Ako vyrobiť priehradové nosníky z profilovej rúry - možnosti dizajnu, výber materiálu. Základy výpočtu a zvárania krovu z profilovej rúry Výpočet ťažkých krovov

Štúdium týchto problémov je v budúcnosti potrebné na štúdium dynamiky pohybu telies, berúc do úvahy klzné trenie a valivé trenie, dynamiku pohybu ťažiska mechanického systému, kinetické momenty, na riešenie problémov v disciplíne „Sila materiálov“.

Výpočet farmy. Koncept farmy. Analytický výpočet plochých fariem.

Farma nazývaná tuhá konštrukcia priamych tyčí spojených na koncoch závesmi. Ak všetky tyče priehradového nosníka ležia v rovnakej rovine, hovorí sa, že nosník je plochý. Spoje priehradových prútov sa nazývajú uzly. Všetky vonkajšie zaťaženia farmy sa aplikujú iba v uzloch. Pri výpočte krovu sa zanedbáva trenie v uzloch a hmotnosť prútov (v porovnaní s vonkajším zaťažením) alebo sa hmotnosti prútov rozložia na uzly.

Potom na každú z priehradových tyčí budú pôsobiť dve sily pôsobiace na jej konce, ktoré v rovnováhe môžu smerovať iba pozdĺž tyče. Preto môžeme predpokladať, že prúty krovu pracujú iba v ťahu alebo tlaku. Obmedzujeme sa na zváženie pevných plochých nosníkov bez ďalších tyčí vytvorených z trojuholníkov. V takýchto priehradových nosníkoch je počet prútov k a počet uzlov n vo vzťahu

Výpočet farmy sa redukuje na určenie podporných reakcií a síl v jej tyčiach.

Podporné sily je možné zistiť konvenčnými statickými metódami, pričom sa krov ako celok považuje za tuhé teleso. Prejdime k určovaniu síl v tyčiach.

Metóda rezania uzlov. Táto metóda je vhodná na použitie, keď potrebujete nájsť úsilie vo všetkých prútoch farmy. Ide o postupné zváženie podmienok pre rovnováhu síl zbiehajúcich sa v každom z priehradových uzlov. Vysvetlime si priebeh výpočtov na konkrétnom príklade.

Obr.23

Zvážte ten, ktorý je znázornený na obr. 23, a priehradový nosník vytvorený z rovnakých rovnoramenných pravouhlé trojuholníky; sily pôsobiace na farmu sú rovnobežné s osou X a sú rovnaké: F 1 \u003d F 2 \u003d F 3 \u003d F \u003d 2.

Uzly na tejto farme n= 6 a počet tyčí k= 9. Vzťah je teda splnený a krov je tuhý, bez ďalších prútov.

Zostavením rovnováh rovnováhy pre farmu ako celok zistíme, že reakcie podpier sú smerované, ako je znázornené na obrázku, a sú číselne rovnaké;

YA = N = 3/2 F = 3H

Prejdime k určovaniu síl v tyčiach.

Uzly krovu očíslujeme rímskymi číslicami a prúty arabsky. Požadované úsilie bude označené S 1 (v tyči 1), S 2 (v tyči 2) atď. V duchu odrežme všetky uzly spolu s tyčami, ktoré sa v nich zbiehajú, od zvyšku farmy. Pôsobenie vyradených častí tyčí bude nahradené silami, ktoré budú smerované pozdĺž zodpovedajúcich tyčí a budú sa číselne rovnať požadovanému úsiliu S 1 , S 2.

Všetky tieto sily sú na obrázku znázornené naraz, pričom ich smerujeme z uzlov, t. j. berúc do úvahy všetky tyče, ktoré sa majú natiahnuť (obr. 23, a; zobrazený obrázok si treba predstaviť pre každý uzol, ako je znázornené na obr. 23, b pre uzol III). Ak sa v dôsledku výpočtu hodnota sily v ktorejkoľvek tyči ukáže ako negatívna, bude to znamenať, že táto tyč nie je natiahnutá, ale stlačená. Označenia písmen pre sily pôsobiace pozdĺž tyčí ani obr. 23 nie sú vstupy, pretože je zrejmé, že sily pôsobiace pozdĺž tyče 1 sú číselne rovnaké S 1, pozdĺž tyče 2 sú rovnaké S 2 atď.

Teraz, pre sily konvergujúce v každom uzle, postupne zostavíme rovnovážne rovnice:

Vychádzame z uzla 1, kde sa zbiehajú dve tyče, keďže z dvoch rovnováh rovnováhy možno určiť iba dve neznáme sily.

Zostavením rovníc rovnováhy pre uzol 1 dostaneme

F1 + S2 cos45 0 = 0, N + S1 + S2 sin45 0 = 0.

Odtiaľto nájdeme:

Teraz vedieť S 1 prejdite do uzla II. Rovnováhy pre neho dávajú:

S 3 + F 2 \u003d 0, S 4 - S 1 \u003d 0,

S3 \u003d -F \u003d -2H, S4 \u003d S1 \u003d -1H.

Po definovaní S 4 zostavíme rovnice rovnováhy podobným spôsobom, najskôr pre uzol III a potom pre uzol IV. Z týchto rovníc zistíme:

Nakoniec k výpočtu S 9 zostavíme rovnicu pre rovnováhu síl zbiehajúcich sa v uzle V, pričom ich premietneme na os By. Odkiaľ dostaneme Y A + S 9 cos45 0 = 0

Ako overenie je možné zostaviť druhú rovnicu rovnováhy pre uzol V a dve rovnice pre uzol VI. Na nájdenie síl v tyčiach neboli tieto rovnice potrebné, pretože namiesto nich sa na určenie N, X A a Y A použili tri rovnovážne rovnice pre celý nosník ako celok.

Konečné výsledky výpočtu možno zhrnúť do tabuľky:

Ako ukazujú silové značky, tyč 5 je natiahnutá, ostatné tyče sú stlačené; tyč 7 nie je zaťažená (nula, tyč).

Prítomnosť nulových tyčí v nosníku, podobne ako tyč 7, sa zistí okamžite, pretože ak sa tri tyče zbiehajú do uzla nezaťaženého vonkajšími silami, z ktorých dve sú nasmerované pozdĺž jednej priamky, potom sila v tretej tyči je nula. Tento výsledok sa získa z rovnice rovnováhy premietnutej na os kolmú na dve uvedené tyče.

Ak sa pri výpočte nájde uzol, pre ktorý je počet neznámych viac ako dva, možno použiť metódu rezov.

Sekčná metóda (Ritterova metóda). Táto metóda je vhodná na určenie síl v jednotlivých priehradových prútoch, najmä na overovacie výpočty. Myšlienka metódy spočíva v tom, že priehradový nosník je rozdelený na dve časti úsekom prechádzajúcim cez tri tyče, v ktorých (alebo v jednej z nich) je potrebné určiť silu a rovnováha jednej z týchto častí je zvážiť. Pôsobenie vyradenej časti je nahradené zodpovedajúcimi silami, ktoré ich nasmerujú pozdĺž odrezaných tyčí z uzlov, t.j. s ohľadom na tyče, ktoré sa majú natiahnuť (ako pri metóde rezania uzlov). Potom zostavia rovnovážne rovnice, pričom vezmú stredy momentov (alebo os projekcií), takže do každej rovnice vstupuje iba jedna neznáma sila.

Grafický výpočet plochých fariem.

Výpočet farmy metódou vyrezania uzlov je možné vykonať graficky. Ak to chcete urobiť, najprv určte reakcie podpory. Potom, postupne odrezávajúc každý z jeho uzlov od farmy, zistia, že sily v tyčiach sa zbiehajú v týchto uzloch a vytvárajú zodpovedajúce uzavreté polygóny. Všetky stavby sa vykonávajú v mierke, ktorá musí byť vopred vybraná. Výpočty začínajú od uzla, v ktorom sa zbiehajú dve tyče (inak nebude možné určiť neznáme sily).

Obr.24

Ako príklad uvažujme farmu znázornenú na obr. 24, a. Uzly na tejto farme n= 6 a počet tyčí k= 9. V dôsledku toho je vzťah splnený a priehradový nosník je tuhý, bez ďalších prútov. Podporné reakcie a pre uvažovanú farmu sú zobrazené spolu so silami a ako je známe.

Stanovenie síl v tyčiach začneme tým, že vezmeme do úvahy tyče zbiehajúce sa v uzle I (uzly očíslujeme rímskymi číslicami a tyče arabsky). Po mentálnom odrezaní zvyšku krovu od týchto prútov zahodíme jeho pôsobenie vyradenej časti a tiež ho mentálne nahradíme silami a , ktoré by mali smerovať pozdĺž prútov 1 a 2. Zo síl zbiehajúcich sa v uzle I a postavíme uzavretý trojuholník (obr. 24, b).

Aby sme to urobili, najprv znázorníme známu silu na zvolenej mierke a potom nakreslíme rovné čiary cez jej začiatok a koniec rovnobežne s tyčami 1 a 2. Týmto spôsobom zistíme sily a pôsobiace na tyče 1 a 2. uvažujme o rovnováhe tyčí zbiehajúcich sa v uzle II. Pôsobenie na tieto tyče vyradenej časti farmy je mentálne nahradené silami , , a , smerovanými pozdĺž zodpovedajúcich tyčí; pričom sila je nám známa, keďže podľa rovnosti akcie a reakcie.

