W sercu nakładania się dowolnego budynki gospodarcze, czy to budynek mieszkalny, hangar, warsztat przemysłowy czy cały stadion, kładą specjalną ramę - farmę. Najpopularniejsze w Ostatnio gospodarstwa zaczęły korzystać rura profilowana. W dalszej części materiału porozmawiamy o rodzajach kratownic z rur profilowych, a także o tym, jak wykonać obliczenia dotyczące produkcji konkretnego projektu.

Istnieje wiele odmian kratownic metalowych z rury profilowej, aw niektórych przypadkach stają się nawet podstawą kominów. Ale aby cała konstrukcja była mocna i niezawodna, konieczne jest prawidłowe wykonanie rysunku, zgodnie z którym zostanie wykonana rama.

Różnorodne metalowe kratownice rurowe

Z reguły profil metalowy służy do wykonywania kratownic z rury profilowej. Jego kształt jest owalny, okrągły, kwadratowy, ale najczęściej stosuje się prostokątną rurę profilową.

Zgodnie ze strukturą konstrukcji z rury profilowej są one podzielone na dwa typy: elementy konstrukcyjne ramy można zamocować w jednej płaszczyźnie; kratownica może składać się z dolnych i górnych pasów.

Ponadto klasyfikacja wiązarów z rur prostokątnych opiera się na takich czynnikach, jak poziom obciążenia profilu, kąt nachylenia elementów, całkowite nachylenie konstrukcji, długość poszczególnych przęseł oraz charakter lokalizacji podłóg.

W oparciu o te parametry wszystkie typowe kratownice z rur profilowych składają się z następujących grup:

1. Gospodarstwa, których kąt nachylenia dochodzi do około 22-30º. Aby taka konstrukcja była stabilna, jej wysokość powinna wynosić 1/5 długości produktu lub być nieco mniejsza. Z reguły norma ta jest podstawą do obliczenia wymaganej wysokości konstrukcji, to znaczy podana długość produktu jest po prostu podzielona przez 5. Ten rodzaj kratownicy jest preferowany, jeśli konstrukcja powinna być jak najlżejsza . Jeżeli szacowana długość budynku jest większa niż 14 metrów, wówczas położenie stężeń w konstrukcji kratownicy z rury profilowej do czaszy będzie pionowe. Najważniejsze jest tutaj prawidłowe obliczenie czaszy, uwzględnienie wszystkich niuansów. Na górnej kondygnacji mocowane są kawałki profilu o długości 150-250 cm, dzięki czemu cała rama będzie składać się z dwóch pasów, a liczba paneli będzie wielokrotnością dwóch. Zwróć uwagę na to, że jeśli kratownica jest bardzo długa - ponad 20 metrów, będziesz potrzebować dodatkowych podpór, które podtrzymają system kratownicy i pozwolą na redystrybucję obciążenia w całej konstrukcji. Często do budowy ramy do podłóg stosuje się schemat farmy Polonso. Jest to konstrukcja trójkątna, której połączenie ma kształt puffa. Podczas jego budowy szelki nie są bardzo długie, co znacznie ułatwia masę całego gospodarstwa. Ze względu na tę jakość kratownice rurowe Polonso są dość często stosowane.
2. Nachylenie dachu w gospodarstwie sięga 15-22º. Ten rodzaj konstrukcji jest preferowany w przypadku budynków, których długość nie przekracza 20 metrów. Na wysokości taka konstrukcja nie powinna przekraczać 1/7 długości budynku. Jeśli konieczne jest zwiększenie wysokości kratownicy, to jej dolny pas powinien składać się z połamanych segmentów.
3. Ramy o całkowitym nachyleniu nie większym niż 15º. Z reguły, jeśli mówimy o tego rodzaju farmie, to jest ona wykonana w formie trapezu. Na podstawie przeznaczenia budynku, a także kąta ułożenia dachu, właściciel samodzielnie określa wysokość konstrukcji. Należy zacząć od wskaźników między 1/7 a 1/12 długości budynku. Rama dachu w formie trapezu wykonana jest z metalowych paneli, których długość powinna mieścić się w zakresie 1,5-2,5 metra. Jeśli rysunek kratownicy z rury profilowej nie przewiduje urządzenia Podwieszany sufit, to zamiast szelek można użyć kraty trójkątnej.

W zależności od kształtu kratownicy ze stalowych rur profilowych można podzielić na:

• proste;
• łukowaty;
• jednostronne i dwustronne.

Najpopularniejszym i najczęściej stosowanym rodzajem kratownic z profili stalowych są łukowe. Ich konstrukcja jest dość trwała i wydajna, dodatkowo taką farmę można pokryć arkuszami poliwęglanu. Aby jednak uzyskać jak najbardziej równomierne rozłożenie obciążenia na profilu kratownicy łukowej, należy dokładnie przeprowadzić obliczenia. Do budowy kratownic łukowych można stosować zarówno rury jednoprofilowe, jak i wstępnie zespawane.

Rysunek kratownicy profilu stalowego

Sporządzenie rysunku i obliczenie kratownicy z rury profilowej odbywa się zgodnie z następującą metodologią:

1. Przede wszystkim należy wykonać obliczenia planowanej lub rzeczywistej długości pomieszczenia, na przykład garażu, hangaru, stodoły lub letniego baldachimu z rury profilowej. Otrzymane dane będą brane pod uwagę przy obliczaniu wysokości gospodarstwa z profilu. Ale długość stalowej ramy może się różnić w zależności od kąta nachylenia dachu.
2. Następnym krokiem jest określenie, jaki kształt będzie używany profil. Wybór w dużej mierze zależy od cel funkcjonalny hangar, kąt nachylenia dachu, a także rodzaj pokrycia dachowego.
3. Po wykonaniu wszystkich pomiarów okaże się, czy będzie można przetransportować kratownicę na miejsce montażu, jeśli zostanie ona zmontowana na placu budowy.
4. Będziesz musiał również zadbać o wyposażenie mechanizmu do podnoszenia konstrukcji dachu, jeśli długość obiektu osiągnie wartości z przedziału 12-36 metrów.
5. Następnie parametry paneli obliczane są w oparciu o poziom przewidywanych obciążeń, jakim będzie poddawany budynek w sposób ciągły lub okresowy. W przypadku kratownicy o profilu trójkątnym nachylenie wyniesie 45º.
6. Na ostatnim etapie między węzłami kładzie się krok, a na podstawie uzyskanych danych wykonuje się rysunek przyszłej kratownicy z rury profilowej.

Zwróć uwagę, że aby uzyskać najbardziej poprawne obliczenia podczas przygotowywania rysunków łukowej kratownicy, lepiej jest użyć kalkulatora inżynierskiego. Ponadto opracowano specjalne programy komputerowe i algorytmy, które mają pomóc projektantom, dzięki czemu nie ma potrzeby ręcznego obliczania.

Jak obliczyć kratownicę o profilu łukowym

Aby przeanalizować metodologię obliczania kratownicy łukowej z rury profilowej, podamy przykład z określonymi liczbami.

Wydzielone sekcje farmy będą rozmieszczone w odległości 105 cm, z maksymalnym obciążeniem przypadającym na punkty węzłowe. W takim przypadku wysokość łuku nie będzie większa niż 3 metry. Ponadto pożądane jest wykonanie łuku o wysokości 1,5 m, co sprawi, że będzie on trwalszy, bezpieczniejszy i dość atrakcyjny z wyglądu. Długość kratownicy (L) wyniesie 6 metrów, a wysięgnik dolnego pasa (f) będzie miał 1,3 metra. W dolnej kondygnacji promień okręgu (r) będzie równy 4,1 metra, a kąt między promieniami α=105,9776º.

Aby obliczyć długość profilu dla dolnej kondygnacji, posługujemy się wzorem:

mn=π×Rα/180, gdzie

mn - długość profilu dla dolnej kondygnacji;

R jest promieniem okręgu;

π jest wartością stałą.

W ten sposób otrzymujemy następujące obliczenie:

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

W tym przypadku w pasie dolnym odstęp między punktami narożnymi będzie wynosił 55,1 cm, ale dla skrajnych odcinków po obu stronach pasa krok należy określić niezależnie. Możesz użyć zaokrąglonej wartości 55 cm, jednak w każdym przypadku niepożądane jest zwiększanie długości kroku.

Jeśli do budowy wymagana jest kratownica profilowa mały rozmiar, wtedy możesz ograniczyć się do liczby przęseł 8-16 sztuk. Jeśli weźmiemy mniejszą liczbę przęseł, wówczas panele osiągną długość 95,1 cm z krokiem między pasami w granicach 87-90 cm, przy największej liczbie segmentów krok będzie wynosił 40-45 cm.

