كيفية حساب العوارض الخشبية: نحسب بشكل صحيح

الظروف الجوية في بلدنا متقلبة ، لذا يجب أن يتمتع نظام الجمالون للمنزل قيد الإنشاء بموثوقية ومتانة عالية بدرجة كافية. توضح هذه المقالة كيفية حساب العوارض الخشبية ونظام الجمالون ، والأحمال المختلفة عليها وتوفر مثالًا على مثل هذا الحساب.

بغض النظر عن الشكل المختار للسقف المستقبلي ، يجب أن يكون نظام الجمالون الخاص به قويًا بدرجة كافية ، وهو أمر ضروري ، أولاً وقبل كل شيء ، لحساب نظام الجمالون بشكل صحيح وصحيح.

لا تتمثل المهمة الأساسية للمصمم والمهندس المعماري في تصميم مظهر المبنى ، ولكن إجراء حساب نوعي لقوة المنزل المخطط ، بما في ذلك نظام الجمالون الخاص به.

يتضمن حساب نظام الجمالون عددًا من المعلمات المختلفة ، والتي تشمل:

• وزن مواد التسقيفتستخدم لتغطية السقف ، على سبيل المثال - السقف اللين ، الأنديولين ، البلاط الطبيعي ، إلخ ؛
• وزن المواد المستخدمة في الديكور الداخلي ؛
• وزن هيكل نظام الجمالون نفسه ؛
• حساب الحزم والعوارض الخشبية.
• تأثيرات الطقس الخارجية على السطح وغيرها.

في عملية حساب نظام الجمالون ، من الضروري حساب المواقف التالية:

1. حساب قسم العوارض الخشبية.
2. الملعب رافتر ، أي المسافة بينهما
3. يمتد نظام الجمالون
4. تصميم الجمالون واختيار مخطط ربط العوارض الخشبية - متعدد الطبقات أو معلق - سيتم استخدامه أثناء البناء ؛
5. تحليل قدرات التحمل للمؤسسة والدعم ؛
6. حساب عناصر إضافية مثل النفخات التي تربط هيكل العوارض الخشبية ، وتمنعها من "القيادة حول" والأقواس التي تسمح "بتفريغ" العوارض الخشبية.

عند استخدام مشروع نموذجي ، ليست هناك حاجة للتفكير في كيفية حساب نظام الجمالون ، حيث أن جميع الحسابات قد اكتملت بالفعل. في حالة البناء وفقًا لمشروع فردي ، يجب إجراء جميع الحسابات اللازمة مسبقًا.

يذاكر افعل ذلك بنفسك تسقيف يجب أن تكون الحسابات متخصصة وذات مؤهلات كافية ولديه المعرفة والمهارات اللازمة.

متطلبات العناصر الهيكلية للعوارض الخشبية

لتصنيع العناصر الهيكلية للعوارض الخشبية ، يتم استخدام الأخشاب الصنوبرية ، والتي يجب ألا يتجاوز محتوى الرطوبة فيها 20 ٪.

مواد خشبية تسقيف حديثة مُعالجة مسبقًا بمستحضرات وقائية خاصة. يتم تحديد المعلمات مثل سمك العوارض الخشبية وفقًا للحسابات الموضحة أدناه.

الأحمال التي تؤثر على تصميم العوارض الخشبية والتي قد يكون من الضروري تعزيز نظام الجمالون وفقًا لمدة التأثير ، تنقسم إلى فئتين: مؤقت ودائم:

1. تشمل الأحمال الدائمة الأحمال الناتجة عن الوزن الخاص بهيكل الجمالون ووزن مواد التسقيف والعوارض والعزل الحراري والمواد المستخدمة في إنهاء السقف. تتأثر بشكل مباشر بحجم العوارض الخشبية ؛
2. يمكن أيضًا تقسيم الأحمال الحية إلى قصيرة الأجل وطويلة الأجل وخاصة. تشمل الأحمال قصيرة الأجل وزن عمال التسقيف ووزن الأدوات والمعدات التي يستخدمونها. بالإضافة إلى ذلك ، تشمل الأحمال قصيرة الأجل أحمال الرياح والثلوج على السطح. تشمل الأحمال الخاصة أفعالًا غير متكررة مثل الزلازل.

لحساب نظام الجمالون باستخدام الحالات المحددة لمجموعات التحميل هذه ، من الضروري مراعاة أكثر مجموعاتها غير المواتية.