Po vytvorení uzavretého trojuholníka zo síl zbiehajúcich sa v uzle II (začínajúc silou) nájdeme hodnoty S 3 a S 4 (v tomto prípade S 4 = 0). Podobne sa zistia sily v zostávajúcich tyčiach. Zodpovedajúce silové polygóny pre všetky uzly sú znázornené na obr. 24b. Posledný polygón (pre uzol VI) je vytvorený na overenie, pretože všetky sily v ňom obsiahnuté už boli nájdené.

Zo zostrojených polygónov, poznajúc mierku, zistíme veľkosť všetkého úsilia. Znamienko sily v každej tyči je určené nasledovne. Po mentálnom prerezaní uzla pozdĺž tyčí, ktoré sa v ňom zbiehajú (napríklad uzol III), aplikujeme zistené sily na odrezky tyčí (obr. 25); sila smerujúca z uzla ( na obr. 25) napína tyč a sila smerujúca do uzla ( a na obr. 25) ju stláča.

Obr.25

Podľa prijatej podmienky priraďujeme ťahovým silám znamienko „+“ a tlakovým silám znamienko „-“. V uvažovanom príklade (obr. 25) sú tyče 1, 2, 3, 6, 7, 9 stlačené a tyče 5, 8 sú natiahnuté.

Farmy z profilové potrubie. Štrukturálne sú takéto priehradové nosníky kovové konštrukcie pozostávajúce z jednotlivých tyčí a majúce mriežkový tvar. Krovy sa líšia od konštrukcií vyrobených z plných nosníkov nižšou cenou a vyššou pracovnou náročnosťou. Na pripojenie profilových rúr je možné použiť zváranú metódu aj nity.

Nosníky z kovového profilu sú vhodné na vytvorenie akéhokoľvek rozpätia bez ohľadu na ich dĺžku – aby to však bolo možné, je potrebné konštrukciu pred montážou vypočítať s maximálnou presnosťou. Ak bol výpočet kovového nosníka správny a všetky montážne práce kovových konštrukcií boli vykonané správne, potom bude potrebné hotový nosník iba zdvihnúť a nainštalovať na pripravený postroj.

Výhody použitia kovových krokiev

Nosníky z profilovej rúry majú mnoho výhod, vrátane:

• Ľahký dizajn;
• Dlhá životnosť;
• Vynikajúce ukazovatele sily;
• Schopnosť vytvárať štruktúry komplexnej konfigurácie;
• Prijateľné náklady na kovové prvky.

Klasifikácia krovov z profilovej rúry

Všetky kovové konštrukcie farmy majú niekoľko spoločných parametrov, ktoré zabezpečujú rozdelenie fariem na typy.

Tieto možnosti zahŕňajú:

1. Počet pásov. Kovové nosníky môžu mať iba jeden pás a potom bude celá konštrukcia ležať v jednej rovine alebo dvoch pásoch. V druhom prípade sa farma bude nazývať visiaca. Konštrukcia závesného krovu obsahuje dva pásy - horný a spodný.
2. Formulár. Krov je oblúkový, rovný, jednospádový a dvojspádový.
3. Okruh.
4. Uhol sklonu.

V závislosti od obrysov sa rozlišujú tieto typy kovových konštrukcií:

1. Paralelné pásové nosníky. Takéto konštrukcie sa najčastejšie používajú ako podpora na usporiadanie strechy z mäkkej strešné materiály. Krov s paralelným pásom je vytvorený z rovnakých dielov s rovnakými rozmermi.
2. Kôlne krovy. Návrhy s jedným sklonom sú lacné, pretože na ich výrobu je potrebných len málo materiálov. Hotová konštrukcia je pomerne odolná, čo je zabezpečené tuhosťou uzlov.
3. Polygónové farmy. Tieto konštrukcie majú veľmi dobrú nosnosť, ale musíte za to zaplatiť - polygonálne kovové konštrukcie sú veľmi nepohodlné na inštaláciu.
4. trojuholníkové väzníky. Na inštaláciu striech umiestnených vo veľkom sklone sa spravidla používajú nosníky s trojuholníkovým obrysom. Medzi nevýhody takýchto fariem stojí za zmienku veľké množstvo zbytočných nákladov spojených s množstvom odpadu počas výroby.

Ako vypočítať uhol sklonu

V závislosti od uhla sklonu sú farmy rozdelené do troch kategórií:

1. 22-30 stupňov. V tomto prípade je pomer dĺžky a výšky hotovej konštrukcie 5:1. Nosníky s takým sklonom, ktoré majú nízku hmotnosť, sú skvelé na usporiadanie krátkych rozpätí v súkromnej výstavbe. Krovy s takýmto sklonom majú spravidla trojuholníkový obrys.
2. 15-22 stupňov. V dizajne s takýmto sklonom dĺžka presahuje výšku sedemkrát. Farmy tohto typu nemôžu byť dlhšie ako 20 m. Ak je potrebné zvýšiť výšku dokončenej konštrukcie, spodný pás dostane zlomený tvar.
3. 15 alebo menej. Najlepšia možnosť v tomto prípade budú kovové krokvy z profilovej rúry spojené vo forme lichobežníka - krátke stojany znížia vplyv pozdĺžneho ohybu na konštrukciu.

V prípade polí, ktorých dĺžka presahuje 14 m, je potrebné použiť vzpery. Horný pás musí byť vybavený panelom dlhým asi 150-250 cm Pri párnom počte panelov sa získa štruktúra pozostávajúca z dvoch pásov. Pri rozpätiach dlhších ako 20 m je potrebné kovovú konštrukciu vystužiť ďalšími nosnými prvkami spojenými nosnými stĺpmi.

Ak potrebujete znížiť hmotnosť hotovej kovovej konštrukcie, mali by ste venovať pozornosť farme Polonso. Zahŕňa dva systémy trojuholníkového tvaru, ktoré sú spojené uťahovaním. Pomocou tejto schémy sa zaobídete bez veľkých výstuh v stredných paneloch.

Pri vytváraní krovov so sklonom cca 6-10 stupňov pre šalovacie strechy musíte si uvedomiť, že hotová konštrukcia by nemala mať symetrický tvar.

Výpočet kovového krovu

Pri výpočte je potrebné vziať do úvahy všetky požiadavky na kovové konštrukcie štátne normy. Na vytvorenie čo najefektívnejšieho a robustný dizajn, je potrebné v štádiu projektovania pripraviť kvalitný výkres, na ktorom budú zobrazené všetky prvky krovu, ich rozmery a vlastnosti spojenia s nosnou konštrukciou.

Pred výpočtom krovu pre baldachýn by ste sa mali rozhodnúť o požiadavkách na hotový krov a potom začať od úspor a vyhnúť sa zbytočným nákladom. Výška krovu je určená typom podlahy, celkovou hmotnosťou konštrukcie a možnosťou jej ďalšieho posunu. Dĺžka kovovej konštrukcie závisí od predpokladaného sklonu (pri konštrukciách dlhších ako 36 m bude potrebný aj výpočet zdvihu budovy).

Panely musia byť vybrané tak, aby vydržali zaťaženie, ktoré dopadne na farmu. Výstuhy môžu mať rôzne uhly, preto treba pri výbere panelov brať do úvahy aj tento parameter. V prípade trojuholníkových mriežok je uhol 45 stupňov a pri šikmých mriežkach - 35 stupňov.

Výpočet strechy z profilovej rúry končí určením vzdialenosti, v ktorej sa uzly vytvoria voči sebe navzájom. Tento indikátor sa spravidla rovná šírke vybraných panelov. Optimálny ukazovateľ rozstup podpier celej konštrukcie je 1,7 m.

Pri výpočte krovu s jedným svahom musíte pochopiť, že s nárastom výšky konštrukcie sa zvýši aj jej únosnosť. Okrem toho, ak je to potrebné, stojí za to doplniť schému krovu niekoľkými výstuhami, ktoré môžu posilniť štruktúru.

Príklady výpočtov

Pri výbere rúr pre kovové nosníky sa oplatí vychádzať z nasledujúcich odporúčaní:

• Na usporiadanie konštrukcií so šírkou menšou ako 4,5 m sú vhodné rúry s prierezom 40 x 20 mm s hrúbkou steny 2 mm;
• Pri stavebnej šírke 4,5 až 5,5 m sú vhodné rúry štvorcového profilu 40 mm so stenou 2 mm;
• Pre kovové konštrukcie väčšia veľkosť vhodné sú rovnaké rúry ako v predchádzajúcom prípade, ale so stenou 3 mm, alebo rúry s prierezom 60 x 30 mm so stenou 2 mm.

Posledným parametrom, ktorému treba venovať pozornosť aj pri výpočte, sú náklady na materiál. Najprv musíte zvážiť náklady na potrubia (pamätajte, že cena rúr je určená ich hmotnosťou, nie dĺžkou). Po druhé, stojí za to opýtať sa na náklady na komplexnú prácu na výrobe kovových konštrukcií.