Wskazówki dotyczące obliczania profilu gospodarstwa

Do właściwy wybór profil, zwłaszcza jeśli będzie stosowany w dużych konstrukcjach, należy zacząć od wskaźników SNiP:

• 07-85 - informacja o charakterze zależności między ciężarem elementów konstrukcyjnych konstrukcji a wpływem obciążeń śniegiem;
• P-23-81 - kolejność pracy ze stalowymi rurami profilowymi.

Dla jasności rozważ prawdziwy przykład obliczenia dla kratownicy jednospadowej z rury profilowej. Powstanie baldachim o wymiarach 4,7×9 metrów. W części frontowej powinien opierać się na słupach wsporczych, a część tylna będzie mocowana na budynku mieszkalnym. Budynek będzie zlokalizowany na Terytorium Krasnodarskim, gdzie poziom obciążenia śniegiem zimowy czas wynosi 84 kg/m2. Całkowite nachylenie konstrukcji wyniesie tylko 8 stopni.

Każdy z regałów będzie miał wysokość 2,2 metra i wagę około 150 kg. W takim przypadku obciążenie ich osiągnie 1100 kg. W takim przypadku nie są dopuszczalne ani okrągłe, ani owalne rury profilowe. Musisz użyć kwadratowych produktów profilowanych 45 mm o grubości ścianki 4 mm.

Alternatywnie, konstrukcja kratownicy może być nieznacznie zmodyfikowana przez dodanie 2 równoległych pasów z ukośną kratą pomiędzy nimi, w którym to przypadku można zrezygnować z profili o ściance 3 mm i przekroju 25 mm. Wysokość kratownicy 40 cm polega na zastosowaniu profilowanych rur o przekroju 35 mm i ścianach 4 mm.

Stosunek przekroju profilu do grubości ścianki w zależności od obciążenia można znaleźć w GOST 30245.

Aby profile kratownic łukowych były bezpieczne dla środowiska i niezawodne, muszą być wykonane z wysokiej jakości materiału, najlepiej ze stali stopowej z wystarczającą zawartością węgla.

Podczas opracowywania projektu metalowa kratownica warto zwrócić uwagę na szereg niuansów:

• w celu zmniejszenia całkowitego ciężaru metalowej kratownicy można podczas budowy hangaru zainstalować kraty pomocnicze - opcja dopuszczalna, jeśli nachylenie dachu jest wystarczająco małe;
• złamany kształt dolnego pasa pomoże znacznie zmniejszyć wagę konstrukcji przy średnim kącie nachylenia;
• Wytrzymałość dachu można zapewnić, umieszczając kratownice w odstępach nie większych niż 175 cm.

Montaż i spawanie kratownic z profilowanych rur metalowych musi odbywać się zgodnie z następującymi normami:

1. W celu mocnego połączenia wszystkich elementów konstrukcyjnych konstrukcji zastosowano podwójne narożniki i pinezki.
2. W dolnym pasie do spawania elementów zastosowano równoboczne narożniki.
3. W przypadku górnego pasa kratownicy do spawania stosuje się dwuteowniki. Są mocowane od końca do końca po najmniejszych bokach, o różnej długości.
4. Aby obciążenie było równomiernie rozłożone w całej konstrukcji, stosuje się sparowane kanały i płyty okładzinowe. Z reguły tę technikę stosuje się, gdy trzeba wydłużyć czaszę.
5. Wszystkie spoiny należy dokładnie sprawdzić po zakończeniu pracy. Potem możesz posprzątać.
6. Jeśli to konieczne, na koniec farma jest malowana masą antykorozyjną. Jeśli profil jest wykonany ze stali stopowej, nie trzeba go malować.

Tak więc w przypadku wielu budynków o przeznaczeniu gospodarczym lub przemysłowym kratownice często wykonuje się z rur profilowanych. Ze względu na znaczną złożoność i pracochłonność procesu obliczeniowego, projekt i wykonanie rysunku lepiej powierzyć profesjonalistom.

Obecnie kratownice z rur profilowych są uważane za idealne rozwiązanie do budowy garażu, budynku mieszkalnego i budynków gospodarczych. Te solidne i trwałe konstrukcje są niedrogie, szybkie w budowie i poradzi sobie z nimi każdy, kto ma odrobinę umiejętności matematycznych, cięcia i spawania.

A jak wybrać odpowiedni profil, obliczyć farmę, zrobić w niej zworki i zainstalować, powiemy ci teraz szczegółowo. W tym celu przygotowaliśmy dla Ciebie szczegółowe warsztaty tworzenia takich gospodarstw, samouczki wideo i cenne wskazówki od naszych ekspertów!

Czym więc jest farma? Jest to struktura, która łączy podpory w jedną całość. Innymi słowy gospodarstwo należy do prostych obiektów architektonicznych, wśród cennych zalet, które wyróżniamy: wysoką wytrzymałość, doskonałe parametry użytkowe, niski koszt oraz dobrą odporność na odkształcenia i obciążenia zewnętrzne.

Ze względu na to, że takie kratownice mają dużą nośność, umieszcza się je pod dowolnymi pokryciami dachowymi, niezależnie od ich wagi.

Zastosowanie w budowie kratownic metalowych z nowych lub prostokątnych profili zamkniętych jest uważane za jedno z najbardziej racjonalnych i konstruktywnych rozwiązań. I nie bez powodu:

1. Główny sekret tkwi w oszczędnościach dzięki racjonalnemu kształtowi profilu i połączeniu wszystkich elementów kraty.
2. Kolejną cenną zaletą rur profilowych do zastosowania w ich produkcji kratownic jest równa stabilność w dwóch płaszczyznach, doskonałe usprawnienie i łatwość użytkowania.
3. Przy całej swojej niskiej wadze takie kratownice mogą wytrzymać poważne obciążenia!

Więźby dachowe różnią się kształtem pasów, rodzajem przekroju prętów oraz rodzajem kratownic. Przy odpowiednim podejściu możesz samodzielnie spawać i instalować kratownicę z rury profilowej o dowolnej złożoności! Nawet ten:

Etap II. Uzyskujemy profil jakości

Tak więc przed zaprojektowaniem przyszłych gospodarstw musisz najpierw zdecydować o tak ważnych punktach:

• kontury, wielkość i kształt przyszłego dachu;
• materiał do produkcji górnych i dolnych pasów kratownicy, a także jej kraty;

Zapamiętaj jednego prosta rzecz rzecz: rama z rury profilowej ma tak zwane punkty równowagi, które są ważne dla stabilności całej kratownicy. I bardzo ważne jest, aby wybrać wysokiej jakości materiał do tego ładunku:

Farmy budowane są z rury profilowej o takich typach przekrojów: prostokątnej lub kwadratowej. Te są wydawane różne rozmiary przekrój i średnica, o różnych grubościach ścianek:

• Polecamy te, które są sprzedawane specjalnie do małych budynków: mają długość do 4,5 metra i przekrój 40x20x2 mm.
• Jeśli będziesz robić farmy dłuższe niż 5 metrów, wybierz profil o parametrach 40x40x2 mm.
• Do budowy dachu budynku mieszkalnego na pełną skalę potrzebne będą rury profilowe o następujących parametrach: 40x60x3 mm.

Stabilność całej konstrukcji jest wprost proporcjonalna do grubości profilu, dlatego nie używaj rur do produkcji kratownic, które są przeznaczone tylko do spawania stojaków i ram - oto inne cechy. Zwróć także uwagę na metodę wykonania produktu: przez zgrzewanie elektryczne, formowanie na gorąco czy formowanie na zimno.

Jeśli podejmiesz się samodzielnego wykonania takich kratownic, weź półfabrykaty o przekroju kwadratowym - najłatwiej z nimi pracować. Uzyskaj kwadratowy profil o grubości 3-5 mm, który będzie wystarczająco mocny i zbliżony swoimi właściwościami do metalowych prętów. Ale jeśli zrobisz farmę tylko dla daszka, możesz dać pierwszeństwo bardziej budżetowej opcji.

Podczas projektowania należy wziąć pod uwagę obciążenia śniegiem i wiatrem w Twojej okolicy. W końcu przy wyborze profilu (pod względem obciążenia) duże znaczenie ma kąt nachylenia kratownic:

Możesz dokładniej zaprojektować kratownicę z rury profilowej za pomocą kalkulatorów online.

Zauważamy tylko, że prosty projekt kratownica z rury profilowej składa się z kilku pionowych słupków i poziomych poziomów, na których można przymocować krokwie dachowe. Możesz kupić taką ramę gotową na własną rękę, nawet na zamówienie w dowolnym mieście w Rosji.

