Výpočet oceľových konštrukcií sa stal kameňom úrazu mnohých stavbárov. Na príklade najjednoduchších fariem pre vonkajšiu kôlňu vám povieme, ako správne vypočítať zaťaženie, a tiež sa podelíme o jednoduché metódy vlastnej montáže bez použitia drahého vybavenia.
Všeobecná metodika výpočtu
Krovy sa používajú tam, kde je nepraktické použiť pevný nosný nosník. Tieto štruktúry sa vyznačujú nižšou priestorovou hustotou pri zachovaní stability pre vnímanie nárazov bez deformácií v dôsledku správneho usporiadania častí.
Konštrukčne sa väzník skladá z vonkajšieho pásu a výplňových prvkov. Podstata činnosti takejto mriežky je pomerne jednoduchá: pretože každý horizontálny (podmienečne) prvok nemôže vydržať plné zaťaženie kvôli nedostatočne veľkému úseku, dva prvky sú umiestnené na osi hlavného pôsobenia (gravitácie) takým spôsobom že vzdialenosť medzi nimi poskytuje dostatočne veľký prierez celej konštrukcie ... Ešte jednoduchšie to možno vysvetliť nasledovne: z hľadiska vnímania zaťaženia je priehradový nosník považovaný za vyrobený z pevného materiálu, pričom výplň poskytuje dostatočnú pevnosť iba na základe vypočítanej aplikovanej hmotnosti.
Štruktúra krovu je vyrobená z tvarovanej rúrky: 1 - dolný pás; 2 - rovnátka; 3 - stojany; 4 - bočný pás; 5 - horný pás
Tento prístup je mimoriadne jednoduchý a často je viac než dostačujúci na stavbu jednoduchých kovových štruktúr, spotreba materiálu s hrubým výpočtom sa však ukazuje ako extrémne vysoká. Podrobnejšie zváženie existujúcich vplyvov pomôže znížiť spotrebu kovu dvakrát alebo viackrát, tento prístup bude najužitočnejší pre našu úlohu - navrhnúť ľahký a pomerne tuhý priehradový nosník a potom ho zostaviť.
Hlavné profily priehradových väzníkov pre vrchlík: 1 - lichobežníkový; 2 - s paralelnými pásmi; 3 - trojuholníkový; 4 - klenutý
Na začiatku definujte celkovú konfiguráciu svojej farmy. Spravidla má trojuholníkový alebo lichobežníkový profil. Spodný prvok pásu je umiestnený hlavne horizontálne, horný - pod uhlom, ktorý zaisťuje správny sklon strešného systému. V tomto prípade by mal byť prierez a pevnosť akordových prvkov zvolený tak, aby konštrukcia vydržala vlastnú váhu s existujúcim nosným systémom. Ďalej pridáte zvislé mostíky a šikmé väzby v ľubovoľnom počte. Štruktúra musí byť zobrazená na náčrte, aby sa vizualizovala mechanika interakcie, pričom sa uvádzajú skutočné rozmery všetkých prvkov. Ďalej vstupuje do hry Jej Veličenstvo fyzika.
Stanovenie kombinovaných akcií a podporných reakcií
Zo sekcie statiky školského kurzu mechaniky vezmeme dve kľúčové rovnice: rovnováhu síl a momentov. Pomocou nich vypočítame odozvu podpier, na ktoré je kladina umiestnená. Pre jednoduchosť výpočtov budeme považovať podpery za závesné, to znamená, že v mieste kontaktu s lúčom nemajú pevné spojenia (ukončenia).
Príklad kovovej farmy: 1 - farma; 2 - latovacie trámy; 3 - strešná krytina
Na náčrte musíte najskôr označiť rozstup strešného systému, pretože práve v týchto miestach by mali byť umiestnené body koncentrácie aplikovaného zaťaženia. Obvykle sa v miestach pôsobenia zaťaženia nachádzajú uzly konvergencie vzper, takže je jednoduchšie vypočítať zaťaženie. Keď poznáme celkovú hmotnosť strechy a počet priehradových väzníkov v prístrešku, je ľahké vypočítať zaťaženie na jeden priehradový nosník a faktor rovnomernosti pokrytia určí, či sú aplikované sily v bodoch koncentrácie rovnaké, alebo budú sa líšiť. Mimochodom, toto je možné, ak je v určitej časti vrchlíka jeden poťahový materiál nahradený iným, je tu ulička alebo napríklad oblasť s nerovnomerne rozloženým zaťažením snehom. Účinok na rôzne body priehradového nosníka bude nerovnomerný, ak má jeho horný nosník zaoblenie, v tomto prípade musia byť body pôsobenia sily spojené segmentmi a oblúk by sa mal považovať za prerušovanú čiaru.
Keď sú na náčrte krovu vyznačené všetky pôsobiace sily, pristúpime k výpočtu reakcie podpery. Vzhľadom na každú z nich môže byť farma reprezentovaná iba ako páka so zodpovedajúcim množstvom vplyvov na ňu. Na výpočet momentu sily v bode podpery musíte vynásobiť zaťaženie v každom bode v kilogramoch dĺžkou ramena pôsobenia tohto zaťaženia v metroch. Prvá rovnica hovorí, že súčet nárazov v každom bode sa rovná reakcii podpery:
- 200 1,5 + 200 3 + 200 4,5 + 100 6 = R 2 6 - rovnica rovnováhy momentov vzhľadom na uzol a, kde 6 m je dĺžka ramien)
- R 2 = (200 1,5 + 200 3 + 200 4,5 + 100 6) / 6 = 400 kg
Druhá rovnica určuje rovnováhu: súčet reakcií dvoch podpier sa bude presne rovnať použitej hmotnosti, to znamená, že keď poznáte reakciu jednej podpery, môžete ľahko nájsť hodnotu pre druhú:
- R1 + R2 = 100 + 200 + 200 + 200 + 100
- R1 = 800 - 400 = 400 kg
Nenechajte sa však mýliť: Platí tu aj pravidlo pákového efektu, takže ak má priehradový nosník výrazné predĺženie za jednu z podpier, potom bude zaťaženie v tomto mieste vyššie v pomere k rozdielu vzdialeností od ťažiska k podporuje.
