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Los cobertizos se clasifican como las estructuras más simples que se erigen en un país o casa de verano. Se utilizan para una variedad de propósitos: como estacionamiento, área de almacenamiento y muchas otras opciones.
Estructuralmente, la marquesina es extremadamente simple. Este
- marco, cuyo elemento principal son las cerchas para marquesinas, que son responsables de la estabilidad y resistencia de la estructura;
- revestimiento. Está fabricado en pizarra, policarbonato, vidrio o chapa ondulada;
- elementos adicionales. Por regla general, se trata de elementos decorativos que se encuentran en el interior de la estructura.
El diseño es bastante simple y además pesa poco, por lo que puedes ensamblarlo con tus propias manos directamente en el sitio.
Sin embargo, para conseguir una marquesina práctica y correcta, primero es necesario garantizar su resistencia y su funcionamiento a largo plazo. Para hacer esto, debe saber cómo calcular una granja para un dosel, hacerlo usted mismo y soldarlo o comprarlo ya hecho.
Cerchas metálicas para marquesinas.
Este diseño consta de dos cinturones. Los cordones superior e inferior están conectados mediante tirantes y postes verticales. Es capaz de soportar cargas importantes. Uno de estos productos, que pesa entre 50 y 100 kg, puede reemplazar vigas metálicas tres veces más pesadas. Con un cálculo adecuado, la armadura metálica entra, se canaliza o no se deforma ni se dobla cuando se expone a cargas.
Una estructura de metal experimenta varias cargas al mismo tiempo, por eso es tan importante saber calcular una armadura de metal para encontrar con precisión los puntos de equilibrio. Sólo así la estructura puede resistir incluso impactos muy fuertes.
Cómo elegir el material y cocinarlos correctamente
Creación y autoinstalación Las marquesinas son posibles con pequeñas dimensiones de la estructura. Las cerchas para marquesinas, según la configuración de las correas, pueden estar fabricadas a partir de perfiles o ángulos de acero. Para estructuras relativamente pequeñas, se recomienda elegir tubos perfilados.
Esta solución tiene una serie de ventajas:
- Capacidad de carga tubo perfilado directamente relacionado con su espesor. La mayoría de las veces, para ensamblar el marco, se usa material con un cuadrado de 30-50x30-50 mm de sección transversal, y para estructuras talla pequeña También son adecuados tubos de sección más pequeña.
- Los tubos metálicos se caracterizan por una mayor resistencia y, sin embargo, pesan mucho menos que una barra metálica maciza.
- Las tuberías están dobladas, una cualidad necesaria al crear estructuras curvas, por ejemplo, arqueadas o abovedadas.
- El precio de las granjas para cobertizos es relativamente bajo, por lo que no será difícil comprarlos.
en una nota
El marco de metal durará mucho más si se protege de la corrosión: se trata con una imprimación y se pinta.
- En un marco de metal de este tipo, puede colocar de manera conveniente y sencilla casi cualquier revestimiento y techo.
Métodos para conectar perfiles.
Cómo soldar un dosel
Entre las principales ventajas de los tubos perfilados, cabe destacar la conexión no perfilada. Gracias a esta tecnología, una cercha para luces no superiores a 30 metros es estructuralmente simple y relativamente económica. Si su cinturón superior es suficientemente rígido, entonces el material del techo se puede apoyar directamente sobre él.
La unión soldada informe tiene una serie de ventajas:
- El peso del producto se reduce significativamente. A modo de comparación, observamos que las estructuras remachadas pesan un 20% y las estructuras atornilladas pesan un 25% más.
- Reduce los costes laborales y de fabricación.
- El costo de soldadura es bajo. Además, el proceso se puede automatizar si se utilizan dispositivos que permitan una alimentación ininterrumpida del alambre soldado.
- la costura resultante y las partes unidas son igualmente fuertes.
Una de las desventajas es la necesidad de tener experiencia en soldadura.
Montaje atornillado
Las uniones atornilladas de tubos perfilados no se utilizan en muy raras ocasiones. Se utiliza principalmente para estructuras plegables.
Las principales ventajas de este tipo de conexión incluyen:
- Montaje sencillo;
- No hay necesidad de equipamiento adicional;
- Posible desmantelamiento.
Pero al mismo tiempo:
- El peso del producto aumenta.
- Se necesitarán sujetadores adicionales.
- Conexiones atornilladas Menos duraderos y fiables que los soldados.
Cómo calcular una armadura de metal para una marquesina hecha de un tubo perfilado
Las estructuras que se construyan deben ser lo suficientemente rígidas y fuertes para soportar varias cargas Por lo tanto, antes de instalarlos, es necesario calcular una granja a partir de un tubo perfilado para una marquesina y elaborar un dibujo.
Al calcular, por regla general, recurren a la ayuda de programas especializados teniendo en cuenta los requisitos de SNiP ("Cargas, impactos", "Estructuras de acero"). Puede calcular una armadura metálica en línea utilizando la calculadora de marquesinas de perfiles metálicos. Si tiene los conocimientos de ingeniería adecuados, podrá realizar el cálculo usted mismo.
en una nota
Si conoce los principales parámetros de diseño, puede buscar un proyecto ya preparado adecuado entre los publicados en Internet.
El trabajo de diseño se realiza sobre la base de la siguiente inicial:
- Dibujo. La configuración de las correas del marco depende del tipo de techo: simple o a dos aguas, a cuatro aguas o arqueado. lo mas Solución simple Se puede considerar una granja de un solo paso hecha de un tubo perfilado.
- Dimensiones de diseño. Cuanto más grandes sean las cerchas instaladas, mayor será la carga que podrán soportar. El ángulo de inclinación también es importante: cuanto mayor sea, más fácil será quitar la nieve del techo. Para calcular, necesitará datos sobre los puntos extremos de la pendiente y su distancia entre sí.
- Dimensiones de los elementos de material de cubierta. Ellos están jugando rol decisivo para determinar la inclinación de las vigas de una marquesina, digamos, . Por cierto, este es el revestimiento más popular para estructuras construidas sobre parcelas propias. Se doblan fácilmente, por lo que son adecuados para la construcción de revestimientos curvos, por ejemplo arqueados. Lo único que importa es cómo hacerlo bien. Calcular una marquesina de policarbonato.
El cálculo de una armadura de metal a partir de un tubo perfilado para una marquesina se realiza en una secuencia determinada:
- determinar el vano correspondiente a las especificaciones técnicas;
- para calcular la altura de la estructura, sustituya las dimensiones del tramo según el dibujo presentado;
- establecer la pendiente. Respectivamente forma óptima Los techos de la estructura están determinados por los contornos de los cinturones.
en una nota
El paso máximo posible de las cerchas para una marquesina cuando se utiliza un tubo perfilado es de 175 cm.
Cómo hacer una armadura de policarbonato.
El primer paso para hacer sus propias granjas a partir de un tubo perfilado para una marquesina es elaborar un plano detallado, en el que se deben indicar las dimensiones exactas de cada elemento. Además, es recomendable preparar un dibujo adicional de piezas estructuralmente complejas.
