Төбелік шатырдың арқалық жүйесін, сондай-ақ осы құрылымның рафтерлерінің биіктігін есептеу

2024 Автор: Bailey Albertson | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 13:02

Сенімді магистраль: шатырдың шатырлы жүйесін есептеу

Gable шатыры қарапайым құрылым мен керемет сенімділікті біріктіретін жақтау негізінде қалыптасады. Бірақ екі тікбұрышты беткейлердегі шатырдың омыртқасы бұл артықшылықтармен тек аяқтардың аяқтарын мұқият таңдаған жағдайда ғана мақтана алады.

Мазмұны

• 1 Габельді шатыр фермасы жүйесінің параметрлері

  • 1.1 Рафтер ұзындығы

  • 1.2 Аяқтардың аяқтарының көлденең қимасы

    1.2.1 Кесте: ұзындығы мен биіктігіне байланысты рафтерлердің көлденең қимасы

  • 1.3 Рафт жүйесіне өзгермелі әсер ету

    • 1.3.1 Кесте: жел қысымының нұсқаулық мәні
    • 1.3.2 Кесте: k коэффициентінің мәні

  • 1.4 Тұрақты жүктемелер

    1.4.1 Кесте: шатыр материалдарының салмағы 1 м2

  • 1.5 Барлар саны

• 2 Төбені тіреу құрылымының арқалықтарының қадамы

  2.1 Кесте: ұзындығы мен кесіндісіне байланысты рафтер қадамы

• 3 Шатырлы шатырдың арқалық жүйесін есептеу формулалары

  • 3.1 Кесте: кесілген ағаштың қалыңдығы мен енінің номиналды өлшемдері (мм)

  • 3.2 Құрылымдық талдаудың мысалы

    3.2.1 Бейне: тіреу жүйесінің толық есебі

Төбенің шатырлы жүйесінің параметрлері

Есептеулерді бастау керек, егер сіз шатырлы шатырдың жүйесі үшбұрыштардың кешені, раманың ең қатаң элементтері болса. Олар тақталардан жиналады, олардың мөлшері ерекше рөл атқарады.

Рафтер ұзындығы

A² + b² = c² формуласы, Пифагордан алынған, рафтер жүйесі үшін қатты тақталардың ұзындығын анықтауға көмектеседі

Ротаның ұзындығын үйдің ені мен шатырдың биіктігін білу арқылы табуға болады.

«A» параметрі биіктігін көрсетеді және өзі таңдалады. Бұл шатыр астындағы кеңістіктің тұрғын үй бола алатындығына байланысты, егер мансарда жоспарланған болса, оның белгілі бір ұсыныстары бар.

«Б» әрпінің артында ғимараттың ені, екіге бөлінген. Ал «с» үшбұрыштың гипотенузасын, яғни тіреу аяқтарының ұзындығын білдіреді.

Үйдің жартысының ені үш метр, ал шатырды екі метр биіктікке көтеру туралы шешім қабылданды делік. Бұл жағдайда тіректердің ұзындығы 3,6 м-ге жетеді (c = √a² + b² = 4 + √9 = √13≈3,6).

Алты метрлік белдеу ең ұзын, сондықтан ол тіреу аяғы ретінде жарамды

Аяқ ретінде пайдаланылатын штанганың максималды ұзындығы - 6 м, егер үлкен ұзындықтағы ұзаққа созылатын тақтай қажет болса, онда олар түйістіру техникасына жүгінеді - кесінді басқа штангамен тіреуіш аяғына шегелеу.

Аяқтардың көлденең қимасы

Рельстің әртүрлі элементтері үшін стандартты өлшемдер бар:

• 10х10 немесе 15х15 см - Mauerlat барына арналған;
• 10х15 немесе 10х20 см - тірек аяғы үшін;
• 5х15 немесе 5х20 см - жүгіруге және тіреуге арналған;
• 10х10 немесе 10х15 см - тірекке арналған;
• 5x10 немесе 5x15 см - төсек үшін;
• 2х10, 2,5х15 см - жәшіктерге арналған.