Výpočet diferenciálneho úsilia
Prejdeme od všeobecného k konkrétnemu: teraz je potrebné stanoviť kvantitatívnu hodnotu úsilia pôsobiaceho na každý prvok farmy. Za týmto účelom vypíšeme zoznam každého segmentu pásu a plniacich vložiek so zoznamom, potom každý z nich považujeme za vyvážený plochý systém.
Pre pohodlie výpočtov môže byť každý spojovací uzol priehradového nosníka znázornený vo forme vektorového diagramu, kde akčné vektory prebiehajú pozdĺž pozdĺžnych osí prvkov. Na výpočty stačí poznať dĺžku segmentov zbiehajúcich sa v uzle a uhly medzi nimi.
Musíte začať od uzla, pre ktorý bol počas výpočtu podpornej reakcie stanovený maximálny možný počet známych veličín. Začnime s extrémnym vertikálnym prvkom: rovnovážna rovnica pre neho hovorí, že súčet vektorov konvergujúcich zaťažení je rovný nule, respektíve pôsobenie gravitačnej sily pôsobiacej pozdĺž zvislej osi je ekvivalentné reakcii podpery čo sa týka veľkosti, ale opačného znamienka. Všimnite si toho, že získaná hodnota je len časťou celkovej reakcie podpery pôsobiacej pre daný uzol, zvyšok zaťaženia dopadne na vodorovné časti akordu.
Uzol b
- -100 + S 1 = 0
- S 1 = 100 kg
Ďalej prejdeme k extrémnemu dolnému rohovému uzlu, v ktorom sa zbiehajú zvislé a vodorovné segmenty akordu, ako aj naklonená vzpera. Sila pôsobiaca na zvislý segment, vypočítaná v predchádzajúcom odseku, je prítlačná hmotnosť a reakcia podpery. Sila pôsobiaca na naklonený prvok sa vypočíta z priemetu osi tohto prvku na zvislú os: odpočítajte pôsobenie gravitácie od reakcie podpery a potom „čistý“ výsledok delte hriechom uhla, v ktorom vzpera je naklonený k horizontále. Zaťaženie horizontálneho prvku je tiež zistené projekciou, ale už na horizontálnej osi. Novo získané zaťaženie nakloneného prvku vynásobíme cos uhla sklonu vzpery a získame hodnotu nárazu na extrémny horizontálny segment akordu.
Uzol a
- -100 + 400 - sin (33,69) S 3 = 0 - rovnovážna rovnica na os o
- S 3 = 300 / sin (33,69) = 540,83 kg - tyč 3 stlačené
- -S 3 cos (33,69) + S 4 = 0 - rovnovážna rovnica na os NS
- S 4 = 540,83 cos (33,69) = 450 kg - tyč 4 pretiahol
Pri postupnom prechode z uzla do uzla je preto potrebné vypočítať sily pôsobiace v každom z nich. Všimnite si toho, že opačne nasmerované akčné vektory stláčajú tyč a naopak, ak sú navzájom opačne nasmerované, roztiahnu ju.
Určenie úseku prvkov
Keď sú pre krov známe všetky pôsobiace zaťaženia, je načase určiť prierez prvkov. Nemusí byť rovnaký pre všetky diely: pás je tradične vyrobený z valcovaných výrobkov s väčším prierezom ako plniace diely. To zaisťuje bezpečnostnú rezervu dizajnu.
kde: F tr - plocha prierezu natiahnutej časti; N.- úsilie z konštrukčného zaťaženia; R y γ s
Ak je všetko relatívne jednoduché s medzným zaťažením pre oceľové diely, výpočet stlačených tyčí sa nevykonáva pre pevnosť, ale pre stabilitu, pretože konečný výsledok je kvantitatívne menší a preto sa považuje za kritickú hodnotu. Môžete to vypočítať na online kalkulačke, alebo to môžete urobiť aj ručne, pretože ste predtým určili faktor zníženia dĺžky, ktorý určuje, koľko z celkovej dĺžky tyče je schopné ohýbať sa. Tento koeficient závisí od spôsobu upevnenia koncov tyče: pre zváranie na tupo je to jednotka a za prítomnosti „ideálne“ tuhých klinov sa môže priblížiť k 0,5.
kde: F tr - plocha prierezu stlačenej časti; N.- úsilie z konštrukčného zaťaženia; φ - koeficient pozdĺžneho ohybu stlačených prvkov (určené z tabuľky); R y- konštrukčná odolnosť materiálu; γ s- koeficient pracovných podmienok.
Musíte tiež poznať minimálny polomer otáčania, definovaný ako druhá odmocnina podielu delenia osového momentu zotrvačnosti plochou prierezu. Axiálny moment je určený tvarom a symetriou prierezu; je lepšie vziať túto hodnotu z tabuľky.
kde: ja x- polomer otáčania úseku; J x- osový moment zotrvačnosti; F tr - plocha prierezu.
Ak teda vydelíte dĺžku (berúc do úvahy koeficient zmenšenia) minimálnym polomerom otáčania, môžete získať kvantitatívnu hodnotu ohybnosti. Pre stabilnú tyč je splnená podmienka, že podiel na delení zaťaženia plochou prierezu by nemal byť menší ako súčin prípustného kompresného zaťaženia a koeficientu vzperu, ktorý je určený hodnotou pružnosti a konkrétnu tyč a materiál jej výroby.
kde: l x- odhadovaná dĺžka v rovine priehradového nosníka; ja x- minimálny polomer otáčania rezu pozdĺž osi x; l y- odhadovaná dĺžka od roviny priehradového nosníka; ja y- minimálny polomer otáčania úseku pozdĺž osi y.
Upozorňujeme, že vo výpočte stlačenej tyče pre stabilitu je zobrazená celá podstata operácie priehradového nosníka. Ak je časť prvku nedostatočná, čo neumožňuje zaistiť jeho stabilitu, máme právo doplniť tenšie spoje zmenou systému upevnenia. To komplikuje konfiguráciu priehradového nosníka, ale umožňuje väčšiu stabilitu s menšou hmotnosťou.