Odporúčania pre výber rúr a výrobu kovových konštrukcií

Pred varením fariem a výberom najlepších materiálov pre budúcu výstavbu by ste sa mali oboznámiť s nasledujúcimi odporúčaniami:

• Pri štúdiu sortimentu rúr dostupných na trhu sa oplatí uprednostniť obdĺžnikové alebo štvorcové výrobky - prítomnosť výstuh výrazne zvyšuje ich pevnosť;
• Pri výbere rúr pre krokvový systém by bolo najlepšie zvoliť výrobky z nehrdzavejúcej ocele vyrobené z vysoko kvalitnej ocele (veľkosti rúr sú určené projektom);
• Pri inštalácii hlavných prvkov farmy sa používajú cvočky a dvojité rohy;
• V horných strunách sa na spojenie rámu zvyčajne používajú I-nosníky s rôznymi stranami, z ktorých menší je potrebný na dokovanie;
• Na montáž spodného pásu sú celkom vhodné rohy s rovnakými stranami;
• Hlavné prvky veľkorozmerných konštrukcií sú navzájom spojené hornými doskami;
• Podpery sú namontované pod uhlom 45 stupňov a stojany sú namontované v 90-stupňovom sklone.
• Keď je zváraný kovový nosník pre vrchlík, stojí za to zabezpečiť, aby bol každý zvar dostatočne spoľahlivý (čítaj tiež: "");
• Po zváraní zostávajú kovové konštrukčné prvky pokryté ochrannými zlúčeninami a farbou.

Záver

Profilové rúrkové nosníky sú pomerne všestranné a vhodné na riešenie širokého spektra úloh. Výrobu priehradových nosníkov nemožno nazvať jednoduchou, ale ak pristupujete ku všetkým fázam práce so všetkou zodpovednosťou, výsledkom bude spoľahlivý a vysokokvalitný dizajn.

Pomocou profilovej rúry na montáž priehradových nosníkov môžete vytvárať konštrukcie určené pre vysoké zaťaženie. Ľahké kovové konštrukcie sú vhodné na stavbu konštrukcií, usporiadanie rámov pre komíny, inštaláciu strešných podpier a prístreškov. Typ a rozmery fariem sa určujú v závislosti od špecifík použitia, či už to bude domácnosti alebo priemyselnej oblasti. Je dôležité správne vypočítať krov z profilovej rúry, inak konštrukcia nemusí vydržať prevádzkové zaťaženie.

Baldachýn z oblúkových väzníkov

Typy fariem

Kovové nosníky z valcovaných rúr sú náročné na prácu, ale sú ekonomickejšie a ľahšie ako masívne trámové konštrukcie. Profilovaná rúra, ktorá je vyrobená z okrúhlej rúry opracovaním za tepla alebo za studena, má v priereze tvar obdĺžnika, štvorca, mnohostena, oválneho, polooválneho alebo plochooválneho tvaru. Najvýhodnejšie je namontovať priehradové nosníky zo štvorcových rúr.

Farma je kovová konštrukcia, ktorej súčasťou je horný a spodný pás, ako aj rošt medzi nimi. Mriežkové prvky sú:

• stojan - umiestnený kolmo na os;
• vzpera (vzpera) - inštalovaná pod uhlom k osi;
• sprengel (pomocná vzpera).

Konštrukčné prvky kovový krov

Krovy sú primárne určené na zakrytie rozponov. Vďaka výstužným rebrám sa nedeformujú ani pri použití dlhých konštrukcií na konštrukciách s veľkými rozpätiami.

Výroba kovových priehradových nosníkov sa vykonáva na zemi alebo vo výrobných podmienkach. Prvky z tvarových rúr sa zvyčajne spájajú pomocou zváracieho stroja alebo nitovania, možno použiť šatky a spárované materiály. Na montáž rámu vrchlíka, priezoru, strechy investičná výstavba, hotové väzníky sa zdvihnú a pripevnia na horný postroj podľa označenia.

Používa sa na zakrytie rozpätí rôzne možnosti kovové farmy. Dizajn môže byť:

• nakloniť sa;
• štít;
• rovný;
• klenutý.

Trojuholníkové nosníky z profilovej rúry sa používajú ako krokvy, a to aj na montáž jednoduchého prístrešku. Kovové konštrukcie vo forme oblúkov sú obľúbené vďaka svojmu estetickému vzhľadu. Ale oblúkové konštrukcie vyžadujú maximum presné výpočty, pretože zaťaženie profilu musí byť rozložené rovnomerne.

Trojuholníkový nosník pre jednospádovú konštrukciu

Dizajnové prvky

Výber dizajnu prístreškov z profilovej rúry, prístreškov, priehradové systémy pod strechou závisí od vypočítaného prevádzkového zaťaženia. Počet pásov sa líši:

• podpery, ktorých komponenty tvoria jednu rovinu;
• zavesené konštrukcie, ktoré zahŕňajú horný a spodný pás.

V stavebníctve je možné použiť väzníky s rôznymi obrysmi:

• s paralelným pásom (najjednoduchšia a najhospodárnejšia možnosť, zostavená z rovnakých prvkov);
• jednostupňový trojuholník (každý nosný uzol sa vyznačuje zvýšenou tuhosťou, vďaka čomu konštrukcia odoláva vážnym vonkajším zaťaženiam, spotreba materiálu priehradových nosníkov je malá);
• polygonálne (odolajú zaťaženiu ťažkými podlahami, ale ťažko sa inštalujú);
• lichobežníkový (podobný charakteristikám ako polygonálne priehradové nosníky, ale táto možnosť je v dizajne jednoduchšia);
• štítový trojuholník (používa sa na konštrukciu strechy so strmými svahmi, ktorá sa vyznačuje vysokou spotrebou materiálu, počas inštalácie je veľa odpadu);
• segmentové (vhodné pre konštrukcie s priesvitnou polykarbonátovou strechou, montáž je komplikovaná z dôvodu potreby zhotovenia oblúkových prvkov s ideálnou geometriou pre rovnomerné rozloženie zaťaženia).

Obrysy priehradových pásov

V súlade s uhlom sklonu sú typické farmy rozdelené do nasledujúcich typov:

Základy výpočtu

Pred výpočtom farmy je potrebné zvoliť vhodnú konfiguráciu strechy, berúc do úvahy rozmery konštrukcie, optimálny počet a uhol sklonu svahov. Mali by ste tiež určiť, ktorý obrys pásu je vhodný pre vybranú možnosť strechy - to zohľadňuje všetky prevádzkové zaťaženia na streche vrátane zrážok, zaťaženia vetrom, hmotnosti osôb vykonávajúcich práce na usporiadaní a údržbe prístrešku z profilovej rúry. alebo strechu, montáž a opravu zariadení na streche.

Na výpočet krovu z profilovej rúry je potrebné určiť dĺžku a výšku kovovej konštrukcie. Dĺžka zodpovedá vzdialenosti, ktorú by mala konštrukcia prekonať, pričom výška závisí od navrhnutého uhla sklonu sklonu a zvoleného obrysu kovovej konštrukcie.

Výpočet vrchlíka sa nakoniec zredukuje na určenie optimálnych medzier medzi uzlami farmy. K tomu je potrebné vypočítať zaťaženie kovovej konštrukcie, vypočítať profilovú rúrku.

Nesprávne vypočítané strešné rámy predstavujú hrozbu pre ľudský život a zdravie, pretože tenké alebo nedostatočne tuhé kovové konštrukcie nemusia vydržať zaťaženie a zrútiť sa. Preto sa odporúča zveriť výpočet kovového krovu odborníkom oboznámeným so špecializovanými programami.

Ak sa rozhodnete vykonať výpočty na vlastnú päsť, musíte použiť referenčné údaje vrátane odolnosti potrubia voči ohybu, vedené SNiP. Je ťažké správne vypočítať návrh bez príslušných znalostí, preto sa odporúča nájsť príklad výpočtu typickej farmy požadovanej konfigurácie a nahradiť potrebné hodnoty vo vzorci.

V štádiu návrhu sa vypracuje výkres priehradového nosníka z profilovej rúry. Pripravené výkresy s uvedením rozmerov všetkých prvkov zjednodušia a urýchlia výrobu kovových konštrukcií.

Rozmerový výkres

Farmu vypočítame z oceľového profilového potrubia

1. Určí sa veľkosť rozpätia budovy, ktorá sa má zakryť, vyberie sa tvar strechy a optimálny uhol sklonu svahu (alebo svahov).
2. Vhodné obrysy pásov kovovej konštrukcie sa vyberajú s prihliadnutím na účel budovy, tvar a veľkosť strechy, uhol sklonu a očakávané zaťaženie.
3. Po výpočte približných rozmerov priehradového nosníka by sa malo určiť, či je možné vyrobiť kovové konštrukcie v továrni a dopraviť ich do závodu po ceste, alebo sa zváranie priehradových nosníkov z profilovej rúry vykoná priamo na stavenisku. na veľkú dĺžku a výšku konštrukcií.
4. Ďalej musíte vypočítať rozmery panelov na základe ukazovateľov zaťaženia počas prevádzky strechy - konštantné a pravidelné.
5. Na určenie optimálna výška konštrukcie v strede rozpätia (H), použite nasledujúce vzorce, kde L je dĺžka priehradového nosníka:
   • pre paralelné, polygonálne a lichobežníkové pásy: H=1/8×L, pričom sklon horného pásu by mal byť približne 1/8×L alebo 1/12×L;
   • pre trojuholníkové kovové konštrukcie: H=1/4×L alebo H=1/5×L.
6. Uhol montáže mriežkových výstuh je od 35° do 50°, odporúčaná hodnota je 45°.
7. Ďalším krokom je určenie vzdialenosti medzi uzlami (zvyčajne zodpovedá šírke panelu). Ak dĺžka rozpätia presahuje 36 metrov, je potrebný výpočet zdvihu budovy - spätne utlačený ohyb, ktorý pôsobí na kovovú konštrukciu pri zaťažení.
8. Na základe meraní a výpočtov sa pripravuje schéma, podľa ktorej sa budú krovy vyrábať z profilovej rúry.