Como puede ver, antes de hacer armaduras usted mismo, debe estar bien preparado. Notemos una vez más que si bien a la hora de elegir la forma de un producto se guían por consideraciones estéticas, para determinar tipo estructural y el número de elementos constituyentes, se requiere una ruta de diseño. Al probar la fuerza estructura metálica También es necesario tener en cuenta los datos sobre las cargas atmosféricas en una región determinada.
El arco se considera una variación extremadamente simplificada de la armadura. Se trata de un tubo perfilado con una sección transversal redonda o cuadrada.
Evidentemente, esta no sólo es la solución más sencilla, sino que también es más económica. Sin embargo, los postes de policarbonato para marquesinas tienen ciertas desventajas. En particular, esto se refiere a su fiabilidad.
Fotos de arched canopies
Analicemos cómo se distribuye la carga en cada una de estas opciones. El diseño de la granja garantiza una distribución uniforme de la carga, es decir, la fuerza que actúa sobre los soportes se dirigirá, se podría decir, estrictamente hacia abajo. Esto significa que pilares de soporte Excelente resistencia a las fuerzas de compresión, es decir, pueden soportar presión extra la capa de nieve.
Los arcos no tienen tanta rigidez y no son capaces de distribuir la carga. Para compensar este tipo de impacto, comienzan a flexionarse. El resultado es una fuerza aplicada sobre los soportes en la parte superior. Si tenemos en cuenta que se aplica en el centro y se dirige horizontalmente, el más mínimo error en el cálculo de la base de los pilares provocará, como mínimo, su deformación irreversible.
Un ejemplo de cálculo de una armadura de metal a partir de un tubo perfilado.
El cálculo de dicho producto supone:
- determinación de la altura exacta (H) y longitud (L) de la estructura metálica. Este último valor debe corresponder exactamente a la longitud del tramo, es decir, la distancia de superposición de la estructura. En cuanto a la altura, depende del ángulo diseñado y de las características del contorno.
En estructuras metálicas triangulares, la altura es 1/5 o ¼ de la longitud, para otros tipos con correas rectas, por ejemplo, paralelas o poligonales, 1/8.
- El ángulo de los tirantes de la rejilla oscila entre 35 y 50°. En promedio es de 45°.
- Es importante determinar distancia optima de un nodo a otro. Normalmente el espacio requerido coincide con el ancho del panel. Para estructuras con una luz de más de 30 m, es necesario calcular adicionalmente la altura de construcción. En el proceso de resolución del problema, se puede obtener la carga exacta sobre la estructura metálica y seleccionar parámetros correctos tubos perfilados.
Como ejemplo, considere el cálculo de las cerchas para una estructura adosada estándar de 4x6 m.
El diseño utiliza un perfil de 3 por 3 cm, cuyas paredes tienen un espesor de 1,2 mm.
La cinta inferior del producto tiene una longitud de 3,1 my la superior de 3,90 m, entre ellas se instalan postes verticales del mismo tubo perfilado. El mayor de ellos tiene una altura de 0,60 m, el resto están recortados en orden descendente. Puedes limitarte a tres bastidores, colocándolos desde el inicio de la pendiente alta.
Las zonas que se forman en este caso se refuerzan instalando dinteles diagonales. Estos últimos están fabricados con un perfil más fino. Por ejemplo, para estos fines es adecuada una tubería con una sección transversal de 20 por 20 mm. En el punto de encuentro de los cinturones, no se necesitan soportes. En un producto puedes limitarte a siete aparatos ortopédicos.
Se utilizan cinco estructuras similares por cada 6 m de longitud de la marquesina. Se colocan en incrementos de 1,5 m, conectados mediante puentes transversales adicionales hechos de un perfil con una sección de 20 por 20 mm. Se fijan al cordón superior, dispuestos en incrementos de 0,5 m, sobre estos puentes se fijan directamente los paneles de policarbonato.
Cálculo de una armadura arqueada.
La fabricación de cerchas arqueadas también requiere cálculos precisos. Esto se debe al hecho de que la carga que se les aplica se distribuirá uniformemente solo si los elementos en forma de arco creados tienen la geometría ideal, es decir, la forma correcta.
Echemos un vistazo más de cerca a cómo crear un marco arqueado para una marquesina con una luz de 6 m (L). Tomaremos la distancia entre los arcos como 1,05 m, con una altura del producto de 1,5 metros, la estructura arquitectónica lucirá estéticamente agradable y podrá soportar cargas elevadas.
Al calcular la longitud del perfil (mн) en el cinturón inferior, utilice la siguiente fórmula para la longitud del sector: π R α:180, donde los valores de los parámetros para este ejemplo de acuerdo con el dibujo son iguales, respectivamente: R= 410 cm, α÷160°.
Después de la sustitución tenemos:
3,14 410 160:180 = 758 (cm).
Las unidades estructurales deben ubicarse en la cuerda inferior a una distancia de 0,55 m (redondeadas) entre sí. La posición de los extremos se calcula individualmente.
En los casos en que la longitud del tramo es inferior a 6 m, la soldadura de estructuras metálicas complejas a menudo se reemplaza por una viga simple o doble, doblando el perfil metálico a un radio determinado. Aunque no es necesario calcular el marco arqueado, sin embargo selección correcta La tubería perfilada sigue siendo relevante. Después de todo, la resistencia de la estructura terminada depende de su sección transversal.
Cálculo de una granja arqueada a partir de una tubería perfilada en línea.
Cómo calcular la longitud del arco de una marquesina de policarbonato
La longitud del arco de un arco se puede determinar mediante la fórmula de Huygens. El centro está marcado en el arco, designado por el punto M, que se encuentra en la perpendicular CM trazada a la cuerda AB, a través de su centro C. Luego es necesario medir las cuerdas AB y AM.La longitud del arco está determinada por la fórmula de Huygens: p = 2l x 1/3 x (2l – L), donde l es la cuerda AM, L es la cuerda AB)
El error relativo de la fórmula es del 0,5% si el arco AB contiene 60 grados, y a medida que la medida angular disminuye, el error disminuye significativamente. Para un arco de 45 grados. es sólo el 0,02%.
Determinación de las fuerzas internas de la armadura.
Muchas veces no tenemos la posibilidad de utilizar una viga convencional para una determinada estructura y nos vemos obligados a utilizar más diseño complejo que se llama granja.
aunque difiere del cálculo de una viga, no nos resultará difícil calcularlo. Todo lo que se requerirá de usted es atención, conocimiento básicoálgebra y geometría y una o dos horas de tiempo libre.
Vamos a empezar. Antes de calcular la finca, consideremos alguna situación real que pueda encontrar. Por ejemplo, necesitas cubrir un garaje de 6 metros de ancho y 9 metros de largo, pero no tienes losas ni vigas. Solo esquinas metalicas varios perfiles. ¡Estos son los que usaremos para montar nuestra granja!
Posteriormente se apoyarán sobre la cercha correas y láminas onduladas. El soporte de la granja en las paredes del garaje está articulado.