Výroba dielov pre farmu
Presnosť montáže krovu je mimoriadne dôležitá, pretože sme vykonali všetky výpočty metódou vektorových diagramov a vektor, ako viete, môže byť iba úplne rovný. Preto najmenšie napätie vyplývajúce z deformácií spôsobených nesprávnym osadením prvkov spôsobí, že priehradový nosník bude mimoriadne nestabilný.
Najprv sa musíte rozhodnúť o rozmeroch častí vonkajšieho pásu. Ak je so spodným lúčom všetko celkom jednoduché, potom na nájdenie dĺžky horného lúča môžete použiť buď Pytagorovu vetu, alebo trigonometrický pomer strán a uhlov. Posledne menovaný je výhodný pri práci s materiálmi, ako je uhlová oceľ a tvarovaná rúrka. Ak je známy uhol sklonu priehradového nosníka, je možné ho vykonať ako korekciu pri orezávaní okrajov dielov. Pravé uhly pásu sú spojené orezaním pod uhlom 45 °, naklonenými - pridaním uhla sklonu na jednej strane kĺbu k 45 ° a odčítaním od druhej.
Podrobnosti o náplni sú vyrezané analogicky s prvkami pásu. Hlavným háčikom je, že farma je prísne jednotným výrobkom, a preto sú pri jej výrobe potrebné presné detaily. Rovnako ako pri výpočte akcií, každý prvok sa musí posudzovať individuálne, pričom sa určujú uhly konvergencie a podľa toho uhly podrezaných hrán.
Pomerne často sú väzníky vyrábané s polomermi. Takéto štruktúry majú zložitejšiu metódu výpočtu, ale väčšiu konštrukčnú pevnosť v dôsledku jednotnejšieho vnímania zaťaženia. Nemá zmysel vyrábať výplňové prvky so zaoblenými prvkami, ale pre časti pásov je to celkom použiteľné. Klenuté väzníky sa spravidla skladajú z niekoľkých segmentov, ktoré sú spojené pri zbiehaní výplňových výstuží, čo je potrebné vziať do úvahy pri navrhovaní.
Montáž hardvéru alebo zváranie?
Na záver by bolo pekné načrtnúť praktický rozdiel medzi spôsobmi montáže krovu zváraním a použitím rozoberateľných spojov. Vŕtanie otvorov pre skrutky alebo nity do telesa prvku prakticky neovplyvňuje jeho pružnosť, a preto sa v praxi neberie do úvahy.
Pokiaľ ide o spôsob upevnenia prvkov priehradového nosníka, zistili sme, že za prítomnosti klinov je dĺžka úseku tyče, ktorá je schopná ohýbania, výrazne znížená, vďaka čomu je možné zmenšiť jeho prierez . Toto je výhoda montáže priehradového nosníka na výstuhy, ktoré sú pripevnené k boku prvkov priehradového nosníka. V tomto prípade neexistuje žiadny zvláštny rozdiel v spôsobe montáže: dĺžka zvarov bude zaručene dostatočná na to, aby vydržala koncentrované napätia v uzloch.
Ak je krov zostavený spojením prvkov bez šatiek, sú tu potrebné špeciálne schopnosti. Pevnosť celého krovu je určená jeho najmenej silným uzlom, a preto chyba pri zváraní aspoň jedného z prvkov môže viesť k zničeniu celej konštrukcie. Ak nemáte dostatočné zváracie schopnosti, odporúča sa zostaviť pomocou skrutiek alebo nitov pomocou svoriek, uhlových konzol alebo krycích dosiek. V tomto prípade musí byť upevnenie každého prvku k uzlu vykonané najmenej v dvoch bodoch.
Predchodcom stavby stacionárnej kôlne sú výpočty. Výpočet vrchlíka je potrebný na to, aby bola konštrukcia spoľahlivá, odolávala vlastnej hmotnosti, ako aj zaťaženiu vetrom a snehom. V rámci tejto publikácie budeme hovoriť iba o kresbe a výpočtoch rôznych častí konštrukcie na príklade polykarbonátového vrchlíka automobilu. Celý balík projektovej dokumentácie je oveľa väčší a bude mu venovaný samostatný článok.
Na čo treba pamätať pri príprave projektu?
Pred nakreslením polykarbonátového baldachýnu je potrebné rozhodnúť o všeobecnom koncepte a koncepcii dizajnu, konkrétne o tom, ako bude štruktúra vyzerať, aký bude mať tvar a na čo bude určená. Ďalej musíte nakresliť náčrt štruktúry, kde uvediete celkové rozmery polykarbonátového vrchlíka (dĺžka, šírka a ďalšie parametre) a jeho hlavné prvky. V ďalšej fáze si môžete pripraviť kresbu prístrešku na auto z polykarbonátu, pričom si musíte pamätať.
Pre tvoju informáciu! Pri príprave kresby štruktúry je potrebné nájsť a pripojiť k nej technické údaje o použitých materiáloch.
Vypočítame farmu oblúkového typu
Máme náčrt veľkého kovového prístrešku pre auto, navrhnutého pre 2 autá s klenutou strechou (oblúkom) pokrytou doskami z polykarbonátu. Šírka vrchlíka od podpery k podpere je 5,8 metra, šírka oblúkového priehradového nosníka (oblúka) by mala byť 6 m. Vypočítajme si prierez profilu, ktorý bude použitý pri výrobe oblúkovej podlahy.
ɒ pr = (ɒ 2 + 4t 2) 0,5 ≥R / 2, dešifrujeme tento vzorec:
- ɒ - štandardné napätie;
- R - pevnosť železa C235, asi 2440 kgf / cm2;
- t - tangenciálne napätie.
Dôsledným výberom indikátorov teraz môžeme vypočítať profil vhodného úseku tak, aby vydržal požadované zaťaženie. Vezmeme rúrku štvorcového tvaru 30x30x3,5 mm s prierezom 35 mm 2 s momentom zotrvačnosti 3,98 cm 4, súčiniteľom spojky zaťaženia 0,5, odhadované zaťaženie zámkovej časti oblúka je 914,82 kgf.
