Kaip apskaičiuoti gegnes: skaičiuojame teisingai

Mūsų šalies oro sąlygos nepastovios, todėl statomo namo gegnių sistema turi pasižymėti pakankamai dideliu patikimumu ir ilgaamžiškumu. Šiame straipsnyje aprašoma, kaip apskaičiuoti gegnių ir santvarų sistemą, įvairias jų apkrovas ir pateikiamas tokio skaičiavimo pavyzdys.

Nepriklausomai nuo pasirinktos būsimo stogo formos, jo gegnių sistema turi būti pakankamai tvirta, kuriai visų pirma būtina teisingai ir teisingai apskaičiuoti santvarų sistemą.

Pirminė projektuotojo ir architekto užduotis yra ne suprojektuoti pastato išvaizdą, o atlikti kokybinį planuojamo namo stiprumo skaičiavimą, įskaitant jo gegnių sistemą.

Gegnių sistemos skaičiavimas apima daugybę skirtingų parametrų, įskaitant:

• svorio stogo dangos medžiagosnaudojamas stogui dengti, pavyzdžiui - minkštas stogas, ondulinas, natūralios čerpės ir kt .;
• vidaus apdailai naudojamų medžiagų svoris;
• pačios gegnių sistemos konstrukcijos svoris;
• sijų ir gegnių skaičiavimas;
• išorinis oro poveikis stogui ir kt.

Skaičiuojant santvaros sistemą, būtina apskaičiuoti šias pozicijas:

1. Gegnių pjūvio apskaičiavimas;
2. Gegnių žingsnis, t.y. atstumas tarp jų;
3. Gegnių sistemos tarpatramiai;
4. Suprojektuoti santvaros santvarą ir pasirinkti, kokia gegnių tvirtinimo schema - sluoksniuota ar pakabinama - bus naudojama statybos metu;
5. Pamatų ir atramų laikomųjų savybių analizė;
6. Tokių papildomų elementų, kaip gegnių konstrukciją jungiantys, „apvažinėti“ neleidžiantys ir gegnes „iškrauti“ leidžiantys breketai, skaičiavimas.

Naudojant tipinį projektą, nereikia galvoti, kaip apskaičiuoti santvaros sistemą, nes visi skaičiavimai jau atlikti. Statant pagal individualų projektą, visi reikalingi skaičiavimai turėtų būti atlikti iš anksto.

Studijuoti stogo danga „pasidaryk pats“. o skaičiavimai turėtų būti specialistas, turintis pakankamai kvalifikacijos ir turintis reikiamų žinių bei įgūdžių.

Reikalavimai gegnių konstrukciniams elementams

Gegnių konstrukcinių elementų gamybai naudojama spygliuočių mediena, kurios drėgnumas neturi viršyti 20%.

moderni stogo dangos mediena iš anksto apdorotas specialiais apsauginiais preparatais. Tokie parametrai kaip gegnių storis parenkami pagal toliau aptartus skaičiavimus.

Apkrovos, turinčios įtakos gegnių konstrukcijai ir dėl kurių gali prireikti sustiprinti santvaros sistemą, pagal smūgio trukmę skirstomos į dvi kategorijas: laikinąsias ir nuolatines:

1. Pastovioms apkrovoms priskiriamos apkrovos, atsirandančios dėl savo paties gegnės konstrukcijos svorio, stogo dangos, grebėstų, šilumos izoliacijos ir lubų apdailai naudojamų medžiagų svorio. Jas tiesiogiai veikia gegnių dydis;
2. Gyvi apkrovimai taip pat gali būti skirstomi į trumpalaikius, ilgalaikius ir specialiuosius. Trumpalaikės apkrovos apima stogo dangos darbuotojų svorį ir jų naudojamų įrankių bei įrangos svorį. Be to, trumpalaikės apkrovos apima vėjo ir sniego apkrovas ant stogo. Specialios apkrovos apima gana retus veiksmus, tokius kaip žemės drebėjimai.

Norint apskaičiuoti santvarų sistemą naudojant šių apkrovų grupių ribines būsenas, būtina atsižvelgti į nepalankiausią jų derinį.

Sniego apkrovos skaičiavimas

Pilniausia apskaičiuota sniego dangos apkrovos vertė apskaičiuojama pagal formulę:

S=Sg*µ

• čia Sg yra apskaičiuota sniego dangos masės 1 m vertė, paimta iš lentelės² horizontalus žemės paviršius;
• µ yra koeficientas, nusakantis perėjimą nuo sniego dangos svorio ant žemės prie sniego apkrovos stogo dangai.

Koeficiento µ reikšmė parenkama atsižvelgiant į stogo šlaitų nuolydžio kampą:

µ=1, jei stogo nuolydžio kampai neviršija 25°.

µ=0,7 tuo atveju, kai šlaitų nuolydžio kampai yra 25-60° intervale.

Svarbu: jei stogo nuolydžio nuolydis viršija 60 laipsnių, skaičiuojant gegnių sistemą į sniego dangos apkrovos vertę neatsižvelgiama.