Výroba konštrukcie z profilovej rúry

Na zabezpečenie požadovanej presnosti výpočtov použite stavebná kalkulačka– vhodný špeciálny program. Týmto spôsobom môžete porovnať svoje vlastné a softvérové ​​výpočty, aby ste sa vyhli veľkým veľkostným rozdielom!

Oblúkové konštrukcie: príklad výpočtu

Aby bolo možné zvárať krov pre vrchlík vo forme oblúka pomocou profilovej rúry, je potrebné správne vypočítať štruktúru. Zvážte princípy výpočtu na príklade navrhovanej konštrukcie s rozpätím medzi nosnými konštrukciami (L) 6 metrov, krokom medzi oblúkmi 1,05 metra, výškou krovu 1,5 metra - takýto oblúkový krov pôsobí esteticky a je schopný aby vydržali vysoké zaťaženie. Dĺžka šípky nižší level oblúková farma v tomto prípade je to 1,3 metra (f) a polomer kruhu v spodnom páse bude 4,1 metra (r). Hodnota uhla medzi polomermi: a=105,9776°.

Schéma s rozmermi klenutého vrchlíka

Pre spodný pás sa dĺžka profilu (mn) vypočíta podľa vzorca:

mn = π×R×α/180, kde:

mn je dĺžka profilu od spodného pásu;

π je konštantná hodnota (3,14);

R je polomer kruhu;

α je uhol medzi polomermi.

V dôsledku toho dostaneme:

mn \u003d 3,14 × 4,1 × 106 / 180 \u003d 7,58 m

Uzly konštrukcie sú umiestnené v sekciách spodného pásu s krokom 55,1 cm - je povolené zaokrúhliť hodnotu až na 55 cm, aby sa zjednodušila montáž konštrukcie, ale parameter by sa nemal zvyšovať. Vzdialenosti medzi krajnými úsekmi sa musia vypočítať individuálne.

Ak je rozpätie menšie ako 6 metrov, namiesto zvárania zložitých kovových konštrukcií môžete použiť jednoduchý alebo dvojitý lúč ohnutím kovového prvku pod zvoleným polomerom. V tomto prípade nie je potrebný výpočet oblúkových väzníkov, ale je dôležité zvoliť správny prierez materiálu, aby konštrukcia odolala zaťaženiam.

Profilové potrubie na montáž priehradových nosníkov: požiadavky na výpočet

Komu prefabrikované konštrukcie stropy, predovšetkým veľké, vydržali skúšku pevnosti počas celej životnosti, valcovanie rúr na výrobu priehradových nosníkov sa vyberá na základe:

• SNiP 07-85 (interakcia zaťaženia snehom a hmotnosti konštrukčných prvkov);
• SNiP P-23-81 (o princípoch práce s profilovanými oceľovými rúrami);
• GOST 30245 (korešpondencia prierezu profilových rúr a hrúbky steny).

Údaje z týchto zdrojov vám umožnia zoznámiť sa s typmi profilových rúr a vybrať si najlepšiu možnosť, berúc do úvahy konfiguráciu prierezu a hrúbku steny prvkov, dizajnové prvky farmy.

Baldachýn na auto z potrubia

Farmy sa odporúčajú vyrábať z vysoko kvalitných rúr, pre oblúkové konštrukcie je vhodné zvoliť legovanú oceľ. Aby boli kovové konštrukcie odolné voči korózii, zliatina musí obsahovať veľké percento uhlíka. Kovové konštrukcie vyrobené z legovanej ocele nepotrebujú dodatočný ochranný náter.

Keď viete, ako vyrobiť priehradový nosník, môžete namontovať spoľahlivý rám pod priesvitný baldachýn alebo strechu. Je dôležité vziať do úvahy množstvo nuancií.

• Najodolnejšie konštrukcie sú namontované z kovového profilu s prierezom vo forme štvorca alebo obdĺžnika kvôli prítomnosti dvoch výstuh.
• Hlavné komponenty kovovej konštrukcie sú navzájom spojené pomocou dvojitých rohov a cvočkov.
• Pri spájaní dielov rámu v hornom páse je potrebné použiť I-nosník univerzálne rohy, zatiaľ čo spojenie by malo byť vykonané na menšej strane.
• Konjugácia častí spodného pásu je upevnená inštaláciou rovnostranných rohov.
• Pri spájaní hlavných častí kovových konštrukcií veľkej dĺžky sa používajú horné dosky.

Je dôležité pochopiť, ako zvárať priehradový nosník z profilovej rúry, ak je potrebné kovovú konštrukciu namontovať priamo na stavenisko. Ak neexistujú žiadne zváracie zručnosti, odporúča sa pozvať zvárača s profesionálnym vybavením.

Zváranie priehradových prvkov

Stojany kovových konštrukcií sú namontované v pravom uhle, výstuhy - so sklonom 45 °. V prvej fáze vyrežeme prvky z profilovej rúry podľa rozmerov uvedených na výkrese. Zhromažďujeme hlavnú konštrukciu na zemi, kontrolujeme jej geometriu. Potom uvaríme zostavený rám pomocou rohov a prekrývacích dosiek tam, kde sú potrebné.

Nezabudnite skontrolovať pevnosť každého zvaru. Pevnosť a spoľahlivosť zváraných kovových konštrukcií, ich únosnosť závisí od ich kvality a presnosti umiestnenia prvkov. Hotové nosníky sa zdvihnú a pripevnia k postroji, pričom sa dodrží krok inštalácie podľa projektu.

Skôr alebo neskôr si majitelia súkromného domu musia na mieste postaviť prístrešok pre auto alebo letnú dovolenku, altánok, malý plot so strechou pre domáce zvieratá, prístrešok nad hromadou dreva. Aby bola strecha nad takouto konštrukciou bezpečne pripevnená, je potrebné správne navrhnúť a nainštalovať kovové nosné konštrukcie.

Vítame nášho váženého čitateľa a ponúkame mu článok o tom, aké sú väzníky z profilovej rúry, ako ich správne vypočítať a namontovať.

Krov je konštrukcia z priamočiarych prvkov prepojených v uzloch do pevného systému nemenného geometrického tvaru. Najčastejšie nájdené ploché dizajny, ale vo veľkých zaťažených konštrukciách sa používajú objemové (priestorové) väzníky. Prakticky v súkromných domoch sú farmy vyrobené z dreva a kovu. Malé konštrukcie krokiev, prístreškov, altánkov sú vyrobené z dreva. Ale odolný a high-tech kov - prakticky perfektný materiál pre nosné kovové konštrukcie.

Na výrobu zložité štruktúry aplikujte valcovaný pevný profil a rúry. Profilové rúry (štvorcové, obdĺžnikové) majú väčšiu odolnosť voči rozdrveniu a ohybu, malé konštrukcie pre dom sa montujú bez použitia zvárania, preto sa profilová rúra najčastejšie používa pri stavbách nehnuteľností.

Konštrukčné vlastnosti krovov

Základné prvky štruktúry farmy:

• Opasok.
• Rack - vertikálny prvok spájajúci hornú a dolnú strunu.
• Brace (vzpera).
• Sprengel - podporná ortéza.
• Výrezy, prekrytia, šatky, nity, skrutky - všetky druhy pomocných a upevňovacích materiálov.

Výška farmy sa zvažuje od najnižšieho bodu dolného pásu po najvyšší bod. Rozpätie - vzdialenosť medzi podperami. Vzostup - pomer výšky krovu k rozpätiu. Panel je vzdialenosť medzi uzlami pásu.

Typy fariem z profesionálneho potrubia

Farmy sú rozdelené podľa obrysu pásov. Existujú dvojvrstvové a trojvrstvové odrody. V malých stavbách sa používajú jednoduchšie dvojpásové väzníky. Každá odroda má určitý sklon a výšku v závislosti od dĺžky rozpätia a tvaru krovu.

Typy väzníkov podľa obrysov pásov: nosníky s paralelnými pásmi (obdĺžnikové), trojuholníkové (dvojité a jednoduché rozstupy), lichobežníkové (dvojité a jednoduché rozstupy), segmentové (parabolické), polygonálne (polygonálne), konzolové; s prelomenou vyvýšenou alebo konkávnou spodnou tetivou a rôznorodým tvarom hornej tetivy; klenutý s vodorovným a klenutým spodným pásom; komplexné kombinované formy.

Farmy sa odlišujú aj typmi mriežok - viď obrázok. V súkromných budovách sa najčastejšie nachádzajú trojuholníkové a diagonálne mriežky - jednoduchšie a menej náročné na kov. Trojuholníkové mriežky sa zvyčajne používajú v obdĺžnikových a lichobežníkových konštrukciách, diagonálne mriežky - v trojuholníkových.