Zhromaždili sa všetky potrebné údaje na výpočet, vzorec je k dispozícii, teraz zostáva nahradiť údaje do vzorca a získať výpočet zaťaženia klenutého priehradového nosníka (oblúka) polykarbonátového vrchlíka automobilu.
ɒ pr = ((914,82 / 3,5) 2 +4 (919,1 * 1,854 / ((0,35 + 0,35) 3,98) 2) 0,5 = 1 250,96 kg / cm 2 ...
Čo to znamená? A to znamená, že ak zvaríme alebo skrútime šesťmetrový oblúk z profilu 30x30x3,5 mm, bude plne odolávať vlastnej hmotnosti a hmotnosti strešného materiálu, to znamená z komôrkového polykarbonátu. Dokonca je tam aj slušná zásoba.
Vypočítame nosnú časť konštrukcie
Ďalej musíte vypočítať, aké budú podpery pre polykarbonátový prístrešok do auta. Existuje špeciálna technika, pomocou ktorej je obvyklé počítať oceľové stĺpy; bez nej nie je možný adekvátny výpočet vrchlíka. Použime vzorec:
F = N / ϕR y. Rozlúštime vzorec:
- F je časť štvorcovej rúry, ktorú je možné použiť ako podperu;
- ϕ je koeficient určujúci vzpieranie;
- R y - hodnota odporu materiálu.
Na vykonanie výpočtov budete musieť nájsť údaje o sile materiálov. V našom prípade je odpor oceľových štvorcových rúr 70x70, 80x80, 100x100 mm, nájdené hodnoty potrebné porovnať s výsledkami výpočtov a vyvodiť závery. Vykonávame výpočty:
F = 3000 / (0,599 * 2050)
V dôsledku toho získame hodnotu 2,44 cm 2, ktorú je potrebné zaokrúhliť nahor. Výsledkom je, že hodnota, na ktorú by sme sa mali spoliehať pri hľadaní vhodného profilu 2,5 cm 2. Tieto ukazovatele zodpovedajú štvorcovej oceľovej rúre 70x70x2 mm, je tu dokonca aj malá rezerva.
Zaťaženie strechy snehom a vetrom
Na otázku, ako vypočítať prístrešok pre auto, je možné odpovedať iba vtedy, ak vypočítate nosné konštrukcie konštrukcie a zaťaženie strechy pred snehom a vetrom. Pri výpočte nosných štruktúr sme prišli na to všeobecne. Teraz musíme vyriešiť problém s nákladmi z vetra a snehu.
Ak chcete získať údaje potrebné na výpočet, musíte sa obrátiť na priemerné zaťaženie vetrom a snehom vo vašej oblasti. Tieto informácie nájdete v príslušnom SNiP.
Zoberme si napríklad zaťaženie vetrom 23 kg / m2. Ale v našom prípade táto hodnota nebude fungovať, pretože 23 kg / m 2 je určené pre budovy a stavby, ktoré majú steny. Prístrešok pre auto má podpery, oblúky, preklady, väznicu a strechu, takže na ne bude vyvíjaný tlak. Určujeme priemerný účinok vetra na vrchlík, dostaneme 0,34 s výškou podpery viac ako tri metre, hodnota od 0,34 do 0,75 kg / m 2. Vypočítame maximálne zaťaženie vetrom celej konštrukcie: oblúky, podpery, beh, strecha.
W m = 23 * 0,75 * 0,34. V dôsledku toho dostaneme hodnotu rovnajúcu sa 5,9. Teraz vypočítajme zaťaženie vytvorené snehovou pokrývkou. Tieto záťaže sa líšia v rôznych regiónoch krajiny a výrazne sa líšia. V horských oblastiach môže byť také zaťaženie viac ako 600 kg / m 2, ale vezmeme si ako príklad skromnejší údaj 180 kg / m 2 (Moskovský región).
Na výpočet maximálneho zaťaženia vrchlíka je potrebné vynásobiť 180 hodnotou konverzného faktora, ktorý ešte nie je možné získať. Nasledujúci obrázok zobrazuje výpočet zaťaženia snehu na vrchlíku.
Bolo vypočítané maximálne snehové zaťaženie vrchlíka. Teraz zostáva zistiť index zotrvačnosti pre strešný materiál, ktorý sme si vybrali. Také údaje sa nenachádzajú v bežnom obchodnom popise materiálu, ale sú v technickom popise. Napríklad pre komôrkový polykarbonát s hrúbkou 12 mm je zotrvačnosť 3,41 cm4. Nájdite materiál s vypočítanou hodnotou alebo viac a môžete ho pokojne nechať na streche prístrešku pre auto. Viac informácií o tom, čo môžete urobiť strechu pre baldachýn, si môžete prečítať v článku.
Na záver poznamenávame, že štruktúry prístreškov pre autá nie sú také zložité, napriek tomu sa s výstavbou takýchto štruktúr nemožno slobodne vzťahovať. Najprv je potrebné na náčrt nakresliť všeobecnú štruktúru vrchlíka, ktorá uvedie dĺžku konštrukčných prvkov, ich priemer a ďalšie jednoduché parametre. Potom môžete začať počítať a kresliť. V procese práce budete musieť vypočítať parametre oblúkového priehradového nosníka (oblúka) a oveľa viac. Ak máte pocit, že táto práca je nad vaše sily, obráťte sa na odborníka. Veľa štastia!
Aby ste zistili, ako vypočítať polykarbonátový baldachýn, musíte si jasne predstaviť štruktúru a vypracovať plán alebo výkres budovy. Polykarbonátové panely sú vo všeobecnosti len krytinou, ktorá určuje celkovú plochu, ale okrem toho existujú aj stojany a krokvový systém. Okrem toho požadované materiály budú zahŕňať spájanie, rohové a koncové profily, spojovacie prvky a (prípadne) osvetlenie. Je dôležité vypočítať každý detail, aby ste získali silnú a odolnú štruktúru.
