Beräkna växthusstomme
Om beräkning av växthusstomme
Kalkylatorn för växthusstomme beräknar mått, antal och längder på delarna i en välvd växthusstomme samt den totala materiallängden. Beräkningen gäller växthus med cirkulära eller elliptiska bågar, med eller utan dörröppningar.
Resultaten omfattar växthusets geometri, måttsatta ritningar med delnummer och en materiallista för stommen. De underlättar tillverkningen, beräkningen av nödvändiga rörlängder och en första uppskattning av täckytan, till exempel för polykarbonatskivor.
Beräkningsprinciper och rekommendationer
Växthusets geometri och bågform
Grundmått. Geometrin bestäms av växthusets längd A, bredd B, totalhöjd H1 och höjden på de raka sidoväggarna H2. Alla inmatade mått anges i millimeter. Tvärsnittet antas vara oförändrat längs hela växthusets längd.
Bågens stigning. De raka väggarnas höjd dras från totalhöjden. Skillnaden är den välvda takdelens stigning.
h = H1 - H2
Cirkulär båge. Den övre delen är en cirkelbåge som går genom växthusets högsta punkt och de raka väggarnas överkanter. Cirkelns radie beräknas utifrån bredden B och bågens stigning h.
R = B2 / (8h) + h / 2
Bågens medelpunktsvinkel bestäms av förhållandet mellan stigningen och halva växthusbredden. Vinkeln anges i radianer när båglängden och cirkelsegmentets area beräknas.
θ = 4 × arctan(2h / B)
För en cirkulär båge får den välvda delens stigning inte överstiga halva växthusbredden: h ≤ B / 2. Därmed begränsas bågen till cirkelns övre del med en medelpunktsvinkel på högst 180°.
Elliptisk båge. Den övre delen modelleras som en halv ellips med horisontell halvaxel B / 2 och vertikal halvaxel h. Båglängden och arean under kurvan bestäms numeriskt: en halv ellips delas in i 1000 lika stora horisontella intervall, och längderna av korta linjesegment och trapetsareorna summeras. Resultatet fördubblas med hänsyn till symmetrin.
Area, volym och omkrets
Bottenarea. Växthusets grundyta antas vara rektangulär. Arean är längden A multiplicerad med bredden B. Resultatet delas med 1 000 000 för att omvandla kvadratmillimeter till kvadratmeter.
Sbase = A × B / 1 000 000
Grundytans omkrets. Den är summan av rektangelns fyra sidor. Resultatet delas med 1000 för omräkning från millimeter till meter.
P = 2 × (A + B) / 1000
Längd på en tvärram. Två raka sidodelar med höjden H2 läggs till det välvda takets längd. För en cirkulär båge är den övre båglängden radien multiplicerad med medelpunktsvinkeln. För en elliptisk båge används den numeriskt beräknade längden.
Larch = R × θ
Lframe = Larch + 2 × H2
Area för en gavel. Tvärsnittet består av en rektangel med bredden B och höjden H2 samt en välvd övre del. För den cirkulära bågen bestäms det övre segmentets area utifrån radien och medelpunktsvinkeln.
Ssegment = R2 × (θ - sin(θ)) / 2
Send = B × H2 + Ssegment
För en elliptisk båge beräknas den övre arean genom numerisk summering. I båda fallen följer gavelarean den yttre konturen. Dörröppningarna dras inte bort från arean.
Växthusets volym. Eftersom tvärsnittet är konstant längs hela växthuset beräknas den invändiga volymen genom att multiplicera arean för en gavel med längden A. Vid mått i millimeter delas resultatet med 1 000 000 000 för att få m³.
V = Send × A / 1 000 000 000
Takets och sidoväggarnas area. Den fullständiga tvärkonturens längd, inklusive raka väggar och båge, multipliceras med växthusets längd. Detta ger den längsgående ytans area.