Etap III. Obliczamy naprężenia wewnętrzne wiązarów

Najważniejszym i odpowiedzialnym zadaniem jest prawidłowe obliczenie kratownicy z rury profilowej i wybór pożądanego formatu kraty wewnętrznej. Aby to zrobić, potrzebujemy kalkulatora lub innego podobnego oprogramowania, a także niektórych danych tabelarycznych SNiP, które do tego:

• SNiP 2.01.07-85 (uderzenia, obciążenia).
• SNiP p-23-81 (dane dotyczące konstrukcji stalowych).

Jeśli to możliwe, przejrzyj te dokumenty.

Kształt i nachylenie dachu

Do jakiego konkretnego dachu potrzebna jest farma? Szopa, szczyt, kopuła, łukowata czy biodrowa? Najłatwiejszą opcją jest oczywiście wykonanie standardowego baldachimu. Ale możesz również samodzielnie obliczyć i wyprodukować dość złożone gospodarstwa:

Standardowe gospodarstwo składa się z: ważne elementy, podobnie jak górne i dolne pasy, zębatki, szelki i pomocnicze rozpórki, zwane również sprengelami. Wewnątrz kratownicy znajduje się system kratownicowy, do łączenia rur wykorzystywane są spawy, nity, specjalne sparowane materiały i szaliki.

A jeśli zamierzasz zrobić dach o skomplikowanym kształcie, to takie kratownice będą dla niej idealna opcja. Bardzo wygodnie jest wykonać je zgodnie z szablonem bezpośrednio na ziemi, a dopiero potem podnieść.

Najczęściej w budowie małej Chatka, garaż lub przebieralnia, stosuje się tzw. kratownice Polonso - specjalna konstrukcja kratownic trójkątnych połączonych zaciągnięciami, a dolny pas wychodzi tu podniesiony.

W rzeczywistości w tym przypadku, w celu zwiększenia wysokości konstrukcji, dolny cięciw jest łamany i wtedy jest to 0,23 długości lotu. Ponieważ wewnętrzna przestrzeń pokoju jest bardzo wygodna.

W sumie istnieją trzy główne opcje wykonania kratownicy, w zależności od nachylenia dachu:

• od 6 do 15°;
• od 15 do 20°;
• od 22 do 35°.

Jaka jest różnica, o którą pytasz? Na przykład, jeśli kąt konstrukcji jest mały, tylko do 15 °, racjonalne jest wykonanie kratownic w kształcie trapezu. Jednocześnie całkiem możliwe jest zmniejszenie ciężaru samej konstrukcji, przyjmując wysokość od 1/7 do 1/9 całkowitej długości lotu.

Tych. postępuj zgodnie z tą zasadą: im niższa waga, tym większa wysokość kratownicy. Ale jeśli mamy już złożony kształt geometryczny, to musisz wybrać inny rodzaj wiązarów i krat.

Rodzaje wiązarów i kształtów dachów

Oto przykład konkretnych kratownic dla każdego typu dachu (pojedynczego, podwójnego, złożonego):

Przyjrzyjmy się rodzajom gospodarstw:

• trójkątny kratownice to klasyka do wykonywania podstawy pod strome połacie dachowe lub wiaty. Przekrój rur dla takich gospodarstw należy dobierać z uwzględnieniem ciężaru materiałów dachowych, a także działania samego budynku. Kratownice trójkątne są dobre, ponieważ mają proste kształty, są łatwe do obliczenia i wykonania. Cenione są za pokrycia dachowe naturalne światło. Ale zwracamy również uwagę na wady: są to dodatkowe profile i długie pręty w środkowych segmentach kraty. Również tutaj będziesz musiał stawić czoła pewnym trudnościom przy spawaniu ostrych narożników referencyjnych.
• Następny widok to wielokątny farmy z rury profilowej. Są niezastąpione przy budowie dużych powierzchni. Ich spawanie ma już bardziej złożony kształt, dlatego nie są przeznaczone do lekkich konstrukcji. Ale takie kratownice wyróżniają się większą oszczędnością metalu i wytrzymałością, co jest szczególnie dobre w przypadku hangarów o dużych rozpiętościach.
• Jest również uważany za silny kratownica z równoległymi pasami. Takie gospodarstwo różni się od innych tym, że posiada wszystkie detale - powtarzające się, z tą samą długością prętów, pasów i krat. Oznacza to, że istnieje minimalna liczba połączeń, dlatego najłatwiej jest obliczyć i ugotować je z rury profilowej.
• Osobnym gatunkiem jest trapezowy jednospadowy kratownica podparta kolumnami. Taka farma jest idealna, gdy konieczne jest sztywne zamocowanie konstrukcji. Ma pochyłości (szelki) po bokach i nie ma długich prętów górnej skrzyni. Nadaje się do dachów, gdzie niezawodność jest szczególnie ważna.

Oto przykład wykonania kratownic z rury profilowej jako uniwersalnej opcji, która nadaje się do wszelkich budynków ogrodowych. Mówimy o trójkątnych farmach i pewnie już je widzieliście wiele razy:

Trójkątna kratownica z poprzeczką jest również dość prosta i nadaje się do budowy altan i przebieralni:

I tu łukowaty farmy są już znacznie trudniejsze w produkcji, choć mają szereg cennych zalet:

Twoim głównym zadaniem jest wyśrodkowanie metalowych elementów kratownicy od środka ciężkości we wszystkich kierunkach, w prosty sposób, aby zminimalizować obciążenie i prawidłowo je rozłożyć.

Dlatego wybierz rodzaj gospodarstwa, który jest bardziej odpowiedni do tego celu. Oprócz wymienionych powyżej popularne są również kratownice nożycowe, asymetryczne, w kształcie litery U, dwuprzegubowe, kratownice z równoległymi pasami oraz kratownice strychowe z podporami i bez. Jak również widok na poddasze gospodarstwa:

Rodzaje krat i obciążenie punktowe

Będziesz zainteresowany, aby wiedzieć, co pewien projekt Kraty wewnętrzne kratownic są wybierane nie ze względów estetycznych, ale ze względów praktycznych: kształtu dachu, geometrii stropu i obliczania obciążeń.

Musisz zaprojektować swoją farmę w taki sposób, aby wszystkie siły były skoncentrowane konkretnie w węzłach. Wtedy nie będzie momentów zginających w pasach, stężeniach i kratownicach - będą działać tylko przy ściskaniu i rozciąganiu. A potem przekrój takich elementów zmniejsza się do niezbędne minimum jednocześnie znacznie oszczędzając materiał. A samą farmę, do wszystkiego, co można łatwo zrobić przegubowe.

W przeciwnym razie siła rozłożona na pręty będzie stale działać na kratownicę i oprócz całkowitego naprężenia pojawi się moment zginający. I tutaj ważne jest prawidłowe obliczenie maksymalnych wartości gięcia dla każdego pojedynczego pręta.

Wówczas przekrój takich prętów powinien być większy niż gdyby sama kratownica była obciążona siłami punktowymi. Podsumowując: gospodarstwa, w których rozłożony ładunek działa równomiernie, składa się z krótkich elementów z przegubowymi węzłami.

Zobaczmy, jaka jest zaleta tego lub innego rodzaju kraty pod względem rozkładu obciążenia:

• trójkątny Systemy kratowe są zawsze stosowane w kratownicach z równoległymi pasami i kratownicami trapezowymi. Jego główną zaletą jest to, że daje najmniejszą całkowitą długość kraty.
• Przekątna system jest dobry przy niskich wysokościach kratownicy. Ale zużycie materiału na to jest znaczne, ponieważ tutaj cała ścieżka wysiłku przechodzi przez węzły i pręty sieci. Dlatego przy projektowaniu ważne jest, aby ułożyć maksymalnie pręty, aby długie elementy były rozciągnięte, a stojaki ściśnięte.
• Inna perspektywa - wiązana krata. Wykonywana jest w przypadku obciążenia górnego pasa, a także w przypadku konieczności skrócenia długości samej kraty. Tutaj zaletą jest zachowanie optymalnej odległości między elementami wszystkich konstrukcji poprzecznych, co z kolei pozwala na zachowanie normalnej odległości między biegami, co będzie praktycznym momentem montażu elementów dachu. Ale stworzenie takiej kraty własnymi rękami jest dość pracochłonnym zadaniem z dodatkowymi kosztami metalu.
• krzyżowy krata umożliwia jednoczesne rozłożenie obciążenia na farmie w obu kierunkach.
• Inny rodzaj siatki krzyż gdzie zastrzały są mocowane bezpośrednio do ściany kratownicy.
• I w końcu półprzekątna I rombowy kraty, najbardziej sztywne z wymienionych. Tutaj dwa systemy aparatów ortodontycznych oddziałują jednocześnie.