Aké parametre je potrebné vziať do úvahy pri výpočte polykarbonátu pre vrchlík
Skladaná strecha v záhrade
Upozorňujeme, že polykarbonát je oveľa odolnejší ako sklo (200 -krát), plast a polyvinylchlorid. Ale nie všetky panely je možné ohnúť, preto by sa mala brať do úvahy ich štruktúra (listy s trojuholníkovými bunkami nie sú ohnuté).
Voľba polykarbonátu podľa hrúbky
Na výpočet polykarbonátového vrchlíka je potrebné predovšetkým vziať do úvahy možné mechanické zaťaženie (sneh, vietor), od ktorého závisí hrúbka panelov. Pre monolitické panely je hrúbka 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 a 12 mm, nazývajú sa „odolné voči vandalom“, pretože plechy sa ťažko mechanicky lámu.
Rozdiel v štruktúre bunkového polykarbonátu
Voštinová štruktúra znamená nielen hrúbku, ale aj konfiguráciu bunky:
- SX je päťvrstvový 25 mm plech s uhlovými výstuhami. Hrúbka môže byť aj 32 mm. Panely s trojuholníkovou sieťovinou nie sú vhodné pre zakrivené strechy;
- JZ - list sa tiež skladá z piatich vrstiev, iba plást má tvar obdĺžnika (okraje sú usporiadané zvisle). Hrúbka je 16 až 20 mm;
- 3X - plech má 3 vrstvy, hrúbku 16 mm a výstuhy sú nastaviteľné v hustote:
- 3H - vyrobený z 3 vrstiev s obdĺžnikovou štruktúrou. Panel sa vyrába v 6, 8 a 10 mm;
- 2H je najjednoduchší list so štvorcovými bunkami. Listy sa vyrábajú v rozmeroch 4, 6, 8 a 10 mm.
Štandardný pevný polykarbonátový plech
Hrúbka voštinového polykarbonátu sa mení iba o 2 mm. To znamená, že ak je najtenší komôrkový plech 4 mm a najhrubší 32 mm, potom budú všetky medziľahlé veľkosti násobkom dvoch.
Rozmery polykarbonátového plechu po obvode
Štandardný výpočet monolitického polykarbonátového vrchlíka sa robí podľa rozmerov 3050 × 2050 mm. Ak je to žiaduce, môžete s výrobcom súhlasiť so zmenou obvodu panelu, ale špeciálna objednávka je spravidla drahšia.
Bunkový polykarbonát štandardnej veľkosti
Normy pre bunkový polykarbonát sa líšia v dvoch parametroch, sú to 210 × 600 cm a 210 × 1 200 cm. Dlhé listy je vhodné použiť pre široké markízy, napríklad na hromadných parkoviskách so zakrivenými strechami, kde sa kĺby robia iba pozdĺžne hrany. Tiež na objednávku v továrni rezali od 1 m do 9 m, ale to je len pre farebné panely.
Existuje aj profilovaný plech, ktorého hrúbka nepresahuje 1,2 mm, ale vďaka vlne, ktorej výška dosahuje 5 cm, sa zvyšuje pevnosť a zrážanie sa ľahko vykonáva. Štandardná šírka je 126 cm a dĺžka je 224 cm.
Profilované (vlnité) polykarbonátové dosky
Výpočet materiálov podľa typov prístreškov a typov striech
Na výpočet baldachýnu z vlnitej lepenky, polykarbonátu alebo akéhokoľvek iného materiálu musíte vziať do úvahy konfiguráciu strechy a typ nosného rámu. Takéto markízy sú vyrobené z troch typov - jednopólové, štítové a ohnuté (oválne). Najťažší je ohnutý typ, ale celý problém spočíva iba vo výrobe, ale nie v prevádzke.
Jednoposchodové prístrešky s vedľajším domom
V prípadoch, keď je jedna strana rámu držaná na stene domu, výpočet vrchlíka z obdĺžnikového potrubia bude mínus polovica zvislých podpier. To znamená, že jedna strana laty je pripevnená k stene budovy. V každom prípade musí byť v spojoch plechov profil, preto je vzdialenosť medzi nimi zachovaná 126 cm, 210 cm alebo 205 cm, ale to neznamená, že celá prepravka pozostáva iba z týchto profilov.
Jedna strana je pripevnená k stene domu
Šírka strechy musí v každom prípade zodpovedať parametrom auta a nie je menšia ako 3 m, aby zostal voľný priechod. Takáto dĺžka profilu však spôsobí jeho deformáciu (priehyb), a tomu by sa malo zabrániť, preto bude potrebné pre baldachýn vytvoriť krokvový systém.
Pri výpočte vrchlíka do domu budete potrebovať 6 zvislých podpier - iba na jednej strane, ale ak je štruktúra autonómna, bude potrebných dvakrát toľko stúpačov - 12 kusov. Princíp je nasledujúci - pre každú krokvu by mali byť podpery inštalované na oboch stranách, ale ak je jedna strana pripevnená k budove, stúpačky tam nie sú potrebné.
Okrem toho sú po dĺžke inštalované nosníky a na šírku 6 metrov budú potrebovať 6 kusov - 2 na okrajoch previsov, 2 pozdĺž stĺpikov a 2 v strede strechy. Ak je dĺžka vrchlíka 10,5 m, potom 10,5 * 6 = 63 m alebo 63/6 = 11 kusov profilov. Konce pórovitého polykarbonátu sú tlmené koncovým profilom.
Rozmerová kresba pre chudobnú budovu
Voľne stojace výpočty vrchlíka
Pri výpočte vrchlíka na dvore by ste mali vziať do úvahy nielen jeho šírku a dĺžku, ale aj množstvo zrážok, ktoré v zime padajú. Faktom je, že sneh vyvíja silné mechanické zaťaženie a bude ho musieť nejakým spôsobom obmedziť. Najoptimálnejšou možnosťou vystuženia rámu je trojuholník - toto je jediný geometrický útvar, ktorý neposkytuje vôľu.
Na výpočty vezmite podmienenú šírku strechy 6 m, dĺžku 10,6 m a polykarbonát so šírkou 2100 × 600 mm. Krokvy môžu byť vyrobené z rúrkového profilu 60 × 40 mm alebo z drevenej dosky 100 × 50 mm. Kovový profil je samozrejme lepší ako drevo a jeho životnosť nemá v dohľadnej dobe prakticky žiadne obmedzenia.
