محاسبه ماشین حساب خرپایی مثلثی آنلاین. خرپا از لوله پروفیل: ما با دست خود محاسبه و می سازیم. ما یک خرپا را از لوله پروفیل فولادی محاسبه می کنیم

محاسبه خرپا برنامه ای است که برای محاسبه خرپاهای مسطح استفاده می شود.

استفاده

با تشکر از این نرم افزار ، می توانید بار سازه های نوع انتخاب شده را تعیین کنید (حتی سازه های چوبی پشتیبانی می شوند) ، و همچنین سطح استحکام و پایداری آنها را ارزیابی کنید. این به شناسایی تمام کاستی ها و خطاهایی که گاهی اوقات در مرحله طراحی بدون توجه "لغزش" می کنند کمک می کند.

عملکردی

این راه حل یک نسخه بهبود یافته از برنامه است که در بررسی دیگری در مورد آن صحبت کردیم. از کریستال است که حالت محاسبه خرپاها قرض گرفته می شود. با این حال، البته، "مزرعه" عملکرد بسیار پیشرفته تر و بهبود یافته تری نسبت به سلف خود دارد. به عنوان مثال، یک توسعه دهنده در محصول خود از نمونه های اولیه ای استفاده کرده است که در این زمینه فعالیت بیشتر است. علاوه بر این، گزینه های بسیار بیشتری نسبت به کریستال به کاتالوگ میله های مقطع اضافه شده است. همچنین پنجره انتخاب کاربر پسندتر شده است.

کار با برنامه محاسبه خرپاها در حالت اتوماتیک انجام می شود. کاربر مجبور نیست به طور مستقل یک مدل مزرعه تولید کند، زیرا محاسبه طبق الگوی آماده انتخاب شده از کاتالوگ انجام می شود. ساخت طرح محاسبه تلاش ها و طرح هندسی در اتوکد انجام می شود که برای یک متخصص بسیار راحت تر از یک گزارش معمولی در یک ویرایشگر متن است. علاوه بر ایجاد مزرعه در این برنامه، می‌توانید پروژه‌هایی را که با نرم‌افزارهای دیگر (فرمت DFX) ایجاد شده‌اند را وارد کنید.

ویژگی های کلیدی

محاسبه خرپاهای مسطح هر سازه از مواد انتخاب شده؛
استفاده از نمونه های اولیه آماده، که نیاز به "کشیدن" مزرعه را از بین می برد.
محاسبه کامل فرمول ها با توضیحات دقیق و با اشاره به SNiP.
پشتیبانی از کامپیوتر با هر نسخه از ویندوز؛
رابط کاربری ساده و بصری (کاملاً به زبان روسی) ؛
سازگاری با تمام استانداردهای تعیین شده؛
توزیع رایگان

در بخش های مختلف ساخت و ساز، اغلب از خرپاهای لوله پروفیل استفاده می شود. چنین خرپاهایی از نظر ساختاری سازه های فلزی هستند که از میله های جداگانه تشکیل شده و دارای شکل شبکه هستند. خرپاها با سازه های ساخته شده از تیرهای جامد در هزینه کمتر و شدت کار بیشتر متفاوت هستند. برای اتصال لوله های شکل دار می توان از روش جوشکاری و پرچ ها استفاده کرد.

خرپاهای پروفیل فلزی برای ایجاد هر دهانه ، صرف نظر از طول آنها مناسب است - اما برای اینکه این امر امکان پذیر باشد ، قبل از مونتاژ باید ساختار را با نهایت دقت محاسبه کرد. اگر محاسبه خرپا فلزی درست بود و تمام کارهای مربوط به مونتاژ سازه های فلزی به درستی انجام شد، خرپا تمام شده فقط باید بلند شود و روی مهار آماده نصب شود.

مزایای استفاده از تیرهای فلزی

خرپاهای لوله پروفایل دارای مزایای زیادی هستند ، از جمله:

وزن کم ساختار؛
عمر طولانی مدت؛
شاخص های قدرت عالی؛
توانایی ایجاد ساختارهایی با پیکربندی پیچیده؛
هزینه مناسب عناصر فلزی.

طبقه بندی خرپاها از لوله پروفیل

همه سازه های فلزی خرپا دارای چندین پارامتر مشترک هستند که تقسیم خرپاها را به انواع تضمین می کند.

این پارامترها عبارتند از:

تعداد تسمه. خرپاهای فلزی می توانند فقط یک تسمه داشته باشند و سپس کل ساختار در یک صفحه یا دو تسمه قرار می گیرد. در حالت دوم مزرعه آویزان نامیده می شود. ساختار خرپای آویزان شامل دو کمربند - بالا و پایین است.
فرم. خرپا قوسی، راست، سوله و شیروانی وجود دارد.
جریان.
زاویه شیب.

بسته به خطوط، انواع زیر از سازه های فلزی متمایز می شوند:

خرپاهای تسمه موازی... چنین سازه هایی اغلب به عنوان پشتیبان برای چیدمان سقف ساخته شده از مواد سقف نرم استفاده می شود. یک خرپا وتر موازی از قطعات یکسان با ابعاد یکسان ایجاد می شود.
مزارع تک زمینی... طرح های تک شیب ارزان هستند زیرا برای ساخت آنها به مواد کمی نیاز است. ساختار تمام شده کاملاً بادوام است که با استحکام گره ها تضمین می شود.
مزارع چند ضلعی... این سازه ها دارای ظرفیت باربری بسیار خوبی هستند ، اما باید هزینه آن را بپردازید - نصب سازه های فلزی چند ضلعی بسیار ناخوشایند است.
خرپاهای مثلثی... به عنوان یک قاعده، خرپاهایی با مشخصات مثلثی برای نصب سقف های واقع در شیب زیاد استفاده می شود. از مضرات چنین مزارع، شایان ذکر است که تعداد زیادی از هزینه های غیر ضروری مرتبط با انبوه زباله در طول تولید.

