דלג לתוכן הראשי
מדריך עודכן השבוע

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 × 2.5t[cite: 8]
  • g משקל משולש: gמשולש = h מדרגה2m × רוחב מהלךm × 2.5t[cite: 8]

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

ב. סה"כ עומסים קבועים (εg)

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

εgt = 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 KG (כמו מרפסת)[cite: 8].
  • מבנה אחר: (יציע / מדרגות טריבונות): 500 KG[cite: 8].
  • מדרגות חירום: (חיצוניות למבנה / במות למופעים): 750 KG[cite: 8].

סה"כ עומסי שירות (fser)

fsert = 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…