حساب حمل الثلج

يتم حساب القيمة المحسوبة الأكثر اكتمالا لحمل الغطاء الثلجي باستخدام الصيغة:

S = Sg * µ

• حيث Sg هي القيمة المحسوبة لكتلة الغطاء الثلجي لكل متر واحد مأخوذة من الجدول² سطح الأرض الأفقي
• µ هو معامل يحدد الانتقال من وزن الغطاء الثلجي على الأرض إلى حمل الثلج على السقف.

يتم تحديد قيمة المعامل µ اعتمادًا على زاوية ميل منحدرات السقف:

µ = 1 إذا لم تتجاوز زوايا ميل السقف 25 درجة.

µ = 0.7 في الحالة التي تكون فيها زوايا ميل المنحدرات في حدود 25-60 درجة.

هام: إذا تجاوز منحدر منحدر السقف 60 درجة ، فلا تؤخذ قيمة حمولة الغطاء الثلجي في الاعتبار عند حساب نظام الجمالون.

حساب حمل الرياح

لحساب القيمة التصميمية لمتوسط ​​حمل الرياح عند ارتفاع معين فوق مستوى الأرض ، يتم استخدام الصيغة التالية:

W = Wo * k

حيث Wo هي قيمة حمل الرياح التي تحددها المعايير ، مأخوذة من الجدول وفقًا لمنطقة الرياح ؛

ك - مع الأخذ في الاعتبار التغير في ضغط الرياح حسب الارتفاع ، المعامل المختار من الجدول ، اعتمادًا على المنطقة التي يجري فيها البناء:

1. يشير العمود "أ" إلى قيم المعامل لمناطق مثل السواحل المفتوحة للخزانات والبحيرات والبحار والتندرا والسهوب والغابات السهوب والصحاري ؛
2. يتضمن العمود "B" قيمًا للمناطق الحضرية والمناطق الحرجية وغيرها من المناطق التي تغطيها عوائق يزيد ارتفاعها عن 10 أمتار بشكل متساوٍ.

هام: قد يختلف نوع التضاريس عند حساب حمل الرياح على السطح تبعًا لاتجاه الرياح المستخدم في الحساب.

حساب أقسام العوارض الخشبية وعناصر أخرى من نظام الجمالون

يعتمد المقطع العرضي للعوارض الخشبية على المعلمات التالية:

• طول الساق الخشبي
• الخطوة التي يتم بها تثبيت العوارض الخشبية لمنزل الإطار ؛
• القيمة المقدرة للأحمال المختلفة في منطقة معينة.

البيانات الواردة في الجدول ليست حسابًا كاملاً لنظام الجمالون ، يوصى باستخدامها فقط في الحسابات عندما يتم تنفيذ أعمال العوارض الخشبية لهياكل السقف البسيطة.

تتوافق القيم الواردة في الجدول مع الحد الأقصى للأحمال الممكنة على نظام الجمالون في منطقة موسكو.

نعطي لنظام الجمالون حجم العناصر الهيكلية الأخرى للعوارض الخشبية:

• Mauerlat: قضبان بقسم 150 × 150 أو 150 × 100 أو 100 × 100 مم ؛
• وديان وأرجل قطرية: قضبان بمقطع 200 × 100 مم ؛
• يعمل: قضبان بقسم 200 × 100 أو 150 × 100 أو 100 × 100 مم ؛
• نفث: قضبان بقطر 150 × 50 مم ؛
• تعمل القضبان المتقاطعة كدعم للرفوف: قضبان بمقطع 200 × 100 أو 150 × 100 مم ؛
• الرفوف: قضبان بقطر 150 × 150 أو 100 × 100 مم ؛
• ألواح صندوق الكورنيش والدعامات والمهرات: قضبان بقطر 150 × 50 مم ؛
• الألواح الأمامية والخلفية: المقطع (22-25) × (100-150) مم.

مثال على حساب نظام الجمالون

نعطي مثالًا محددًا لحساب نظام الجمالون. نأخذ ما يلي كبيانات أولية:

• الحمل التصميمي على السطح 317 كجم / م²;
• الحمولة القياسية 242 كجم / م²;
• زاوية ميل المنحدرات 30 درجة ؛
• يبلغ طول الامتداد في الإسقاطات الأفقية 4.5 مترًا ، بينما يبلغ طول L.₁ = 3 م ، ل₂ = 1.5 م ؛
• خطوة تركيب العوارض الخشبية 0.8 متر.