Vėjo apkrovos apskaičiavimas

Apskaičiuojant vidutinės vėjo apkrovos projektinę vertę tam tikrame aukštyje virš žemės lygio, naudojama ši formulė:

W=Wo*k

Kur Wo yra vėjo apkrovos vertė, nustatyta pagal standartus, paimta iš lentelės pagal vėjo sritį;

k - atsižvelgiant į vėjo slėgio pokytį priklausomai nuo aukščio, koeficientas, pasirinktas iš lentelės, atsižvelgiant į plotą, kuriame atliekama statyba:

1. Stulpelyje "A" nurodomos koeficiento vertės tokioms vietovėms kaip atviros rezervuarų pakrantės, ežerai ir jūros, tundra, stepės, miško stepės ir dykumos;
2. Stulpelyje „B“ pateikiamos reikšmės miesto vietovėms, miškingoms vietovėms ir kitoms vietovėms, kurios tolygiai padengtos kliūtimis, kurių aukštis viršija 10 metrų.

Svarbu: reljefo tipas skaičiuojant vėjo apkrovą stogui gali skirtis priklausomai nuo vėjo krypties, naudojamos skaičiavime.

Gegnių ir kitų gegnių sistemos elementų sekcijų skaičiavimas

Gegnių skerspjūvis priklauso nuo šių parametrų:

• Gegnių kojų ilgis;
• Žingsnis, kuriuo montuojamos karkasinio namo gegnės;
• Numatoma įvairių apkrovų vertė tam tikroje srityje.

Lentelėje pateikti duomenys nėra pilnas gegnių sistemos skaičiavimas, juos rekomenduojama naudoti tik atliekant skaičiavimus, kai bus atliekami gegnių darbai paprastoms stogo konstrukcijoms.

Lentelėje pateiktos vertės atitinka didžiausias galimas gegnių sistemos apkrovas Maskvos regione.

Gegnių sistemai pateikiame kitų gegnių konstrukcinių elementų dydį:

• Mauerlat: strypai, kurių sekcija yra 150x150, 150x100 arba 100x100 mm;
• Įstrižainės slėniai ir kojos: strypai, kurių pjūvis yra 200x100 mm;
• Eiga: strypai su 200x100, 150x100 arba 100x100 mm skerspjūviu;
• Puffs: strypai, kurių skersmuo 150x50 mm;
• Skersiniai, veikiantys kaip stelažų atramos: strypai, kurių skerspjūvis yra 200x100 arba 150x100 mm;
• Lentynos: strypai, kurių sekcija 150x150 arba 100x100 mm;
• Karnizo dėžutės lentos, statramsčiai ir užpildai: strypai, kurių skersmuo 150x50 mm;
• Apkalos ir priekinės lentos: sekcija (22-25) x (100-150) mm.

Gegnių sistemos skaičiavimo pavyzdys

Pateikiame konkretų gegnių sistemos skaičiavimo pavyzdį. Pradiniais duomenimis laikome šiuos duomenis:

• projektinė stogo apkrova yra 317 kg/m²;
• standartinė apkrova yra 242 kg/m²;
• šlaitų nuolydžio kampas yra 30º;
• tarpatramio ilgis horizontaliose projekcijose yra 4,5 metro, o L₁ = 3 m, L₂ = 1,5 m;
• Gegnių montavimo žingsnis 0,8 m.

Skersiniai strypai tvirtinami prie gegnių kojų varžtais, kad jų galai nebūtų „šlifuoti“ vinimis. Šiuo atžvilgiu antros rūšies susilpnintos medienos medžiagos atsparumo lenkimui vertė yra 0,8.

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

Tiesioginis gegnių sistemos apskaičiavimas:

• Apkrovos, veikiančios vieną metrą linijinio gegnės ilgio, apskaičiavimas:

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

• Jei stogo šlaitų nuolydis ne didesnis kaip 30 laipsnių, gegnės skaičiuojamos kaip lenkimo elementai.

Pagal tai apskaičiuojamas didžiausias lenkimo momentas:

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

Pastaba: minuso ženklas rodo, kad lenkimo kryptis yra priešinga veikiamai apkrovai.

• Toliau apskaičiuojamas reikiamas gegnės kojos atsparumo lenkimui momentas:

W=M/R_išg = 21500/104 = 207 cm³

• Gegnių gamybai dažniausiai naudojamos lentos, kurių storis yra 50 mm. Paimkite gegnės plotį, lygų standartinei vertei, t.y. b=5 cm.