نحوه محاسبه زاویه شیب

بسته به زاویه شیب، خرپاها به سه دسته تقسیم می شوند:

22-30 درجه. در این مورد، نسبت طول و ارتفاع سازه تمام شده 5: 1 است. مزارع با چنین شیب، که در وزن کم آنها متفاوت است، برای تنظیم دهانه های کوتاه در ساخت و ساز خصوصی بسیار عالی هستند. به عنوان یک قاعده، خرپاهایی با این شیب دارای یک طرح مثلثی هستند.
15-22 درجه. در طرحی با چنین شیب، طول هفت برابر از ارتفاع بیشتر می شود. مزارع از این نوع نمی توانند بیش از 20 متر طول داشته باشند، در صورت لزوم افزایش ارتفاع سازه تمام شده، به کمربند پایینی شکل شکسته داده می شود.
15 یا کمتر بهترین گزینه در این مورد می تواند نرده های فلزی از یک لوله پروفیل باشد که به شکل ذوزنقه ای متصل شده اند - پایه های کوتاه تأثیر خم شدن طولی بر روی ساختار را کاهش می دهد.

در مورد دهانه های بیشتر از 14 متر، باید از بادبندها استفاده شود. تسمه بالایی باید مجهز به تابلویی به طول حدود 150-250 سانتی متر باشد با تعداد پانل های زوج سازه ای متشکل از دو تسمه به دست می آید. برای دهانه های بیشتر از 20 متر، سازه فلزی باید با عناصر تکیه گاه اضافی که توسط ستون های تکیه گاه متصل می شوند، تقویت شود.

اگر نیاز به کاهش وزن ساختار فلزی تمام شده دارید، باید به مزرعه پولونسو توجه کنید. این شامل دو سیستم مثلثی شکل است که با سفت کردن به یکدیگر متصل می شوند. با استفاده از این طرح، می توانید بدون بریس های بزرگ در پانل های میانی انجام دهید.

هنگام ایجاد خرپاهایی با شیب حدود 6-10 درجه برای سقف های شیبدار، باید به یاد داشته باشید که ساختار تمام شده نباید متقارن باشد.

محاسبه خرپا فلزی

هنگام محاسبه، لازم است تمام الزامات سازه های فلزی توسط استانداردهای دولتی در نظر گرفته شود. برای ایجاد کارآمدترین و قابل اطمینان ترین سازه، در مرحله طراحی، لازم است نقشه ای با کیفیت بالا تهیه شود که تمام عناصر خرپا، ابعاد آنها و ویژگی های اتصال با سازه نگهدارنده را نمایش دهد.

قبل از محاسبه مزرعه برای یک سوله ، ارزش تصمیم گیری در مورد الزامات یک مزرعه تمام شده را دارد ، و سپس از پس انداز شروع کنید ، از هزینه های غیر ضروری اجتناب کنید. ارتفاع خرپا با توجه به نوع کف، وزن کل سازه و امکان جابجایی بیشتر آن تعیین می شود. طول سازه فلزی به شیب مورد نظر بستگی دارد (برای سازه های بلندتر از 36 متر ، محاسبه آسانسور ساختمان نیز مورد نیاز است).

پانل ها باید به گونه ای انتخاب شوند که بتوانند بارهای وارده بر مزرعه را تحمل کنند. بریس ها می توانند زوایای مختلفی داشته باشند، بنابراین هنگام انتخاب پانل ها، این پارامتر نیز باید در نظر گرفته شود. در توری های مثلثی زاویه 45 درجه و در توری های مورب 35 درجه است.

محاسبه سقف از لوله پروفیل با تعیین فاصله ای که در آن گره ها نسبت به یکدیگر ایجاد می شوند به پایان می رسد. به عنوان یک قاعده، این نشانگر برابر با عرض پانل های انتخاب شده است. شاخص بهینه پله تکیه گاه های کل سازه 1.7 متر است.

هنگام محاسبه یک خرپا تک شیار، باید بدانید که با افزایش ارتفاع سازه، ظرفیت باربری آن نیز افزایش می یابد. علاوه بر این، در صورت لزوم، ارزش تکمیل طرح خرپا با چندین سفت کننده است که می تواند ساختار را تقویت کند.

نمونه های محاسبه

هنگام انتخاب لوله برای خرپاهای فلزی، ارزش دارد که از توصیه های زیر شروع کنید:

برای چیدمان سازه هایی با عرض کمتر از 4.5 متر، لوله هایی با مقطع 40x20 میلی متر با ضخامت دیواره 2 میلی متر مناسب هستند.
با عرض ساخت 4.5 تا 5.5 متر، لوله های مربع شکل 40 میلی متری با دیواره 2 میلی متری مناسب هستند.
برای سازه های فلزی بزرگتر، همان لوله ها مانند مورد قبلی، اما با دیواره 3 میلی متری یا لوله هایی با مقطع 60x30 میلی متر با دیواره 2 میلی متری مناسب هستند.

آخرین پارامتر که در محاسبه نیز باید به آن توجه شود، هزینه مصالح است. ابتدا باید هزینه لوله ها را در نظر بگیرید (به یاد داشته باشید که قیمت لوله ها بر اساس وزن آنها تعیین می شود نه طول آنها). ثانیاً ، باید در مورد هزینه کارهای پیچیده در ساخت سازه های فلزی پرسید.

توصیه هایی برای انتخاب لوله و ساخت سازه های فلزی

قبل از پختن مزارع و انتخاب مواد بهینه برای طراحی آینده خود، باید با توصیه های زیر آشنا شوید:

با مطالعه مجموعه لوله های موجود در بازار، ارزش دارد که به محصولات مستطیلی یا مربعی ترجیح داده شود - وجود سفت کننده ها استحکام آنها را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.
هنگام انتخاب لوله برای سیستم خرپا، بهتر است محصولات ضد زنگ ساخته شده از فولاد با کیفیت بالا را انتخاب کنید (ابعاد لوله ها توسط پروژه تعیین می شود).
هنگام نصب عناصر اصلی خرپا، از چسب ها و گوشه های دوتایی استفاده می شود.
در آکوردهای بالایی معمولاً از تیرهای I با اضلاع مختلف برای اتصال قاب استفاده می شود که کوچکتر برای اتصال لازم است.
برای نصب کمربند پایین، گوشه هایی با اضلاع مساوی کاملا مناسب هستند.
عناصر اصلی سازه های بزرگ با صفحات بالای سر به یکدیگر متصل می شوند.
بریس ها با زاویه 45 درجه و پایه ها با زاویه 90 درجه نصب می شوند.
هنگامی که خرپا فلزی برای سایبان جوش داده می شود، ارزش دارد که اطمینان حاصل کنید که هر جوش به اندازه کافی قابل اعتماد است (همچنین بخوانید: "").
پس از جوشکاری، عناصر ساختاری فلزی باقی می مانند تا با ترکیبات محافظ و رنگ پوشش داده شوند.