Primero necesitarás saber todo. dimensiones geométricas y rincones de tu finca. Aquí es donde necesitamos nuestras matemáticas, es decir, la geometría. Encontramos ángulos usando el teorema del coseno.
Luego deberás recoger todas las cargas de tu granja (puedes verlo en el artículo). Que tengas éxito siguiente opción cargando:
A continuación, debemos numerar todos los elementos y nodos de la armadura y establecer las reacciones de los apoyos (los elementos están etiquetados en verde y los nodos en azul).
Para encontrar nuestras reacciones, escribimos las ecuaciones de equilibrio para las fuerzas en el eje y y la ecuación de equilibrio para los momentos con respecto al nodo 2.
Ra+Rb-100-200-200-200-100=0;
200*1,5 +200*3+200*4,5+100*6-Rb*6=0;
De la segunda ecuación encontramos la reacción de soporte Rb:
Rb=(200*1,5 +200*3+200*4,5+100*6) / 6;
Rb=400kg
Sabiendo que Rb = 400 kg, de la 1ª ecuación encontramos Ra:
Ra=100+200+200+200+100-Rb;
Ra=800-400=400kg;
Una vez conocidas las reacciones de los apoyos, debemos encontrar el nodo donde hay menos cantidades desconocidas (cada elemento numerado es una cantidad desconocida). A partir de este punto, comenzamos a dividir la armadura en nodos individuales y encontramos las fuerzas internas de las varillas de la armadura en cada uno de estos nodos. Es en base a estos esfuerzos internos que seleccionaremos las secciones de nuestras cañas.
Si resulta que las fuerzas en la varilla se dirigen desde el centro, entonces nuestra varilla tiende a estirarse (volver a su posición original), lo que significa que ella misma se comprime. Y si las fuerzas de la varilla se dirigen hacia el centro, entonces la varilla tiende a comprimirse, es decir, a estirarse.
Entonces, pasemos al cálculo. En el nodo 1 solo hay 2 cantidades desconocidas, así que consideremos este nodo (establecimos las direcciones de los esfuerzos S1 y S2 por nuestras propias razones, en cualquier caso, al final lo haremos bien).
Considere las ecuaciones de equilibrio en los ejes xey.
S2 * sen82,41 = 0; - en el eje x
-100 + S1 = 0; - en el eje y
De la primera ecuación queda claro que S2=0, es decir, ¡la segunda varilla no está cargada!
De la segunda ecuación se desprende claramente que S1=100 kg.
Dado que el valor de S1 resultó ser positivo, ¡significa que elegimos correctamente la dirección del esfuerzo! Si resultó ser negativo, entonces se debe cambiar la dirección y cambiar el signo a "+".
Conociendo la dirección de la fuerza S1, podemos imaginar cómo es la primera varilla.
Dado que una fuerza se dirigió al nodo (nodo 1), la segunda fuerza se dirigirá al nodo (nodo 2). Esto significa que nuestra varilla está intentando estirarse, lo que significa que está comprimida.
A continuación, considere el nodo 2. Había 3 cantidades desconocidas en él, pero como ya encontramos el valor y la dirección de S1, solo quedan 2 cantidades desconocidas.
Una vez más
100 + 400 – sin33.69 * S3 = 0 - en el eje y
- S3 * cos33,69 + S4 = 0 - en el eje x
De la primera ecuación S3 = 540,83 kg (la varilla número 3 está comprimida).
De la segunda ecuación S4 = 450 kg (la varilla n.° 4 está estirada).
Considere el octavo nodo:
Creemos ecuaciones en los ejes xey:
100 + S13 = 0 - en el eje y
-S11 * cos7.59 = 0 - en el eje x
De aquí:
S13 = 100 kg (varilla #13 comprimida)
S11 = 0 (varilla cero, sin fuerza en ella)
Considere el séptimo nodo:
Creemos ecuaciones en los ejes xey:
100 + 400 – S12 * sin21.8 = 0 - en el eje y
S12 * cos21.8 - S10 = 0 - en el eje x
DE la primera ecuación encontramos S12:
S12 = 807,82 kg (varilla #12 comprimida)
De la segunda ecuación encontramos S10:
S10 = 750,05 kg (varilla #10 estirada)
A continuación, veamos el nodo número 3. Por lo que recordamos, la segunda varilla es cero, lo que significa que no la sacaremos.
Ecuaciones en los ejes x e y:
200 + 540,83 * sin33,69 – S5 * cos56,31 + S6 * sin7,59 = 0 - en el eje y
540,83 * cos33,69 – S6 * cos7,59 + S5 * sin56,31 = 0 - en el eje x
Y aquí necesitaremos álgebra. No describiré en detalle el método para encontrar cantidades desconocidas, pero lo esencial es esto: expresamos S5 a partir de la primera ecuación y lo sustituimos en la segunda ecuación.
Como resultado obtenemos:
S5 = 360,56 kg (varilla #5 estirada)
S6 = 756,64 kg (varilla #6 comprimida)
Consideremos el nodo número 6:
Creemos ecuaciones en los ejes xey:
200 – S8 * sin7.59 + S9 * sin21.8 + 807.82 * sin21.8 = 0 - en el eje y
S8 * cos7.59 + S9 * cos21.8 – 807.82 * cos21.8 = 0 - en el eje x
Al igual que en el tercer nodo, encontraremos nuestras incógnitas.
S8 = 756,64 kg (varilla #8 comprimida)
S9 = 0 kg (varilla nº 9 cero)
Consideremos el nodo número 5:
Formemos las ecuaciones:
200 + S7 – 756,64 * sin7,59 + 756,64 * sin7,59 = 0 - por eje y
756,64 * cos7,59 – 756,64 * cos7,59 = 0 - en el eje x
De la primera ecuación encontramos S7:
S7 = 200 kg (varilla #7 comprimida)
Para comprobar nuestros cálculos, consideremos el cuarto nodo (no hay fuerzas en la varilla número 9):
Creemos ecuaciones en los ejes xey:
200 + 360,56 * sin33,69 = 0 - por eje y
-360,56 * cos33,69 – 450 + 750,05 = 0 - en el eje x
En la primera ecuación resulta:
En la segunda ecuación:
Este error es aceptable y muy probablemente esté relacionado con los ángulos (2 decimales en lugar de 3).
Como resultado, obtenemos los siguientes valores:
Decidí volver a verificar todos nuestros cálculos en el programa y obtuve exactamente los mismos valores:
Selección de sección transversal de elementos de celosía.
En cálculo de una armadura de metal Una vez encontradas todas las fuerzas internas en las varillas, podemos comenzar a seleccionar la sección transversal de nuestras varillas.
Por conveniencia, resumimos todos los valores en una tabla.
Toldos para marco de metal hacer la vida más fácil. Protegerán el automóvil del mal tiempo, cubrirán la terraza de verano y la glorieta. Reemplazarán el techo del taller o la marquesina sobre la entrada. Al recurrir a profesionales, obtendrá cualquier marquesina que desee. Pero muchos pueden realizar el trabajo de instalación por sí mismos. Es cierto que necesitará un cálculo preciso de la armadura hecha de un tubo perfilado. No puede prescindir del equipo y materiales adecuados. Por supuesto, también se requieren habilidades de soldadura y corte.