يتم تثبيت العوارض المتقاطعة على أرجل العوارض الخشبية باستخدام البراغي لتجنب "طحن" نهاياتها بالمسامير. في هذا الصدد ، تبلغ قيمة مقاومة الانحناء للمواد الخشبية الضعيفة من الدرجة الثانية 0.8.

ص_izg= 0.8 × 130 = 104 كجم / سم².

الحساب المباشر لنظام الجمالون:

• حساب الحمولة التي تعمل على متر واحد من الطول الخطي للعوارض الخشبية:

ف_ص= س_ص س ب \ u003d 317 × 0.8 \ u003d 254 كجم / م

ف_ن= س_ن س ب \ u003d 242 × 0.8 \ u003d 194 كجم / م

• إذا كان منحدر منحدرات السقف لا يتجاوز 30 درجة ، يتم حساب العوارض الخشبية كعناصر ثني.

وفقًا لذلك ، يتم حساب أقصى لحظة للانحناء:

م = -q_ص× (إل₁³ + لام₂³) / 8x (L.₁+ لام₂) = -254 × (3³+1,5³) / 8 × (3 + 1.5) \ u003d -215 كجم × م \ u003d -21500 كجم × سم

ملاحظة: تشير علامة الطرح إلى أن اتجاه الانحناء هو عكس الحمل المطبق.

• بعد ذلك ، يتم حساب لحظة المقاومة المطلوبة للانحناء للساق الخشنة:

W = M / R_izg = 21500/104 = 207 سم³

• لتصنيع العوارض الخشبية عادة ما تستخدم الألواح التي يبلغ سمكها 50 مم. خذ عرض العارضة المساوية للقيمة القياسية ، أي ب = 5 سم.

يتم حساب ارتفاع العوارض الخشبية باستخدام لحظة المقاومة المطلوبة:

ع \ u003d √ (6xW / ب) \ u003d √ (6x207 / 5) \ u003d √249 \ u003d 16 سم

• تم الحصول على الأبعاد التالية للعوارض الخشبية: القسم ب \ u003d 5 سم ، الارتفاع ح \ u003d 16 سم.بالرجوع إلى أبعاد الخشب وفقًا لـ GOST ، نختار الحجم الأقرب الذي يناسب هذه المعلمات: 175 × 50 مم.
• يتم فحص القيمة الناتجة للمقطع العرضي للعوارض الخشبية من أجل الانحراف في الامتداد: L.₁\ u003d 300 سم الخطوة الأولى هي حساب الساق الخشنة لقسم معين في لحظة القصور الذاتي:

J = bh³/12 = 5×17,5³/ 12 = 2233 سم³

بعد ذلك ، يتم حساب الانحراف وفقًا للمعايير:

F_ولا = L / 200 = 300/200 = 1.5 سم

أخيرًا ، يجب حساب الانحراف تحت تأثير الأحمال القياسية في هذا المدى:

و = 5 س س_ن × إل⁴ / 384 × E × J = 5 × 1.94 × 300⁴ / 384 × 100000 × 2233 = 1 سم

تكون قيمة الانحراف المحسوب البالغ 1 سم أقل من قيمة الانحراف القياسي البالغ 1.5 سم ، وبالتالي فإن القسم المحدد مسبقًا من الألواح (175 × 50 مم) مناسب لبناء نظام الجمالون هذا.

• نحسب القوة المؤثرة عموديًا عند تقارب الساق الخشبة والدعامة:

ن = ف_ص x L / 2 + M x L ​​/ (L₁xL₂) = 254 × 4.5 / 2 - 215 × 4.5 / (3 × 1.5) = 357 كجم

ثم يتم تقسيم هذا الجهد إلى:

• المحور الخشبي S \ u003d N x (cos b) / (sing g) \ u003d 357 x cos 49 ° / sin 79 ° \ u003d 239 كجم ؛
• محور الدعامة P \ u003d N x (cos m) / (sin g) \ u003d 357 x cos 30 ° / sin 79 ° \ u003d 315 كجم.

حيث ب = 49 درجة ، ع = 79 درجة ، م = 30 درجة. عادة ما يتم تعيين هذه الزوايا مسبقًا أو حسابها باستخدام مخطط السقف المستقبلي.