Pred výstavbou akejkoľvek konštrukcie by ste sa mali rozhodnúť o výbere materiálu. Pri kúpe kovového profilu alebo rúr by ste mali starostlivo skontrolovať obrobky - na praskliny, škrupiny, previsnutie, nezrovnalosti pozdĺž švu, veľké množstvo preliačených a ohnutých obrobkov. Pri nákupe pozinkovaných materiálov - je vhodné sa uistiť o kvalite náteru - či nedochádza k delaminácii a priehybu.

Pri nákupe je potrebné vyžadovať kópiu certifikátu a účtenky. Uistite sa, že hrúbka steny potrubia je uvedená v dokumentoch. Rúry nemôžete vyrábať v garáži na kolene a neexistujú žiadne falzifikáty, ale môžete naraziť na nekvalitný materiál, takže je lepšie nakupovať v pomerne veľkých obchodoch.

Aký materiál si vybrať pre rám

Vo väčšine prípadov sa oceľ vyberá na rám kaštieľa alebo strechu domu. Pre veľmi malé konštrukcie sa niekedy používa hliník a - zvyčajne v zakúpených výrobkoch (markízy, hojdacie kreslá). Na montáž kovových konštrukcií sa môžu použiť rúry dutého profilu a profil plného profilu (kruh, pás, štvorec, kanál, I-nosník).

Obrovskou výhodou pravouhlých a štvorcových rúr v porovnaní s profilom rovnakej hmotnosti je vysoká odolnosť proti drveniu a iným deformáciám. Preto môžu byť pevné profily nahradené oveľa ľahšími vlnitými rúrami - to značne uľahčuje (2 krát alebo viac) a znižuje náklady na konštrukciu rúrkového typu.

Rozmery časti potrubia sa vyberajú v závislosti od dĺžky rozpätia a vzdialenosti medzi podperami a priehradovými nosníkmi. V súkromných pozemkoch nie sú prístrešky a iné stavby príliš veľké a môžete využiť rady odborníkov alebo nájsť hotové výkresy na internete.

So vzdialenosťou medzi podperami do 2 m, pre malé prístrešky s rozpätiami do 4 m je vhodný profil 40 × 20 x 2 mm, s rozpätiami do 5 m - 40 × 40 x 3, 60 × 30 x 3 mm; rozpätia dlhšie ako 5 m - 60 × 40x3, 60 × 60x3 mm. Ak sa plánuje prístrešok pre dve autá so šírkou 8-10 m, potom bude potrebný profil od 60 × 60 do 100 × 100 s hrúbkou steny 3-4 mm. Rozmery profilu závisia od vzdialenosti medzi väzníkmi.

Profesionálne rúry sa predávajú v dĺžkach 6 a 12 m.. Pri dĺžke 12 m sa kov spotrebuje ekonomickejšie, ale na prepravu takýchto rúr je potrebné dĺžkové meradlo. Pred nákupom materiálov by ste mali zvážiť, ako budete rezať prírezy a koľko z nich sa zmestí do potrubia s dĺžkou 6 m alebo 12 m, a vypočítajte, koľko častí profesionálneho potrubia budete potrebovať.

Nie je možné zamerať sa na nominálnu hmotnosť - hmotnosť je 1 r.m. v konkrétnej šarži sa bude líšiť od nominálnej a s najväčšou pravdepodobnosťou smerom nahor (pre predajcov je výhodnejšie vyrábať výrobky s hrubšou stenou - cena je za tonu). Pri nákupe na váhu bude potrebné materiál nakúpiť a odviezť – a to sú náklady navyše.

Výhody a nevýhody rôznych kovov

V praxi sa pre konštrukčné profilové rúry používajú tieto druhy ocele: uhlíková obyčajná kvalita a vysokokvalitná, konštrukčná, legovaná. Rúry sú vybavené ochranným zinkovým povlakom. Hliník sa tiež používa - ale zriedka, pre malé, častejšie sezónne konštrukcie. Pre malé konštrukcie sa používajú hliníkové profily.

Tradične sa pre malé konštrukcie v súkromnom vlastníctve na stavbu oceľových konštrukcií s priehradovými nosníkmi používa uhlíková oceľ St3sp, St3ps, niekedy pozinkovaná. Takáto oceľ má dostatočnú pevnosť na zabezpečenie spoľahlivosti konštrukcie, prakticky neexistuje rozdiel v odolnosti proti korózii pre všetky tri druhy ocele.

Ak na konštrukcie padnú zrážky, skôr či neskôr zhrdzavejú výrobky z konštrukčnej aj legovanej ocele. Malé množstvo legujúcich prvkov nechráni pred koróziou (pre konštrukcie možno použiť nízkolegované ocele ako 30KhGSA, 30KhGSN, 38XA - obsah legujúcich prvkov v nich je 2-4% a odolnosť proti korózii táto suma nie je ovplyvnená).

Z hľadiska pevnosti by konštrukčné a legované ocele mali byť o niečo odolnejšie ako uhlíkové ocele – sú odolnejšie voči cyklickému zaťaženiu. Ale táto kvalita ocelí sa prejavuje po tepelnom spracovaní - a kalenie s popúšťaním môže deformovať rúry a zvyčajne nikto takéto tepelné spracovanie na hotových výrobkoch nerobí. Na bezšvíkové rúry možno vykonať žíhanie - po žíhaní sa v kove odstránia zvyškové napätia (spevnenie), ale zmäkne.

Konštrukčné ocele (20A, 45, 40, 30A) sú kvalitnejšie a majú vyššiu cenu. Legované ocele sú ešte drahšie (a je šanca, že vám budú predávať rúry vyrobené z ocele 3 namiesto legovanej). Preto pri inštalácii konštrukcií so šírkou menšou ako 20 m nemá zmysel kupovať profesionálne rúry z legovanej alebo konštrukčnej ocele. Rozhodne má zmysel použiť pozinkovanú profesionálnu rúrku, ak sa inštalácia bude vykonávať pomocou krabových systémov.

Ak sa má montáž vykonať zváraním, zvary zhrdzavejú rovnako rýchlo ako bežný nepokovovaný kov.. Ak však pozorne sledujete švy, pravidelne vykonávate antikoróznu úpravu (čistenie, základný náter, maľovanie), potom je vhodnejšie pozinkované potrubie. Ak potrebujete provizórny prístrešok na 10 rokov na stavebný materiál a potom prístrešok zbúrate - tým viac sa netrápte, kúpte si obyčajné rúry z uhlíkovej ocele bez povlaku.

Ak plánujete na mieste postaviť veľmi veľký prístrešok alebo hangár s dlhým rozpätím, mali by ste kontaktovať profesionálnych staviteľov a urobiť projekt - oni určia, ktorú oceľ si vyberiete.

Urobte to sami alebo si objednajte

Krovy na prístrešok nad autom alebo strechu altánku sú malé a jednoduchý dizajn- najčastejšie trojuholníkový s niekoľkými vzperami a regálmi. Takýto návrh zvládnete dokončiť aj sami, ak máte aspoň počiatočné zručnosti zvárača a nebojíte sa učiť nové zamestnania.

Výroba fariem však vyžaduje presnosť, prítomnosť asistenta, veľmi rovnú plochu na pozemku - na usporiadanie a zváranie konštrukcií, prítomnosť zváracieho stroja a čas. Môžete si objednať hotové konštrukcie v továrni alebo stavebnej spoločnosti a namontovať ich sami.

Požiadavky na výpočet profilového potrubia na výstavbu farmy

Pri výpočte rozmerov a hrúbky steny profilových rúr potrebných na konštrukciu vašich kovových konštrukcií; berú sa do úvahy tieto podmienky:

• Rozmery kovovej konštrukcie, a najmä dĺžka, rozstup podpier - vzdialenosť medzi podperami.
• Výška podpier a väzníkov.
• Farmársky tvar.
• Možné vlastnosti geologických pomerov (seizmická aktivita, možnosť zosuvov pôdy).
• Hmotnosť povlaku.

Čo sa stane, ak vypočítate nesprávne

V prípade nesprávnych výpočtov sú možné tieto dôsledky:

• Poľnohospodárske štruktúry sa deformujú pod ťarchou snehu, mokrého lístia.
• V najnešťastnejšom prípade sa konštrukcie deformujú vlastnou váhou.
• Celá konštrukcia sa môže pri silnom vetre zrútiť.
• Deformácia skôr či neskôr povedie k zničeniu farmy a celej konštrukcie, čo je pre človeka nebezpečné a môže poškodiť predmety pod prístreškom – napríklad auto.
• Krehká a pohyblivá konštrukcia povedie k zničeniu strechy položenej na farme.
• Pri použití príliš výkonného a ťažkého profilu sa neprimerane zvyšujú náklady na materiál a prácu pri stavbe kovovej konštrukcie.

Navrhujeme farmu a jej prvky

Úplný a presný výpočet zaťaženia farmy spolu s diagramami je zložitý a na jeho implementáciu by ste sa mali obrátiť na špecialistov.

Pri projektovaní veľkých prístreškov, hangárov, garáží z kovových konštrukcií je potrebný presný výpočet požadovaného profilu, ale pri výstavbe nie príliš veľkých prístreškov alebo altánkov v súkromnom dome môžete použiť známe odporúčania odborníkov.