Material del marco
La base de las marquesinas es acero, polímeros, madera, aluminio, hormigón armado. Pero, más a menudo, el marco está formado por vigas metálicas hechas de un tubo perfilado. Este material es hueco, relativamente ligero, pero duradero. En sección transversal se ve así:
- rectángulo;
- cuadrado;
- ovaladas (así como figuras semiovaladas y planas);
- poliedro.
Al soldar cerchas de un tubo perfilado, a menudo eligen cuadrados o sección rectangular. Estos perfiles son más fáciles de procesar.
Variedad de perfiles de tubería.
Cargas permitidas Depende del espesor de la pared, el grado del metal y el método de fabricación. El material suele ser acero estructural de alta calidad (1-3ps/sp, 1-2ps(sp)). Para necesidades especiales se utilizan aleaciones de baja aleación y galvanización.
La longitud de los tubos perfilados suele oscilar entre 6 m para tramos pequeños y 12 m para tramos grandes. Los parámetros mínimos son de 10×10×1 mm y 15×15×1,5 mm. Al aumentar el espesor de la pared, aumenta la resistencia de los perfiles. Por ejemplo, en secciones de 50×50×1,5 mm, 100×100×3 mm y superiores. Productos tamaños máximos(300×300×12 mm y más) son más adecuados para naves industriales.
En cuanto a los parámetros de los elementos del marco, existen las siguientes recomendaciones:
- para marquesinas de tamaño pequeño (hasta 4,5 m de ancho), se utiliza material de tubería con una sección transversal de 40×20×2 mm;
- si el ancho es de hasta 5,5 m, los parámetros recomendados son 40x40x2 mm;
- para cobertizos de mayor tamaño, se recomienda utilizar tubos de 40×40×3 mm, 60×30×2 mm.
que es una granja
Una armadura es un sistema de varillas, una base Estructura de construcción. Consta de elementos rectos conectados en nodos. Por ejemplo, estamos considerando el diseño de una granja hecha de un tubo perfilado, en el que no hay desalineación de las varillas ni cargas extranodales. Entonces en ella componentes sólo surgirán fuerzas de tracción y compresión. La mecánica de este sistema le permite mantener la invariancia geométrica al reemplazar unidades montadas rígidamente por unidades con bisagras.
La finca consta de los siguientes elementos:
- cinturón superior;
- cinturón inferior;
- permanecer perpendicular al eje;
- puntal (o tirante) inclinado al eje;
- aparato ortopédico auxiliar (sprengel).
El sistema de celosía puede ser triangular, diagonal, semidiagonal, transversal. Para las conexiones se utilizan bufandas, materiales emparejados, remaches y soldaduras.
Opciones de montaje en nodos.
Hacer armaduras a partir de un tubo perfilado implica ensamblar un cinturón con un contorno determinado. Por tipo son:
- segmentario;
- poligonal;
- hastial (o trapezoidal);
- con cinturones paralelos;
- triangular (di);
- con un cinturón inferior roto levantado;
- de un solo tono;
- consola.
Algunos sistemas son más fáciles de instalar, otros son más económicos en términos de consumo de material y otros son más fáciles de construir unidades de soporte.
Conceptos básicos del cálculo de armaduras
Influencia del ángulo de inclinación.
La elección del diseño para las cerchas de marquesina hechas de tubos perfilados está relacionada con la pendiente de la estructura que se está diseñando. Hay tres opciones posibles:
- de 6° a 15°;
- de 15° a 22°;
- de 22° a 35°.
En ángulo mínimo Se recomiendan correas trapezoidales (6°-15°). Para reducir el peso, se permite una altura de 1/7 o 1/9 de la longitud total del tramo. Diseñar un dosel complejo forma geometrica, debes levantarlo por la parte media por encima de los soportes. Aprovecha las fincas de Polonso, recomendadas por muchos expertos. Son un sistema de dos triángulos conectados por apriete. Si es necesario edificio alto, es mejor elegir un diseño poligonal con una cuerda inferior elevada.
Cuando el ángulo de pendiente excede los 20°, la altura debe ser 1/7 de la longitud total del tramo. Este último alcanza los 20 m, para aumentar la estructura se hace rota la cinta inferior. Entonces el aumento será de hasta 0,23 tramos. Calcular parámetros requeridos utilizar datos tabulares.
Tabla de determinación de pendientes sistema de vigas
Para pendientes superiores a 22°, los cálculos se realizan mediante programas especiales. Los toldos de este tipo se utilizan más a menudo para tejados de pizarra, metal y materiales similares. Aquí se utilizan cerchas triangulares hechas de un tubo perfilado con una altura de 1/5 de toda la longitud del tramo.
Cuanto mayor sea el ángulo de inclinación, menos precipitaciones y fuertes nevadas se acumularán en el dosel. La capacidad de carga del sistema aumenta al aumentar su altura. Para mayor resistencia, se proporcionan nervaduras de refuerzo adicionales.
Opciones de ángulo base
Para entender cómo calcular una viga a partir de un tubo perfilado, es necesario conocer los parámetros de las unidades básicas. Por ejemplo, las dimensiones de los claros normalmente deberían especificarse en las especificaciones técnicas. El número de paneles y sus dimensiones están preasignados. calculemos altura óptima(H) en el medio del tramo.
- Si las cuerdas son paralelas, poligonales, trapezoidales, Н=1/8×L, donde L es la longitud de la armadura. La cuerda superior debe tener una pendiente de aproximadamente 1/8×L o 1/12×L.
- Para el tipo triangular, en promedio, H=1/4×L o H=1/5×L.
Los tirantes de la rejilla deben tener una inclinación de aproximadamente 45° (entre 35° y 50°).
Aprovecha los ya preparados. proyecto estándar, entonces no tendrás que hacer el cálculo
Para que la marquesina sea confiable y dure mucho tiempo, su diseño requiere cálculos precisos. Después del cálculo, se compran los materiales y luego se instala el marco. Existe una forma más costosa: comprar módulos prefabricados y ensamblar la estructura en el sitio. Otra opción más complicada es hacer los cálculos tú mismo. Luego necesitará datos de libros de referencia especiales sobre SNiP 2.01.07-85 (impactos, cargas), así como SNiP P-23-81 (datos sobre estructuras de acero). Necesitas hacer lo siguiente.
- Decidir el diagrama de bloques de acuerdo con las funciones de la marquesina, el ángulo de inclinación y el material de las varillas.
- Seleccione opciones. Tenga en cuenta la relación entre la altura y el peso mínimo del techo, su material y tipo, pendiente.
- Calcule las dimensiones de los paneles de la estructura de acuerdo con la distancia de las partes individuales responsables de transferir cargas. Se determina la distancia entre nodos adyacentes, generalmente igual al ancho del panel. Si la luz es superior a 36 m, se calcula la elevación de la construcción: la flexión amortiguada inversa que actúa debido a las cargas sobre la estructura.