نتیجه

خرپاهای لوله پروفیل کاملاً همه کاره هستند و برای طیف وسیعی از کارها مناسب هستند. ساخت خرپا را نمی توان ساده نامید، اما اگر تمام مراحل کار را با مسئولیت کامل نزدیک کنید، نتیجه یک طراحی قابل اعتماد و با کیفیت خواهد بود.

عناصر ساختاری زیادی برای یک ساختمان قاب وجود ندارد: پایه، تکیه گاه و سقف - اما هر یک از آنها باید قوی و بادوام باشند. پایداری تکیه گاهها نه تنها با فونداسیون بلکه با سازه های تقویت کننده مخصوص - خرپاهای تسمه ای تأمین می شود. خرپاها همچنین مسئول قابلیت اطمینان سقف هستند ، اما در حال حاضر تیرها هستند.

برای تقویت قاب خانه ها ، ساختمان های فرعی و فرم های معماری کوچک از یک لوله حرفه ای ، از عناصر خاصی به نام خرپا استفاده می شود. آنها برای اتصال بالا و کناری تکیه گاه های سایبان، آلاچیق ها، آلاچیق های توقف و کافه های تابستانی استفاده می شوند. اگر فاصله بین دیوارها یا تکیه گاه ها زیاد باشد ، هنگام نصب سایبان در بالای گروه های ورودی ، از عناصر تقویت کننده نیز استفاده می شود.

بدین ترتیب، خرپا یک سازه تقویت کننده است که از دو تسمه به هم متصل شده توسط جامپر تشکیل شده است.چنین وسیله ای استحکام ساختار را فراهم می کند و به آن اجازه می دهد تا شکل خود را تحت هر باری حفظ کند.

توجه داشته باشید! خرپاها علاوه بر هدف کاربردی، می توانند تزئینی نیز باشند، در صورتی که سازه در حال نصب دیوار و شیروانی نداشته باشد یا با مواد شفاف پوشیده شده باشد.

انواع کمربند

کمربندها شکل قطعه را مشخص می کنند: قطعه ، قوس دوگانه ، مثلث ، مستطیل یا چند ضلعی. در همان زمان، لوله های جامد - مستقیم یا منحنی - به عنوان تسمه پایین و بالایی برای بخش، مستطیل و قوس عمل می کنند.

در خرپاهایی با شکل پیچیده تر: چند ضلعی های مثلثی، محدب و مقعر، یک یا هر دو وتر از چندین لوله جمع می شوند.

شکل تسمه های خرپایی مطابق با هدف سازه انتخاب می شود. برای اتصال جانبی پایه های سازه معمولاً از خرپاهای بندکشی با دو وتر موازی مستقیم یا کمانی یا یک وتر مستقیم بالا و یک وتر کمانی پایین استفاده می شود.

شکل آکوردهای خرپایی به نوع سقف بستگی دارد:

نوع سقف	شکل احتمالی کمربندها	نام مزرعه
ریختن، هیپ	خطوط مستقیمی که یک مثلث قائم الزاویه را تشکیل می دهند	دهنه
شیروانی	خطوط مستقیمی که یک مثلث متساوی الساقین را تشکیل می دهند: 2 خط مستقیم کمربند بالایی را تشکیل می دهند ، یکی - پایین.	مثلثی
	دو جفت خط مستقیم که زوایای موازی را تشکیل می دهند	چند ضلعی
	دو جفت خط مستقیم که یک جفت زاویه نابرابر را تشکیل می دهند	قیچی
	5 خط مستقیم: دو کمربند فوقانی ، 3 - پایین تر را تشکیل می دهند	مزرعه پولونسو
اتاق زیر شیروانی	خطوط مستقیمی که یک پنج ضلعی متساوی الساقین با قاعده وسیع را تشکیل می دهند.	اتاق زیر شیروانی
قوس دار	دو قوس موازی	قوس دار
	دو خط چند ضلعی موازی	چند ضلعی
	قوس و خطی که یک قطعه یا نیم دایره را تشکیل می دهد	قسمتی
	قوس بالا، چند خط پایین	کنسول

انواع جامپر

باک هدها لوله هایی با طول کوتاه هستند که معمولاً کوچکتر از لوله هایی هستند که برای آکوردها استفاده می شود و مستقیم یا با زاویه به اعضای اصلی سازه متصل می شوند. از مجموعه پل ها به عنوان یک شبکه داخلی یاد می شود.

لنگه های عمودی را ساپورت یا پست می نامند. به طور معمول، یک مزرعه دارای یک یا دو قفسه اصلی و چندین قفسه اضافی است.

لنگه های شیب دار ، شیب یا شیب نامیده می شوند ، تعداد آنها می تواند هر باشد. اگر تسمه های خرپایی توسط تکیه گاه ها به هم متصل شوند، تکیه گاه ها توسط شیب ها تقویت می شوند. علاوه بر این، گریل داخلی را می توان از لنگه های عمودی یا فقط شیبدار تشکیل داد.

توجه داشته باشید! مزارع برای سازه های قاب نه تنها از لوله ها، بلکه از گوشه ها نیز ساخته می شوند. هر یک از عناصر چنین ساختاری برای اطمینان از استحکام مورد نیاز از یک جفت گوشه مونتاژ می شود که محاسبات و نصب را پیچیده می کند و زمان صرف شده را افزایش می دهد.