Princíp konštrukcie krokvy
Vyššie uvedený výkres ukazuje štruktúru, kde je horná časť rampy 240 cm a krokva pozostáva z 11 trojuholníkov - to je najlepšia možnosť. Vzhľadom na skutočnosť, že kovové profily majú obvykle dĺžku 6 m, bude šírka o niečo menšia, ale pre každú nohu krokvy je potrebných 6 profilov, pričom sa zohľadnia zvislé a šikmé prepojky. Celkovo budete potrebovať 6 krokiev a 5 listov polykarbonátu.
Samozrejme môžete ušetriť na kove a vytvoriť iba 2 trojuholníky, ako je to znázornené na vrchnej fotografii. V tomto prípade sa výpočet rámu vrchlíka zníži najmenej o 2 profily pre každú krokvu, ale ak ich je 6, potom je to už 12 profilov. Na priemerné množstvo zrážok to však celkom stačí - v rozpočtovom režime môžete vypočítať chudý až baldachýn, ktorý šetrí kov.
Jednostranný voľne stojaci dizajn
Štítové prístrešky pre autá
Pri štítových strechách je výpočet kovového rámu vrchlíka veľmi podobný šikmým strechám, to znamená, že tuhosť je tvorená rovnakými trojuholníkmi. Takéto markízy sa spravidla vyrábajú pre veľké parkoviská, ktorých šírka presahuje 6 m, to znamená, že existuje príležitosť na parkovanie niekoľkých automobilov alebo autobusov.
Princíp inštalácie polykarbonátu sa nemení - pri každom spoji musí byť profil, a v tomto prípade ide o krokvy. Počet trojuholníkov priamo ovplyvňuje tuhosť konštrukcie - čím viac, tým lepšie. Najoptimálnejšia možnosť je nasledovná - každý bežiaci meter je rozdelený vertikálnym profilom a tento obrázok je diagonálne rozdelený na dva trojuholníky.
Princíp inštalácie štítovej striešky
Na výpočet kovového baldachýnu musíte okamžite určiť rozmery strechy a napríklad môžete zvážiť rovnakú možnosť 10,6 × 6 m. Na pokrytie tu budete potrebovať aj 5 listov, ale budú musieť byť rezané na polovicu a v strede ich spojte s hrebeňovým profilom. Počet kovových zvislých podpier je dvojnásobok počtu krokiev, ak je ich 6, bude potrebných 12 stúpačiek.
Tu je potrebných viac pozdĺžnych nosníkov - 7 kusov - je pridaný hrebeňový nosník. Celkom:
- 2 profily na okrajoch previsov;
- 2 pozdĺž stĺpikov;
- 2 medzi podperami a hrebeňom;
- 1 - na korčule.
Schéma štítovej budovy
Ak preložíme pozdĺžne nosníky na kusy, potom 10,5 * 7/6 = 12,25 alebo 13 šesťmetrových profilov. Prierez pre tieto nosníky je rovnaký ako pre krokvy (zvyčajne je to 60 × 40 mm), ale pre stúpačky sa používa rúrka 80-100 mm alebo rúrkový profil podobnej časti.
Výhodou štítovej strechy je, že výpočet kovových konštrukcií vrchlíka bude ekonomickejší. Dve krokve s prepojkou už tvoria trojuholník, ktorý je možné v strede rozdeliť na dve časti. V dôsledku toho sa naučia dve postavy s horizontálnymi (dolnými) stranami 3 m.
Výpočet materiálov pre zakrivený baldachýn
Je ťažšie vypočítať baldachýn so zakrivenou strechou sám, pretože tu veľa závisí od jeho konvexnosti, to znamená, že čím je zákruta strmšia, tým viac materiálu sa spotrebuje. Môžete však vychádzať z rovnakých rozmerov: 10,5 m na dĺžku a 6 m na šírku, aj keď šírka sa tu kvôli ohýbaniu zmenší.
Zakrivený prístrešok pre auto
Jasnou výhodou tejto konštrukcie je úspora materiálu pri montáži krokvového systému. Pri danej veľkosti si vystačíte iba s dvoma alebo tromi krokvovými systémami, pozdĺž okrajov a v strede - všetky ostatné nohy sú jednoducho vyrobené vo forme oblúka bez dolného nadpražia, ako na fotografii. Zakrivený kovový profil, upevnený na dvoch podperách, je sám o sebe pevnou figúrou a jedinou otázkou tu je dobré upevnenie stúpačov.
V tomto prípade bude výpočet prístrešku pre auto pozostávať zo 6 ohnutých šesťmetrových profilov, z ktorých dva alebo tri sú dodávané s prepojkou a sú rozdelené do niekoľkých trojuholníkov. Podpora je potrebná aj pre každý oblúk, čo znamená, že ich bude 12. Pozdĺžnych nosníkov je dosť 6 kusov:
- 2 na okrajoch previsov;
- 2 pozdĺž stĺpikov;
- 2 pozdĺž strechy.
Klenutý baldachýn
Celkovo za prepojky získate 12 * 10,5 / 6 = 21 a ďalšie 4 profily.
Je úplne prirodzené, že na užšie prístrešky sa spotrebuje menej materiálu, ale tu je dôležité vziať do úvahy dĺžku polykarbonátu. To znamená, že ak pracujete so 6-metrovými listami, mali by byť použité buď celé, alebo rozrezané na polovicu, aby nevznikol odpad. V tomto prípade bude strecha široká 6 m alebo 3 m a dĺžka je už podľa potreby upravená.
V dôsledku toho môžeme povedať, že najekonomickejší výpočet vrchlíka sa získa so zakrivenou strechou, aj keď je to najťažšia možnosť. Napriek tomu v takýchto prevedeniach môžete ušetriť na kovových profiloch, takže výhody sú tu zrejmé.
Ak v procese vyrovnania nastanú ťažkosti, môžete využiť špeciálne programy a služby profesionálov.
Na usporiadanie prístrešku nad verandou, rekreačnou oblasťou, detským ihriskom alebo parkoviskom sa často používajú konštrukcie z tvarovaných rúr. Rámy z profesionálnych rúrok sa ľahko vyrábajú, sú estetické a vhodné na stavbu malých architektonických foriem na rôzne účely a veľkosti. Pre zariadenie odolného a spoľahlivého vrchlíka vlastnými rukami je potrebné správne vypočítať konfiguráciu rámu.
Baldachýn je malá architektonická forma, časť zastrešenej oblasti, ktorá má funkčný alebo dekoratívny účel. Hlavnou funkciou tejto štruktúry je chrániť miesto pred zrážkami a slnkom.
Kovový profil je priaznivo porovnateľný s inými materiálmi, pokiaľ ide o odolnosť voči biologickému, chemickému a mechanickému namáhaniu. Štvorcové alebo obdĺžnikové prierezy sa dajú ľahko navrhnúť a nainštalovať. Rovnako dobre sa hodí na inštaláciu malého vrchlíka na verandu a na inštaláciu priestrannej krytej plochy.
Baldachýn sa skladá z:
- nadácia;
- podpery alebo zavesenia - zvislé a naklonené nosné prvky rámu;
- bočné spojovacie prvky - svahy a väzníky;
- krokvový systém pozostávajúci z krokiev, nosníkov, latovania;
- strechy.
V prípade postavenia baldachýnu na malej ploche, napríklad na verande alebo pieskovisku, sa môžete obísť bez fariem - konštrukcia bude úplne odolávať snehu a vetru, pretože v nej nebudú dlhé horizontálne časti.
Ak sa plánuje vybavenie prístrešku nad parkovacím miestom alebo bazénom, horizontálne podlahy a krokvy budú dlhé. Takto rozšírené prvky sú citlivé na stres. Na jeho distribúciu a zaistenie tuhosti konštrukcie sa v týchto oblastiach nepoužívajú samostatné rúry, ale priehradové nosníky (zosilnené konštrukčné diely pozostávajúce z dvoch rúrok a zvislých a šikmých prvkov, ktoré ich spájajú - regály a vzpery).
Základ pre prístrešok je najčastejšie stĺpový, pretože jeho vybavenie nevyžaduje veľké výkopové práce. Strecha je vyrobená z polykarbonátu, profilovaného plechu, ondulínu a ďalších doskových materiálov.
Pôsobnosť
Jednoduchá inštalácia a spoľahlivosť konštrukcie poskytovala prístrešky z profilového potrubia široké spektrum aplikácií - sú postavené na tienenie a ochranu pred dažďom a snehom:
- parkovacie miesta,
- ihriská a športoviská,
- individuálne herné a športové vybavenie,
- letné kaviarne,
- rekreačné oblasti,
- vstupné skupiny obytných budov a nebytových budov,
- miesta skladovania zariadení a nástrojov na osobných pozemkoch.
Typy hospodárskych budov
Kôlne z profesionálnej rúry sú klasifikované podľa typu nosných a krokvových systémov.
Typ systému podpory závisí od umiestnenia vrchlíka voči iným budovám. Samostatné pripevnené, konzolové a voľne stojace konštrukcie.
Baldachýn z profilovej rúrky je veľmi bežným dizajnom, ktorý nájdete takmer na každom dvore. Z tvarovaných rúrok môžete vytvoriť malý baldachýn nad verandou a veľkú strechu pre parkovisko - a v každom prípade bude konštrukcia dosť silná, krásna a ľahko sa vybaví. Tento článok sa bude zaoberať výpočtom vrchlíka z profilového potrubia a jeho inštaláciou.
Výpočet a kresba vrchlíka
Kompetentný výpočet a vytvorenie dobrého výkresu znamená súlad s mnohými normami a požiadavkami na konštrukcie z tvarovaných rúr. Malé chudé prístrešky však nemusia byť vypočítané tak presne - malý priezor z profilového potrubia sa nelíši vo veľkej hmotnosti, takže tento druh konštrukcie nepredstavuje žiadne nebezpečenstvo. Veľké prístrešky pre autá alebo bazény musia mať takú veľkosť, aby sa predišlo problémom.
Kresba baldachýnu z profesionálnej rúry vždy začína náčrtkom - jednoduchým náčrtom, ktorý naznačuje typ štruktúry, jej hlavné vlastnosti a približné rozmery. Aby bolo možné presne určiť veľkosť budúceho baldachýnu, stojí za to vykonať merania na mieste, kde bude štruktúra umiestnená. V prípade, že bude prístrešok pripevnený k domu, je tiež potrebné zmerať stenu, aby ste presne poznali rozmery profilového potrubia pre vrchlík.
Metódu výpočtu môžete zvážiť na príklade štruktúry umiestnenej na ploche 9x7 m, umiestnenej pred domom s rozmermi 9x6 m:
- Dĺžka vrchlíka sa môže rovnať dĺžke steny (9 m) a dosah konštrukcie je o jeden meter kratší ako šírka miesta - t.j. 6 m;
- Dolný okraj môže mať výšku 2,4 m a vysoký by mal byť zvýšený na 3,5-3,6 m;
- Uhol sklonu svahu je určený v závislosti od rozdielu vo výškach dolných a horných okrajov (v tomto prípade je to asi 12-13 stupňov);
- Na výpočet zaťaženia konštrukcie musíte nájsť mapy ukazujúce úroveň atmosférických zrážok v danej oblasti a stavať na nich;
- Keď sa vypočíta veľkosť konštrukcie a očakávané zaťaženie, zostáva zostaviť podrobný výkres, vybrať materiály a začať montovať vrchlík.
Výkresy väzníkov z profilového potrubia pre vrchlík by mali byť zobrazené oddelene so všetkými podrobnosťami. Je tiež potrebné pripomenúť, že minimálny sklon vrchlíka je 6 stupňov a optimálna hodnota je 8 stupňov. Príliš malý sklon zabráni samovoľnému kĺzaniu snehu.
Po dokončení výkresov sa vyberie príslušný materiál a jeho množstvo. Výpočet musí byť presný a pred nákupom stojí za to pridať asi 5% tolerancie - počas práce veľmi často dochádza k malým stratám a manželstvo nie je neobvyklé. Podľa podobných výpočtov je možné vyrobiť rám garáže z profilového potrubia, ktoré je veľmi žiadané.