Przygotowaliśmy dla Ciebie ilustrację, na której zebraliśmy wszystkie rodzaje kratownic i ich kratownic:

Oto przykład wykonania kratownicy trójkątnej:

Wykonanie kratownicy z ukośną kratą wygląda tak:

Nie można powiedzieć, że jeden z typów gospodarstw jest zdecydowanie lepszy lub gorszy od drugiego – każde z nich jest cenne ze względu na mniejsze zużycie materiałów, mniejszą wagę, nośność i sposób mocowania. Postać odpowiada za to, jaki schemat obciążenia będzie na nią działał. A waga kratownicy będzie bezpośrednio zależeć od rodzaju wybranej kraty, wygląd i pracochłonność jego produkcji.

Zwracamy również uwagę na tak niezwykłą wersję produkcji farmy, gdy sama staje się częścią lub wsparciem dla innej, drewnianej:

Etap IV. Produkujemy i montujemy farmy

Udzielimy Ci kilku cennych wskazówek, jak samodzielnie spawać takie farmy bez większych trudności bezpośrednio na Twojej stronie:

• Wariant pierwszy: możesz skontaktować się z fabryką, a oni wykonają na zamówienie wszystkie potrzebne pojedyncze elementy według Twojego rysunku, które będziesz musiał tylko zespawać na miejscu.
• Druga opcja: kup gotowy profil. Wtedy wystarczy osłonić wiązary od wewnątrz za pomocą desek lub sklejki, a pomiędzy nimi w razie potrzeby ułożyć izolację. Ale ta metoda będzie oczywiście kosztować drożej.

Oto na przykład dobry samouczek wideo, jak wydłużyć rurę przez spawanie i uzyskać idealną geometrię:

Oto również bardzo pomocny film o tym, jak ciąć rurę pod kątem 45°:

Tak więc teraz przechodzimy bezpośrednio do zgromadzenia samych gospodarstw. Poniższe instrukcje krok po kroku pomogą Ci sobie z tym poradzić:

• Krok 1: Najpierw przygotuj kratownice. Lepiej przyspawać je wcześniej bezpośrednio na ziemi.
• Krok 2. Zainstaluj wsporniki pionowe dla przyszłych gospodarstw. Konieczne jest, aby były naprawdę pionowe, więc przetestuj je za pomocą pionu.
• Krok 3. Teraz weź podłużne rury i przyspawaj je do słupków wsporczych.
• Krok 4 Podnieś kratownice i przyspawaj je do rur wzdłużnych. Następnie ważne jest, aby wyczyścić wszystkie złącza.
• Krok 5. Pomaluj gotową ramę specjalną farbą, po uprzednim jej oczyszczeniu i odtłuszczeniu. W takim przypadku zwróć szczególną uwagę na połączenia rur profilowych.

Z czym jeszcze borykają się ci, którzy prowadzą takie gospodarstwa w domu? Najpierw rozważ z góry stoły wsporcze, na których położysz kratownicę. daleko od Najlepszym sposobem rzuć go na ziemię - praca będzie bardzo niewygodna.

Dlatego lepiej jest umieścić małe mostki podporowe, które będą nieco szersze niż dolne i górne pasy kratownicy. Przecież zmierzysz ręcznie i włożysz swetry między pasy, a ważne jest, aby nie spadły na ziemię.

Następny ważny punkt: wiązary rur profilowych są ciężkie, dlatego będziesz potrzebować pomocy co najmniej jeszcze jednej osoby. Ponadto pomoc nie zaszkodzi w tak żmudnej i żmudnej pracy jak szlifowanie metalu przed gotowaniem.Pamiętaj też, że będziesz musiał dużo ciąć farmy na wszystkie elementy, dlatego radzimy kupić lub zbudować maszyna domowej roboty jak ten w naszej klasie mistrzowskiej. Oto jak to działa:

W ten sposób krok po kroku sporządzisz rysunek, obliczysz kratownicę, wykonasz półfabrykaty i zespawasz konstrukcję już na miejscu. Co więcej, będziesz mieć również resztki rur profilowanych w swoim zużyciu, dzięki czemu nie będziesz musiał niczego wyrzucać - wszystko to będzie potrzebne do drugorzędnych części zadaszenia lub hangaru!

Etap V. Czyścimy i malujemy gotowe wiązary

Po zamontowaniu wiązarów w ich stałym miejscu, koniecznie pokryj je środkami antykorozyjnymi i pomaluj farbami polimerowymi. Idealna do tego celu farba, która jest trwała i odporna na promieniowanie ultrafioletowe:

To wszystko, farma rur profilowych jest gotowa! Pozostają tylko prace wykończeniowe polegające na poszyciu wiązarów od wewnątrz wraz z wykończeniem, a od zewnątrz z pokryciem dachowym:

Uwierz mi, zrobienie metalowej kratownicy z rury profilowej dla ciebie naprawdę nie będzie świetna robota. Ogromną rolę odgrywa dobrze zaprojektowany rysunek, wysokiej jakości spawanie kratownicy z rury profilowej oraz chęć zrobienia wszystkiego poprawnie i dokładnie.

Obliczanie konstrukcji metalowych stało się przeszkodą dla wielu budowniczych. Na przykładzie najprostszych kratownic do daszka ulicznego powiemy Ci, jak poprawnie obliczyć obciążenia, a także podzielimy się proste sposoby samodzielny montaż bez użycia drogiego sprzętu.

Ogólna metodologia obliczeń

Kratownice są stosowane tam, gdzie użycie solidnej belki nośnej jest niepraktyczne. Konstrukcje te charakteryzują się mniejszą gęstością przestrzenną, przy zachowaniu stabilności, aby odbierać uderzenia bez deformacji dzięki prawidłowemu rozmieszczeniu części.

Konstrukcyjnie kratownica składa się z zewnętrznego pasa i elementów wypełniających. Istota działania takiej sieci jest dość prosta: ponieważ każdy poziomy (warunkowo) element nie może wytrzymać pełnego obciążenia z powodu niewystarczająco dużego przekroju, dwa elementy znajdują się w taki sposób na osi głównego oddziaływania (grawitacji) aby odległość między nimi zapewniała wystarczająco duży przekrój całej konstrukcji. Można to jeszcze prościej wytłumaczyć w następujący sposób: z punktu widzenia przyjmowania obciążeń kratownica jest traktowana tak, jakby była wykonana z materiału litego, natomiast wypełnienie zapewnia wystarczającą wytrzymałość, opartą jedynie na obliczonym przyłożonym ciężarze.

Konstrukcja kratownicy z rury profilowej: 1 - pas dolny; 2 - szelki; 3 - stojaki; 4 - pas boczny; 5 - górny pas

Takie podejście jest niezwykle proste i często w zupełności wystarcza do budowy prostych konstrukcji metalowych, jednak zużycie materiału przy przybliżonej kalkulacji okazuje się niezwykle wysokie. Bardziej szczegółowe rozważenie istniejących wpływów pomaga zmniejszyć zużycie metalu o 2 lub więcej razy, a takie podejście będzie najbardziej przydatne dla naszego zadania - zaprojektowania lekkiej i dość sztywnej kratownicy, a następnie jej zmontowania.

Główne profile gospodarstw dla baldachimu: 1 - trapezowy; 2 - z równoległymi pasami; 3 - trójkątny; 4 - łukowaty

Powinieneś zacząć od zdefiniowania ogólnej konfiguracji farmy. Zwykle ma profil trójkątny lub trapezowy. Dolny element pasa umieszczony jest głównie poziomo, górny jest pochylony, zapewniając prawidłowe nachylenie systemu dachowego. Przekrój i wytrzymałość elementów pasa należy dobrać tak, aby konstrukcja mogła wytrzymać swój ciężar przy istniejącym systemie nośnym. Następnie w dowolnej ilości dodawane są pionowe zworki i wiązania ukośne. Projekt musi być wyświetlony na szkicu, aby zwizualizować mechanikę interakcji, wskazując rzeczywiste wymiary wszystkich elementów. Wtedy do gry wkracza Her Majesty Physics.

Wyznaczanie działań łączonych i reakcji wspierających

Z sekcji statycznej szkolnego kursu mechaniki weźmiemy dwa kluczowe równania: równowagę sił i momentów. Wykorzystamy je do obliczenia reakcji podpór, na których ułożona jest belka. Dla uproszczenia obliczeń przyjmiemy, że podpory są przegubowe, czyli nie posiadają sztywnych połączeń (osadzenia) w miejscu styku z belką.