Pri veľmi malých konštrukciách (prístrešok v ohrade pre zvieratá, prístrešok nad skladom palivového dreva) stačí použiť rúry s rozmermi 40 × 20 mm s hrúbkou steny 2 mm; pre altány a prístrešky nad stolmi, grilmi alebo miestami na odpočinok - 40 × 40 mm s hrúbkou steny 3 mm; strieška nad miestom pre auto - od 60 × 40 do 100 × 100 mm s hrúbkou steny 3-4 mm.

Ak je na vrchlíku niekoľko nosníkov a podpier a krok podpier je menší ako 2 m, môžete si vziať tenšiu rúru, ak sú iba 4 podpery a dva nosníky a rozpätie 6-8 m alebo viac - a hrubší.

Prípustné zaťaženia na nosníky sú uvedené v tabuľke:

Šírka rozpätia, m Veľkosť potrubia na hrúbku steny, mm	1	2	3	4	5	6
Pre profilové potrubie
40x40x2	709	173	72	35	16	5
40x40x3	949	231	96	46	21	6
50x50x2	1165	286	120	61	31	14
50x60x3	1615	396	167	84	43	19
60x60x2	1714	422	180	93	50	26
60x60x3	2393	589	250	129	69	35
80x80x3	4492	1110	478	252	144	82
100x100x3	7473	1851	803	430	253	152
100x100x4	9217	2283	990	529	310	185
120x120x4	113726	3339	1484	801	478	296
140x140x4	19062	4736	2069	1125	679	429
Pre obdĺžnikové potrubie (keď je väčšia strana zvislá)
50x25x2	684	167	69	34	16	6
60x40x2	1255	308	130	66	35	17
80x40x2	1911	471	202	105	58	31
80x40x3	2672	658	281	146	81	43
80x60x3	3583	884	380	199	112	62
100x50x4	5489	1357	585	309	176	101
120x80x3	7854	1947	846	455	269	164

Výkresy a schémy

Pri výrobe kovových konštrukcií je povinný výkres s presnými rozmermi! To vám umožní zakúpiť správne množstvo materiálu, ušetriť čas pri montáži a príprave prírezov a umožní vám jednoducho kontrolovať rozmery kovovej konštrukcie počas inštalácie a hotovej konštrukcie. V tomto prípade bezpečnosť vás a vašej domácnosti závisí od presnosti montáže - budova, ktorá sa zrútila zo snehu alebo vetra, môže priniesť veľa problémov.

Základy výpočtu farmy

Typy krovov závisia od tvaru strechy a tvar strechy budovy v usadlosti sa volí v závislosti od účelu a umiestnenia kovových konštrukcií. Konzolové a priľahlé väzníky sa zvyčajne vyrábajú s jednostrannými trojuholníkovými, samostatne stojacimi prístreškami - s polygonálnymi, trojuholníkovými, segmentovými konštrukciami a oblúkmi. Altánky môžu mať šesť a osem sklonovú strechu alebo fantazijnú strechu s väzníkmi na mieru.

Na výpočet krovov je potrebné vypočítať zaťaženie strechy a jedného krovu. Výpočty berú do úvahy zaťaženie snehovej pokrývky, strešná krytina, prepravky, hmotnosť samotných konštrukcií. Presné výpočty sú úlohou profesionálneho staviteľa. Základom pre výpočet je SP 20.13330.2016 „Zaťaženia a nárazy. Aktualizovaná verzia SNiP 2.01.07-85 "a SP 16.13330.2011" Oceľové konštrukcie. Aktualizovaná verzia SNiP II-23-81".

Na výpočty sa používa metóda rezania - vyrezávanie uzlov (úseky, kde sú tyče sklopné); Ritterova metóda; Metóda výmeny tyče Henneberg. V moderných počítačových programoch sa častejšie používa metóda rezania uzlov.

Je lepšie použiť pripravený štandardný projekt alebo naše odporúčania pre výber profilov. Nie je príliš ťažké zostaviť krov jednoduchého lichobežníkového alebo trojuholníkového dizajnu a ak máte skúsenosti so zváraním a montážou kovových konštrukcií svojpomocná montáž baldachýny a altány je celkom možné. Ak chcete postaviť veľký baldachýn s dĺžkou krovu 10 m alebo viac, musíte dokončiť projekt so špecialistami.

Vplyv uhla sklonu

Dizajn farmy je primárne ovplyvnený uhlom sklonu svahov (rampa). Uhol sklonu sa volí predovšetkým v závislosti od tvaru strechy a umiestnenia kovovej konštrukcie. Prístrešky priľahlé k budovám by mali mať väčší uhol sklonu strechy – pre rýchlejšie odvaľovanie snehu zosúvajúceho sa zo strechy a stekajúcej vody.

Pri jednotlivých konštrukciách môže byť uhol sklonu strechy menší. Uhol sklonu závisí aj od množstva zrážok padajúcich vo vašom regióne – čím viac zrážok, tým väčší by mal byť uhol sklonu strechy. Čím je strecha strmšia, tým menej zrážok sa na nej zdržuje.

Mierny sklon svahu - do 15° - sa používa na malé samostatne stojace prístrešky. Výška svahu je približne rovná 1/7-1/9 dĺžky rozpätia. Používajú sa trapézové väzníky.

Sklon od 15° do 22° - výška sklonu je 1/7 dĺžky rozpätia.

Sklon od 22 ° do 30 ° - 35 ° - výška sklonu je 1/5 dĺžky rozpätia, pri takomto sklone sa zvyčajne používajú trojuholníkové konštrukcie, niekedy s prerušeným spodným pásom na uľahčenie výstavby.

Možnosti základného uhla

Pre správny výpočet množstvo a dĺžka jednotlivé prvky väzníky z profesionálneho potrubia, je potrebné určiť základné uhly medzi prvkami. Vo všeobecnosti platí, že spodný pás je kolmý na podpery, horný pás má sklon k horizontále v závislosti od uhla strechy. Optimálny uhol Sklon výstuh k horizontále / vertikálnej je 45 °, stĺpiky musia byť striktne vertikálne.

Presný uhol sklonu strechy je buď stanovený projektom, alebo sa zistí podľa vyššie uvedených pomerov ( pre sklon do 15 ° - výška sklonu sa približne rovná 1/7-1/9 dĺžky rozpätia; pre sklon od 15 ° do 22 ° - 1/7 dĺžky rozpätia; pre sklon od 22° do 30° - 35° - výška sklonu je 1/5 dĺžky rozpätia).

Po určení presného uhla strechy určite dĺžku prírezov na výrobu farmy - tieto informácie budú potrebné pri vykonávaní práce.

Významné faktory výberu lokality

Ak máte na výber, na inštaláciu kovových konštrukcií by ste si mali zvoliť rovnú plochu, ktorá nie je vystavená zosuvom pôdy a podmáčaniu. Ale v malom pozemky pre domácnosť najčastejšie nie je na výber - prístrešok pre auto je umiestnený bezprostredne pred bránou, veranda v blízkosti domu, altánok v hĺbke lokality. Miesto môže byť potrebné vyrovnať, niekedy vysušiť.

Ak existuje nebezpečenstvo zosuvu zemných vrstiev alebo žijete v oblasti ohrozenej zemetrasením, návrh konštrukcie akejkoľvek konštrukcie nad búdou by ste mali nechať na profesionálov, aby ste zaistili svoju vlastnú bezpečnosť.

Ako vypočítať zaťaženie

Zaťaženie snehom na 1 m² strechy sa vypočíta podľa SP 20.13330.2017 „Zaťaženia a nárazy. Aktualizovaná verzia SNiP 2.01.07-85" v závislosti od regiónu. Pri výpočte sa neberie plocha strechy, ale plocha priemetu strechy na horizontálu. Podobne sa vypočíta hmotnosť prepravky a strešnej krytiny. Podľa nákresu sa vypočíta hmotnosť jednej farmy a vynásobí sa ich počtom.

Zaťaženie jedného krovu sa vypočíta vydelením súčtu celkového zaťaženia strechy snehom, hmotnosti prepravky a krytu, hmotnosti samotných konštrukcií počtom krovov.

Vstupné dvere a strieška

Priezory preč predné dvere majú malú veľkosť a vykonávajú sa konzolou.

Šírka priezoru by sa mala rovnať šírke verandy + 300 mm na každej strane. V hĺbke by mal baldachýn pokrývať kroky. Dĺžka priezoru sa rovná súčtu dĺžky plošiny a schodíkov. Dĺžka hornej plošiny by mala byť jeden a pol krát širšia ako dvere, to znamená 0,9 × 1,5 \u003d 1,35 m Plus 250 mm pre každý krok.

Napríklad:

pre verandu s dvoma schodmi a šírkou 1200 mm sú rozmery krytej plochy (horizontálny priemet prístrešku):

dĺžka (hĺbka vrcholu) = 1,35 + 2 × 0,25 = 1,85 m;

šírka \u003d 1,2 + 0,3 × 2 \u003d 1,8 m.

Bezplatné programy na výpočet

• Na strane http://sopromatguru.ru/raschet-balki.php.
• Na strane http://rama.sopromat.org/2009/?gmini=off.

Príklad výpočtu

Príklad výpočtu krovu voľne stojaceho prístrešku pre automobil strednej triedy (D):

Šírka vozidla 1,73 m, dĺžka 4,6 m.

Minimálna šírka nosníka medzi podperami:

1,73 + 1 = 2,73 m, pre pohodlie otvárania dverí akceptujeme šírku 3,5 m.