Төбенің тірек құрылымының әр бөлігінің қалыңдығы оның бастан кешіретін жүктемесімен анықталады

10х20 см қимасы бар пучок тірек аяғын жасау үшін өте қолайлы

Төбенің шатырының тіректерінің көлденең қимасына:

• төбенің беткейлеріне жүктеме;
• құрылыс шикізатының түрі, өйткені бөренелердің, кәдімгі және желімделген арқалықтардың «қартаюы» ерекшеленеді;
• аяқтың ұзындығы;
• рафтерлер жоспарланған ағаш түрі;
• тіреу аяқтарының арасындағы саңылаудың ұзындығы.

Рельс қадамы тіреуіштің аяқтарының көлденең қимасына едәуір әсер етеді. Бөренелер арасындағы қашықтықтың жоғарылауы шатырдың тірек құрылымына қысымның жоғарылауына әкеледі және бұл құрылысшыны жуан тіреуіш аяқтарын қолдануға міндеттейді.

Кесте: ұзындығы мен қадамына байланысты рафтерлердің көлденең қимасы

Аяқтардың ұзындығы (м)	Бөренелер арасындағы қашықтық (м)	Жүйелік арқалық көлденең қимасы (см)
3-тен аз	1,2	8 × 10
3-тен аз	1.8	9 × 10
3-тен 4-ке дейін	бір	8 × 16
3-тен 4-ке дейін	1.4	8 × 18
3-тен 4-ке дейін	1.8	9 × 18
6-ға дейін	бір	8 × 20
6-ға дейін	1.4	10 × 20

Рафтерлік жүйеге өзгермелі әсер ету

Аяқтардағы қысым тұрақты және өзгермелі.

Жел шатырды төңкеруге немесе көтеруге бейім, сондықтан барлық есептеулерді дұрыс жасау маңызды

Шатырлардағы ауыспалы жел жүктемесі W = Wo × kxc формуласымен анықталады, мұндағы W - жел жүктемесінің индикаторы, Wo - Ресейдің белгілі бір бөлігі үшін жел жүктемесі сипаттамасының мәні, k - түзету коэффициенті құрылымның биіктігі және жер бедерінің сипаты, ал с - аэродинамикалық коэффициент.

Шатырдағы желдің қысымын есептеу үйдің орналасқан жеріне негізделген

Жел қысымының нормативті мәні 5-қосымшаның 3-картасы бойынша ҚНжЕ 2.01.07–85-те және арнайы кестеде танылады. Биіктікке байланысты жел қысымының өзгеруін ескеретін коэффициент те стандартталған.

Кесте: жел қысымының бағалық мәні

Желдер	Ia	Мен	II	III	IV	V	VI	Vii
О, кПа	0,17	0,23	0.30	0.38	0.48	0,60	0.73	0,85
О, кг / м²	17	23	отыз	38	48	60	73	85

Кесте: k коэффициентінің мәні

Биіктігі	Ашық аймақ	Биіктігі 10 м-ден асатын жабық аймақ	20 м-ден жоғары ғимараттары бар қалалық аудандар
5м дейін	0,75	0,5	0,4
5-тен 10 м-ге дейін	1.0	0.65	0,4
10-нан 20 м-ге дейін	1.25	0,85	0.53

Жел жүктемесіне жер бедері ғана әсер етпейді. Тұрғын үй ауданы үлкен маңызға ие. Биік ғимараттардың қабырғасының артында үйге қауіп төніп тұрған жоқ, бірақ ашық кеңістікте жел ол үшін елеулі жауға айналуы мүмкін.

Рельстер жүйесіндегі қардың жүктемесі S = Sg × µ формуласы бойынша есептеледі, яғни 1 м² қар массасының салмағы түзету коэффициентіне көбейтіледі, оның мәні шатырдың көлбеу дәрежесін көрсетеді

Шатырдағы қардың жүктемесі үйдің қай жерде орналасқандығына байланысты

Түзету коэффициенті, егер шатырдың беткейлері 25 ° -тан аз болса, бірге тең. Ал төбенің көлбеуі 25-60 ° болған жағдайда бұл көрсеткіш 0,7-ге дейін азаяды.