Gegnių aukštis apskaičiuojamas naudojant reikiamą pasipriešinimo momentą:

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

• Gauti tokie gegnių matmenys: sekcija b \u003d 5 cm, aukštis h \u003d 16 cm. Atsižvelgdami į medienos matmenis pagal GOST, parenkame artimiausią šiems parametrams tinkantį dydį: 175x50 mm.
• Gauta gegnių skerspjūvio vertė tikrinama, ar nėra įlinkio tarpatramyje: L₁\u003d 300 cm. Pirmiausia reikia apskaičiuoti tam tikros sekcijos gegnės koją inercijos momentu:

J = bh³/12 = 5×17,5³/12 = 2233 cm³

Tada įlinkis apskaičiuojamas pagal standartus:

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

Galiausiai reikia apskaičiuoti įlinkį, veikiant standartinėms apkrovoms šiame tarpatramyje:

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

Skaičiuojamojo įlinkio 1 cm vertė yra mažesnė nei standartinio 1,5 cm įlinkio reikšmė, todėl šios gegnių sistemos konstrukcijai tinka anksčiau parinkta lentų sekcija (175x50 mm).

• Apskaičiuojame jėgą, veikiančią vertikaliai gegnės kojos ir statramsčio suartėjimo metu:

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

Tada šios pastangos suskaidomos į:

• gegnių ašis S \u003d N x (cos b) / (sing g) \u003d 357 x cos 49 ° / sin 79 ° \u003d 239 kg;
• statramsčio ašis P \u003d N x (cos m) / (sin g) \u003d 357 x cos 30 ° / sin 79 ° \u003d 315 kg.

kur b = 49°, g = 79°, m = 30°. Šie kampai paprastai nustatomi iš anksto arba apskaičiuojami pagal būsimo stogo schemą.

Kalbant apie mažas apkrovas, būtina konstruktyviai skaičiuoti statramsčio skerspjūvį ir patikrinti jo skerspjūvį.

Jei kaip statramstis naudojama lenta, kurios storis 5 cm, o aukštis 10 cm (bendras plotas 50 cm²), tada suspaudimo apkrova, kurią jis gali atlaikyti, apskaičiuojama pagal formulę:

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

Gauta vertė yra beveik 20 kartų didesnė už reikalaujamą vertę, kuri yra 315 kg. Nepaisant to, statramsčio skerspjūvis nesumažės.

Be to, kad ji nenuvirstų, prie jo iš abiejų pusių bus prisiūtos strypai, kurių skerspjūvis yra 5x5 cm. Ši kryžminė dalis padidins statramsčio standumą.

• Toliau apskaičiuojame pūtimo suvoktą trauką:

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

Skersinio strypo storis nustatomas savavališkai, b = 2,5 cm. Remiantis apskaičiuotu medienos atsparumu tempimui, lygus 70 kg / cm², apskaičiuokite reikiamą sekcijos aukščio reikšmę (h):

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

Imtynių skerspjūvis gavo gana mažus 2x2,5 cm matmenis. Tarkime, kad jis bus pagamintas iš 100x25 mm dydžio lentų ir tvirtinamas 1,4 cm skersmens varžtais. Skaičiavimui reikia naudoti formulės, naudojamos skaičiuojant varžtus šlyčiai.

Tada imama kurtinio (varžto, kurio skersmuo viršija 8 mm) darbinio ilgio vertė, priklausomai nuo lentos storio.

Vieno varžto laikomoji galia apskaičiuojama taip:

T_sk = 80 x d_sk x a \u003d 80x1,4x2,5 \u003d 280 kg

Norint pritvirtinti skiautelę, reikia sumontuoti vieną varžtą (207/280).

Kad medienos medžiaga nesuspaustų varžtų tvirtinimo vietoje, varžtų skaičius apskaičiuojamas pagal formulę:

T_sk = 25 x d_sk x a \u003d 25x1,4x2,5 \u003d 87,5 kg

Pagal gautą vertę lygintuvui pritvirtinti reikės trijų varžtų (207/87,5).

Svarbu: varžtų skaičiavimui pademonstruoti parenkamas priveržimo lentos storis, kuris yra 2,5 cm. Praktiškai, norint naudoti tas pačias dalis, užveržimo storis arba pjūvis dažniausiai atitinka gegnių parametrus.

• Galiausiai reikėtų perskaičiuoti visų konstrukcijų apkrovas, pakeičiant numatomą savisvorį į skaičiuojamąjį. Tam, naudojant gegnių sistemos elementų geometrines charakteristikas, apskaičiuojamas bendras gegnių sistemos įrengimui reikalingas medienos tūris.

Šis tūris padauginamas iš medienos svorio, svoris 1 m³ kuris yra maždaug 500-550 kg. Atsižvelgiant į stogo plotą ir gegnių nuolydį, apskaičiuojamas svoris, kuris matuojamas kg / m².

Gegnių sistema visų pirma užtikrina statomo stogo patikimumą ir stiprumą, todėl jos apskaičiavimas, taip pat įvairūs su tuo susiję skaičiavimai (pvz., gegnių ir sijų skaičiavimas) turėtų būti atliekami kompetentingai ir kruopščiai, neatliekant menkiausia klaida.

Tokių skaičiavimų atlikimą rekomenduojama patikėti profesionalams, turintiems reikiamą patirtį ir atitinkamą kvalifikaciją.

Ar straipsnis jums padėjo?