Fagverk i stål

Om beregning av fagverk i stål

Denne kalkulatoren utfører en geometrisk beregning av et fagverk laget av rektangulære hulprofiler i stål for et overbygg, en baldakin eller en annen lett stålkonstruksjon. Den bestemmer formen på ytre kord, lengdene på de enkelte stavene og inndelingen av fagverket i vertikaler og diagonaler. Beregningen passer for tak med ensidig fall og saltak, og hjelper med å anslå kappelengdene på profilene før produksjon.

Resultatet er basert på den innlagte geometrien i millimeter og på en jevn inndeling av spennet etter antall vertikaler. Kalkulatoren bestemmer bare dimensjonene til fagverksstavene, ikke bæreevnen, stabiliteten eller valg av tverrsnitt under last.

Referansepunkter og anbefalinger

Hvordan geometrien til ytre kord bygges opp

Grunnoppsett. Beregningen bruker fagverkslengden A i mm og to høyder H₁ og H₂ i mm. Underkorden antas å være rett. Overkorden bygges som en rett linje mellom de oppgitte høydene.

Fagverk med ensidig fall. For et oppsett med ensidig fall er høydeforskjellen over hele spennet ΔH = |H1 - H2|. Lengden på den skrå overkorden bestemmes ved hjelp av Pythagoras’ teorem:

L = √(A2 + ΔH2)

I dette oppsettet er lengden på underkorden A.

Saltaksfagverk. For et saltaksoppsett deles spennet i to like deler på A / 2. Hver halvdel av overkorden beregnes separat ved å bruke høydeforskjellen ΔH = |H1 - H2|:

L1/2 = √((A / 2)2 + ΔH2)

Den totale lengden på overkorden settes til 2 x L1/2. Underkorden settes også til lengden A.

Hvordan plasseringen av vertikalene bestemmes

Inndeling i felt. Hvis n vertikaler er angitt, deles spennet i n + 1 like felt. Avstanden mellom tilstøtende knutepunkter langs fagverkslengden beregnes slik:

p = A / (n + 1)

Koordinater for vertikalene. Hver vertikal plasseres i et delingsknutepunkt. Lengden er lik avstanden mellom underkorden og overkorden på dette punktet. Siden overkorden er en rett linje, finnes høyden på hver vertikal ved lineær interpolasjon mellom endehøydene. For et saltaksfagverk utføres interpolasjonen separat for venstre og høyre halvdel, slik at stavene blir speilsymmetriske.

Praktisk betydning. Med samme antall felt holder kalkulatoren lik knutepunktavstand langs spennet. Derfor vil vertikallengdene vanligvis være forskjellige dersom overkorden heller.

Hvordan diagonalene beregnes

Oppbygging av diagonaler. Hvis diagonalalternativet er aktivert, bygges diagonalstaver mellom tilstøtende fagverksknutepunkter i henhold til det valgte feltmønsteret. For hver diagonal brukes de faktiske koordinatene til de to endepunktene, og lengden bestemmes som avstanden mellom disse punktene:

Ld = √((Δx)2 + (Δy)2)

Resultatlogikk. Siden felthøyden endres langs fagverkslengden, kan diagonaler i ulike soner ha ulike lengder. I et saltaksoppsett gjentas identiske staver på venstre og høyre side speilvendt.

Hvordan sluttverdiene dannes

Stavlengder. Kalkulatoren bestemmer separat lengdene på korder, vertikaler og diagonaler i mm. Deretter grupperes stavene etter type slik at brukeren kan se hvilke deler som må produseres og i hvilket antall.

Valg av sluttverdi. Hvis fagverket er symmetrisk, tas totalen for symmetriske staver med gjentakelsen på den andre siden inkludert. Hvis diagonaler er deaktivert, tas bare ytterrammen og vertikalene med i resultatet. Dette betyr at sluttresultatet ikke avhenger av bare én betingelse, men av kombinasjonen av fagverkstype, antall felt og tilstedeværelsen av diagonaler.

Profilstørrelse. Den innlagte størrelsen på hulprofilen oppgis i mm og brukes til geometrisk visning og plassering av stavene i skjemaet. Siden veggtykkelse, stålkvalitet og dimensjonerende last ikke oppgis, kan denne parameteren alene ikke bestemme fagverkets strukturelle bæreevne.

Tekniske referanser og normativ sammenheng

Geometrisk kontroll. For en virkelig konstruksjon blir bæreevne, nedbøyning, kordstabilitet og knutepunktenes oppførsel vanligvis kontrollert separat etter at stavlengdene er bestemt. I Europa utføres slike kontroller ved bruk av EN 1990 Eurokode. Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner, EN 1991 Eurokode 1. Laster på konstruksjoner og EN 1993-1-1 Eurokode 3. Prosjektering av stålkonstruksjoner. Allmenne regler og regler for bygninger.

Produksjon. For sveisede og sammensatte stålfagverk viser prosjekterende også til EN 1090-2 Utførelse av stålkonstruksjoner og aluminiumskonstruksjoner. Tekniske krav til stålkonstruksjoner. Dette er viktig for fastsettelse av toleranser, krav til knutepunkter og produksjonskontroll.

Praktisk referanse. Denne typen kalkulator er spesielt nyttig i fasen for geometrisk oppsett og kappplanlegging, når målet er å få profilengder raskt og forstå den overordnede geometrien. For en endelig prosjekteringsbeslutning er disse dataene ikke tilstrekkelige uten en lastbasert strukturell kontroll.

FAQs

Kan denne kalkulatoren brukes til å velge fagverkets tverrsnitt?

Nei. Denne kalkulatoren for fagverk av hulprofiler bestemmer geometri og stavlengder, men den velger ikke tverrsnitt basert på styrke. Valg av tverrsnitt krever laster, veggtykkelse, stålkvalitet, oppleggsforhold og verifikasjon i henhold til Eurokode 3.

Hvorfor er vertikallengdene forskjellige fra hverandre?

Dette er normalt for et fagverk med ensidig fall eller saltak med skrå overkord. Siden overkorden endrer høyde langs spennet, er avstanden mellom kordene forskjellig i hvert felt. Derfor viser fagverkskalkulatoren ulike vertikallengder ved ulike knutepunkter.

Hva påvirker diagonallengden mest?

De viktigste faktorene er feltavstand og fagverkshøyde. Jo større avstanden mellom knutepunktene er, og jo større fagverksdybden er, desto lengre blir diagonalene. I et saltaksoppsett avhenger diagonallengdene også av feltets plassering i forhold til midten.

Hvorfor inkluderer ikke beregningen stålvekt og bæreevne?

Det kan ikke bestemmes ut fra den ytre størrelsen på hulprofilen alene. Veggtykkelse, stålegenskaper, forbindelser, kombinasjoner av snø- og vindlast og stabilitetskontroller av stavene er også nødvendige. Derfor er denne nettbaserte fagverksberegningen primært ment for geometri og kappelengder.

Er denne beregningen egnet for et fagverk til et overbygg?

Ja, den er nyttig for et foreløpig oppsett av et overbyggsfagverk. Den gjør det mulig å anslå lengdene på korder, vertikaler og diagonaler raskt og forberede kappede deler. Før produksjon bør fagverket til overbygget likevel også kontrolleres for snølast, vindlast og brukslast.