Entre los métodos para calcular armaduras estáticamente determinadas, se considera que uno de los más simples es cortar nodos (áreas donde las varillas están conectadas de forma articulada). Otras opciones son el método Ritter y el método de sustitución de varillas de Henneberg. Así como una solución gráfica mediante la elaboración de un diagrama de Maxwell-Cremona. en moderno programas de computador El método más utilizado es cortar nudos.
Para una persona que tiene conocimientos de mecánica y resistencia de materiales, calcular todo esto no es tan difícil. El resto debe tener en cuenta que la vida útil y la seguridad de la marquesina dependen de la precisión de los cálculos y de la magnitud de los errores. Quizás sea mejor recurrir a especialistas. O elija entre opciones ya preparadas soluciones de diseño, donde simplemente puedes sustituir tus valores. Cuando esté claro qué tipo de viga de techo hecha de un tubo perfilado se necesita, probablemente se encontrará un dibujo en Internet.
Factores importantes para la selección del sitio.
Si la marquesina pertenece a una casa u otro edificio, será necesario un permiso oficial, del que también habrá que ocuparse.
Primero, se selecciona el sitio donde se ubicará la estructura. ¿Qué tiene esto en cuenta?
- Cargas constantes (peso fijo de revestimientos, techados y otros materiales).
- Cargas variables (impactos de factores climáticos: viento, precipitaciones, incluida la nieve).
- Un tipo especial de carga (hay actividad sísmica en la región, tormentas, huracanes, etc.).
También son importantes las características del suelo, la influencia parado cerca edificios. El diseñador debe tener en cuenta todos los factores importantes y coeficientes aclaratorios que se incluyen en el algoritmo de cálculo. Si planeas realizar cálculos por tu cuenta, utiliza 3D Max, Arkon, AutoCAD o programas similares. Existe una opción de cálculo en las versiones en línea de las calculadoras de construcción. Asegúrese de averiguar para el proyecto previsto el espacio recomendado entre los soportes de carga y el revestimiento. Así como parámetros de materiales y su cantidad.
Ejemplo cálculo de software para marquesina recubierta de policarbonato
Secuencia de trabajo
Montaje del marco de perfiles metálicos sólo debe ser realizado por un especialista trabajo de soldadura. Esta importante tarea requiere conocimiento y manejo hábil de la herramienta. No solo es necesario comprender cómo soldar una armadura a partir de un tubo perfilado. Es importante qué unidades se ensamblan mejor en el suelo y solo luego se levantan sobre soportes. Si la estructura es pesada, se necesitará equipo para la instalación.
Normalmente, el proceso de instalación se lleva a cabo en la siguiente secuencia:
- El sitio está siendo marcado. Se instalan piezas empotradas y soportes verticales. A menudo se colocan inmediatamente en fosas. tubos metálicos y luego hormigonado. La verticalidad de la instalación se comprueba con una plomada. Para controlar el paralelismo, se tira de un cordón o hilo entre los postes exteriores, el resto se alinea a lo largo de la línea resultante.
- Los tubos longitudinales se fijan a los soportes mediante soldadura.
- Los componentes y elementos de las cerchas están soldados al suelo. Mediante tirantes y puentes se conectan los cinturones de la estructura. Luego los bloques deben elevarse para la altura deseada. Se sueldan a tubos longitudinales en las zonas donde se ubican los soportes verticales. Se sueldan puentes longitudinales entre las granjas a lo largo de la pendiente para una mayor fijación del material del techo. En ellos se hacen agujeros para sujetadores.
- Todas las áreas de conexión se limpian a fondo. Especialmente los bordes superiores del marco, donde luego se ubicará el techo. La superficie de los perfiles se limpia, desengrasa, imprima y pinta.
Tomar ventaja proyecto terminado, rápidamente comenzarás a ensamblar el dosel.
Los expertos aconsejan realizar un trabajo tan responsable solo si se tiene la experiencia adecuada. En teoría, no basta con saber cómo soldar correctamente una armadura de un tubo perfilado. Habiendo hecho algo mal, ignorando los matices, Maestro de casa toma riesgos. El dosel se doblará y colapsará. Todo lo que hay debajo sufrirá: los coches o las personas. ¡Así que toma en serio este conocimiento!
Video: cómo soldar una armadura a partir de un tubo perfilado.
Elementos estructurales construcción de marco no tanto: los cimientos, los soportes y el techo, pero cada uno de ellos debe ser resistente y duradero. La estabilidad de los soportes está garantizada no solo por la base, sino también por estructuras de refuerzo especiales: cerchas de flejado. Las granjas también son responsables de la confiabilidad del techo, pero son vigas.
Para fortalecer la estructura de casas, dependencias y pequeñas formas arquitectónicas hechas de tubos corrugados, se utilizan elementos especiales llamados cerchas. Se utilizan para la unión superior y lateral de soportes de marquesinas, cenadores, pabellones de paradas de autobús y cafeterías de verano. Los elementos de refuerzo también se utilizan al instalar marquesinas arriba. grupos de entrada, si la distancia entre paredes o soportes es grande.
De este modo, una armadura es una estructura de refuerzo que consta de dos cinturones conectados por puentes. Este dispositivo aporta rigidez a la estructura y le permite mantener su forma bajo cualquier carga.
¡Nota! Excepto propósito funcional Las granjas también pueden ser decorativas si la estructura que se está construyendo no tiene paredes ni frontones o está revestida con material transparente.
tipos de cinturones
Los cinturones determinan la forma de la pieza: segmento, doble arco, triángulo, rectángulo o polígono. En este caso, para el segmento, rectángulo y arco, los tubos macizos, rectos o curvos, actúan como cuerdas superior e inferior.
En las granjas hay más Forma compleja: polígonos triangulares, convexos y cóncavos: uno o ambos cinturones se ensamblan a partir de varios tubos.
La forma de las cuerdas del truss se elige de acuerdo con el propósito de la estructura. Para la conexión lateral de postes de construcción se suelen utilizar cerchas de flejado con dos cordones rectos o arqueados paralelos o un cordón recto superior y uno arqueado inferior.
La forma de las vigas del tejado depende del tipo de tejado:
| Tipo de techo | Posible forma de cinturones. | Nombre de la granja |
| de un solo paso, a cuatro aguas | líneas rectas que forman un triángulo rectángulo | pendiente única |
| aguilón | líneas rectas que forman un triángulo isósceles: 2 líneas rectas forman el cinturón superior, una, la inferior; | triangular |
| dos pares de rectas que forman ángulos paralelos | poligonal | |
| dos pares de rectas que forman un par de ángulos desiguales | tijeras | |
| 5 líneas rectas: dos forman el cinturón superior, 3 – el inferior | finca polonso | |
| ático | líneas rectas que forman un pentágono isósceles de base ancha; | ático |
| arqueado | dos arcos paralelos | arqueado |
| dos líneas discontinuas paralelas | poligonal | |
| Arco y línea recta que forman un segmento o semicírculo. | segmentario | |
| arco superior, línea discontinua inferior | consola |
Tipos de saltadores
Los puentes son piezas cortas de tubería, generalmente de sección transversal más pequeña que las utilizadas para cordones, unidas directamente o en ángulo a los elementos estructurales principales. El complejo de puentes se llama red interna.