مزایای لوله پروفیل برای ساخت قاب

ساخت قاب از یک لوله حرفه ای محبوبیت پیدا کرده است و زمین را از دست نمی دهد. لوله های پروفیلی به شما امکان می دهند سازه های زیبا و مستحکم را برای اهداف مختلف ایجاد کنید - از یک چتر روی یک جعبه ماسه ای گرفته تا یک ساختمان مسکونی، صنعتی یا تجاری.

امروزه خرپاهای لوله پروفیل به درستی یک راه حل ایده آل برای ساخت گاراژ، ساختمان مسکونی و ساختمان های بیرونی در نظر گرفته می شوند. قوی و بادوام، این طرح‌ها ارزان هستند، سریع ساخته می‌شوند و هر کسی که دانش کمی در ریاضیات و مهارت‌های برش و جوش دارد، می‌تواند کار کند.

و نحوه انتخاب نمایه مناسب، محاسبه خرپا، ساختن جامپر در آن و نصب، اکنون به تفصیل به شما خواهیم گفت. برای انجام این کار، ما برای شما مستر کلاس های مفصلی برای ساخت این گونه خرپاها، آموزش های تصویری و توصیه های ارزشمند کارشناسان خود آماده کرده ایم!

پس مزرعه چیست؟ این ساختاری است که تکیه گاه ها را به یک واحد واحد متصل می کند. به عبارت دیگر، خرپا متعلق به سازه های معماری ساده است که از جمله مزایای ارزشمند آن به موارد زیر اشاره می کنیم: استحکام بالا، عملکرد عالی، هزینه کم و مقاومت خوب در برابر تغییر شکل ها و بارهای خارجی.

با توجه به اینکه چنین خرپاهایی از ظرفیت باربری بالایی برخوردار هستند، بدون توجه به وزن آنها، زیر هر گونه مصالح سقفی قرار می گیرند.

استفاده در ساخت خرپاهای فلزی از پروفیل های بسته جدید یا مستطیلی یکی از منطقی ترین و سازنده ترین راه حل ها محسوب می شود. و به دلایل خوب:

راز اصلی به دلیل شکل منطقی مشخصات و اتصال همه عناصر مشبک ، صرفه اقتصادی است.
یکی دیگر از مزایای ارزشمند لوله های پروفیل برای استفاده در ساخت خرپا، پایداری برابر در دو صفحه، کارآمدی قابل توجه و سهولت استفاده است.
با وجود وزن کم، چنین خرپاهایی می توانند بارهای جدی را تحمل کنند!

خرپاهای خرپایی از نظر شکل تسمه ها ، نوع سطح مقطع میله ها و انواع مشبک متفاوت است. و با رویکرد مناسب، می توانید به طور مستقل یک خرپا را از یک لوله پروفیل با هر پیچیدگی جوش داده و نصب کنید! حتی این یکی:

مرحله دوم. ما یک نمایه با کیفیت بالا به دست می آوریم

بنابراین، قبل از طراحی یک پروژه برای مزارع آینده، ابتدا باید در مورد چنین نکات مهمی تصمیم بگیرید:

خطوط، اندازه و شکل سقف آینده؛
مواد برای ساخت وتر بالایی و پایینی خرپا و همچنین شبکه آن؛

یک نکته ساده را به خاطر بسپارید: یک قاب ساخته شده از یک لوله شکل دارای نقاط به اصطلاح تعادلی است که تعیین آنها برای پایداری کل خرپا مهم است. و انتخاب مواد با کیفیت برای این بار بسیار مهم است:

مزارع از یک لوله پروفیل از این نوع بخش ها ساخته می شوند: مستطیل یا مربع. این قطعات در اندازه ها و قطرهای مختلف ، با ضخامت دیواره های مختلف موجود است:

ما مواردی را توصیه می کنیم که به طور ویژه برای ساختمان های کوچک فروخته می شوند: طول آنها تا 4.5 متر است و سطح مقطع آنها 40x20x2 میلی متر است.
اگر خرپا بیش از 5 متر تولید می کنید ، مشخصات را با پارامترهای 40x40x2 میلی متر انتخاب کنید.
برای ساخت کامل سقف یک ساختمان مسکونی، به لوله های پروفیل با پارامترهای زیر نیاز دارید: 40x60x3 میلی متر.

پایداری کل ساختار مستقیماً با ضخامت پروفیل متناسب است ، بنابراین ، برای ساخت خرپا ، از لوله هایی استفاده نکنید که فقط برای جوشکاری قفسه ها و قاب ها در نظر گرفته شده است - در اینجا سایر ویژگی ها وجود دارد. همچنین توجه داشته باشید که محصول با چه روشی ساخته شده است: جوش الکتریکی، تغییر شکل گرم یا تغییر شکل سرد.

اگر خودتان متعهد می شوید چنین خرپایی را بسازید ، سپس موارد خالی مربع را انتخاب کنید - ساده ترین راه برای کار با آنها. یک پروفیل مربع 3-5 میلی متری تهیه کنید که به اندازه کافی قوی باشد و از نظر عملکرد شبیه میله های فلزی باشد. اما اگر قصد دارید یک مزرعه فقط چیزی برای گیره بسازید، می توانید گزینه مقرون به صرفه تری را ترجیح دهید.

هنگام طراحی حتماً بارهای برف و باد را در منطقه خود در نظر بگیرید. از این گذشته ، زاویه شیب خرپاها هنگام انتخاب پروفیل (از نظر بار روی آن) از اهمیت زیادی برخوردار است.

با استفاده از ماشین حساب های آنلاین می توانید با دقت بیشتری یک خرپا را از لوله پروفیل طراحی کنید.

ما فقط توجه می کنیم که ساده ترین ساختار یک خرپا ساخته شده از یک لوله پروفیل از چندین پایه عمودی و سطوح افقی تشکیل شده است که می توان تیرهای سقف را روی آنها وصل کرد. شما می توانید چنین قاب را به صورت آماده خریداری کنید، حتی به سفارش در هر شهر روسیه.

مرحله III. تنش داخلی خرپاها را محاسبه می کنیم

مهمترین و مسئولیت پذیرترین کار محاسبه صحیح خرپا از لوله پروفیل و انتخاب قالب مورد نظر برای شبکه داخلی است. برای انجام این کار ، ما به یک ماشین حساب یا نرم افزار مشابه آن و همچنین برخی داده های جداول SNiP نیاز داریم که برای این موارد:

SNiP 2.01.07-85 (ضربه، بار).
SNiP p-23-81 (داده های سازه های فولادی).