Przykład kratownicy metalowej: 1 - kratownica; 2 - belki łatowe; 3 - zadaszenie

Na szkicu należy najpierw zaznaczyć krok listwy systemu dachowego, ponieważ to w tych miejscach powinny znajdować się punkty koncentracji przyłożonego obciążenia. Zwykle w punktach przyłożenia obciążenia znajdują się węzły zbieżności stężeń, dzięki czemu łatwiej jest obliczyć obciążenie. Znając całkowity ciężar dachu i liczbę wiązarów w daszku nietrudno obliczyć obciążenie jednej wiązaru, a współczynnik jednorodności powłoki określi, czy przyłożone siły w punktach koncentracji będą równe, czy będą się różnić . To ostatnie, nawiasem mówiąc, jest możliwe, jeśli w pewnej części czaszy jeden materiał powłokowy zostanie zastąpiony innym, jest drabina przechodnia lub na przykład obszar z nierównomiernie rozłożonym obciążeniem śniegiem. Również oddziaływanie na różne punkty kratownicy będzie nierównomierne, jeśli jej belka górna będzie miała zaokrąglenie, w tym przypadku punkty przyłożenia siły muszą być połączone segmentami, a łuk należy traktować jako linię przerywaną.

Kiedy wszystkie działające siły zostaną przyłożone do szkicu kratownicy, przystępujemy do obliczenia reakcji podporowej. W odniesieniu do każdego z nich farmę można przedstawić jedynie jako dźwignię z odpowiednią ilością wpływów na nią. Aby obliczyć moment siły w punkcie podparcia, należy pomnożyć obciążenie w każdym punkcie w kilogramach przez długość ramienia przyłożenia tego obciążenia w metrach. Pierwsze równanie mówi, że suma uderzeń w każdym punkcie jest równa reakcji podpory:

• 200 1,5 + 200 3 + 200 4,5 + 100 6 \u003d R 2 6 - równanie równowagi momentów względem węzła ale, gdzie 6 m to długość ramienia)
• R 2 \u003d (200 1,5 + 200 3 + 200 4,5 + 100 6) / 6 \u003d 400 kg

Drugie równanie określa równowagę: suma reakcji dwóch podpór będzie dokładnie równa przyłożonemu ciężarowi, to znaczy znając reakcję jednej podpory, możesz łatwo znaleźć wartość dla drugiej:

• R 1 + R 2 \u003d 100 + 200 + 200 + 200 + 100
• R1 = 800 - 400 = 400 kg

Ale nie popełnij błędu: tutaj obowiązuje zasada dźwigni, więc jeśli kratownica ma znaczne wysunięcie poza jedną z podpór, to obciążenie w tym miejscu będzie większe proporcjonalnie do różnicy odległości od środka masy do obsługuje.

Obliczanie siły różnicowej

Przechodzimy od ogółu do szczegółu: teraz konieczne jest ustalenie ilościowej wartości sił działających na każdy element gospodarstwa. W tym celu wyliczamy każdy segment pasa i wkładki wypełniające na liście, a następnie traktujemy każdy z nich jako zrównoważony system płaski.

Dla wygody obliczeń każdy łączący węzeł kratownicy można przedstawić jako diagram wektorowy, w którym wektory działania leżą wzdłuż osi podłużnych elementów. Wszystko, co jest potrzebne do obliczeń, to znać długość segmentów zbiegających się w węźle i kąty między nimi.

Należy zacząć od węzła, dla którego podczas obliczania reakcji podpory ustalono maksymalną możliwą liczbę znanych wartości. Zacznijmy od skrajnego elementu pionowego: równanie równowagi dla niego mówi, że suma wektorów zbieżnych obciążeń jest równa zero, odpowiednio przeciwdziałanie sile grawitacji działającej wzdłuż osi pionowej jest równoważne reakcji podporowej, równej w wielkości, ale przeciwnie w znaku. Należy zauważyć, że uzyskana wartość jest tylko częścią całkowitej reakcji podporowej działającej dla danego węzła, reszta obciążenia spadnie na poziome części pasa.

Węzeł b

• -100 + S 1 = 0
• S 1 = 100 kg

Następnie przejdźmy do skrajnego dolnego węzła narożnego, w którym zbiegają się pionowe i poziome segmenty pasa, a także skośny zastrzał. W poprzednim akapicie obliczono siłę działającą na segment pionowy - jest to ciężar nacisku i reakcja podpory. Siłę działającą na element pochyły wylicza się z rzutu osi tego elementu na oś pionową: od reakcji podporowej odejmujemy efekt grawitacji, a następnie wynik „czysty” dzielimy przez sin kąta, pod jakim stężenie jest nachylony do poziomu. Obciążenie elementu poziomego również znajduje się na podstawie rzutu, ale już na osi poziomej. Uzyskane obciążenie elementu pochylonego mnożymy przez cos kąta pochylenia stężenia i otrzymujemy wartość uderzenia na skrajny odcinek poziomy pasa.

Węzeł a

• -100 + 400 - sin (33,69) S 3 \u003d 0 - równanie równowagi dla osi w
• S 3 \u003d 300 / grzech (33,69) \u003d 540,83 kg - pręt 3 sprężony
• -S 3 cos (33,69) + S 4 \u003d 0 - równanie równowagi na osi x
• S 4 \u003d 540,83 cos (33,69) \u003d 450 kg - pręt 4 rozciągnięty

Zatem, sukcesywnie przemieszczając się od węzła do węzła, należy obliczyć siły działające w każdym z nich. Należy pamiętać, że przeciwnie skierowane wektory działania ściskają pręt i odwrotnie, rozciągają go, jeśli są skierowane przeciwnie do siebie.

Definicja sekcji elementów

Gdy znane są wszystkie działające obciążenia kratownicy, nadszedł czas na określenie przekroju elementów. Nie musi być jednakowy dla wszystkich części: taśma jest tradycyjnie wykonana z produktów walcowanych o większym przekroju niż części wypełniające. Zapewnia to margines bezpieczeństwa projektu.

gdzie: F tr - obszar Przekrój rozciągnięta część; n- siła od obciążeń projektowych; Ry γ s

Jeśli wszystko jest stosunkowo proste z obciążeniami zrywającymi dla części stalowych, wówczas obliczenia ściśniętych prętów wykonuje się nie dla wytrzymałości, ale dla stabilności, ponieważ wynik końcowy jest ilościowo mniejszy i odpowiednio jest uważany za wartość krytyczną. Możesz to obliczyć za pomocą kalkulatora online lub możesz to zrobić ręcznie, po wcześniejszym ustaleniu współczynnika redukcji długości, który określa, na jakim odcinku długości całkowitej wędka jest w stanie ugiąć się. Współczynnik ten zależy od sposobu mocowania krawędzi pręta: dla zgrzewania końcowego jest jeden, aw obecności „idealnie” sztywnych szali może zbliżyć się do 0,5.

gdzie: F tr jest polem przekroju skompresowanej części; n- siła od obciążeń projektowych; φ jest współczynnikiem wyboczenia elementów ściskanych (określonym zgodnie z tabelą); Ry jest nośnością obliczeniową materiału; γ s— współczynnik warunków pracy.

Musisz także znać minimalny promień bezwładności, zdefiniowany jako Pierwiastek kwadratowy z ilorazu dzielenia osiowego momentu bezwładności przez pole przekroju. Moment osiowy zależy od kształtu i symetrii przekroju, lepiej jest wziąć tę wartość z tabeli.

gdzie: ja x jest promieniem bezwładności przekroju; Jx jest osiowym momentem bezwładności; F tr jest polem przekroju.

Zatem dzieląc długość (z uwzględnieniem współczynnika redukcji) przez minimalny promień bezwładności, można uzyskać ilościową wartość elastyczności. Dla pręta stabilnego obowiązuje warunek, że iloraz obciążenia podzielonego przez pole przekroju poprzecznego nie powinien być mniejszy niż iloczyn dopuszczalnego obciążenia ściskającego i współczynnika wyboczenia, który jest określony wartością podatności konkretny pręt i materiał, z którego został wykonany.

gdzie: lx- szacunkowa długość w płaszczyźnie gospodarstwa; ja x jest minimalnym promieniem bezwładności przekroju wzdłuż osi x; ja tak- szacunkowa długość od płaszczyzny kratownicy; ja ty jest minimalnym promieniem bezwładności przekroju wzdłuż osi y.

Należy pamiętać, że w obliczeniach skompresowanego pręta pod kątem stabilności wyświetlana jest cała istota pracy farmy. Jeżeli przekrój elementu jest niewystarczający, co nie pozwala na zapewnienie jego stabilności, mamy prawo dodać cieńsze połączenia poprzez zmianę systemu mocowania. To komplikuje konfigurację kratownicy, ale pozwala osiągnąć większą stabilność przy mniejszej wadze.

Produkcja części dla gospodarstwa

Dokładność montażu farmy jest niezwykle ważna, ponieważ wszystkie obliczenia przeprowadziliśmy metodą diagramów wektorowych, a wektor, jak wiadomo, może być tylko absolutnie prosty. Dlatego najmniejsze naprężenia wynikające ze zniekształceń spowodowanych niewłaściwym spasowaniem elementów sprawią, że kratownica będzie wyjątkowo niestabilna.