Los puentes verticales se llaman soportes o bastidores. Normalmente una finca tiene uno o dos puestos principales y varios adicionales.
Los dinteles inclinados se denominan puntales o pendientes, su número puede ser cualquiera. Si los cinturones de celosía están conectados por soportes, entonces son los soportes los que se refuerzan con las pendientes. Además, la rejilla interior puede constar únicamente de dinteles verticales o inclinados.
¡Nota! Granjas para edificios de estructura Están hechos no solo de tuberías, sino también de esquinas. Para garantizar la resistencia requerida, cada elemento de dicha estructura se ensambla a partir de un par de esquinas, lo que complica los cálculos y la instalación y aumenta los costos de tiempo.
Ventajas de los tubos perfilados para la fabricación de marcos.
La construcción de estructuras con tubos de acero corrugados ha ganado popularidad y no pierde terreno. Los tubos perfilados le permiten crear estructuras hermosas y resistentes para una amplia variedad de propósitos, desde una sombrilla hasta un arenero hasta un edificio residencial, industrial o comercial.
Cerca de la casa hay un área abierta de 10x5 m y me gustaría cerrarla para que en verano puedas tomar té en la calle, independientemente de la clima, o más bien mirándolo, pero desde debajo de una capota fiable, y también para poder poner el coche debajo de la capota, ahorrando en el garaje, y en general para estar protegido del calor del sol en un día de verano. . Tiene solo 10 metros: el tramo es grande y es difícil seleccionar una viga para tal tramo, y esta misma viga será demasiado grande, es aburrida y generalmente se parece a un taller de fábrica. En esos casos Mejor opción- hacer cerchas en lugar de vigas y luego colocar un revestimiento sobre las cerchas y hacer un techo. Por supuesto, la forma de la granja puede ser cualquiera, pero luego consideraremos el cálculo de una granja triangular como la opción más simple. Los problemas de calcular las columnas para tal dosel se consideran por separado, aquí tampoco se da el cálculo de dos o barras transversales sobre las cuales descansarán las granjas.
Por ahora, se supone que las cerchas se ubicarán en incrementos de 1 metro y que la carga del revestimiento sobre las cerchas se transferirá solo en los nodos de las cerchas. Material para techos La chapa ondulada servirá. En teoría, la altura de la granja puede ser cualquiera, pero solo si se trata de una marquesina adyacente al edificio principal, entonces el límite principal será la forma del techo si el edificio es de un piso, o las ventanas del segundo piso si Hay más pisos, pero en cualquier caso es poco probable que sea posible hacer que la altura de la granja supere 1 m, pero teniendo en cuenta que también es necesario hacer una barra transversal entre las columnas, entonces 0,8 m No siempre funcionará (sin embargo, aceptaremos esta cifra para los cálculos). A partir de estos supuestos ya es posible diseñar una explotación:
Figura 272.1. Esquema general preliminar de la marquesina de las fincas.
En la figura 272.1 azul se muestran las vigas del revestimiento, en azul - la armadura que debe calcularse, púrpura- vigas o cerchas sobre las que descansan las columnas, cambiando de color de azul claro a violeta oscuro en en este caso muestra un aumento en la carga de diseño, lo que significa que las estructuras más oscuras requerirán perfiles más potentes. Las armaduras de la Figura 272.1 se muestran verde oscuro debido a la naturaleza completamente diferente de la carga. Así, el cálculo de todos los elementos estructurales por separado, tales como:
Vigas de revestimiento (las vigas de revestimiento se pueden considerar vigas de varios tramos, si la longitud de las vigas es de aproximadamente 5 m, si las vigas tienen una longitud de aproximadamente 1 m, es decir, entre cerchas, entonces se trata de vigas ordinarias de un solo tramo sobre soportes articulados )
Cerchas de techo (basta con determinar las tensiones normales en las secciones transversales de las varillas, como se explica a continuación)
Vigas o cerchas bajo cerchas de cubierta (calculadas como vigas o cerchas de un solo vano)
no plantea ningún problema particular. Sin embargo, el propósito de este artículo es mostrar un ejemplo de cálculo de una armadura triangular, y eso es lo que haremos. En la Figura 272.1, puede considerar 6 cerchas triangulares, mientras que la carga en las cerchas más externas (delantera y trasera) será 2 veces menor que en las cerchas restantes. Esto significa que estas dos granjas, si hay un fuerte deseo de ahorrar en materiales, deben calcularse por separado. Sin embargo, por razones estéticas y tecnológicas, es mejor hacer todas las granjas iguales, lo que significa que basta con calcular solo una granja (que se muestra en la Fig. 272.1 en azul). En este caso, la finca será voladiza, es decir. Los soportes de la armadura no estarán ubicados en los extremos de la armadura, sino en los nodos que se muestran en la Figura 272.2. Este esquema de diseño permite distribuir las cargas de manera más uniforme y, por lo tanto, utilizar perfiles de menor sección para la fabricación de cerchas. Para la fabricación de cerchas, está previsto utilizar tubos de perfil cuadrados del mismo tipo, y cálculos adicionales ayudarán a seleccionar la sección requerida del tubo de perfil.
Si las vigas del revestimiento descansan sobre los nodos de la cercha, entonces la carga de la marquesina hecha de láminas onduladas y la nieve que se encuentra sobre esta lámina ondulada se puede considerar concentrada, aplicada en los nodos de las cerchas. Las varillas del truss estarán soldadas entre sí, mientras que las varillas del cordón superior probablemente serán continuas, de aproximadamente 5,06 m de largo, sin embargo, asumiremos que todos los nodos del truss están articulados. Estas aclaraciones pueden parecer un detalle insignificante, pero permiten agilizar y simplificar al máximo el cálculo, por motivos expuestos en otro artículo. Lo único que nos queda por determinar para cálculos posteriores es la carga concentrada, pero esto no es difícil de hacer si ya se han calculado las láminas onduladas o las vigas de revestimiento. Al calcular las láminas onduladas, descubrimos que las láminas de láminas onduladas con una longitud de 5,1 a 5,3 m representan una viga continua de varios tramos con un voladizo. Esto significa que las reacciones de apoyo para dicha viga y, en consecuencia, las cargas para nuestra granja no serán las mismas, sin embargo, los cambios en las reacciones de apoyo para una viga de 5 vanos no serán tan significativos y, para simplificar los cálculos, Se puede suponer que la carga de nieve, chapa ondulada y revestimiento se transferirá uniformemente, como ocurre con las vigas de un solo vano. Esta suposición sólo conducirá a un pequeño margen de seguridad. Como resultado, obtenemos el siguiente esquema de cálculo para nuestra finca:
Figura 272.2. Diagrama de diseño de una armadura triangular.