در صورت امکان این اسناد را بررسی کنید.

شکل سقف و زاویه شیب

چه نوع سقفی برای یک مزرعه مورد نیاز است؟ تک شیار، شیروانی، گنبدی، قوسی یا باسن؟ ساده ترین گزینه، البته، ساخت یک سایبان معمولی است. اما حتی مزارع بسیار پیچیده ، شما همچنین می توانید خود را محاسبه و تولید کنید:

یک خرپای استاندارد از عناصر مهمی مانند آکورد بالا و پایین ، تسمه ها ، مهاربندها و تسمه های کمکی تشکیل شده است که به آنها اسپرنگل نیز گفته می شود. در داخل خرپاها یک سیستم شبکه وجود دارد؛ درزهای جوش داده شده، پرچ ها، مواد جفتی مخصوص و روسری برای اتصال لوله ها استفاده می شود.

و اگر قصد دارید سقفی بسازید که شکل پیچیده ای دارد، چنین خرپاهایی گزینه ایده آلی برای آن خواهند بود. بسیار راحت است که آنها را مطابق با یک الگو درست روی زمین درست کنید و فقط پس از آن آنها را بلند کنید.

بیشتر اوقات ، در ساخت یک خانه کوچک روستایی ، یک گاراژ یا یک خانه تعویض ، از مزارع موسوم به پولونسو استفاده می شود - یک طراحی خاص از خرپاهای مثلثی شکل که با پف متصل می شوند و کمربند پایین در اینجا بلند می شود.

در واقع در این حالت برای افزایش ارتفاع سازه، تسمه پایینی شکسته شده و سپس 0.23 طول پرواز می شود. برای فضای داخلی اتاق بسیار مناسب است.

بنابراین ، در مجموع بسته به شیب سقف ، سه گزینه اصلی برای ایجاد خرپا وجود دارد:

از 6 تا 15 درجه؛
از 15 تا 20 درجه ؛
از 22 تا 35 درجه

می پرسید چه فرقی می کند؟ به عنوان مثال، اگر زاویه سازه کوچک باشد، فقط تا 15 درجه، پس منطقی است که خرپاها را به شکل ذوزنقه ای در آورید. و در عین حال ، کاهش وزن خود سازه کاملاً امکان پذیر است ، با گرفتن ارتفاع از 1/7 تا 1/9 از کل طول پرواز.

آن ها با این قانون هدایت شوید: هر چه وزن کمتر باشد، ارتفاع خرپا باید بیشتر باشد. اما اگر در حال حاضر شکل هندسی پیچیده ای داریم ، باید نوع مختلف خرپا و مشبک را انتخاب کنید.

انواع خرپاها و اشکال سقف

در اینجا نمونه ای از خرپاهای خاص برای هر نوع سقف (شیب دار، شیروانی، پیچیده) آورده شده است:

بیایید نگاهی به انواع مزارع بیندازیم:

مثلثیخرپاها یک کلاسیک برای ساخت پایه برای شیب های سقف یا سایبان های شیب دار هستند. سطح مقطع لوله ها برای چنین خرپاهایی باید با در نظر گرفتن وزن مواد سقف و همچنین عملکرد خود ساختمان انتخاب شود. خرپاهای مثلثی خوب هستند زیرا دارای اشکال ساده هستند ، در محاسبه و اجرا ساده هستند. آنها به دلیل تامین نور طبیعی زیر سقف قدردانی می شوند. اما ما به معایب نیز توجه می کنیم: اینها پروفیل های اضافی و میله های بلند در بخش های مرکزی شبکه هستند. و همچنین در اینجا هنگام جوش دادن گوشه های صندلی تیز باید با مشکلاتی روبرو شوید.
نمای بعدی این است چند ضلعیخرپا از یک لوله پروفیل. آنها برای ساخت و ساز مناطق بزرگ ضروری هستند. جوش آنها در حال حاضر شکل پیچیده تری دارد و بنابراین برای سازه های سبک طراحی نشده اند. اما چنین خرپایی با صرفه جویی و استحکام بیشتر فلز متمایز می شود ، که مخصوصاً برای آشیانه هایی با دهانه بزرگ مناسب است.
قوی نیز در نظر گرفته شده است خرپا وتر موازی... چنین خرپایی با سایرین متفاوت است زیرا تمام جزئیات را دارد - تکراری، با همان طول میله ها، کمربندها و شبکه ها. یعنی حداقل اتصالات وجود دارد و بنابراین محاسبه و پختن آن از لوله پروفیل ساده تر است.
یک نمای جداگانه است ذوزنقه ای تک شیبخرپا که توسط ستون ها پشتیبانی می شود. چنین خرپا زمانی ایده آل است که تثبیت صلب سازه مورد نیاز باشد. در طرفین دارای شیب (پرانتز) است و هیچ میله بلندی از تراش بالایی وجود ندارد. مناسب برای سقف هایی که قابلیت اطمینان از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

در اینجا نمونه ای از ساخت خرپا از لوله پروفیل به عنوان یک گزینه جهانی است که برای هر ساختمان باغی مناسب است. این خرپاهای مثلثی هستند و احتمالاً قبلاً آنها را بارها دیده اید:

یک خرپا مثلثی با میله متقاطع نیز بسیار ساده است و برای ساخت آلاچیق ها و خانه های تعویض کاملاً مناسب است:

و اینجا قوس دارمزارع در تولید در حال حاضر بسیار پیچیده تر هستند، اگرچه آنها تعدادی از مزایای ارزشمند خود را دارند:

وظیفه اصلی شما این است که عناصر خرپایی فلزی را از مرکز ثقل در همه جهات متمرکز کنید تا بار را به حداقل برسانید و آن را به درستی توزیع کنید.