فيما يتعلق بالأحمال الصغيرة ، من الضروري الاقتراب البناء من حساب المقطع العرضي للدعامة والتحقق من المقطع العرضي.

إذا تم استخدام لوح كدعامات ، يكون سمكها 5 سم وارتفاعها 10 سم (المساحة الكلية 50 سم²) ، ثم يتم حساب حمل الضغط الذي يمكن أن يتحمله بواسطة الصيغة:

H \ u003d F x Rszh \ u003d 50 سم² × 130 كجم / سم² \ u003d 6500 كجم

القيمة التي تم الحصول عليها أعلى بحوالي 20 مرة من القيمة المطلوبة ، وهي 315 كجم. على الرغم من ذلك ، لن يتم تقليل المقطع العرضي للدعامة.

علاوة على ذلك ، لمنع انقلابها ، سيتم خياطة القضبان عليها من كلا الجانبين ، بحيث يكون المقطع العرضي لها 5x5 سم ، وهذا المقطع الصليبي سيزيد من صلابة الدعامة.

• بعد ذلك ، نحسب الاتجاه الذي تدركه النفخة:

H \ u003d S x cos m \ u003d 239 x 0.866 \ u003d 207 كجم

يتم تحديد سمك العارضة المتقاطعة بشكل تعسفي ، ب = 2.5 سم. بناءً على قوة الشد المحسوبة للخشب ، والتي تساوي 70 كجم / سم²، احسب القيمة المطلوبة لارتفاع القسم (ح):

ح \ u003d ح / ب × ص_سباقات = 207 / 2.5 × 70 = 2 سم

تلقى المقطع العرضي للمصارعة أبعادًا صغيرة إلى حد ما تبلغ 2x2.5 سم. لنفترض أنه سيكون مصنوعًا من ألواح بحجم 100 × 25 مم ومثبتة بمسامير بقطر 1.4 سم. للحساب ، من الضروري استخدام الصيغ المستخدمة عند حساب مسامير القص.

ثم يتم أخذ قيمة طول عمل capercaillie (المسمار الذي يتجاوز قطره 8 مم) اعتمادًا على سمك اللوح.

يتم حساب قدرة تحمل المسمار الواحد على النحو التالي:

تي_الفصل = 80 × د_الفصل س أ \ u003d 80x1.4x2.5 = 280 كجم

يتطلب تثبيت سكروم تركيب برغي واحد (207/280).

من أجل منع المواد الخشبية من التكسير في مكان التثبيت اللولبي ، يتم حساب عدد البراغي باستخدام الصيغة:

تي_الفصل = 25 × د_الفصل س أ \ u003d 25x1.4x2.5 = 87.5 كجم

وفقًا للقيمة التي تم الحصول عليها ، سيتطلب تثبيت ذراع التسوية ثلاثة مسامير (207 / 87.5).

هام: يتم اختيار سمك لوح التثبيت ، وهو 2.5 سم ، لإظهار حساب البراغي. من الناحية العملية ، من أجل استخدام نفس الأجزاء ، عادةً ما يتوافق سمك أو قسم الشد مع معلمات العوارض الخشبية.

• أخيرًا ، يجب إعادة حساب أحمال جميع الهياكل ، وتغيير الوزن الميت المقدر إلى الوزن المحسوب. للقيام بذلك ، باستخدام الخصائص الهندسية لعناصر نظام الجمالون ، يتم حساب الحجم الإجمالي للخشب المنشور المطلوب لتركيب نظام الجمالون.

هذا الحجم مضروب بوزن الخشب 1 م³ وهو ما يقرب من 500-550 كجم. اعتمادًا على مساحة السقف وميل العوارض الخشبية ، يتم حساب الوزن ، ويقاس بالكيلو جرام / م².

يوفر نظام الجمالون ، أولاً وقبل كل شيء ، موثوقية وقوة السقف الذي يتم تشييده ، وبالتالي يجب إجراء حسابه ، فضلاً عن الحسابات المختلفة ذات الصلة (على سبيل المثال ، حساب العوارض الخشبية والعوارض) بكفاءة ودقة ، دون إجراء أدنى خطأ.

يوصى بإسناد أداء مثل هذه الحسابات للمهنيين ذوي الخبرة اللازمة والمؤهلات المناسبة.

هل المقالة تساعدك؟