La Figura 272.2 a) muestra el diagrama de diseño general de nuestra armadura; la carga de diseño es q = 190 kilos, que se obtiene de la carga de nieve calculada de 180 kg/m2, del peso de la chapa ondulada y del posible peso de la viga de revestimiento. La Figura 272.2 b) muestra secciones gracias a las cuales es posible calcular las fuerzas en todos los almas, teniendo en cuenta que la cercha y la carga sobre la cercha son simétricas y por lo tanto no basta con calcular todas las almas. , pero un poco más de la mitad. Y para no confundirse con las numerosas varillas durante los cálculos, se acostumbra marcar las varillas y los nodos de las granjas. El marcado que se muestra en la Fig. 272.2 c) significa que la finca cuenta con:
Varillas del cinturón inferior: 1-a, 1-c, 1-d, 1-g, 1-i;
Varillas de cuerda superiores: 2-a, 3-b, 4-d, 5-e, 6-z;
Llaves: a-b, b-c, c-d, dd, e-f, f-g, g-h, h-i.
Si se calcula cada varilla de la armadura, entonces es recomendable elaborar una tabla en la que se deben ingresar todas las varillas. Entonces será conveniente ingresar en esta tabla el valor obtenido de las tensiones de compresión o tracción.
Bueno, el cálculo en sí no presenta dificultades especiales si la granja se suelda con 1 o 2 tipos de perfiles de sección cerrada. Por ejemplo, el cálculo completo de una armadura se puede reducir al cálculo de las fuerzas en las varillas 1, 6 y 3. Para ello basta considerar fuerzas longitudinales, que surge al cortar parte de la armadura a lo largo de la línea IX-IX (Fig. 272.2 d).
Pero dejemos los dulces para el tercero, y luego veremos cómo se hace. ejemplos simples, para esto consideramos
sección I-I (Fig. 272.2.1 d)
Si corta la parte sobrante de la armadura de esta manera, deberá determinar las fuerzas en solo dos varillas de la armadura. Para ello se utilizan ecuaciones de equilibrio estático. Dado que los nodos de la armadura tienen bisagras, el valor de los momentos flectores en los nodos de la armadura es cero y, además, en base a las mismas condiciones de equilibrio estático, la suma de todas las fuerzas relativas al eje X o ejes en también es cero. Esto le permite crear al menos tres ecuaciones de equilibrio estático (dos ecuaciones para fuerzas y una para momentos), pero en principio puede haber tantas ecuaciones de momento como nodos en la armadura e incluso más si usa puntos de Ritter. Y estos son los puntos en los que dos de las fuerzas consideradas se cruzan, y con la compleja geometría de la armadura, los puntos de Ritter no siempre coinciden con los nodos de la armadura. Sin embargo, en este caso, nuestra geometría es bastante simple (aún tendremos tiempo para llegar a una geometría compleja) y por lo tanto los nodos de celosía existentes son suficientes para determinar las fuerzas en las varillas. Pero al mismo tiempo, nuevamente, por razones de simplicidad de cálculo, generalmente se seleccionan puntos cuya ecuación de momentos permite determinar inmediatamente la fuerza desconocida, sin llevar el asunto a la solución de un sistema de 3 ecuaciones.
Se parece a esto. Si elabora una ecuación de momentos con respecto al punto 3 (figura 272.2.2 d), entonces solo habrá dos términos en ella y uno de ellos ya se conoce:
M3 = -Q yo/2 + N 2-ah = 0;
N2-ah = Ql/2;
Dónde yo - la distancia desde el punto 3 hasta el punto de aplicación de la fuerza Q/2, que en este caso es el brazo de la fuerza, según el esquema de cálculo que adoptamos yo = 1,5 metros; h - brazo de acción de fuerza norte 2-a(el hombro se muestra en la Fig. 272.2.2 d) en azul).
En este caso, el tercer término posible de la ecuación es igual a cero, ya que se muestra la fuerza N 1-a (en la Fig. 272.2.2 d). gris) se dirige a lo largo del eje que pasa por el punto 3 y por tanto el brazo de acción es igual a cero. Lo único que no sabemos en esta ecuación es el brazo de la fuerza N 2-a, sin embargo, es fácil determinarlo si se tienen los conocimientos adecuados de geometría.
Nuestra cercha tiene una altura de diseño de 0,8 m y una longitud total de diseño de 10 m, entonces la tangente del ángulo α será tgα = 0,8/5 = 0,16, respectivamente, el valor del ángulo α = arctgα = 9,09 o. Y luego
h = yo pecadoα
Ahora nada nos impide determinar el valor de la fuerza. norte 2-a:
norte2-a = Q yo/(2lsenα ) = 190/(2·0,158) = 601,32 kg
El valor se determina de la misma manera. norte 1-a. Para ello se elabora una ecuación de momentos respecto al punto 2:
M2 = -Q yo/2 + N1-ah = 0;
norte 1-ah = q yo/2
N 1-a = Q/(2tgα ) = 190/(2·0,16) = 593,77 kg
Podemos comprobar la exactitud de los cálculos componiendo las ecuaciones de fuerza:
ΣQ y = Q/2 - N 2-a pecadoα = 0; Q/2 = 95= 601,32·0,158 = 95 kg
ΣQ x = N 2-a cosα - norte 1-a = 0; N1-a = 593,77 = 601,32 0,987 = 593,77 kg
Se satisfacen las condiciones de equilibrio estático y cualquiera de las ecuaciones de fuerza utilizadas para las pruebas podría usarse para determinar las fuerzas en las barras. Eso es todo, el cálculo adicional de la armadura es pura mecánica, pero por si acaso, consideremos
sección II-II (Fig. 272.2.e)
A primera vista, parece que la ecuación de momentos relativa al punto 1 para determinar la fuerza sería más sencilla. N ab, sin embargo, en este caso, para determinar el brazo de la fuerza, primero necesitarás encontrar el valor del ángulo β. Pero si consideramos el equilibrio del sistema con respecto al punto 3, entonces:
M3 = -Q yo/2-Q yo/3 + norte 3-b h = 0;
norte 3-b h = 5Q yo/6 ;
N 3-b = 5Q/(6senα ) = 5·190/(6·0,158) = 1002,2 kg(funciona con tensión)
Bueno, ahora determinemos el valor del ángulo β. Basado en el hecho de que se conocen todos los lados de un determinado triángulo rectángulo (el cateto inferior o la longitud del triángulo es de 1 m, el cateto lateral o la altura del triángulo es de 0,16 m, la hipotenusa es de 1,012 m e incluso el ángulo α), entonces el triángulo rectángulo adyacente con una altura de 0,16 my una longitud de 0,5 m tendrá tgβ = 0,32 y, en consecuencia, el ángulo entre la longitud y la hipotenusa β = 17,744 o, obtenido del arcotangente. Y ahora es más fácil crear una ecuación de fuerzas relativas al eje. X :
ΣQ x = N 3-b cosα + N a-b porqueβ - norte 1-a = 0;
N a-b = (N 1-a - N 3-b porqueα )/porqueβ = (593,77 - 1002,2 0,987)/ 0,952 = - 415,61 kg
En este caso, el signo “-” muestra que la fuerza se dirige en dirección opuesta a la que aceptamos al elaborar el diagrama de cálculo. Y entonces ha llegado el momento de hablar de la dirección de las fuerzas, o más precisamente, del significado que se le atribuye a esta dirección. Cuando reemplazamos las fuerzas internas en la sección transversal de los tirantes considerados, entonces por fuerza dirigida desde la sección transversal nos referimos a tensiones de tracción; si la fuerza se dirige hacia la sección transversal, entonces nos referimos a tensiones de compresión. Desde el punto de vista del equilibrio estático, no importa qué dirección de la fuerza se tome en los cálculos; si la fuerza se dirige en la dirección opuesta, entonces esta fuerza tendrá un signo menos. Sin embargo, al realizar cálculos, es importante saber exactamente para qué fuerza está diseñada una varilla determinada. Para varillas de tracción, el principio para determinar la sección transversal requerida es el más simple:
Al calcular varillas que trabajan en compresión, se deben tener en cuenta muchos varios factores y en vista general La fórmula para calcular varillas comprimidas se puede expresar de la siguiente manera:
σ = norte/φF ≤ R
Nota: el esquema de diseño se puede elaborar de manera que todas las fuerzas longitudinales se dirijan lejos de secciones cruzadas. En este caso, el signo “-” delante del valor de la fuerza obtenido en los cálculos indicará que esta varilla está trabajando en compresión.