بنابراین ، نوع مزارع را انتخاب کنید که برای این منظور مناسب تر است. علاوه بر موارد ذکر شده در بالا، خرپای قیچی، خرپای نامتقارن، U شکل، دو لولایی، خرپا با تسمه های موازی و خرپا زیر شیروانی با و بدون تکیه گاه نیز محبوب هستند. و همچنین نمای زیر شیروانی مزرعه:

انواع شبکه و بارگذاری نقطه ای

برای شما جالب خواهد بود بدانید که یک طرح خاص از توری های داخلی خرپا به دلایل زیبایی شناختی نیست بلکه به دلایل کاملاً کاربردی انتخاب شده است: برای شکل سقف ، هندسه سقف و محاسبه بارها.

شما باید مزرعه خود را به گونه ای طراحی کنید که تمام نیروها به طور خاص در گره ها متمرکز شوند. سپس هیچ لحظه خمشی در آکورد ، بریس و اسپرینگل وجود نخواهد داشت - آنها فقط در فشرده سازی و کشش کار خواهند کرد. و سپس سطح مقطع چنین عناصری به حداقل مورد نیاز کاهش می یابد، در حالی که به میزان قابل توجهی در مواد صرفه جویی می شود. و مزرعه خود را به همه چیز، شما به راحتی می توانید یک لولایی را.

در غیر این صورت، نیرویی که روی میله‌ها توزیع می‌شود، دائماً روی خرپا وارد می‌شود و علاوه بر تنش کل، یک لحظه خمشی ظاهر می‌شود. و در اینجا مهم است که حداکثر مقدار خمش را برای هر میله به درستی محاسبه کنیم.

سپس سطح مقطع چنین میله هایی باید بزرگتر از زمانی باشد که خود خرپا با نیروهای نقطه ای بارگذاری شده باشد. به طور خلاصه: خرپاها که بار توزیع شده روی آنها به طور مساوی عمل می کند، از عناصر کوتاه با گره های لولایی ساخته شده اند.

بیایید ببینیم مزیت این یا آن نوع شبکه از نظر توزیع بار چیست:

مثلثیسیستم شبکه همیشه در خرپاهای وتر موازی و خرپاهای ذوزنقه ای استفاده می شود. مزیت اصلی آن این است که کوچکترین طول کلی شبکه را می دهد.
مورباین سیستم برای ارتفاعات کم خرپا خوب است. اما مصرف مواد برای آن قابل توجه است ، زیرا در اینجا تمام مسیر تلاش از طریق گره ها و میله های شبکه عبور می کند. و بنابراین، هنگام طراحی، مهم است که تا آنجا که ممکن است میله ها گذاشته شود تا عناصر طولانی کشیده شوند و پایه ها فشرده شوند.
دیدگاه دیگر - خرپاشبکه در مورد بارهای وتر بالایی و همچنین در مواقعی که لازم است طول خود شبکه را کاهش دهید ساخته می شود. در اینجا مزیت در حفظ فاصله بهینه بین عناصر تمام سازه های عرضی است که به نوبه خود به شما امکان می دهد فاصله عادی بین تیرها را حفظ کنید که یک لحظه عملی برای نصب عناصر سقف خواهد بود. اما ایجاد چنین شبکه ای با دستان خود یک کار نسبتاً پر زحمت با هزینه های فلزی اضافی است.
صلیبیشبکه به شما امکان می دهد بار روی خرپا را به طور همزمان در هر دو جهت توزیع کنید.
نوع دیگری از شبکه - صلیبجایی که بادبندها مستقیماً به دیوار خرپا متصل می شوند.
و در نهایت نیم اریبو لوزیشبکه، سفت ترین از لیست شده است. در اینجا، دو سیستم بریس به طور همزمان با هم تعامل دارند.

ما برای شما یک تصویر آماده کرده ایم که در آن انواع خرپاها و خرپاهای آنها را با هم جمع آوری کرده ایم:

در اینجا نمونه ای از نحوه ساخت خرپا مثلثی آورده شده است:

ساخت یک خرپا با یک شبکه مورب به شکل زیر است:

این بدان معنا نیست که یکی از انواع خرپاها قطعاً بهتر یا بدتر از دیگری است - هر یک از آنها برای مصرف مواد کمتر، وزن سبک تر، ظرفیت باربری و روش بستن با ارزش هستند. نقشه مسئول این است که کدام طرح بار روی آن عمل می کند. و نوع انتخابی شبکه مستقیماً به وزن مزرعه، ظاهر و سختی ساخت آن بستگی دارد.

ما همچنین به چنین گزینه غیرمعمولی برای ساخت مزرعه توجه می کنیم، زمانی که خود به بخشی یا تکیه گاه چوبی دیگر تبدیل می شود:

مرحله IV. ما مزارع را تولید و نصب می کنیم

ما به شما توصیه های ارزشمندی در مورد نحوه جوشکاری مستقل چنین مزارع بدون هیچ مشکل خاصی در سایت خود خواهیم داد:

گزینه اول: می توانید با کارخانه تماس بگیرید و آنها طبق نقشه شما تمام عناصر فردی لازم را که فقط باید در محل جوش دهید، سفارش می دهند.
گزینه دوم: خرید پروفایل آماده. سپس فقط باید داخل خرپاها را با تخته یا تخته سه لا روکش کنید و در صورت لزوم عایق کاری کنید. اما این روش البته هزینه بیشتری خواهد داشت.

به عنوان مثال، در اینجا یک آموزش ویدیویی خوب در مورد نحوه طولانی کردن لوله با جوشکاری و دستیابی به هندسه عالی آورده شده است:

در اینجا همچنین یک ویدیوی بسیار مفید در مورد نحوه برش لوله در زاویه 45 درجه وجود دارد:

بنابراین، اکنون مستقیماً به مونتاژ خود مزارع می رسیم. دستورالعمل های گام به گام زیر به شما کمک می کند تا با این مشکل کنار بیایید:

مرحله 1. ابتدا مزارع را آماده کنید. بهتر است آنها را از قبل مستقیماً روی زمین جوش دهید.
مرحله 2. تکیه گاه های عمودی را برای خرپاهای آینده نصب کنید. ضروری است که آنها واقعاً عمودی باشند، بنابراین آنها را با یک شاقول آزمایش کنید.
مرحله 3. حالا لوله های طولی را بردارید و به پایه های تکیه گاه جوش دهید.
مرحله 4. خرپاها را بلند کرده و به لوله های طولی جوش دهید. پس از آن، تمیز کردن تمام مفاصل مهم است.
مرحله 5. قاب تمام شده را پس از تمیز کردن و چربی زدایی با رنگ مخصوص رنگ آمیزی کنید. هنگام انجام این کار ، به اتصالات لوله های پروفیل توجه ویژه ای داشته باشید.

