דלג לתוכן הראשי
מדריך

דף נוסחאות שלבי פתרון שאלת מדרגות

בעמוד זה נסביר לכם איך לפתור תרגיל מסוג מדרגות בקורס תכן הנדסי למסלול הנדסה אזרחית - הנדסאי בניין

5 דק' קריאה דף נוסחאות

שלבי פתרון: מדרגות

מדריך מפורט לתכן מדרגות: מסכמות סטטיות וחישובי עומסים, דרך חישובי אומגה ומומנטים, ועד לתכנון הזיון (As) הדרוש[cite: 8].

1. שרטוט סכמות והנחת גובה ראשוני

מתחילים משרטוט סכמות סטטיות של המדרגות[cite: 8]. במידה ולא נתון, יש לבצע הנחת גובה (עובי) ראשונית למהלך המדרגות[cite: 8]:

Hהנחה cm = lomax 24 [cite: 8]

2. חישוב עומסים קבועים במהלך מדרגות

העומס הקבוע מורכב מהמשקל העצמי של מהלך המדרגות (הבטון) ועומס קבוע נוסף (נובע מתקן 412 או לפי נתון בשאלה)[cite: 8]. המשקל העצמי מורכב ממשקל המהלך האלכסוני פלוס משקל משולשי המדרגות[cite: 8].

א. חישוב משקל עצמי (g) של הבטון (t/m²)

  • g משקל מהלך: gמהלך = עובי מהלךm × רוחב מהלךm × 2.5tm³[cite: 8]
  • g משקל משולש: gמשולש = h מדרגה2m × רוחב מהלךm × 2.5tm³[cite: 8]

הערה לפודסט: חישוב לפודסט (עובי קבוע): Δgפודסט = עובי פודסטm × 2.5tm³[cite: 8].

ב. סה"כ עומסים קבועים (εg)

מחברים את המשקל העצמי הכולל (מהלך + משולש) והעומס הנוסף[cite: 8]:

εgtm² = gעצמי + Δg[cite: 8]

3. עומס שימושי וסה"כ עומסי שירות

עומס שימושי לפי ייעוד המבנה (q)

ערכי עומס שימושי נפוצים (או נלקחים כנתון)[cite: 8]:

  • מבני מגורים: 350 KGM² (כמו מרפסת)[cite: 8].
  • מבנה אחר: (יציע / מדרגות טריבונות): 500 KGM²[cite: 8].
  • מדרגות חירום: (חיצוניות למבנה / במות למופעים): 750 KGM²[cite: 8].

סה"כ עומסי שירות (fser)

fsertm² = q + εg[cite: 8]

לאחר מכן יש להכפיל את הערך ב-10: fser × 10 (להמרת יחידות לפני שימוש בטבלאות / נוסחאות)[cite: 8].

4. חילוץ מקדמים וחישוב גובה דרוש

חילוץ מקדם 12-K

ניתן לחלץ את מקדם K-12 מתוך טבלה, או להשתמש בנוסחה מקורבת[cite: 8]:

K-12 = 310fser × 24.4[cite: 8]

חישוב גובה (עובי) מהלך דרוש

משתמשים במקדמים לחילוץ הגובה[cite: 8] (עבור אגרגט גירי K-13 נקבע לפי בטון: 1=30, 1.02=40, 1.05=50)[cite: 8]:

hדרוש = lo max K11 × K12 × K13 [cite: 8]

יש לבדוק אם התוצאה עונה או לא עונה על דרישות התקן ביחס להנחה שביצענו בשלב 1[cite: 8].

5. חישוב עומס תכן ומומנטים (fd)

מציאת עומס תכן לחישוב מומנטים

fd = εg × 1.4 + q (שימושי) × 1.6[cite: 8]

חישוב מומנטים

מבוצע דרך נוסחאות מקוצרות או חישובי סטטיקה[cite: 8].

הערות לחישוב עומסים:
  • במקרה שבו מהלך המדרגות נשען על פודסטים, יש לחשב עבור הפודסט עומס בנפרד שכולל את ההעמסה המגיעה ממהלך המדרגות[cite: 8].
  • לצורך מעבר עומסים לקורה, פועלים על פי ההנחיות של מעבר מ"קורה מתקרה"[cite: 8].
  • כאשר מחשבים סכמה, יש לשים לב לאזורים (למשל: אמצע סמך, חצי פודסט מכל צד)[cite: 8].

6. חישוב אומגה (ω) - אחוז הבטון הלחוץ

מציבים את הנתונים בנוסחה הבאה (כאשר d = h - ds, ו-b = רוחב המדרגה)[cite: 8]:

ω = 1 - 1 - 2 × M × 105 b × d2 × fcd [cite: 8]

ערכי תכן (fcd) לבטון:

  • ב-30 → fcd = 130[cite: 8]
  • ב-40 → fcd = 175[cite: 8]

7. חישוב שטחי זיון (AS) ומגבלות לבחירה

מציאת שטח הזיון הדרוש

ערכי תסבולת פלדה (fsd): עבור פ-400 נציב 3500, ועבור פ-500 נציב 4350[cite: 8].

AS = M × 105 (1 - ω2) × d × fsd [cite: 8]
כללי בחירת ברזל בהתאם לרוחב (חשוב!)[cite: 8]:
  • כאשר מחשבים מדרגות לפי רצועה של 1 מטר: בוחרים ברזל מתוך טבלה המיועדת לתקרה מקשית (ובודקים פסיעה < 10 < 25 ס"מ)[cite: 8].
  • כאשר מחשבים לפי רוחב מדרגה ששונה מ-1 מטר: בוחרים ברזל מתוך טבלת קורות. במקרה זה מחשבים מרווח לפי: רוחב מדרגהמספר מוטות = מרווח (ויש לוודא 0 < 10 < 25 ס"מ)[cite: 8].

חישוב AS מינימלי

יש לקחת את הערך הגדול מביניהם[cite: 8]:

  1. ASMIN (2.01cm²) (למשל: Φ8 @ 2 × dcm)[cite: 8]
  2. = 0.161 × dcm (עבור ב-30) או = 0.196 × dcm (עבור ב-40)[cite: 8]

חישוב AS מירבי

לקחת את הערך הקטן מביניהם על פי התקן[cite: 8].

8. בדיקת עמידה בכפף ושרטוט זיון

בדיקת כפף

לצורך בדיקה סופית האם עובי המהלך החדש (לאחר החישוב) עומד בדרישות הכפף, חובה להתחיל את כל חישוב העומסים מההתחלה לפי העובי החדש[cite: 8].

שרטוט סידור זיון במהלך מדרגות

נדרש לשרטט בצורה עקרונית את פריסת הזיון[cite: 8]. (למשל, זיון עליון ותחתון בפודסט, זיון לאורך מהלך המדרגות, עיגונים וכיווני פסיעה מתאימים כגון Φ8@20 וכו')[cite: 8].

קבצים מצורפים להורדה

תצוגה

שלבי פתרון תרגיל תכנון מדרגות

PDF • 230.8 KB

תגובות הקהילה

רוצה להצטרף לדיון ולראות את כל התגובות?

התחבר עם חשבון Google כדי להצטרף לקהילת הסטודנטים, להוסיף תגובה משלך ולקבל התראות כשמשיבים לך.

התחבר לפורטל
טוען תגובות…