Por tanto, los resultados del cálculo anterior muestran que surgen tensiones de tracción en las varillas 2-a y 3-b, y fuerzas de compresión en las varillas 1-a y a-b. Bueno, ahora volvamos al propósito de nuestro cálculo: determinar el máximo estrés normal en las varillas. Como en una viga simétrica convencional, en la que voltajes máximos con una carga simétrica, surgen en la sección más alejada de los soportes; en una armadura, las tensiones máximas surgen en las varillas más alejadas de los soportes, es decir en varillas cortadas por la sección IX-IX.
sección IX-IX (Fig. 272.2.d)
M9 = -4,5Q/2 - 3,5Q - 2.5Q - 1.5Q -0.5Q + 3V A - 4.5N 6-з pecadoα = 0 ;
N 6-з = (15Q - 10,25Q)/(4,5senα ) = 4,75 190/(4,5 0,158) = 1269,34 kg(funciona en compresión)
Dónde VA = 5Q, las reacciones en los apoyos de las armaduras se determinan usando las mismas ecuaciones de equilibrio del sistema, ya que la armadura y las cargas son simétricas, entonces
VA = ΣQ y /2 = 5Q;
Dado que todavía no hemos previsto cargas horizontales, entonces horizontal. fuerza de reacción del suelo en un soporte A será igual a cero, por lo que H A se muestra en la Figura 272.2 b) en violeta claro.
Los hombros de todas las fuerzas en este caso son diferentes y, por lo tanto, los valores numéricos de los hombros se sustituyen inmediatamente en la fórmula.
Para determinar la fuerza en vara, primero debes determinar el valor del ángulo γ (no se muestra en la figura). Basado en el hecho de que se conocen dos lados de un determinado triángulo rectángulo (el cateto inferior o la longitud del triángulo es de 0,5 m, el cateto lateral o la altura del triángulo es de 0,8 m, entonces tgγ = 0,8/0,5 = 1,6 y el valor del ángulo γ = arctgγ = 57,99 o y luego para el punto 3
h = 3pecadoγ = 2,544 m Entonces:
M3 = - 1,5Q/2 - 0,5Q + 0,5Q + 1,5Q + 2,5Q - 1,5N 6-з pecadoα + 2.544N zi = 0 ;
N z-i = (1,25Q - 4,5Q +1.5N 6-з pecadoα ) /2.544 = (332,5 - 617,5)/2,544 = -112 kg
Y ahora es más fácil crear una ecuación de fuerzas relativas al eje. X :
ΣQ x = - N 6-з cosα -NORTE zi porque γ + norte 1-yo = 0;
N 1-i = N 6-3 porqueα + N g-i cosγ = 1269,34·0,987 - 112·0,53 = 1193,46 kg(funciona con tensión)
Dado que las cuerdas superior e inferior de la armadura serán del mismo tipo de perfil, no es necesario dedicar tiempo y esfuerzo a calcular las varillas de la cuerda inferior 1-v, 1-d y 1-g, así como las varillas de la cuerda superior 4-g y 5-e. Las fuerzas en estas barras serán claramente menores que las que ya hemos determinado. Si la granja no tuviera consola, es decir. los soportes estuvieran ubicados en los extremos de la granja, entonces las fuerzas en los tirantes también serían menores que las ya determinadas por nosotros, sin embargo, tenemos una granja con consolas y por lo tanto usaremos varias secciones más para determinar las fuerzas en las llaves usando el algoritmo anterior (no se proporcionan detalles del cálculo):
N b-v = -1527,34 kg - trabaja en compresión (sección III-III, Fig. 272,2 g), determinada por la ecuación de momentos relativa al punto 1)
N v-g = 634,43 kg - trabajos en tensión (sección IV-IV, Fig. 272.2 h), determinado por la ecuación de momentos relativos al punto 1)
N g-d = - 493,84 kg - trabaja en compresión (sección V-V, determinada por la ecuación de momentos relativa al punto 1)
Así, las varillas más cargadas que tenemos son dos varillas N 6-з = 1269,34 kg y N b-v = - 1527,34 kg. Ambas varillas trabajan en compresión, y si toda la granja está hecha de un tipo de perfil, entonces basta con calcular una de estas varillas en función de las tensiones límite y, en base a estos cálculos, seleccionar la sección del perfil requerida. Sin embargo, aquí no todo es tan sencillo, a primera vista parece que basta con calcular la varilla N b-v, pero al calcular elementos comprimidos gran importancia tiene la longitud de diseño de la varilla. Entonces la longitud de la varilla N 6-h es de 101,2 cm, mientras que la longitud de la varilla N b-v es de 59,3 cm, por lo que, para no adivinar, es mejor calcular ambas varillas.
rod SUST. b-w
El cálculo de barras comprimidas no es diferente del cálculo de columnas comprimidas centralmente, por lo que a continuación solo se detallan las etapas principales del cálculo sin explicaciones detalladas.
de acuerdo con la tabla 1 (ver enlace arriba) determinamos el valor μ = 1 (a pesar de que la cuerda superior de la granja estará hecha de un perfil sólido, el diagrama de diseño de la granja implica la fijación con bisagras de las varillas en los nodos de la granja, por lo que sería más correcto tomar lo anterior valor del coeficiente).
Aceptamos el valor preliminar. λ = 90, entonces según la tabla 2 el coeficiente de flexión φ = 0,625 (para acero C235 con resistencia R y = 2350 kgf/cm 2, determinada por interpolación de los valores 2050 y 2450)
Entonces el radio de giro requerido será:
