שלבי פתרון: חלופות תכן
המדריך המקיף לבחינת חלופות תכן הנדסיות: החל מבחירת סוג התקרה ופריסת עמודים וקורות, דרך קביעת עוביי חתך ועומסים, ועד לתכן קורות פנימיות ורוחבן.
1. בחירת סוג תקרה וקביעת כיוון מתיחה
סוגי תקרות אפשריים
בשלב הראשון יש לבחור את סוג התקרה שלפיה נפתור את התרגיל. החלופות המרכזיות הן:
- תקרה מקשית על גבי קורות בולטות: (הערה: אסור לבצע קורות שוכבות בתקרה מקשית).
- תקרת צלעות על גבי קורות פנימיות בולטות: חלופה בעלת עדיפות גבוהה במבני תעשיה.
- תקרת צלעות על גבי קורות פנימיות סמויות: נבחרת כאשר יש איסור אדריכלי לקורות יורדות פנימיות.
- תקרת צלעות: יתרונותיה כוללים משקל מרחבי נמוך, בידוד תרמי ואקוסטי טוב והתאמה למפתחים גדולים. החסרונות הם ביצוע קשה יותר ועמידות פחותה לכוחות אופקיים.
- תקרה מקשית: יתרונותיה הם ביצוע קל ועמידות מצוינת לכוחות אופקיים. חסרונותיה: מוגבלת למפתחים קטנים, משקל מרחבי גדול, ופחות מבודדת.
קביעת כיוון מתיחת התקרה
כלל ברזל חשוב: כאשר קיים זיז בתכנית, הזיז הוא זה שמכתיב לנו את כיוון מתיחת התקרה.
2. מיקום עמודים פנימיים וחיצוניים וקורות
הצבת עמודים
כאשר ממקמים עמודים, החשיבות הגדולה ביותר ניתנת לעמודים הפנימיים.
- יש עדיפות למקם את העמודים עם כיוון הקורה בכדי לחזק את המבנה כלפי כוחות אופקיים.
- טיפ חשוב לפתרון: יש להימנע ככל האפשר ממיקום עמודים שייצור שדה שבו פועלים שני ערכי fser שונים, כדי להקל על המשך הפתרון.
הצבת קורות
את הקורות יש להציב בניצב לכיוון מתיחת התקרה, תוך שמירה על כללי המפתחים הבאים:
- קורה בולטת: מיועדת למפתח שקיל של עד 8-9 מטרים.
- קורה סמויה: מוגבלת למפתח שקיל של 4-4.5 מטרים (כאשר הצלעות נמתחות בכיוון הארוך והקורה בכיוון הקצר).
לאחר ההצבה, חובה לציין שמות על גבי כל הקורות והעמודים בשרטוט (למשל: ק-1, ע-1).
3. סכמות תקרה והנחת עובי (H) ראשוני
יש לשרטט את סכמות התקרה, להציב מפתחים שקילים, למצוא את המפתח המקסימאלי (LO_{max}), לרשום שמות סמכים ומפתחים, ולהוסיף מקדמי העברת עומסים. חשוב לשים לב לפתחים, מדרגות, וזיזים.
מציאת עובי הנחה ראשוני (H) לפי סוג תקרה
מחשבים את העובי לפי המפתח השקיל המקסימאלי, ומעגלים את התוצאה למספר שלם בכפולות של 5:
- לתקרת צלעות:
hהנחה = lo maxcm18
- לתקרה מקשית:
hהנחה = lo maxcm24
4. שרטוט חתך צלע וחישובי עובי ממוצע
שרטוט סכמת חתך לצלע
עבור תקרת צלעות, יש להגדיר את מידות החתך על פי ההנחיות הבאות:
- אם עובי התקרה קטן מ-25 ס"מ: רוחב הצלע bw = 12_{cm} \rightarrow 25_{cm}.
- אם עובי התקרה גדול מ-25 ס"מ: רוחב הצלע bw = 15_{cm} \rightarrow 25_{cm}.
- רוחב הבלוק / גופי המילוי יהיה לרוב 50_{cm}.
- עובי האוגן (טופינג) יהיה tf = 5_{cm}.
חישוב עוביי ממוצע (cm)
- עובי ממוצע של הבטון (t^*):
t^* = tfcm + bwcm × h1cmbfcm + 1-1.5
- עובי ממוצע של גופי המילוי/הבלוק (eq):
eqcm = hcm - t^*cm
5. חישוב עומסים קבועים ושימושיים לתקרה
משקל עצמי (T/M^2)
המשקל העצמי של תקרת צלעות מורכב ממשקל הבלוק (γ_1) ומשקל הבטון (γ_2). (הערה: משקל בלוק לרוב נע בין 0.45 ל-1 T/m^2).
סה"כ משקלים קבועים (εg)
סה"כ עומסי שירות אופייניים (FSER)
כדי לעבוד ביחידות המתאימות לטבלאות התקן, מכפילים ב-10 כדי לקבל kN/m^2:
6. חילוץ מקדמים וחישוב גובה תקרה דרוש
כדי לבדוק כפף, יש לחלץ 3 מקדמים (11, 12, 13) מטבלאות התקן.
- עבור תקרה מקשית: המקדם נקבע כ- K-11 = 1.
- עבור תקרת צלעות: בודקים את יחס האוגן מול הצלע לגובה התקרה: bfcmbwcm > K-11 < hcmtfcm.
חישוב גובה תקרה דרוש ב-cm
מחשבים את הגובה הדרוש סופית כדי לאמת את ההנחה:
7. תכן וחישוב קורות פנימיות (מציאת רוחב b)
בשלב זה מחשבים את תגובות התקרה על הקורות הפנימיות בכדי לתכנן אותן.
- משרטטים סכמה סטטית של הקורות הפנימיות, מפתחים, שמות סמכים, ומחשבים LO לכל השדות. (לעתים נדרש לבצע זאת לכלל הקורות שניצבות למתיחת התקרה).
- גובה הקורה הפנימית זהה לגובה התקרה שחושב קודם לכן.
מציאת משקל עצמי של הקורה
חישוב עומסי הקורה ומקדמי העברה
משרטטים סכמה של התקרה ומציבים מקדמי העברה לסמכים. העומס המועבר לקורה מחושב כך:
חילוץ מקדמים למציאת רוחב הקורה (b)
- חילוץ K-12: K-12 = lomaxhדרוש/נתון cm.
- מציאת fserv: נגזר ממקדם K-12 כך: fserv = K-1210.
- מציאת רוחב הקורה: bcm = fserקורהfserv.
- גבולות רוחב: מינימום 40 ס"מ, מקסימום עד פי 4 מגובה התקרה.
- כאשר ה-fser הגדול ביותר לא יושב מעל ה-lomax: עושים "b דרוש" לכל ה-fser הקיימים.
- כאשר ה-fser הגדול ביותר כן יושב מעל ה-lomax: מחשבים "b דרוש" עבור ה-fser הזה בלבד.
8. שרטוטים סופיים וסכמת זיון
לאחר חישוב כל המידות והעומסים יש להשלים את התוכניות:
- שרטוט מסודר על גבי תוכנית התקרה שיכלול: מיקומי עמודים (ושמותיהם), כיוון מתיחת התקרה, והקורות (שמות ומידות פיזיות שחושבו).
- במידה ונדרש, יש לשרטט סכמה עקרונית של הזיון בתקרה על פי המומנטים:
- ב.ע: ברזל עליון (באזורי המומנט השלילי - מעל הסמכים).
- ב.ת: ברזל תחתון (באזורי המומנט החיובי - בשדות עצמם).
תגובות הקהילה
רוצה להצטרף לדיון ולראות את כל התגובות?
התחבר עם חשבון Google כדי להצטרף לקהילת הסטודנטים, להוסיף תגובה משלך ולקבל התראות כשמשיבים לך.
התחבר לפורטלתגובות הקהילה זמינות לחברים מחוברים
התחבר כדי לראות את התגובות, להגיב ולהצטרף לדיון של הסטודנטים.
התחבר וראה הכלעדיין אין תגובות לדף הזה
היה הראשון לפתוח את הדיון ולעזור לקוראים אחרים.