Sarikate arvutamine: arvutame õigesti

Meie riigi ilmastikuolud on heitlikud, mistõttu peab ehitatava maja sarikate süsteem olema piisavalt kõrge töökindluse ja vastupidavusega. Selles artiklis kirjeldatakse, kuidas arvutada sarikate ja sõrestike süsteemi, nende erinevaid koormusi ning tuuakse sellise arvutuse näide.

Sõltumata tulevase katuse valitud kujust peab selle sarikate süsteem olema piisavalt tugev, selleks on vaja kõigepealt õigesti ja õigesti arvutada sõrestikusüsteem.

Projekteerija ja arhitekti esmaseks ülesandeks ei ole hoone välimuse kujundamine, vaid kavandatava maja tugevuse, sealhulgas selle sarikate süsteemi kvalitatiivne arvutus.

Sarikasüsteemi arvutamine hõlmab mitmeid erinevaid parameetreid, sealhulgas:

• kaal katusematerjalidkasutatakse näiteks katuse katmiseks - pehme katus, onduliin, looduslikud plaadid jne;
• siseviimistluseks kasutatud materjalide kaal;
• sarikate süsteemi enda konstruktsiooni kaal;
• talade ja sarikate arvutamine;
• välised ilmastikumõjud katusele ja muule.

Sõrestikusüsteemi arvutamise protsessis on hädavajalik arvutada järgmised positsioonid:

1. Sarikate sektsiooni arvutamine;
2. Sarika samm, st. nendevaheline kaugus;
3. Sarikasüsteemi siledad;
4. Sõrestiku projekteerimine ja valimine, millist sarikate kinnitusskeemi - kihilist või rippuvat - ehitamisel kasutatakse;
5. Vundamendi ja tugede kandevõime analüüs;
6. Selliste lisaelementide arvutamine, nagu sarikate konstruktsiooni ühendavad puffid, mis takistavad selle “ringi sõitmist” ja traksid, mis võimaldavad sarikate “mahalaadimist”.

Tüüpilise projekti kasutamisel pole vaja mõelda, kuidas sõrestikusüsteemi arvutada, kuna kõik arvutused on juba tehtud. Individuaalprojekti järgi ehitamise korral tuleks eelnevalt teha kõik vajalikud arvutused.

Uuring isetehtav katusekate ja arvutused peaksid olema piisava kvalifikatsiooniga spetsialist, kellel on vajalikud teadmised ja oskused.

Nõuded sarikate konstruktsioonielementidele

Sarikate konstruktsioonielementide valmistamiseks kasutatakse okaspuitu, mille niiskusesisaldus ei tohiks ületada 20%.

kaasaegne katuse puitmaterjal eelnevalt töödeldud spetsiaalsete kaitsepreparaatidega. Sellised parameetrid nagu sarikate paksus valitakse vastavalt allpool käsitletud arvutustele.

Koormused, mis mõjutavad sarikate konstruktsiooni ja millega seoses võib osutuda vajalikuks sõrestikusüsteemi tugevdada, jagunevad vastavalt löögi kestusele kahte kategooriasse: ajutised ja püsivad:

1. Püsikoormusteks loetakse sarikate konstruktsiooni omaraskusest tekkivaid koormusi, katusekattematerjalide, liistude, soojusisolatsiooni ja lae viimistluses kasutatavate materjalide kaal. Neid mõjutab otseselt sarikate suurus;
2. Elukoormusi saab jagada ka lühiajalisteks, pikaajalisteks ja erilisteks. Lühiajalised koormused hõlmavad katusetööliste kaalu ning nende kasutatavate tööriistade ja seadmete kaalu. Lisaks hõlmavad lühiajalised koormused tuule- ja lumekoormust katusel. Erikoormused hõlmavad üsna harva esinevaid tegevusi, näiteks maavärinaid.

Sõrestikusüsteemi arvutamiseks nende koormusrühmade piirseisundite abil on vaja arvestada nende kõige ebasoodsama kombinatsiooniga.

Lumekoormuse arvutamine

Lumikatte koormuse kõige täielikum arvutuslik väärtus arvutatakse järgmise valemi abil:

S = Sg*µ

• kus Sg on tabelist võetud lumikatte massi arvutatud väärtus 1 m kohta² horisontaalne maapind;
• µ on koefitsient, mis määrab ülemineku maapinnal oleva lumikatte massilt katusekatte lumekoormusele.

Koefitsiendi µ väärtus valitakse sõltuvalt katuse nõlvade kaldenurgast:

µ=1, kui katusekalde kaldenurgad ei ületa 25°.

µ=0,7 juhul, kui nõlvade kaldenurgad on vahemikus 25-60°.

Tähtis: kui katuse kalde kalle ületab 60 kraadi, ei võeta sarikate süsteemi arvutamisel lumikatte koormuse väärtust arvesse.