Najpierw musisz określić wymiary detali paska zewnętrznego. Jeśli z dolną belką wszystko jest dość proste, to aby znaleźć długość górnej, możesz użyć twierdzenia Pitagorasa lub trygonometrycznego stosunku boków i kątów. Ten ostatni jest preferowany podczas pracy z materiałami, takimi jak stal kątowa i rura kształtowa. Jeśli znany jest kąt nachylenia kratownicy, można go zastosować jako korektę podczas przycinania krawędzi części. Prawe naroża pasa łączymy przez docięcie pod kątem 45°, skośne - dodając kąt nachylenia do 45° z jednej strony złącza i odejmując go z drugiej.

Szczegóły wypełnienia są wycinane analogicznie do elementów paska. Głównym haczykiem jest to, że farma jest ściśle zunifikowanym produktem, dlatego do jej produkcji wymagane jest precyzyjne uszczegółowienie. Podobnie jak przy obliczaniu oddziaływań, każdy element należy rozpatrywać indywidualnie, określając kąty zbieżności i odpowiednio kąty podcięcia krawędzi.

Dość często farmy mają promień. Takie konstrukcje mają bardziej złożoną metodę obliczeniową, ale większą wytrzymałość konstrukcyjną ze względu na bardziej równomierne postrzeganie obciążeń. Nie ma sensu robić zaokrąglonych elementów wypełniających, ale w przypadku szczegółów pasa jest to całkiem odpowiednie. Zazwyczaj kratownice łukowe składają się z kilku segmentów, które łączą się na zbieżności stężeń wypełniających, co należy uwzględnić podczas projektowania.

Montaż na sprzęcie czy spawanie?

Podsumowując, fajnie byłoby nakreślić praktyczną różnicę między sposobami montażu kratownicy przez spawanie a zastosowaniem połączeń rozłącznych. Należy zacząć od tego, że wiercenie otworów pod śruby lub nity w korpusie elementu praktycznie nie ma wpływu na jego elastyczność, a zatem nie jest brane pod uwagę w praktyce.

Jeśli chodzi o sposób mocowania elementów kratownicy, stwierdziliśmy, że w obecności szalików długość odcinka pręta, który można zginać, ulega znacznemu skróceniu, dzięki czemu można zmniejszyć jego przekrój. Jest to zaleta montażu kratownicy na szalikach, które są mocowane z boku elementów kratownicy. W tym przypadku nie ma dużej różnicy w sposobie montażu: gwarantuje się, że długość spoin będzie wystarczająca do wytrzymania naprężeń skupionych w węzłach.

Jeśli farma jest montowana poprzez łączenie elementów bez szalików, potrzebne są tutaj specjalne umiejętności. O wytrzymałości całej kratownicy decyduje jej najmniej wytrzymały węzeł, dlatego małżeństwo w spawaniu przynajmniej jednego z elementów może doprowadzić do zniszczenia całej konstrukcji. Przy niewystarczających umiejętnościach spawalniczych zaleca się montaż na śrubach lub nitach za pomocą zacisków, wsporników narożnych lub nakładek. W takim przypadku mocowanie każdego elementu do węzła musi odbywać się co najmniej w dwóch punktach.

Konstrukcje metalowe składające się z prętów kratowych i rury profilowej nazywane są kratownicami. Do produkcji używana jest para materiałów, połączona specjalnymi szalikami. Do montażu takiej konstrukcji stosuje się głównie spawanie, ale czasami stosuje się nitowanie.

Farma pomaga zablokować wszelkie przęsła. Długość nie ma tak naprawdę znaczenia. Ale aby prawidłowo wykonać taką instalację, wymagane są kompetentne obliczenia. Jeśli prace spawalnicze są wykonane z wysoką jakością, a plan jest wykonany bez błędów, pozostaje tylko dostarczyć zestawy rur na górę. Następnie zainstaluj je zgodnie z górną uprzężą, ściśle według znaczników.

Zadaszenia mogą być wykonane z różnych materiałów:

• Drewno;
• Beton;
• aluminium;
• Tworzywa sztuczne.

Jednak w większości przypadków rama kratownicy wykonana jest ze specjalnej rury profilowej. Ta pusta konstrukcja różni się od innych dużą wytrzymałością, a jednocześnie lekkością. Przekrój takiej rury może być:

1. Prostokąt;
2. kwadrat;
3. owalny;
4. Wielościan.

Do kratownic spawalniczych najczęściej używają przekroju prostokątnego lub kwadratowego. Taki profil jest mniej pracochłonny w obróbce.

Maksymalne obciążenia, jakie może wytrzymać rura, zależą od kilku czynników:

• grubość ściany;
• rodzaj stali;
• Metoda przygotowania.

Profil metalowe rury wykonane są ze specjalnej stali konstrukcyjnej (1-3ps/sp, 1-2ps(sp)). Czasami, gdy zachodzą pewne okoliczności, stosuje się stal ocynkowaną lub stopy niskostopowe.

Rury o małym przekroju dostępne są w długościach 6 metrów. Długość dużych odcinków sięga 12 metrów. Średnica rury może być bardzo różna. Za minimum uważa się:

• 10x10x1mm;
• 15x15x1,5 mm.

Im grubsza ściana, tym wyższa wytrzymałość profilu. Na przykład produkty o bardzo dużych wymiarach (300x300x12 mm) wykorzystywane są głównie do budowy budynków przemysłowych.

Wymiary części ramy

Daszki o niewielkich rozmiarach, których szerokość jest mniejsza niż 4,5 metra, wykonane są z rury profilowej o wymiarach 40x20x2 mm.

Przy szerokości około 5,5 m rzemieślnicy zalecają zainstalowanie rury o przekroju 40x40x2 mm.

Jeśli długość czaszy ma duże rozmiary, zaleca się stosowanie rur:

• 40x40x3mm;
• 60x30x2mm.

Na co zwracać uwagę przy obliczaniu

Zanim zaczniesz obliczać przekrój rury, musisz określić optymalny rodzaj dachu. Na wybór mają wpływ jego wymiary, kąt nachylenia dachu oraz kontur pasów.

Powyższe elementy zależą od kilku warunków:

• Funkcjonalność budynku;
• Z jakiego materiału są wykonane podłogi?
• Kąt dachu.

Następnie określane są wymiary rury. W zależności od kąta nachylenia dobierana jest długość. Gatunek materiału, z którego zostanie wykonana zakładka, wpływa na określenie wysokości.

Wymiary rur zależą również od sposobu transportu i całkowitej masy całej konstrukcji metalowej.

W przypadku, gdy obliczenia kratownicy z rury profilowej ustaliły, że długość przekroczy 36 metrów, należy dodatkowo obliczyć windę konstrukcyjną.

Następnie określane są wymiary paneli. Wszystkie obliczenia opierają się na wartości obciążenia, jakie musi wytrzymać konstrukcja. W przypadku dachu trójkątnego skos powinien sięgać 45 stopni.

Obliczenia kończy się określeniem dokładnej odległości między elementami konstrukcji metalowej od rury profilowej.

Trudno dokładnie zaplanować wszystko w liczbach bez specjalnej wiedzy. Dlatego lepiej zwrócić się do profesjonalistów, którzy przeprowadzą to na komputerze. Zawsze gwarantują wysoką jakość swoich usług.

Przed przystąpieniem do budowy warto ponownie sprawdzić wszystkie obliczenia, biorąc pod uwagę maksymalne obciążenie, jakie może doświadczyć konstrukcja.

Oprócz wykonanych obliczeń jakość instalacji zależy od poprawności i dokładności planowanych rysunków.

Darmowe programy do obliczeń

Strona http://rama.sopromat.org/2009/?gmini=off oferuje możliwość obliczenia farmy za pomocą programu online, przy użyciu metody elementów skończonych. Z tego kalkulatora mogą korzystać studenci i inżynierowie. Program posiada przejrzysty interfejs, który pomoże Ci szybko wykonać niezbędne czynności. Obliczenia można wykonać również częściowo darmowy program na stronie http://sopromatguru.ru/raschet-balki.php

W jakiej kolejności wykonywane są prace?

Aby zmontować ramę, musisz skorzystać z usług doświadczonego spawacza. Montaż farmy uważany jest za bardzo odpowiedzialny biznes. Konieczne jest umiejętne gotowanie i zrozumienie technologii spawania w gospodarstwie.

Bardzo ważne jest, aby dokładnie wiedzieć, które węzły najlepiej zamontować na dole, a następnie podnieść i przymocować do podpór. Aby pracować z ciężką konstrukcją, będziesz musiał użyć specjalnego sprzętu.