کسانی که چنین مزرعه هایی را در خانه می سازند با چه چیز دیگری روبرو هستند؟ ابتدا میزهای پشتیبانی را که خرپا را روی آن قرار می دهید از قبل برنامه ریزی کنید. پرتاب آن روی زمین از بهترین گزینه دور است - کار کردن بسیار ناخوشایند خواهد بود.

بنابراین بهتر است پل های تکیه گاه کوچکی قرار دهید که کمی پهن تر از وتر خرپایی پایین و بالایی باشد. از این گذشته ، شما به صورت دستی بلوزها را بین کمربندها اندازه گیری کرده و قرار می دهید و مهم است که آنها روی زمین نیفتند.

نکته مهم بعدی: خرپاهای لوله پروفیل وزن زیادی دارند و بنابراین حداقل به کمک یک نفر دیگر نیاز خواهید داشت. علاوه بر این، در کارهای طاقت فرسا و پر زحمتی مانند سمباده زدن فلز قبل از پخت و پز ضرری نخواهد داشت. همچنین به خاطر داشته باشید که برای همه عناصر باید مزارع را زیاد برش دهید، بنابراین به شما توصیه می کنیم که یک دست ساز خانگی بخرید یا بسازید. دستگاهی مانند این ، در کلاس کارشناسی ارشد ما چیست. اینجوری کار میکند:

به این ترتیب، گام به گام، یک نقشه بکشید، شبکه خرپا را محاسبه کنید، قسمت های خالی ایجاد کنید و سازه را از قبل در جای خود جوش دهید. علاوه بر این ، بقایای لوله های شکل را نیز با هزینه خود خواهید داشت ، بنابراین نیازی به دور ریختن نیست - همه اینها برای قسمتهای فرعی سایبان یا آشیانه مورد نیاز است!

مرحله V. خرپاهای تمام شده را تمیز و رنگ می کنیم

پس از نصب خرپاها در محل دائمی خود، حتما آنها را با ترکیبات ضد خوردگی درمان کرده و با رنگ های پلیمری رنگ کنید. رنگ مقاوم و مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش برای این منظور ایده آل است:

این همه ، خرپای لوله پروفایل آماده است! تنها کاری که باقی می ماند کار تکمیل روی روکش خرپاها از داخل با تکمیل و از خارج با مواد سقف است:

باور کنید ساخت خرپای فلزی از لوله پروفیل در واقع برای شما سخت نیست. نقاشی با مهارت کشیده شده، جوشکاری با کیفیت بالا خرپا از یک لوله شکل و تمایل به انجام درست و دقیق همه چیز نقش مهمی ایفا می کند.

تعیین تلاش های داخلی مزرعه

اغلب ما فرصت استفاده از تیر معمولی برای سازه ای خاص را نداریم و مجبور به استفاده از سازه پیچیده تری هستیم که به آن خرپا می گویند.
اگرچه با محاسبه تیر متفاوت است، اما محاسبه آن برای ما دشوار نخواهد بود. تنها چیزی که از شما می خواهد توجه، دانش مقدماتی جبر و هندسه و یک یا دو ساعت وقت آزاد است.
بنابراین، بیایید شروع کنیم. قبل از محاسبه مزرعه ، بیایید از وضعیت واقعی زندگی که ممکن است با آن روبرو شوید بپرسیم. به عنوان مثال، شما باید یک گاراژ به عرض 6 متر و طول 9 متر را بپوشانید. اما شما هیچ دال یا تیر کف ندارید... فقط گوشه های فلزی با پروفیل های مختلف. در اینجا ما قصد داریم مزرعه خود را از آنها بسازیم!
متعاقباً، تیرها و تخته راه راه به مزرعه تکیه خواهند کرد. تکیه گاه خرپا بر روی دیوارهای گاراژ مفصلی است.

ابتدا باید تمام ابعاد هندسی و زوایای خرپا خود را بدانید. اینجاست که ما به ریاضیاتمان، یعنی هندسه، نیاز داریم. زوایا با استفاده از قضیه کسینوس یافت می شوند.

سپس باید تمام بارهای مزرعه خود را جمع آوری کنید (به مقاله مراجعه کنید). فرض کنید گزینه بارگیری زیر را دارید:

در مرحله بعد، باید تمام عناصر، گره های خرپا را شماره گذاری کنیم و واکنش های پشتیبانی را تنظیم کنیم (عناصر با رنگ سبز و گره ها با آبی مشخص شده اند).

برای یافتن واکنشهای خود ، معادلات تعادل تلاشها را در محور y و معادله تعادل گشتاورها را نسبت به گره 2 می نویسیم.

Ra + Rb-100-200-200-200-200-100 = 0 ؛
200 * 1.5 + 200 * 3 + 200 * 4.5 + 100 * 6-Rb * 6 = 0؛

از معادله دوم واکنش مرجع Rb را پیدا می کنیم:

Rb = (200 * 1.5 + 200 * 3 + 200 * 4.5 + 100 * 6) / 6;
Rb = 400 کیلوگرم

با دانستن اینکه Rb = 400 کیلوگرم ، از معادله 1 Ra را پیدا می کنیم:

Ra = 100 + 200 + 200 + 200 + 100-Rb.
Ra = 800-400 = 400 کیلوگرم ؛

پس از مشخص شدن واکنشهای حمایتی ، باید گره ای را پیدا کنیم که کمترین مقدار ناشناخته در آن وجود دارد (هر عنصر شماره دار یک مقدار ناشناخته است). از این مرحله به بعد شروع به تقسیم خرپا به گره های جداگانه می کنیم و نیروهای داخلی میله های خرپا را در هر یک از این گره ها پیدا می کنیم. برای این تلاش های داخلی است که ما بخش های میله های خود را انتخاب می کنیم.