Tuulekoormuse arvutamine

Keskmise tuulekoormuse arvutusliku väärtuse arvutamiseks teatud kõrgusel maapinnast kasutatakse järgmist valemit:

W=Wo*k

kus Wo on standarditega kehtestatud tuulekoormuse väärtus, mis on võetud tabelist vastavalt tuulepiirkonnale;

k - võttes arvesse tuule rõhu muutust sõltuvalt kõrgusest, tabelist valitud koefitsient, olenevalt piirkonnast, kus ehitust teostatakse:

1. Veerg "A" näitab koefitsiendi väärtusi sellistele aladele nagu veehoidlate, järvede ja merede avatud rannik, tundra, stepid, metsastepid ja kõrbed;
2. Veerg "B" sisaldab väärtusi linnapiirkondadele, metsaaladele ja muudele aladele, mis on ühtlaselt kaetud üle 10 meetri kõrguste takistustega.

Tähtis: maastiku tüüp katuse tuulekoormuse arvutamisel võib varieeruda sõltuvalt arvutamisel kasutatud tuule suunast.

Sarikate ja muude sarikasüsteemi elementide sektsioonide arvutamine

Sarikate ristlõige sõltub järgmistest parameetritest:

• Sarika jalgade pikkus;
• Samm, millega karkassmaja sarikad paigaldatakse;
• Erinevate koormuste hinnanguline väärtus antud piirkonnas.

Tabelis toodud andmed ei ole sarikate süsteemi täielik arvutus, neid soovitatakse kasutada ainult arvutustes, kui teostatakse sarikate töid lihtsate katusekonstruktsioonide jaoks.

Tabelis toodud väärtused vastavad Moskva piirkonna sarikasüsteemi maksimaalsetele võimalikele koormustele.

Sarikasüsteemi jaoks anname sarikate muude konstruktsioonielementide suuruse:

• Mauerlat: vardad sektsiooniga 150x150, 150x100 või 100x100 mm;
• Diagonaalsed orud ja jalad: latid, mille sektsioon on 200x100 mm;
• Jooksevad: latid sektsiooniga 200x100, 150x100 või 100x100 mm;
• Puffs: latid sektsiooniga 150x50 mm;
• Ristlatid, mis toimivad riiulite tugedena: vardad, mille sektsioon on 200x100 või 150x100 mm;
• Riiulid: latid sektsiooniga 150x150 või 100x100 mm;
• Karniisikarbi lauad, tugipostid ja täidised: latid sektsiooniga 150x50 mm;
• Ääris- ja esipaneelid: sektsioon (22-25) x (100-150) mm.

Sarikasüsteemi arvutamise näide

Toome konkreetse näite sarikate süsteemi arvutamisest. Lähteandmeteks võtame järgmised andmed:

• katuse projekteerimiskoormus on 317 kg/m²;
• standardkoormus on 242 kg/m²;
• nõlvade kaldenurk on 30º;
• vahemiku pikkus horisontaalprojektsioonides on 4,5 meetrit, samas kui L₁ = 3 m, L₂ = 1,5 m;
• Sarikate paigaldamise samm on 0,8 m.

Ristlatid kinnitatakse sarikate jalgade külge poltidega, et vältida selle otste naeltega “lihvimist”. Sellega seoses on teise klassi nõrgestatud puitmaterjali paindetakistuse väärtus 0,8.

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

Sarikasüsteemi otsene arvutamine:

• Sarika ühe meetri lineaarpikkusele mõjuva koormuse arvutamine:

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

• Kui katuse nõlvade kalle ei ületa 30 kraadi, arvutatakse sarikad paindeelementidena.

Selle järgi arvutatakse maksimaalne paindemoment:

M = -q_Rx(L₁³ + L₂³) / 8x (L₁+L₂) = -254 x (3³+1,5³) / 8 x (3 + 1,5) \u003d -215 kg x m \u003d -21500 kg x cm

Märkus: Miinusmärk näitab, et paindesuund on rakendatavale koormusele vastupidine.

• Järgmisena arvutatakse sarikate jala jaoks vajalik nõutav paindetakistusmoment:

W=M/R_izg = 21500/104 = 207 cm³

• Sarikate valmistamiseks kasutatakse tavaliselt plaate, mille paksus on 50 mm. Võtke sarika laius, mis on võrdne standardväärtusega, s.o. b = 5 cm.