Тұрақты жүктемелер

Үздіксіз жұмыс істейтін жүктер шатыр тортының салмағы болып саналады, оның ішінде қабық, оқшаулау, пленкалар және шатырды орналастыруға арналған әрлеу материалдары.

Шатыр торты рафтерлерге тұрақты қысым жасайды

Төбенің салмағы - бұл шатырдың құрылысында қолданылатын барлық материалдардың салмағының жиынтығы. Орташа алғанда, ол 40-45 кг / шаршы метрге тең. Ережеге сәйкес, 1 м² тіреуіш жүйесі шатыр материалдарының салмағының 50 кг-нан аспауы керек.

Кесте: 1 м2 алаңдағы шатыр материалдарының салмағы

Шатыр жабынының түрі	Салмағы 1 м2 үшін кг
Битум-полимерлі шүберек	4-8
Битумды-полимерлі жұмсақ плитка	7-8
Ондулин	3-4
Металл шатыр плиткалары	4-6
Палубалар, тігістердің шатыры, мырышталған металл қаңылтырлар	4-6
Цемент-құм плиткасы	40-50
Керамикалық плиткалар	35-40
Шифер	10-14
Шифер жабыны	40-50
Мыс	8
Жасыл шатыр	80-150
Кедір-бұдыр еден	18-20
Бекіту	8-10
Рафтер жүйесінің өзі	15-20

Бөренелер саны

Шатырдың қаңқасын жабдықтау үшін қанша рафтер қажет болады, шатырдың енін сәулелер арасындағы қадамға бөліп, алынған мәнге бірін қосу арқылы орнатылады. Ол шатырдың шетіне орналастыруды қажет ететін қосымша тіректі белгілейді.

Жабын төбесінің арқалық жүйесі дегеніміз - бұл белгілі бір мөлшерде рафтерден жасалған құрылым

Төбенің тіреуіш құрылымының арқалықтарының қадамы

Төбенің тірек құрылымының арқалықтарының арасындағы қашықтықты анықтау үшін сіз келесі тармақтарға мұқият назар аударуыңыз керек:

• шатыр материалдарының салмағы;
• ағаштың ұзындығы мен қалыңдығы - болашақ тірек аяғы;
• шатырдың көлбеу дәрежесі;
• жел мен қардың жүктемесінің деңгейі.

90-100 см-ден кейін, шатыр жабыны жеңіл материалды таңдаған жағдайда, рафтерлер орналастырылады

Аяқтар үшін 60-120 см қадам қалыпты деп саналады.60 немесе 80 см пайдасына таңдау 45˚ көлбеу төбені тұрғызған жағдайда жасалады. Қажет болса, ағаш шатырдың қаңқасын керамикалық плиткалар, асбестцементті шифер және цемент-құмды плиткалар сияқты ауыр материалдармен жабу үшін бірдей кішкентай қадам болуы керек.

Кесте: ұзындығы мен кесіндісіне байланысты тіреу қадамы

Ағаштардың ұзындығы (м)	Бөренелер арасындағы бос орын (м)
	бір	1.4	1.8
	Рафтерлер бөлімі (см)
2.8-ден аз	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
5-тен көп	6 × 25	7,5 × 25	10 × 25

Шатырлы шатырдың тірек жүйесін есептеу формулалары

Рафтер жүйесін есептеу әрбір сәулеге қысым орнатуға және оңтайлы қиманы анықтауға дейін азаяды.

Төбенің ферма жүйесін есептеу кезінде келесі әрекеттерді орындаңыз:

1. Qr = AxQ формуласы бойынша олар әр тіректің бір сызықтық метріне қандай жүктеме екенін анықтайды. Qr - арқалықтың сызықтық метріне бөлінген жүктеме, кг / м-мен өрнектелген, A - рафтер арасындағы қашықтық метрмен, Q - жалпы жүктеме кг / м².
2. Ағаш ағашының ең төменгі көлденең қимасының анықтамасына өтіңіз. Ол үшін ГОСТ 24454-80 «Қылқан жапырақты түрлер ағашы. Өлшемдер ».
3. Стандартты параметрлер негізінде бөлім ені таңдалады. Ал қиманың биіктігі H ≥ 8.6 · Lmax · sqrt (Qr / (B · Rben)) формуласы бойынша есептеледі, егер төбенің көлбеуі α 30 ° болса. H - қиманың биіктігі см, Lmax - максималды ұзындықтағы арқалықтың жұмысшы бөлігі, Qr - арқалықтың бір сызықтық метріне кг / м-ге бөлінген жүктеме, B - қиманың ені, см, Rben - ағаштың иілуге төзімділігі, кг / см². Егер материал қарағайдан немесе шыршадан жасалған болса, онда Рбен 140 кг / см² (ағаштың 1 сорты), 130 кг / см 2 (2 сорт) немесе 85 кг / см 2 (3 сорт) тең болуы мүмкін. Sqrt - квадрат түбір.
4. Ауытқу мәнінің стандарттарға сәйкес келетіндігін тексеріңіз. Ол L-ді 200-ге бөлу арқылы алынатын саннан көп болмауы керек. L - бұл жұмыс бөлімінің ұзындығы. Ауытқу мәнінің L / 200 қатынасына сәйкестігі тек теңсіздік дұрыс болған жағдайда ғана мүмкін болады 3.125 · Qr · (Lmax) ³ / (B · H³) ≤ 1. Qr тіреуіштің бір сызықтық метріне бөлінген жүктемені білдіреді (кг) / м), Lmax - тіректің аяғының максималды ұзындығы (м), B - қиманың ені (см), ал H - кесінді биіктігі (см).
5. Жоғарыда көрсетілген теңсіздік бұзылған кезде В және Н баллдары жоғарылайды.

Кесте: кесілген ағаштың қалыңдығы мен енінің номиналды өлшемдері (мм)

Борттың қалыңдығы - қиманың ені (B)	Борттың ені - қиманың биіктігі (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	-

Құрылымдық талдаудың мысалы

Айталық, α (шатырдың көлбеу бұрышы) = 36 °, A (рафтерлер арасындағы қашықтық) = 0,8 м, ал Lmax (максималды ұзындықтағы тіреуіш аяғының жұмыс бөлімі) = 2,8 м.. Бірінші сортты қарағайдан материал пайдаланылады. бұл Rben = 140 кг / см² дегенді білдіреді.

Шатыр жабыны үшін цемент-құм плиткалары таңдалған, сондықтан төбенің салмағы 50 кг / м² құрайды. Әр шаршы метрдің жалпы жүктемесі (Q) 303 кг / м² құрайды. Ал рафтер жүйесін салу үшін қалыңдығы 5 см сәулелер қолданылады.

Демек, келесі есептеу қадамдары орындалады:

1. Qr = A · Q = 0,8 · 303 = 242 кг / м - ағаш сызықты метріне үлестірілген жүктеме.
2. H ≥ 9,5 Lmax sqrt (Qr / B Rben).
3. H ≥ 9,5 2,8 кв (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 ≥ (тіреу учаскесінің шамамен биіктігі).

Стандартты өлшемдер кестесінде сіз 15,6 см индикаторына жақын рельс секциясының биіктігін табуыңыз керек, 17,5 см-ге тең параметр қолайлы (кесінді ені 5 см).

Бұл шама нормативтік құжаттардағы ауытқу көрсеткішімен толық сәйкес келеді және оны 3.125 · Qr · (Lmax) ³ / B · H³ ≤ теңсіздігі дәлелдейді. (3.125 · 242 · (2.8) ³) мәндерін ауыстыру / 5 · (17, 5) ³), 0,61 <1. болып шығады. Ағаш кесіндісі дұрыс таңдалған деген қорытынды жасауға болады.

Бейне: рафтер жүйесінің толық есебі

Төбенің шатырлы жүйесін есептеу бүкіл есептеулер кешені болып табылады. Штангалар өздеріне берілген тапсырманы жеңе алу үшін құрылысшы материалдың ұзындығын, мөлшерін және көлденең қимасын дәл анықтап, ондағы жүктемені анықтап, рафтер арасындағы қадамның қандай болуы керектігін анықтауы керек.