Rafterbalk: designfunktioner

Fackverket och fackverksbalken är de strukturer som används för installationen av taksystemet. Alla konstruktioner av lagertyp hör till under- och takbjälken. Raftersystem täcker spännvidden och fungerar som grund för takdäcket.

Strukturer under takstolar, som täcker 12 och 18-meters spännvidder mellan pelare, är mellanstöd för fackverkskonstruktioner med ett 6-meters steg.

Värden av strukturella fackverkselement

Enligt arten av uppfattningen och fördelningen av inre och yttre krafter är takkonstruktioner uppdelade i fackverksbalkar och fackverk.

Balken är en enelementskonstruktion som tar lasten längs hela spännvidden.

I sina sektioner orsakar böjmomenten olika normalkrafter, som är störst för de extrema fibrerna.

takstol är en stångkonstruktion som belastas uteslutande vid stängernas förbindelsepunkter. Normala entydiga krafter orsakade av nodalbelastningen i stavarna gör det möjligt att utnyttja deras tvärsnitt fullt ut.

För prefabricerad armerad betong, de mest rationella nyligen erkända bezraskosnye takstolar med en cirkulär kontur av det övre bältet. Med ungefär omvända höjdförhållanden i mitten av spännet är fackverkets egenvikt 1,5-2 gånger mindre än balkens vikt.

Takbjälkar av armerad betong

Typer av balkar efter profiltyp

Fackverksbalkar av armerad betong används för att täcka spännvidder på 18, 12, 9 och 6 meter. När spännvidder från 24 meter överlappas är balkar sämre än takstolar vad gäller tekniska och ekonomiska indikatorer. Balkar 6 och 9 meter långa används främst för takförlängningar och balkar 12 meter långa - som längsgående och tvärgående tvärbalkar av beläggningen.

Balkar 18 meter långa används som tvärgående tvärbalkar, på vilka 3x12 eller 3x6 plattor läggs.

Beroende på typen av profil särskiljs följande typer av balkar:

• Skjul med nedre brutet bälte eller parallella bälten;
• trapetsformad gavel, med en konstant lutning av det övre bältet;
• Med ett övre krökt och brutet bälte.

Olika typer av balkar används vid konstruktionen av olika typer av beläggningar:

• Vanligtvis används ensidiga balkar för takläggning med en lutning i en riktning, till exempel tak av förlängningar.
• Fackverksbalkar av armerad betong med parallella kordar är lätta att tillverka. Förstärkningsburar i dem har en konstant höjd. Sådana balkar används vid konstruktion av horisontella tak.
• Den mest utbredda på sadeltak är balkar med en konstant lutning av det övre bältet, lika med 1:30 för tak med en liten lutning och 1:12 för lutande tak. Deras största nackdel är behovet av att göra förstärkningsburar med variabel höjd.
• När det blir nödvändigt att hoppa över teknisk kommunikation på täckningsnivån används gavelbalkar med en spännvidd på 18 och 12 m.
• Balkar med konturerna av den övre kordan i form av en kurva eller en streckad linje kännetecknas av den mest fördelaktiga fördelningen av material längs spännvidden än gavelbalkar, som har en konstant lutning för den övre kordan. Men sådana balkar användes inte i stor utsträckning på grund av den komplexa tekniken för deras produktion.

Val av balksektion

Valet av tvärsnitt och armering för armerade betongbalkar har sina egna egenskaper:

• Den mest ekonomiska formen för tvärsektionen av tvärstängerna är en I-balk med en vägg på 60-100 mm. Väggtjockleken väljs huvudsakligen baserat på villkoren för placering av armeringsburar, packning och placering av betong i vertikalt läge.
  Väggtjockleken på de V-formade stöden ökar gradvis för att säkerställa styrkan och motståndet mot sprickbildning av lutande sektioner, förvandlas till en trapetsformad eller rektangulär sektion på stödet, med en bredd som är lika med hyllornas bredd. T-sektionen kan tas för balkar med längden 6 och 9 meter.

Råd!
I det allmänna fallet, i mitten av spännvidden, tilldelas höjden på tvärstängernas sektion 1/10-1/15 av spännvidden. Dessutom, för gavelbalkar i mitten av spännvidden, bestäms sektionshöjden av den typiska balkhöjden (900 eller 800 mm) och lutningen på den övre kordan.

• Bredden på den övre hyllan, av stabilitetsskäl under installation, transport och pålitligt stöd av takplattor, tas i intervallet 1/50-1/60 l, vilket som regel är 200-400 mm.
  Bredden på den nedre flänsen bestäms beroende på tryckhållfastheten hos flänsens betong, placeringen av förspänningsförstärkning (med hänsyn till diametern på klämmorna på spännanordningarna) och den erforderliga längden på stödplattformen på balkpelare.
  Vanligtvis är bredden på bottenhyllan 200-280 mm. Övergången till den vertikala väggen från hyllorna utförs med hjälp av hauncher med en lutningsvinkel på cirka 45 °.
• Spaljerade gavelbalkar av armerad betong har ett tvärsnitt på 200-280 mm. Dessa balkar är lättare att tillverka och mycket bekväma när de passerar olika typer av kommunikationer.
• För tillverkning av gavelbalkar används betong av klass B25-B40. Som förspänd längdarmering används stavarmering av klasserna A-V och A-IV, höghållfast tråd av klass Bp-II, rep av klass K-7.
  Med hjälp av klass A-III beslag tillverkas längsgående strukturella stavar på den övre hyllan, hyllklämmor och väggramar.
  I de stödjande delarna av tvärstängerna, i vilka det finns stora krafter från den preliminära kompressionen och reaktionerna av stöden, är det nödvändigt att installera ytterligare förstärkning i form av vertikalt anordnade stavar och maskor.