اگر معلوم شود که نیروهای موجود در میله از مرکز هدایت می شوند ، میله ما تمایل به کشش (بازگشت به موقعیت اصلی خود) دارد ، به این معنی که خود فشرده شده است. و اگر تلاش میله به سمت مرکز باشد، میله تمایل به فشرده سازی دارد، یعنی کشیده می شود.

بنابراین، اجازه دهید به محاسبه حرکت کنیم. تنها 2 کمیت ناشناخته در گره 1 وجود دارد، بنابراین ما این گره را در نظر می گیریم (جهت تلاش S1 و S2 را از ملاحظات خودمان تنظیم می کنیم، در هر صورت، در نتیجه آن را به درستی دریافت خواهیم کرد).

معادلات تعادل را در محور x و y در نظر بگیرید.

S2 * sin82.41 = 0; - در محور x
-100 + S1 = 0; - در محور y

از معادله 1 می توان دریافت که S2 = 0، یعنی نوار 2 بارگذاری نشده است!
از معادله 2 می توان دریافت که S1 = 100 کیلوگرم است.

از آنجا که مقدار S1 مثبت بود ، به این معنی است که ما جهت تلاش را به درستی انتخاب کرده ایم! اگر معلوم شد که منفی است، باید جهت را تغییر دهید و علامت را به "+" تغییر دهید.

با دانستن جهت تلاش S1، می توانیم تصور کنیم که میله 1 چیست.

از آنجایی که یک نیرو به گره (گره 1) هدایت می شود، نیروی دوم نیز به گره (گره 2) هدایت می شود. این به این معنی است که میله ما سعی در کشش دارد، یعنی فشرده شده است.
بعد، گره 2 را در نظر بگیرید. 3 کمیت مجهول داشت، اما از آنجایی که قبلاً مقدار و جهت S1 را پیدا کرده‌ایم، تنها 2 کمیت مجهول باقی می‌ماند.

هنوز دوباره

100 + 400 - sin33.69 * S3 = 0 - در محور y
- S3 * cos33.69 + S4 = 0 - در محور x

از معادله 1 S3 = 540.83 کیلوگرم (میله شماره 3 فشرده شده است).
از معادله دوم S4 = 450 کیلوگرم (میله شماره 4 کشیده شده است).
گره 8 را در نظر بگیرید:

بیایید معادلات را روی محور x و y بسازیم:

100 + S13 = 0 - در هر محور y
-S11 * cos7.59 = 0 - در محور x

از این رو:

S13 = 100 کیلوگرم (میله شماره 13 فشرده شده)
S11 = 0 (میله صفر، هیچ تلاشی در آن وجود ندارد)

گره هفتم را در نظر بگیرید:

بیایید معادلات را روی محور x و y بسازیم:

100 + 400 - S12 * sin21.8 = 0 - در محور y
S12 * cos21.8 - S10 = 0 - در محور x

از معادله 1 S12 را پیدا می کنیم:

S12 = 807.82 کیلوگرم (میله شماره 12 فشرده)

از معادله 2 S10 را پیدا می کنیم:

S10 = 750.05 کیلوگرم (میله شماره 10 کشیده)

بعد، گره شماره 3 را در نظر بگیرید. تا جایی که به یاد داریم، میله دوم صفر است، یعنی آن را نمی کشیم.

معادلات در محور x و محور y:

200 + 540.83 * sin33.69 - S5 * cos56.31 + S6 * sin7.59 = 0 - در محور y
540.83 * cos33.69 - S6 * cos7.59 + S5 * sin56.31 = 0 - در محور x

و در اینجا ما قبلاً به جبر نیاز داریم. من روش یافتن مقادیر ناشناخته را به تفصیل شرح نمی دهم ، اما اصل مطلب به شرح زیر است - از معادله اول S5 را بیان کرده و آن را در معادله دوم جایگزین می کنیم.
در نتیجه به دست می آوریم:

S5 = 360.56 کیلوگرم (میله شماره 5 کشیده)
S6 = 756.64 کیلوگرم (میله شماره 6 فشرده)

گره شماره 6 را در نظر بگیرید:

بیایید معادلات را روی محور x و y بسازیم:

200 - S8 * sin7.59 + S9 * sin21.8 + 807.82 * sin21.8 = 0 - در محور y
S8 * cos7.59 + S9 * cos21.8 - 807.82 * cos21.8 = 0 - در محور x

درست مانند گره سوم، مجهولات خود را پیدا خواهیم کرد.

S8 = 756.64 کیلوگرم (میله شماره 8 فشرده شده)
S9 = 0 کیلوگرم (میله شماره 9 صفر)

گره شماره 5 را در نظر بگیرید:

بیایید معادلات را بسازیم:

200 + S7 - 756.64 * sin7.59 + 756.64 * sin7.59 = 0 - در محور y
756.64 * cos7.59 - 756.64 * cos7.59 = 0 - در محور x

از معادله 1 ما S7 را پیدا می کنیم:

S7 = 200 کیلوگرم (میله شماره 7 فشرده)

به عنوان بررسی محاسبات ما، گره 4 را در نظر بگیرید (هیچ تلاشی در میله شماره 9 وجود ندارد):

بیایید معادلات را روی محور x و y بسازیم:

200 + 360.56 * sin33.69 = 0 - در محور y
-360.56 * cos33.69 - 450 + 750.05 = 0 - در محور x

در معادله 1 معلوم می شود:

در معادله دوم:

این خطا مجاز است و به احتمال زیاد با زوایا (2 رقم اعشار به جای 3 حرف سابق) همراه است.
در نتیجه مقادیر زیر را بدست می آوریم:

من تصمیم گرفتم تمام محاسبات خود را در برنامه دوباره بررسی کنم و دقیقاً همان مقادیر را دریافت کردم:

انتخاب مقطع عناصر خرپا

در محاسبه خرپای فلزیپس از یافتن تمام نیروهای داخلی در میله ها ، می توانیم به انتخاب سطح مقطع میله های خود ادامه دهیم.
برای راحتی، تمام مقادیر را در یک جدول خلاصه می کنیم.