דף נוסחאות שלבי פתרון חלופות תכן - תכנון תקרה

1. בחירת סוג תקרה וקביעת כיוון מתיחה

סוגי תקרות אפשריים

בשלב הראשון יש לבחור את סוג התקרה שלפיה נפתור את התרגיל. החלופות המרכזיות הן[cite: 7]:

• תקרה מקשית על גבי קורות בולטות: (הערה: אסור לבצע קורות שוכבות בתקרה מקשית)[cite: 7].
• תקרת צלעות על גבי קורות פנימיות בולטות: חלופה בעלת עדיפות גבוהה במבני תעשיה[cite: 7].
• תקרת צלעות על גבי קורות פנימיות סמויות: נבחרת כאשר יש איסור אדריכלי לקורות יורדות פנימיות[cite: 7].

קביעת כיוון מתיחת התקרה

כלל ברזל חשוב: כאשר קיים זיז בתכנית, הזיז הוא זה שמכתיב לנו את כיוון מתיחת התקרה[cite: 7].

2. מיקום עמודים פנימיים וחיצוניים וקורות

הצבת עמודים

כאשר ממקמים עמודים, החשיבות הגדולה ביותר ניתנת לעמודים הפנימיים[cite: 7].

• יש עדיפות למקם את העמודים עם כיוון הקורה בכדי לחזק את המבנה כלפי כוחות אופקיים[cite: 7].
• טיפ חשוב לפתרון: יש להימנע ככל האפשר ממיקום עמודים שייצור שדה שבו פועלים שני ערכי fser שונים, כדי להקל על המשך הפתרון[cite: 7].

הצבת קורות

את הקורות יש להציב בניצב לכיוון מתיחת התקרה, תוך שמירה על כללי המפתחים הבאים[cite: 7]:

• קורה בולטת: מיועדת למפתח שקיל של עד 8-9 מטרים[cite: 7].
• קורה סמויה: מוגבלת למפתח שקיל של 4-4.5 מטרים (כאשר הצלעות נמתחות בכיוון הארוך והקורה בכיוון הקצר)[cite: 7].

לאחר ההצבה, חובה לציין שמות על גבי כל הקורות והעמודים בשרטוט (למשל: ק-1, ע-1)[cite: 7].

3. סכמות תקרה והנחת עובי (H) ראשוני

יש לשרטט את סכמות התקרה, להציב מפתחים שקילים, למצוא את המפתח המקסימאלי (LO_{max}), לרשום שמות סמכים ומפתחים, ולהוסיף מקדמי העברת עומסים[cite: 7]. חשוב לשים לב לפתחים, מדרגות, וזיזים[cite: 7].

מציאת עובי הנחה ראשוני (H) לפי סוג תקרה

מחשבים את העובי לפי המפתח השקיל המקסימאלי, ומעגלים את התוצאה למספר שלם בכפולות של 5[cite: 7]:

• לתקרת צלעות:
  hהנחה = lo maxcm18[cite: 7]
• לתקרה מקשית:
  hהנחה = lo maxcm24[cite: 7]

4. שרטוט חתך צלע וחישובי עובי ממוצע

שרטוט סכמת חתך לצלע

עבור תקרת צלעות, יש להגדיר את מידות החתך על פי ההנחיות הבאות[cite: 7]:

• אם עובי התקרה קטן מ-25 ס"מ: רוחב הצלע bw = 12_{cm} \rightarrow 25_{cm}[cite: 7].
• אם עובי התקרה גדול מ-25 ס"מ: רוחב הצלע bw = 15_{cm} \rightarrow 25_{cm}[cite: 7].
• רוחב הבלוק / גופי המילוי יהיה לרוב 50_{cm}[cite: 7].
• עובי האוגן (טופינג) יהיה tf = 5_{cm}[cite: 7].

חישוב עוביי ממוצע (cm)

• עובי ממוצע של הבטון (t^*):
  t^* = tfcm + bwcm × h1cmbfcm + 1-1.5[cite: 7]
• עובי ממוצע של גופי המילוי/הבלוק (eq):
  eqcm = hcm - t^*cm[cite: 7]

5. חישוב עומסים קבועים ושימושיים לתקרה

משקל עצמי (T/M^2)

המשקל העצמי של תקרת צלעות מורכב ממשקל הבלוק (γ_1) ומשקל הבטון (γ_2)[cite: 7]. (הערה: משקל בלוק לרוב נע בין 0.45 ל-1 T/m^2)[cite: 7].

סה"כ משקלים קבועים (εg)

סה"כ עומסי שירות אופייניים (FSER)

כדי לעבוד ביחידות המתאימות לטבלאות התקן, מכפילים ב-10 כדי לקבל kN/m^2[cite: 7]:

6. חילוץ מקדמים וחישוב גובה תקרה דרוש

כדי לבדוק כפף, יש לחלץ 3 מקדמים (11, 12, 13) מטבלאות התקן[cite: 7].

• עבור תקרה מקשית: המקדם נקבע כ- K-11 = 1[cite: 7].
• עבור תקרת צלעות: בודקים את יחס האוגן מול הצלע לגובה התקרה: bfcmbwcm > K-11 < hcmtfcm[cite: 7].

חישוב גובה תקרה דרוש ב-cm

מחשבים את הגובה הדרוש סופית כדי לאמת את ההנחה[cite: 7]:

7. תכן וחישוב קורות פנימיות (מציאת רוחב b)

בשלב זה מחשבים את תגובות התקרה על הקורות הפנימיות בכדי לתכנן אותן[cite: 7].

• משרטטים סכמה סטטית של הקורות הפנימיות, מפתחים, שמות סמכים, ומחשבים LO לכל השדות[cite: 7]. (לעתים נדרש לבצע זאת לכלל הקורות שניצבות למתיחת התקרה[cite: 7]).
• גובה הקורה הפנימית זהה לגובה התקרה שחושב קודם לכן[cite: 7].

מציאת משקל עצמי של הקורה

חישוב עומסי הקורה ומקדמי העברה

משרטטים סכמה של התקרה ומציבים מקדמי העברה לסמכים. העומס המועבר לקורה מחושב כך[cite: 7]:

חילוץ מקדמים למציאת רוחב הקורה (b)

1. חילוץ K-12: K-12 = lomaxhדרוש/נתון cm[cite: 7].
2. מציאת fserv: נגזר ממקדם K-12 כך: fserv = K-1210[cite: 7].
3. מציאת רוחב הקורה: bcm = fserקורהfserv[cite: 7].
   • גבולות רוחב: מינימום 40 ס"מ, מקסימום עד פי 4 מגובה התקרה[cite: 7].

8. שרטוטים סופיים וסכמת זיון

לאחר חישוב כל המידות והעומסים יש להשלים את התוכניות[cite: 7]:

• שרטוט מסודר על גבי תוכנית התקרה שיכלול: מיקומי עמודים (ושמותיהם), כיוון מתיחת התקרה, והקורות (שמות ומידות פיזיות שחושבו)[cite: 7].
• במידה ונדרש, יש לשרטט סכמה עקרונית של הזיון בתקרה על פי המומנטים[cite: 7]:
  • ב.ע: ברזל עליון (באזורי המומנט השלילי - מעל הסמכים)[cite: 7].
  • ב.ת: ברזל תחתון (באזורי המומנט החיובי - בשדות עצמם)[cite: 7].