Šírka krovu vrátane presahov strechy:

3,5 + 2 x 0,3 = 4,1 m.

Dĺžka striešky:

4,6 + 1 = 5,6 m, vezmite si dĺžku 6 m.

S touto dĺžkou môžete nainštalovať podpery do 2 m alebo menej. Na uľahčenie nosných konštrukcií akceptujeme vzdialenosť medzi podperami 1,5 m.

Akceptujeme trojuholníkový tvar sedlovej strechy - je najjednoduchší na výrobu a zároveň ekonomický z hľadiska spotreby materiálu. Uhol sklonu strechy akceptujeme 30 ° - pri tomto uhle sklonu sa na streche nezdržuje sneh a opadané lístie.

Výška krovu v strede (stredový stĺpik) bude:

Celkom: dĺžka spodného pásu farmy je 4,1 m; horný pás - dve polovice po 2,355 m, celková dĺžka 4,71 m, stojan v strede má výšku 1,16 m.

Pre takéto krátke väzníky úplne postačí použiť štvorcovú rúru 40 × 40 mm s hrúbkou steny 3 mm.

Hlavné etapy práce na výrobe a inštalácii krovov vlastnými rukami

Pred montážou väzníkov sa vykonáva plánovanie staveniska, montáž podpier, betónovanie základov podpier, zváranie bočných výstuh alebo bočných väzníkov. Potom sa namontujú priečne nosníky.

Postup pri vykonávaní prác na výrobe a inštalácii priehradových nosníkov:

• Farmy sú zvárané na rovnom povrchu.
• Farmy sú ošetrené antikoróznym základným náterom, natretým dvakrát. Nenatierajte miesta na privarenie krovov k podperám. Tieto práce je možné vykonať po inštalácii krovov, ale je nepohodlné maľovať vo výške.
• Farmy sú zdvihnuté, inštalované na podperách, uhly a horizontálnosť sú overené, privarené k podperám. Tieto práce vykonáva tím niekoľkých ľudí.
• Natrite zvary.
• Namontujte prepravku, položte strešnú krytinu.

Ako zvárať krovy

Farmy sú zostavené na rovnej ploche. Pred montážou sa obrobky odrežú, očistia od hrdze a na sekciách sa obrúsia otrepy. Farmárske prvky sú upevnené svorkami, kontrolujú sa rozmery, uhly, rovinnosť. Konštrukcia sa na jednej strane zvarí, nechá vychladnúť, prevráti na druhú stranu. Odstráňte svorky a varte druhú stranu. Potom valček prebrúste na šev. Vlastnosti zvárania krovu môžete vidieť v našom videu:

Ak máte malé zručnosti ako zvárač a montér, môžete si objednať výrobu farmy v špecializovanej organizácii alebo tíme.

Záver

Montáž prístrešku, montáž krovov je zložitá odborná práca. Malé baldachýny a altány sa dajú robiť nezávisle s pomocou rodinných príslušníkov.

Inštaláciu veľkých kovových konštrukcií je lepšie zveriť tímu profesionálov. Ale aj profesionáli potrebujú kontrolu. Lúčime sa s naším cteným čitateľom a dúfame, že náš článok vám pomôže pochopiť typy fariem, výber dizajnu, materiálu a postup pri stavbe prístreškov a altánkov na vašej stránke. Prihláste sa na odber noviniek, priveďte priateľov, zdieľajte zaujímavé informácie s partnermi v sociálnych sieťach.

Ministerstvo vedy a školstva Ruská federácia Federálna agentúra pre vzdelávanie Štátna vzdelávacia inštitúcia

vyššie odborné vzdelanie"Rostovská štátna stavebná univerzita"

VÝPOČET ROVINNÝCH FARMOV

Smernice a kontrolné úlohy pre korešpondenčných študentov

Rostov na Done

Výpočet plochých fariem: Metodické pokyny a kontrolné úlohy pre študentov korešpondenčného oddelenia - Rostov na Done: Rost. štát stavia. un-t, 2006 - 23 s.

Určené pre študentov korešpondenčného oddelenia všetkých odborov. Sú dané rôzne metódy analyzuje sa výpočet plochých väzníkov a riešenia typických príkladov.

Zostavila: T.V. Vilenskaya S.S. Savchenkova

Recenzent: npof. I.F. Khrjiyants

Editor N.E. Gladkikh Templan 2006, poz. 171

Podpísané na zverejnenie 24. mája 2006. Formát 60x84/16. Písací papier. Rizograf. Uch.-ed. l.. 1.4. Náklad 100 kópií. Objednávka Redakčné a vydavateľské centrum RSSU

344022, Rostov n/a, ul. Socialista, 162

© Rostov State University of Civil Engineering, 2006

ÚVOD

Pri stavbe mostov, žeriavov a iných konštrukcií sa používajú konštrukcie nazývané priehradové nosníky.

Farma je stavba pozostávajúca z tyčí, ktoré sú na koncoch navzájom spojené pántami a tvoria geometricky nemenný systém.

Kĺbové kĺby priehradových tyčí sa nazývajú jeho uzly. Ak osi všetkých prútov priehradových nosníkov ležia v rovnakej rovine, potom sa nosník nazýva plochý.

Budeme brať do úvahy iba ploché väzníky. Predpokladáme, že sú splnené nasledujúce podmienky:

1) všetky prúty krovu sú rovné;

2) v pántoch nie je žiadne trenie;

3) všetky špecifikované sily sú aplikované iba v uzloch priehradového nosníka;

4) hmotnosť tyčí môže byť zanedbaná.

V tomto prípade je každá priehradová tyč vystavená pôsobeniu iba dvoch síl, ktoré spôsobia jej natiahnutie alebo stlačenie.

Nech má krov "m" tyčí a "n" uzlov. Nájdite vzťah medzi m a n, ktorý zabezpečuje tuhosť konštrukcie (obr. 1).

Na spojenie prvých troch uzlov sú potrebné tri tyče, na pevné spojenie každého zo zostávajúcich (n-3) uzlov sú potrebné 2 tyče, tj.

alebo m = 2n-3. (jeden)

Ak m< 2n - 3, то конструкция не будет геометрически неизменяемой, если m >2n - 3, krov bude mať "extra" tyč.

Rovnosť (1) sa nazýva podmienka tuhosti.

Farma znázornená na obr. 1 je tuhá konštrukcia

Ryža. 1 Výpočet farmy sa redukuje na určenie podporných reakcií a síl v

tyče, to znamená sily pôsobiace z uzlov na tyče, ktoré k nej priliehajú.

Poďme zistiť, v akom pomere medzi počtom prútov a uzlov bude krov staticky určený. Ak sa dajú z rovnováh rovníc určiť všetky neznáme sily, to znamená, že počet nezávislých rovníc sa rovná počtu neznámych, potom je konštrukcia staticky určená.

Keďže na každý uzol priehradového nosníka pôsobí plochá sústava zbiehajúcich sa síl, je vždy možné zostaviť 2n rovnovážnych rovníc. Celkový počet neznámych je m + 3, (kde m je námaha v tyčiach a 3 sú podporné reakcie).

Podmienka statickej definovateľnosti krovu m + 3 = 2n

alebo m = 2n - 3 (2)

Pri porovnaní (2) s (1) vidíme, že podmienka statickej definovateľnosti sa zhoduje s podmienkou tuhosti. Preto je pevný nosník bez prídavných prútov staticky určený.

STANOVENIE PODPORNÝCH REAKCIÍ

Na určenie podperných reakcií uvažujeme o rovnováhe celého krovu ako celku pri pôsobení ľubovoľnej rovinnej sústavy síl. Zostavíme tri rovnovážne rovnice. Po zistení podporných reakcií je potrebné vykonať kontrolu.

STANOVENIE SILÍ V PRUHÁCH KRÍN Sily v strnisku krovu možno určiť dvoma spôsobmi:

vyrezanie uzlov a metóda rezu (Ritterova metóda).

Metóda rezania uzlov je nasledovná:

rovnováha všetkých uzlov krovu, ktoré sú pod pôsobením vonkajších síl a reakcií rezaných tyčí, sa uvažuje postupne. Na každý uzol je aplikovaný plochý systém konvergujúcich síl, pre ktorý možno zostaviť dve rovnovážne rovnice. Je vhodné začať výpočet od uzla, kde sa zbiehajú dve tyče. V tomto prípade jedna rovnovážna rovnica predposledného uzla a dve rovnice posledného uzla sú testovacie.

Ritterova metóda je nasledovná:

krov, na ktorý pôsobia vonkajšie sily vrátane reakcií podpier, sa podľa možnosti rozreže na dve časti pozdĺž troch prútov. Počet odrezaných tyčí by mal zahŕňať sily, ktoré chcete určiť.

Jedna z častí farmy je odhodená. Účinok odhodenej časti na zostávajúcu časť je nahradený neznámymi reakciami.

Zvažuje sa rovnováha zostávajúcej časti. Rovnováhy sú zostavené tak, že každá z nich obsahuje iba jednu neznámu. Dosahuje sa to špeciálnym výberom rovníc: pri zostavovaní momentovej rovnice sa volí momentový bod, kde sa pretínajú priamky pôsobenia dvoch neznámych síl, ktoré v r. tento moment nie sú definované. Pri zostavovaní rovnice premietania sa os premietania volí kolmo

dve paralelné snahy.