Sarikate kõrgus arvutatakse vajaliku takistusmomendi järgi:

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

• Saadi järgmised sarika mõõtmed: sektsioon b \u003d 5 cm, kõrgus h \u003d 16 cm. Lähtudes GOST-i järgi saematerjali mõõtmetest, valime nendele parameetritele vastava lähima suuruse: 175x50 mm.
• Saadud sarikate ristlõike väärtust kontrollitakse läbipainde suhtes vahemikus: L₁\u003d 300 cm. Esimene samm on arvutada antud sektsiooni sarikate jalg inertsi hetkel:

J=bh³/12 = 5×17,5³/12 = 2233 cm³

Järgmisena arvutatakse läbipaine vastavalt standarditele:

f_ega =L/200=300/200=1,5cm

Lõpuks tuleks arvutada selle vahemiku läbipaine standardkoormuse mõjul:

f = 5 x q_n x L⁴ / 384 x E x J = 5 x 1,94 x 300⁴ / 384 x 100 000 x 2233 = 1 cm

Arvestusliku läbipainde 1 cm väärtus on väiksem kui standardläbipainde väärtus 1,5 cm, seetõttu sobib selle sarikate süsteemi ehitamiseks eelnevalt valitud laudade osa (175x50 mm).

• Arvutame sarikate jala ja tugiposti lähenemisel vertikaalselt mõjuva jõu:

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

Seejärel jagatakse see pingutus järgmisteks osadeks:

• sarikate telg S \u003d N x (cos b) / (laulda g) \u003d 357 x cos 49 ° / sin 79 ° \u003d 239 kg;
• tugitelg P \u003d N x (cos m) / (sin g) \u003d 357 x cos 30 ° / sin 79 ° \u003d 315 kg.

kus b = 49°, g = 79°, m = 30°. Need nurgad määratakse tavaliselt eelnevalt või arvutatakse tulevase katuse skeemi järgi.

Seoses väikeste koormustega on vaja konstruktiivselt läheneda tugiposti ristlõike arvutamisele ja kontrollida selle ristlõiget.

Kui tugipostina kasutatakse lauda, ​​mille paksus on 5 cm ja kõrgus 10 cm (üldpind 50 cm²), siis arvutatakse survekoormus, mida see talub, järgmise valemiga:

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

Saadud väärtus on peaaegu 20 korda suurem nõutavast väärtusest, mis on 315 kg. Sellest hoolimata ei vähene tugiposti ristlõige.

Veelgi enam, selle ümberpööramise vältimiseks õmmeldakse selle külge mõlemalt poolt vardad, mille ristlõige on 5x5 cm. See ristikujuline osa suurendab tugiposti jäikust.

• Järgmisena arvutame pahvi poolt tajutava tõukejõu:

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

Risttala paksus määratakse meelevaldselt, b = 2,5 cm. Puidu arvutatud tõmbetugevuse alusel on 70 kg / cm², arvutage sektsiooni kõrguse nõutav väärtus (h):

h \u003d H / b x R_võistlused \u003d 207 / 2,5x70 \u003d 2 cm

Maadluse ristlõige on saanud üsna väikesed mõõtmed 2x2,5 cm.Oletame, et see tehakse 100x25 mm suurustest laudadest ja kinnitatakse 1,4 cm läbimõõduga kruvidega.Arvutamiseks on vaja kasutada nihkete kruvide arvutamisel kasutatavad valemid.

Seejärel võetakse sõltuvalt plaadi paksusest metsise (kruvi, mille läbimõõt ületab 8 mm) tööpikkuse väärtus.

Ühe kruvi kandevõime arvutamine toimub järgmiselt:

T_ptk = 80 x d_ptk x a = 80 x 1,4 x 2,5 \u003d 280 kg

Kruvi kinnitamiseks on vaja paigaldada üks kruvi (207/280).

Puitmaterjali muljumise vältimiseks kruvikinnituskohas arvutatakse kruvide arv valemiga:

T_ptk = 25 x d_ptk x a = 25 x 1,4 x 2,5 \u003d 87,5 kg

Vastavalt saadud väärtusele on tasanduskihi kinnitamiseks vaja kolme kruvi (207/87,5).

Tähtis: kruvide arvutamise demonstreerimiseks valitakse pingutusplaadi paksus, mis on 2,5 cm. Praktikas vastab samade osade kasutamiseks pingutuse paksus või lõik tavaliselt sarikate parameetritele.

• Lõpuks tuleks kõigi konstruktsioonide koormused ümber arvutada, muutes hinnangulise omakaalu arvutuslikuks. Selleks arvutatakse sarikasüsteemi elementide geomeetrilisi karakteristikuid kasutades sarikate süsteemi paigaldamiseks vajalik saematerjali kogumaht.

See maht korrutatakse puidu massiga, kaal 1 m³ mis on ligikaudu 500-550 kg. Sõltuvalt katuse pindalast ja sarikate kaldest arvutatakse kaal, mida mõõdetakse kg / m².

Sarikasüsteem tagab ennekõike püstitatava katuse töökindluse ja tugevuse, seetõttu tuleks selle arvutamine, aga ka mitmesugused sellega seotud arvutused (näiteks sarikate ja talade arvutamine) läbi viia asjatundlikult ja hoolikalt, ilma et peaks tegema vähimatki viga.

Selliste arvutuste tegemine on soovitatav usaldada spetsialistidele, kellel on vajalik kogemus ja vastav kvalifikatsioon.

Kas artikkel aitas teid?