Vytvorenie vrchlíka z profilovej rúry
Konštrukcia vrchlíka nie je nijako zvlášť komplikovaná. Ak už existuje výkres vrchlíka a materiály potrebné na jeho montáž, potom môžete pristúpiť priamo k usporiadaniu konštrukcie.
Výroba vrchlíka z profilovej rúry sa vykonáva podľa nasledujúceho algoritmu:
- Najprv je označený a pripravený pozemok pre baldachýn. Musíte nájsť miesto pre základové otvory a vykopať ich a potom vyplniť dno všetkých otvorov sutinami. Vstavané prvky sú inštalované v jamách, po ktorých sa základ naleje cementovou maltou.
- K dolným častiam stĺpikov vrchlíka sú privarené oceľové diely štvorcového tvaru, ktorých veľkosť sa zhoduje s rozmermi zapustených dielov, ako aj s priemerom otvorov pre skrutky. Keď roztok stvrdne, stĺpiky pre vrchlík z profilovej rúry sú priskrutkované k zabudovaným častiam.
- Ďalším krokom je zostavenie rámu. Profilová rúra je v tejto fáze označená a narezaná na potrebné kusy a až potom je možné z profilovej rúry pre prístrešok vyrobiť väzníky. Najprv sú bočné nosníky pripevnené skrutkami, potom prednými prekladmi a v prípade potreby vybavia diagonálne mreže. Zostavený rám je nainštalovaný na regáloch a upevnený zvoleným spôsobom.
Pred inštaláciou strechy musí byť vrchlík natretý alebo natretý antikoróznou zmesou, aby sa zabránilo možnému zničeniu materiálu - počas montáže je základný náter poškodený a kovové časti v dôsledku toho strácajú odolnosť proti korózii. Okrem toho musíte pochopiť, že vonkajšie spracovanie nechráni štruktúru pred zničením zvnútra, takže okraje rúrok musia byť uzavreté zátkami.
Typy upevňovacích prvkov pre prvky baldachýnu a ich veľkosti
Na montáž prvkov vrchlíka z profilového potrubia je možné použiť rôzne metódy:
- Jeden z najbežnejších spôsobov upevnenia prístreškov z profilových rúr je skrutkové spojenie. Kvalita takéhoto pripojenia je pomerne vysoká, pričom sa nelíši v zložitosti. Na prácu budete potrebovať vŕtačku s vrtákom do kovu, ako aj skrutky alebo samorezné skrutky, ktorých priemer závisí od prierezu potrubia.
- Ďalším spôsobom pripevnenia prvkov vrchlíka je zváraný spoj. Zváračské práce vyžadujú určité zručnosti a vybavenie bude drahšie ako skrutkové spojenie. Výsledok však stojí za to - zváranie poskytuje vysokú pevnosť konštrukcie bez toho, aby ju oslabovalo.
- Na upevnenie malých prístreškov vyrobených z rúrok s priemerom do 25 mm môžete použiť krabový systém, ktorý je špeciálnou svorkou rôznych tvarov (ďalšie podrobnosti: ""). Pri inštalácii prístreškov sa najčastejšie používajú svorky v tvare T a X, ktoré zaisťujú spojenie troch alebo štyroch rúrok. Na dotiahnutie svoriek sú potrebné skrutky so zodpovedajúcimi maticami, ktoré sa často musia kupovať samostatne. Hlavnou nevýhodou krabových systémov je schopnosť zostaviť konštrukciu iba v 90-stupňovom uhle.
Voľba tvarovaných rúrok na výrobu väzníkov
Pri výbere rúrok na usporiadanie veľkého baldachýnu z profilového potrubia je potrebné študovať nasledujúce normy:
- SNiP 01.07-85, ktorý popisuje vzťah medzi stupňom zaťaženia a hmotnosťou základných prvkov konštrukcie;
- SNiP P-23-81, opisujúci spôsob práce s oceľovými časťami.
Usporiadanie konštrukcie môžete zvážiť na príklade prístrešku s rozmermi 4,7 x 9 m, ktorý spočíva na vonkajších stĺpikoch vpredu a je pripevnený k budove vzadu. Pri výbere uhla sklonu je najlepšie zastaviť sa na 8-stupňovom indikátore. Preštudovaním noriem môžete zistiť úroveň zaťaženia snehom v regióne. V tomto prípade bude šikmá strecha vyrobená z tvarovanej rúrky vystavená zaťaženiu 84 kg / m2.
Jeden 2,2-metrový stĺpik z profilovej rúry má hmotnosť asi 150 kg a stupeň zaťaženia je asi 1,1 tony. Vzhľadom na stupeň zaťaženia budete musieť vybrať silné rúry - štandardná rúrka kruhového tvaru so stenami 3 mm a priemerom 43 mm tu nebude fungovať. Minimálne rozmery okrúhleho potrubia by mali byť 50 mm (priemer) a 4 mm (hrúbka steny). Ak sa ako materiál použije rúrka s priemerom 45 mm a hrúbkou steny 4 mm. Z takého materiálu môže byť brána vyrobená aj z profilovej rúrky vlastnými rukami, ktorá bude celkom spoľahlivá a odolná.
Pri výbere priehradových väzníkov stojí za to zastaviť sa na štruktúre dvoch rovnobežných obrysov s diagonálnou mriežkou. Na priehradový nosník s výškou 40 cm môžete použiť rúrku zo štvorcového profilu s priemerom 35 mm a hrúbkou steny 4 mm (čítajte tiež: ""). Rúry s priemerom 25 mm a hrúbkou steny 3 mm sú vhodné na výrobu diagonálnych mriežok.
Záver
Zostavenie vrchlíka z profesionálnej rúry vlastnými rukami nie je také ťažké. Pre úspešnú prácu je potrebné správne navrhnúť budúcu štruktúru a zodpovedne pristupovať ku každej fáze implementácie projektu - a potom bude výsledkom spoľahlivá štruktúra, ktorá vydrží mnoho rokov.