Slong = Lframe × A / 1 000 000
Total utvändig area. Arean för de två gavlarna läggs till takets och sidoväggarnas area. Bottenarean ingår inte. Resultatet är växthusets geometriska utvändiga yta.
Stotal = Slong + 2 × Send / 1 000 000
Beräkning av tvärramar och längsgående delar
Tvärramar. Växthusets längd delas in i det angivna antalet lika långa längsgående fack. Ramarna placeras vid fackgränserna, även i båda ändarna. Antalet tvärramar är därför alltid ett större än antalet fack längs växthuset.
Exempelvis blir avståndet mellan ramarna 1200 mm i ett 6000 mm långt växthus med 5 fack, och det totala antalet tvärramar blir 6. Varje rams längd följer den valda bågens geometri.
Längsgående delar. Växthusets tvärkontur delas in i det angivna antalet horisontella sektioner. Längsgående delar löper längs hela växthuset vid gränserna mellan sektionerna. Antalet är ett större än antalet sektioner och varje del har längden A.
Exempelvis kräver 6 horisontella sektioner av sidoytan 7 längsgående delar. Gruppens totala längd är antalet delar multiplicerat med växthusets längd.
Utvecklad stomritning. För en tydlig överblick vecklas den välvda tvärkonturen ut till en rak linje. Ritningen visar tvärramarnas och de längsgående delarnas placering, avstånden mellan dem och delnumren i materiallistan.
Beräkning av gavelns delar
Nedre tvärstag. För varje gavel räknas en horisontell del med längden B. Den totala materiallistan omfattar två sådana delar oavsett antalet dörröppningar.
Gavel utan öppning. Stommens höjd delas in i det angivna antalet horisontella sektioner. Inre horisontella stag placeras med lika höjdavstånd, och deras längder bestäms av växthusets bredd på respektive nivå.
Gaveln delas också in i lika stora vertikala sektioner över bredden. Inre stolpar placeras mellan ytterkanterna, från botten till bågkonturen. Med 3 vertikala sektioner fås 2 inre stolpar.
Gavel med dörröppning. Öppningen placeras mitt på gaveln. Bredden D2 och höjden D1 anges i millimeter. Beräkningen omfattar två vertikala dörrstolpar och ett horisontellt stag ovanför öppningen.
Det övre stagets längd bestäms av tvärsnittets bredd i höjd med öppningen. Det kan därför vara längre än dörröppningens bredd eftersom det sträcker sig till gavelns ytterkontur.
Begränsning av öppningshöjden. Öppningens övre hörn måste ligga innanför bågkonturen. Högsta tillåtna höjd är båghöjden på avståndet D2 / 2 från mittaxeln. Om det angivna värdet är större minskas det automatiskt till det beräknade maximumet.
Om den tillgängliga båghöjden vid öppningens kanter är mindre än 1000 mm ställs öppningens bredd automatiskt in till halva växthusbredden, och höjden räknas om utifrån bågkonturen.
Horisontella sektioner kring öppningen. Gaveln delas in separat ovanför och nedanför det övre staget. Antalet nivåer i varje del bestäms proportionellt utifrån öppningens höjd och växthusets totalhöjd, avrundat till hela sektioner. Vid flera sektioner behålls minst en ovanför och en nedanför staget.
Ovanför öppningen sträcker sig de horisontella delarna över tillgänglig tvärsnittsbredd. Nedanför delas stagen i en vänster och en höger del bredvid dörren. Längderna mäts från ytterkonturen till öppningens kant.
Vertikala sektioner kring öppningen. Ovanför det övre staget placeras stolpar med jämna avstånd. Fler vertikala sektioner kan ge extra sidostolpar på båda sidor om dörren. Höjden begränsas av dörröppningen eller ytterkonturen på respektive plats.
Antal dörröppningar. Utan öppningar beräknas båda gavlarna som identiska slutna konstruktioner. Med en öppning beräknas fram- och baksidan separat. Med två öppningar används samma lösning på båda gavlarna. Materiallistan innehåller det sammanlagda antalet delar från båda ändarna.