• Vid kompressionsstadiet i gavelbalkar med I-sektion kan initiala sprickor uppstå i den övre flänsen. I detta avseende är det också tillrådligt att förstärka sådana armerade betongfackverksbalkar i den övre delen av tvärstången med strukturell förspänningsarmering.
  Installationen av sådan förstärkning hjälper till att minska excentriciteten hos kompressionskraften och följaktligen att minska dragspänningarna i den övre hyllan.
• Beräkningsschemat för tvärbalkar för takläggning tas som en fritt stödd balk på två stöd. Med hänsyn till detaljerna för stödet på balkpelarna tas det beräknade spännvidden. Belastningen på balkarna från snö och beläggningens egenvikt överförs till stöden i form av koncentrerade krafter genom panelernas ribbor.
  Vid fem eller fler koncentrerade krafter ersätts den faktiska lasten med en jämnt fördelad ekvivalent. Laster från hängande laster, hängande transporter och lykta beaktas som koncentrerade.
• Beräkningen av motståndet mot sprickor och avböjningar, valet av tvärgående och längsgående förstärkning utförs som för ett enkelt böjelement av en rektangulär, I-balk eller T-sektion för alla stadier av strukturen.
  Samtidigt måste man ta hänsyn till att den farliga normalsektionen i gavelbalkar inte är placerad i mitten av spännet utan ligger 0,35-0,4L bort från stödet.
• När den utsätts för en jämnt fördelad belastning, med lutningen på den övre hyllan lika med 1:12, är platsen för den farliga normalsektionen på ett avstånd av 0,37L från stödet.
• I balkar med paraboliska kurvlinjära och parallella konturer av den övre kordan är den normala designdelen placerad vid en jämnt fördelad last i mitten av spännvidden.

Strålar från en bar

Takbjälkar i limträ, eller limmade balkar, är ett tekniskt avancerat modernt byggmaterial skapat med avancerad teknik. Limmade takbjälkar används ofta i USA och Europa på grund av deras höga prestanda.

Till exempel, i USA, är ungefär hälften av golven mellan golven installerade med strukturella limmade balkar. Denna siffra i EU-länderna är ungefär en tredjedel. Konstruktionsvirke används också i bärande konstruktioner.

Den mest böjtåliga strålen är en stråle med ett bildförhållande på 7:5.

En rund stock klarar en större belastning än en balk som är huggen ur den, men den har mindre böjhållfasthet. Ofta böjs balkar under tryck från vikten av människor, möbler, golv och återfyllning. I grund och botten beror avböjningen inte på bredden, utan på balkens höjd.

Anslutningen av två identiska balkar med pluggar och bultar gör att denna design tål en belastning 2 gånger större än dessa två balkar, som helt enkelt kommer att läggas sida vid sida. Men det finns en gräns för att minska bredden. Om de limmade takbjälken är för tunna kan de böjas åt sidan.

Råd!
Balkar för vinds- och mellangolv måste ha en tjocklek på minst 1/24 av dess längd.

Takbjälkar

Undertaksbalkar, som används i beläggningar med balkkonstruktioner av takbjälkar, och undertakstolar, som används i beläggningar med fackverksfackverk, har följande egenskaper:

• De är gjorda med balkförstärkning endast förspända.
• Spärrbalken och fackverket är fästa på rampelarna med bultar eller svetsning av stålinbäddade delar.
• Balkar av subrafter strukturer kommer med icke-parallella och parallella bälten.
• Spårbalken beräknas enligt schemat för en enspansbalk belastad med en fördelad belastning från sin egen vikt och i mitten av spännvidden med en koncentrerad kraft (stödreaktion takbjälke).
• Takstolar eller balkar av undertakskonstruktioner har stålbord eller armerade betongkonsoler för att stödja beläggningarnas bärande strukturer.
• Fackverk och fackverksbalkar är fästa på ramen, liksom huvudtakkonstruktionerna, vars stöd på fackverkskonstruktionerna är detsamma som deras stöd på rampelarna.
  
• De övre bältena på balkarna i underbalkskonstruktionerna är lossade med en solid skiva av profilerad däck.

Tillförlitligheten hos hela takkonstruktionen beror på det korrekta valet av takbjälkar och takbjälkar, därför måste beräkningen av deras tvärsnitt närma sig med allt ansvar.

Hjälpte artikeln dig?