy. Aktualizovaná verze SNiP 2.01.07-85.
SNiP II-23-81* Ocelové konstrukce.
Manuál pro navrhování dřevěných konstrukcí (k SNiP II-25-80).
Průmyslové dřevěné konstrukce. Příklady provedení: Učebnice. Manuál pro univerzity pod. vyd. Yu.V. Slitskorukhova. – M.; Stroyizdat 1991 256 s.
Schmidt A.B. Dmitriev P.A. Atlas stavebních konstrukcí z lepeného lamelového dřeva a vodovzdorné překližky; Učebnice. M. Nakladatelství Asociace stavebních vysokých škol, 2001, 292 s.
N.A. Filippov I.A. Konstantinov Příklady výpočtu a návrhu dřevěných konstrukcí; Stroyizdat 1965, 305 s.
Průmyslové dřevěné konstrukce. Příklady designu; pod. vyd. G.G. Carlsen. – M.; Stroyizdat 1967, 320 s.