Materialmängder och resultatens noggrannhet
Materiallista för stommen. Varje dels geometriska längd bestäms i millimeter. Delar med samma längd inom respektive grupp slås samman. Välvda tvärramar och raka längsgående delar redovisas separat även om längderna sammanfaller.
Numrering av delar. Varje grupp identiska delar får ett nummer som visas på ritningarna och i materiallistan. Varje rad anger antal delar och längden på en del.
Avrundning. Varje dellängd avrundas till 1 mm. Summan per post är avrundad längd multiplicerad med antalet. Total materiallängd omvandlas till meter och visas med noggrannheten 0,001 m. Areor och volym visas med noggrannheten 0,01 m2 respektive 0,01 m3.
Total materiallängd. Den är summan av alla tvärramar, längsgående delar och gavelkomponenter. Ingen extra materialfaktor används: beräkningsfaktorn är 1,00 och kapmarginalen 0 %. Vid inköp brukar man lägga till en marginal för leveranslängder och planerad kapning.
Praktiska råd och europeiska standarder
Avstånd mellan tvärramar. Avståndet är växthusets längd delad med antalet längsgående fack. Kortare avstånd minskar täckmaterialets fria spännvidd men ökar antalet ramar och materiallängden. Välj avstånd efter växthusets storlek, täckmaterial och profilernas egenskaper.
Täckning med polykarbonat. Den geometriska ytan är en utgångspunkt för att uppskatta behovet av täckmaterial. Den verkliga skivåtgången beror på standardmått, monteringsriktning, fogar och kapspill. För välvda konstruktioner måste även den minsta tillåtna böjradien för vald polykarbonat beaktas.
Standarder. Vid projektering av växthus i Europa används EN 13031-1 ”Växthus - Dimensionering och utförande - Del 1: Växthus för kommersiell produktion”. Standarden anger krav på mekanisk hållfasthet, stabilitet, brukbarhet och beständighet för kommersiella växthus med hänsyn till deras särskilda konstruktion.
Klimatlaster bedöms enligt EN 1991-1-3 ”Eurokod 1: Laster på bärverk - Del 1-3: Snölast” och EN 1991-1-4 ”Eurokod 1: Laster på bärverk - Del 1-4: Vindlast”. Dimensionerande laster och tillämpningsregler anges i gällande nationella bilagor och bygglandets krav.
FAQs
Varför kräver cirkulära och elliptiska bågar olika mycket material vid samma växthusmått?
Vid samma bredd och höjd är en cirkulär båge en del av en cirkel, medan en elliptisk båge är en halv ellips. Kurvorna har olika form och längd, så tvärramarnas längd, ytarean och den invändiga volymen ändras. Vid valet bör man även tänka på fri höjd nära sidoväggarna.
Varför finns det fler tvärramar än längsgående fack?
Ett fack är utrymmet mellan två intilliggande ramar. Därför kräver 5 längsgående fack 6 tvärramar, inklusive den första och sista. Då räknas även båda växthusändarna med.
Hur påverkar dörröppningens storlek stommens materialåtgång?
När öppningens bredd eller höjd ändras räknas stolparnas, det övre stagets och de inre gaveldelarnas längder om. Tvärsnittets bredd i höjd med staget beror på bågformen. Därför kan den totala längden för gavelns delar både öka och minska.
Varför skiljer sig växthusets yta från mängden täckmaterial som behövs?
Ytan beräknas från takets, sidoväggarnas och gavlarnas geometri. För polykarbonat påverkas åtgången också av skivmått, läggning, fogar och spillbitar. Därför används den geometriska ytan som grund för en separat kapplan.
Hur används materiallistan för att förbereda tillverkningen av växthusstommen?
Listan grupperar lika delar efter längd och antal, och delnumren motsvarar ritningarna. Det underlättar beräkning av materialbehov och framtagning av kaplista. Vid inköp behöver även standardlängder, fogmetoder och möjligt kapspill beaktas.