• Po pierwsze, witryna jest oznaczona;
• Osadzone części są montowane;
• Trwa montaż podpór pionowych.

Dość często metalowe rury są opuszczane do wykopu, a następnie zalewane betonem. Pion sprawdza pionowość instalacji. Aby kontrolować równoległość, linka jest przeciągana między ostatnimi słupkami. Cała reszta jest ustawiana zgodnie z otrzymaną linią.

Poprzez spawanie rury wzdłużne są spawane do podpór.

Części gospodarstwa są spawane na ziemi. Pasy konstrukcji połączone są bluzami i specjalnymi szelkami. Następnie gotowe bloki wznoszą się na określoną wysokość. Są one przyspawane do ułożonych rur, w miejscach montażu podpór pionowych.

Wzdłużne zworki są przyspawane między kratownicami bezpośrednio wzdłuż zbocza, dzięki czemu można je naprawić pokrycia dachowe. Otwory montażowe są wstępnie nawiercone w zworach.

Obszary łączące są dobrze oczyszczone. Dotyczy to zwłaszcza górnej części ramy, na którą następnie zostanie nałożony dach. Następnie wykonywana jest obróbka powierzchni profili. Wykonywane:

• czyszczenie;
• Odtłuszczanie;
• Elementarz;
• Kolorowanie.

Drzwi wejściowe i baldachim

Aby obliczyć wymiary baldachimu wspornikowego, należy wziąć pod uwagę wielkość ganku. Zgodnie z ustalonymi standardami rozmiar górnej platformy musi koniecznie przekraczać szerokość drzwi (1,5 razy). Przy szerokości wstęgi 900 mm okazuje się: 900 x 1,5 = 1350 mm. Powinna to być głębokość dachu znajdującego się nad wejściem. W takim przypadku szerokość czaszy powinna przekraczać szerokość stopni o 300 milimetrów po obu stronach.

Markizy wspornikowe najczęściej montowane są na całej powierzchni ganku. Muszą zamknąć schody. Liczba kroków wpływa na głębokość dachu. Średnia wartość jest określana zgodnie z ustalonymi normami SNiP: 250-320 mm. Do tego wymiaru dodawana jest wartość górnej platformy. Ponadto szerokość czaszy ma regulowaną wartość. Szerokość stopni mieści się w zakresie (800-1200 milimetrów), dodaje się do niej 300 mm z dwóch przeciwnych stron.

Obliczamy wymiary:

• Standardowa przyłbica wspornikowa - 900-1350 mm na 1400-1800 mm.
• Zadaszenie wspornikowe nad werandą, przykład obliczenia dla 3 stopni i podestu: głębokość (900/1350 + 3 * 250/320) = 1650 - 2410 mm, szerokość 800/1200 + 300 + 300 = 1400-1500 mm.

Jak obliczane są werandy?

Zazwyczaj takie konstrukcje znajdują się wzdłuż ściany budynku. Dla nich kilka rodzajów struktur pozostaje istotnych:

• Wsparcie belki;
• Konsola.

Najmniejsza głębokość to 1200 mm. 2000 mm jest uważane za idealne. Ta odległość odpowiada położeniu kolumny nośnej.

Obliczenie dachu według pionu będzie wyglądało jak 2000 + 300 mm. ale płaski dach bardziej odpowiedni dla obszarów, w których opady są minimalne.

Jeśli kąt nachylenia = 30 o. przylegająca do niego noga (głębokość daszka czaszy wzdłuż pionu) wynosi 2300 mm, drugi kąt to 60 o. Weźmy 2 nogi dla X, leży naprzeciw kąta 30 o. i zgodnie z twierdzeniem jest równa połowie przeciwprostokątnej, stąd przeciwprostokątna to 2 * X, podstawiamy dane do wzoru:

(2*X) 2 = 2300 2 + X 2

4*X2 - X2 = 5290000

X2 (4-1) = 5290000

3*X2 ​​= 5290000

X 2 \u003d 5290000. 3

X 2 \u003d 1763333, (3)

X \u003d √1763333, (3) \u003d 1327 mm - noga, która będzie przylegać do ściany domu.

Obliczanie przeciwprostokątnej (długość dachu ze spadkiem):

C 2 \u003d 1327 2 + 2300 2 \u003d 1763333 + 5290000 \u003d 7053333

С = √7053333 = 2656 mm

Stąd obliczamy całkowitą wysokość czaszy: 2000-2400 mm - jest to minimalna wysokość ergonomiczna, obliczamy biorąc pod uwagę nachylenie: 2000/2400 + 1327 = 3327/3737 mm - wysokość ściany czaszy w pobliżu Dom.

Jak obliczyć parking?

Zwykle instalowane są konstrukcje belkowe. Aby zrobić baldachim do swojego samochodu własnymi rękami, musisz najpierw wykonać rysunek, który powinien uwzględniać klasę samochodu. Szerokość parkingu musi być równa wielkości samochodu plus jeden metr po obu stronach. Jeśli będą parkować dwa samochody, należy wziąć pod uwagę odległość między nimi - 0,8 metra.

Przykład obliczenia zadaszenia dla samochodu klasy średniej, szerokość - 1600-1750 mm, długość - 4200-4500 mm:

1600/1750 + 1000 + 1000 = 3600/3750 mm - szerokość daszka;

4200/4500 + 300 +300 = 4800/5100 mm - ergonomiczna długość, aby opady nie zalewały terenu.

Obliczenie szerokości zadaszenia dla dwóch samochodów:

3600/3750 + 800 = 4400/4550 mm.

altanki

Zwykle taki baldachim powstaje w głębi osobistej fabuły. Konstrukcje te są instalowane na fundamencie, który może być:

• stos;
• kolumnowy;
• Taśma;
• Taflowy.

Na wybór rodzaju posadowienia ma wpływ wielkość konstrukcji, a także rodzaj gruntu. Te wartości muszą być pokazane na rysunku. Zainstalowana altana może mieć kilka rozmiarów:

• 3x4 metry;
• 4x4 metry;
• 4x6 metrów.

Aby samodzielnie obliczyć taki projekt, aby zaprojektować rysunek, należy wziąć pod uwagę kilka parametrów.

Aby jedna osoba mogła wygodnie odpocząć, potrzebne są 1,6-2 metry kwadratowe. metrów powierzchni podłogi.

W przypadku montażu grilla bezpośrednio pod baldachimem teren rekreacyjny powinien być oddzielony od niego wolną przestrzenią. Jego szerokość to 1000-1500 mm.

Szerokość wygodnego siedziska to 400-450 mm.

Rozmiar stołu 800x1200. Obliczenia przeprowadzane są dla jednej osoby (600 -800 mm). Dla dużej liczby osób rozmiar może osiągnąć 1200x2400 mm.

Kratownica to system zwykle prostych prętów, które są połączone ze sobą węzłami. Jest to konstrukcja niezmienna geometrycznie z połączeniami przegubowymi (w pierwszym przybliżeniu uważana za przegubową, gdyż sztywność węzłów nie wpływa znacząco na działanie konstrukcji).

Ze względu na to, że pręty podlegają tylko rozciąganiu lub ściskaniu, materiał kratownicy jest wykorzystywany w pełniej niż w belce pełnej. To sprawia, że ​​taki system jest ekonomiczny pod względem kosztów materiałowych, ale pracochłonny w produkcji, dlatego przy projektowaniu należy wziąć pod uwagę, że możliwość zastosowania kratownicy rośnie wprost proporcjonalnie do jego rozpiętości.

Farmy znajdują szerokie zastosowanie w budownictwie przemysłowym i cywilnym. Znajdują zastosowanie w wielu branżach budowlanych: powłoki budowlane, mosty, podpory linii energetycznych, wiadukty transportowe, dźwigi itp.

Urządzenie budowlane

Głównymi elementami wiązarów są pasy tworzące kontur wiązara oraz kratownica składająca się ze stojaków i szelek. Elementy te są połączone w węzłach za pomocą dochodzących lub węzłowych węzłów. Odległość między podporami nazywana jest przęsłem. Pasy kratownicy zwykle działają dla sił podłużnych i momentów zginających (podobnie jak w przypadku belek pełnych); kratownica przejmuje głównie siłę poprzeczną oraz środnik w belce.

W zależności od rozmieszczenia prętów kratownice dzielą się na płaskie (jeśli wszystko jest w tej samej płaszczyźnie) i przestrzenne. płaskie kratownice są w stanie dostrzec obciążenie tylko w stosunku do własnej płaszczyzny. dlatego muszą być przymocowane z ich płaszczyzny za pomocą krawatów lub innych elementów. Gospodarstwa przestrzenne są tworzone tak, aby odbierały ładunek w dowolnym kierunku, ponieważ tworzą sztywny układ przestrzenny.

Klasyfikacja według pasów i prętów

Do różnych rodzajów obciążeń są używane Różne rodzaje gospodarstwa. Istnieje wiele ich klasyfikacji, w zależności od różnych znaków.

Rozważ typy zgodnie z obrysem paska:

a - segmentowany; b - wielokątny; c - trapezowy; g - z równoległym układem pasów; d - i - trójkątne

Pasy kratownicy muszą odpowiadać obciążeniu statycznemu i rodzajowi obciążenia, który określa wykres momentu zginającego.

Zarysy pasów w dużej mierze determinują ekonomię gospodarstwa. Pod względem ilości użytej stali kratownica segmentowa jest najbardziej wydajna, ale też najtrudniejsza do wykonania.

W zależności od rodzaju systemu kratownicowego istnieją:

a - trójkątny; b - trójkątny z dodatkowymi stojakami; c - ukośna z rosnącymi nawiasami; g - przekątna z opadającymi nawiasami klamrowymi; d - kratownicowy; e - krzyż;

g - krzyż; h - rombowy; oraz - półprzekątna

Cechy obliczeń i projektowania kratownic rurowych

Do produkcji używa się stali o grubości 1,5 - 5 mm. Profil może być okrągły lub kwadratowy.

Profil rurowy do prętów ściskanych jest najbardziej wydajny pod względem zużycia stali ze względu na korzystne rozmieszczenie materiału względem środka ciężkości. Przy tym samym polu przekroju poprzecznego ma największy promień bezwładności w porównaniu z innymi rodzajami wyrobów walcowanych. Pozwala to zaprojektować pręty o najmniejszej elastyczności i zmniejszyć zużycie stali o 20%. Istotną zaletą rur jest również ich opływowość. Dzięki temu ciśnienie wiatru na takich farmach jest mniejsze. Rury są łatwe do czyszczenia i malowania. wszystko to sprawia, że ​​profil rurowy jest korzystny do stosowania w gospodarstwach.

Projektując kratownice, należy starać się wyśrodkować elementy w węzłach wzdłuż osi. Ma to na celu uniknięcie dodatkowego stresu. Połączenia węzłowe kratownic rurowych muszą zapewniać szczelne połączenie (konieczne jest zapobieganie występowaniu korozji w wewnętrznej wnęce kratownicy).

Najbardziej racjonalne dla kratownic rurowych są jednostki bezkształtne, w których pręty kratowe przylegają bezpośrednio do pasów. Takie węzły są wykonywane za pomocą specjalnego kręcone cięcie kończy się, co minimalizuje koszty robocizny i materiału. Pręty są wyśrodkowane wzdłuż osi geometrycznych. W przypadku braku mechanizmu do takiego cięcia końce kraty są spłaszczone.

Takie węzły nie są dopuszczalne dla wszystkich rodzajów stali (tylko niskowęglowych lub innych o wysokiej ciągliwości). Jeśli rury kraty i pasów mają tę samą średnicę, zaleca się połączenie ich na pierścieniu.

Obliczanie wiązarów dachowych w zależności od kąta nachylenia dachu

Konstrukcja przy kącie nachylenia dachu 22-30 stopni

Kąt nachylenia dachu uważa się za optymalny dla dach dwuspadowy 20-45 stopni, dla chudego do 20-30 stopni.

Konstrukcja dachów budynków zwykle składa się z sąsiednich wiązary dachowe. Jeśli są one połączone tylko biegami, to układ jest zmienny i może stracić stabilność.

Aby zapewnić niezmienność konstrukcji, projektanci przewidzieli kilka przestrzennych bloków z sąsiednich wiązarów, które mocuje się za pomocą ściągów w płaszczyznach pasów i pionowych ściągów poprzecznych. Pozostałe kratownice mocowane są do takich sztywnych bloków za pomocą elementów poziomych, co zapewnia stabilność konstrukcji.

Aby obliczyć pokrycie budynku, konieczne jest określenie kąta nachylenia dachu. To ustawienie zależy od kilku czynników:

• rodzaj systemu kratownicowego
• ciasto dekarskie
• skrzynia
• pokrycia dachowe

Jeśli kąt nachylenia jest znaczny, to stosuję kratownice trójkątne. Ale mają pewne wady. Jest to złożony zespół wsporników, który wymaga przegubu, co sprawia, że ​​cała konstrukcja jest mniej sztywna w kierunku poprzecznym.

Odbiór ładunków

Zazwyczaj obciążenie działające na konstrukcję przykładane jest w węzłach, do których mocowane są elementy konstrukcji poprzecznych (np. sufit podwieszany lub płatwie dachowe). Dla każdego rodzaju obciążenia pożądane jest oddzielne określenie sił w prętach. Rodzaje obciążeń dla wiązarów dachowych:

• stała (ciężar własny konstrukcji i całego obsługiwanego systemu);
• tymczasowe (ładunek z zawieszonego sprzętu, ładowność);
• krótkoterminowe (atmosferyczne, w tym śnieg i wiatr);

Aby określić stałe obciążenie projektowe, musisz najpierw znaleźć obszar ładunkowy, z którego będzie on pobierany.

Wzór na określenie obciążenia dachu:

F = (g + g1/cos a)*b ,

gdzie g to masa własna kratownicy i jej połączeń, rzut poziomy, g1 to masa dachu, a to kąt nachylenia pasa górnego względem horyzontu, b to odległość między kratownicami

Opierając się na tym wzorze, im większy kąt nachylenia, tym mniejsze obciążenie działające na dach. Należy jednak pamiętać, że wzrost kąta pociąga za sobą znaczny wzrost ceny ze względu na wzrost ilości materiałów budowlanych.

Również przy projektowaniu dachu bierze się pod uwagę region budowy.. Jeżeli spodziewane jest znaczne obciążenie wiatrem, wówczas kąt nachylenia zmniejsza się do minimum, a dach wykonuje się jako jednospadowy.

Śnieg jest obciążeniem tymczasowym i tylko częściowo obciąża gospodarstwo. Ładowanie połowy kratownicy może być bardzo niekorzystne dla raszów średniej wielkości.

Całkowite obciążenie śniegiem dachu oblicza się według wzoru:

Sp to obliczona wartość ciężaru śniegu na 1 m2 powierzchni poziomej;

μ - współczynnik projektowy, aby uwzględnić nachylenie dachu (według SNiP jest równy jeden, jeśli kąt nachylenia jest mniejszy niż 25 stopni i 0,7, jeśli kąt wynosi od 25 do 60 stopni)

Ciśnienie wiatru uważa się za istotne tylko dla powierzchni pionowych i powierzchni, których kąt nachylenia do horyzontu jest większy niż 30 stopni (istotne dla masztów, wież i wiązarów stromych dachów). Obciążenie wiatrem, podobnie jak reszta, jest zredukowane do węzłów.

Definicja wysiłku

Przy projektowaniu wiązarów dachowych rurowych należy brać pod uwagę ich zwiększoną sztywność na zginanie oraz istotny wpływ sztywności złączy węzłowych. Dlatego w przypadku profili rurowych dozwolone jest obliczanie kratownic zgodnie ze schematem na zawiasach przy stosunku wysokości przekroju do długości nie większym niż 1/10 dla konstrukcji, które będą eksploatowane w temperaturze projektowej poniżej -40 stopni.

W innych przypadkach konieczne jest obliczenie momentów zginających w prętach ze względu na sztywność węzłów. W takim przypadku siły osiowe można obliczyć zgodnie ze schematem przegubowym, a dodatkowe momenty można znaleźć w przybliżeniu.

Instrukcja obliczania więźby dachowej

• obciążenie projektowe jest określane (za pomocą SNiP „Obciążenia i uderzenia”)

• w prętach kratownicowych są wysiłki (należy zdecydować o schemacie projektowania)

• obliczana jest obliczona długość pręta (jest równa iloczynowi współczynnika redukcji długości (0,8) i odległości między środkami węzłów)

• testowanie prętów ściskanych pod kątem elastyczności

• pytając o elastyczność prętów, wybierz sekcję zgodnie z obszarem

Przy doborze wstępnym na pasy przyjmuje się wartość elastyczności od 60 do 80, dla kraty 100-120.

Podsumowując

Przy odpowiednim zaprojektowaniu systemu wiązarów można znacznie zmniejszyć ilość użytego materiału i sprawić, że konstrukcja dachu będzie znacznie tańsza. Do prawidłowego obliczenia konieczne jest poznanie regionu budowy, określenie rodzaju profilu na podstawie przeznaczenia i rodzaju obiektu. Stosując poprawną metodologię wyszukiwania obliczonych danych, możliwe jest osiągnięcie optymalnego stosunku ceny wzniesienia konstrukcji do jej charakterystyki eksploatacyjnej.