Pri zostavovaní rovnováh rovnováhy oboma metódami sa predpokladá, že všetky tyče sú natiahnuté. Ak je výsledok negatívny, tyčinka je stlačená.

Typický príklad: Určte podperné reakcie a sily v priehradových prútoch, ak F=20 kH, P=20 kH, α=60°, Q=30 kN (obr. 2, 3).

Podporné reakcie určujeme s ohľadom na rovnováhu systému ako celku (obr. 3).

∑ X \u003d 0: X A -F cos α + Q \u003d 0;

∑ H \u003d 0: Y A + YB - P - F sin α \u003d 0;

∑ M A \u003d 0: -Q a - P 2a - F sin α 3a + F cos α a + YB 4a \u003d 0.

Vyriešením týchto rovníc zistíme:

XA = -20 kH; YA = 9,33 kH; YB = 28 kH.

Skontrolujeme správnosť získaných výsledkov. Aby sme to urobili, poskladáme súčet momentov síl okolo bodu C.

∑ MS \u003d XA a - YA a - Pa - F sin α 2a + YB 3a \u003d \u003d (-20 - 9,33 - 20 - 20 1,73 + 28 3) a \u003d 0.

Prejdime k určovaniu síl v prútoch krovu.

Metóda rezania uzlov.

Výpočet začíname od uzla A, kde sa zbiehajú dve tyče.

Mali by ste znázorniť uzol, ktorého rovnováha sa uvažuje (obr. 4). Keďže predpokladáme, že všetky tyče sú natiahnuté, reakcie tyčí smerujeme preč od uzla (S 1 a S 5 ). Potom sily v tyčiach (reakcie

Pre uzol A zostavíme dve rovnovážne rovnice:

∑ X \u003d 0: + X A + S5 + S1 cos 45 ° \u003d 0;

∑ Y \u003d 0: Y A + S1 cos 45 ° \u003d 0.

Získame: S1 13,2 kH;

S5 29,32 kH.

∑ X \u003d 0: Q + S2 + S6 cos 45 ° - S1 cos 45 ° \u003d 0;

∑ Y = 0:- S1 cos 45° - S6 cos 45° = 0.

Pri dosadzovaní hodnoty S1 berieme do úvahy, že sila je záporná.

Získame: S6 13,2 kH;

S2 48,7 kH.

Ostatné uzly sa vypočítajú podobne (obr. 6.7).

∑ X \u003d 0: - S 2 - S7 cos 45 ° - S3 cos 45 ° - F cos α \u003d 0;

∑ Y = 0:- S 7 cos 45° - S3 cos 45° - F sin α = 0.

Preto: S3 39,6 kH;

S7 15,13 kH.

∑ X \u003d 0: - S 4 - S3 cos 45 ° \u003d 0;

Druhá testovacia rovnica:

∑ Y = +Y B + S3 cos 45° = 28-39,6 0,71 = 0. S4 = 28,0 kH.

Pre kontrolu zvážte rovnováhu uzla E. (obr. 8)

∑ X \u003d - S 5 + S4 - S6 cos 45 ° + S7 cos 45 ° \u003d 0;

∑ Y = S6 cos 45° + S7 cos 45° - P = 0.

Keďže sa rovnice zmenili na identity, výpočet bol vykonaný správne.

Sekčná metóda (Ritterova metóda).

Ritterovu metódu je vhodné použiť, ak je potrebné určiť sily nie vo všetkých tyčiach a ako skúšobnú metódu, pretože umožňuje určiť každú silu nezávisle od ostatných.

Určte sily v prútoch 2, 6, 5. Rozrežte krov na dve časti pozdĺž prútov 2, 6, 5. Vyhoďte pravá strana a zvážte rovnováhu ľavice

Na určenie sily S5 zostrojíme momentovú rovnicu okolo bodu, kde sa pretínajú sily S2 a S6 (bod C).

∑ MS = 0: ХА a – YA a + S5 a = 0;. S5 = 29,32 kH.

Na určenie sily S2 zostavíme rovnicu momentov okolo bodu E:

∑ ME \u003d 0: - Q a - S2 a - YA 2a \u003d 0; S2 = 48,64 kH.

Na určenie sily S6 by sa mala zostaviť rovnica projekcií na osi Y:

∑ Y = 0:-S6 cos 45° + YA = 0; S6 = 13,2 kH.

Výsledky je potrebné zapísať do tabuľky. jeden.

Sily v priehradových prútoch, kN

číslo tyče, spôsob
	vysekávanie
Ritterova metóda

VÝPOČET FARMY POMOCOU PRINCÍPU MOŽNÉHO POHYBU

Princíp možných posunov je základným princípom analytickej mechaniky. Poskytuje najvšeobecnejšie metódy na riešenie problémov statiky a umožňuje určiť každú neznámu silu nezávisle od všetkých ostatných, čím tvorí jednu rovnovážnu rovnicu.

Princíp možných posunov (Lagrangeova-Ostrogradského veta):

Pre rovnováhu mechanického systému s ideálnymi, geometrickými a stacionárnymi obmedzeniami je potrebné a postačujúce, aby súčet prác aktívnych síl pôsobiacich na systém bol rovný nule pri akomkoľvek možnom posunutí systému:

Ak ( a ) 0 . k 1

Pevná komunikácia- spojenia, ktoré sú vyslovene nezávislé od času.

Ideálne väzby sú väzby, ktorých súčet prác reakcií pri akomkoľvek možnom posunutí systému je rovný nule.

Geometrické väzby- prepojenia, ktoré ukladajú obmedzenia iba na súradnice bodov systému.

Aktívne sily - sily pôsobiace na systém, okrem väzobných reakcií.

Možné pohyby systému

Možné posuny mechanického systému sú nekonečne malé posuny systému, ktoré umožňujú obmedzenia, ktoré sú naň kladené.

Hodnoty možných posunov sú označené symbolmi, napríklad - δ S, δφ, δX.

Uveďme príklady možných premiestnení systémov (obmedzíme sa na zváženie plochých systémov):

1. Teleso je upevnené pevným závesom, ktorý umožňuje otáčanie telesa okolo osi prechádzajúcej bodom O, kolmej na

rovina kreslenia (obr. 10).

Možný pohyb tela - rotácia okolo osi pod uhlom δφ.

2. Telo je upevnené pomocou dvoch pohyblivých pántov

Tieto spojenia umožňujú telesu pohybovať sa translačne rovnobežne s rovinami valčekov.

Možný pohyb tela - δX.

3. Telo je tiež upevnené dvoma pohyblivými závesmi (roviny valčekov nie sú rovnobežné).

Tieto prepojenia umožňujú plochému telesu pohybovať sa iba v rovine kreslenia. Možný posun tohto telesa bude planparalelný posun. A planparalelny posuv telesa mozeme v sucasnosti povazovat za rotačný pohyb okolo prechádzajúcej osi

okamžitý stred rýchlostí telesa (m.c.s.) kolmý na rovinu kresby

Preto, aby človek videl možný pohyb daného telesa, musí vedieť, kde sa nachádza m.c.s. toto telo. Na zostavenie MCS potrebujete poznať smery rýchlostí dvoch bodov telesa, nakresliť kolmice k rýchlostiam v týchto bodoch, priesečník kolmíc bude MCS. telo. V príklade poznáme smery rýchlostí bodov A a B (sú rovnobežné s rovinami valčekov). To znamená, že možné posunutie tohto telesa je rotácia o uhol δφ okolo osi prechádzajúcej bodom A kolmej na rovinu výkresu.

ZÁVER: Keďže nižšie sú uvažované iba ploché systémy, aby bolo možné vidieť možné posunutie systému pozostávajúceho z plochých pevných telies, je potrebné vidieť alebo zostaviť pre každé pevné teleso

dôjde k obratu okolo jeho m.c.s., alebo sa telo posunie dopredu, ak m.c.s. chýba. Možné posuny systému sú určené iba obmedzeniami uloženými na systém a nezávisia od síl pôsobiacich na systém. V prípade geometrických a stacionárnych spojení sa smery možných posunov bodov sústavy zhodujú so smermi rýchlostí týchto bodov pri reálnom pohybe.

Práca sily na možnom posunutí

V uvažovaných problémoch sa pevné telesá budú môcť buď pohybovať translačne alebo otáčať okolo osi kolmej na rovinu výkresu. Napíšeme vzorce na hľadanie možnú prácu sily pri takýchto pohyboch telies.

1. Telo sa pohybuje dopredu.

Potom sa každý bod telesa posunie o r . Preto sa bod pôsobenia sily F presunie do r. Potom A F r.

Špeciálne prípady:

A0.

2. Telo sa otáča okolo osi.

Prácu sily F nájdeme ako elementárnu prácu sily pôsobiacej na rotujúce teleso. Teleso sa otáča o uhol δφ.

δA \u003d Mz (F) δφ,

kde Mz (F) je moment sily F vzhľadom na os otáčania telesa (v našich úlohách je os z kolmá na rovinu výkresu a nájdenie Mz (F) je redukované na nájdenie momentu sily F vzhľadom na priesečník osi s rovinou).

δA > 0, ak sila vytvára moment smerujúci v smere otáčania telesa;.

δA< 0 , если сила создаёт момент, направленный в сторону, противоположную вращению тела.