Rangka dan balok rangka adalah struktur yang digunakan untuk pemasangan sistem atap. Semua struktur tipe bantalan milik elemen sub-rafter dan kasau. Sistem kasau menutupi bentang dan berfungsi sebagai dasar untuk dek atap.
Struktur kasau bawah, yang mencakup bentang 12 dan 18 meter antar kolom, merupakan penopang perantara untuk struktur rangka dengan langkah 6 meter.
Nilai elemen rangka struktur
Menurut sifat persepsi dan distribusi gaya internal dan eksternal, struktur atap dibagi menjadi balok rangka dan rangka.
Balok adalah struktur elemen tunggal yang mengambil beban di sepanjang bentang.
Pada bagiannya, momen lentur menyebabkan gaya normal yang berbeda, yang terbesar untuk serat ekstrim.
rangka atap adalah struktur batang yang dibebani secara eksklusif di titik persimpangan batang. Gaya normal yang tidak ambigu yang disebabkan oleh beban nodal pada batang memungkinkan untuk menggunakan penampang melintangnya secara penuh.
Untuk beton bertulang prefabrikasi, rangka bezraskosnye yang baru-baru ini diakui paling rasional dengan garis melingkar sabuk atas. Dengan rasio tinggi yang kira-kira terbalik di tengah bentang, berat rangka sendiri adalah 1,5-2 kali lebih kecil dari berat balok.
Balok kasau terbuat dari beton bertulang
Jenis balok menurut jenis profil
Balok rangka beton bertulang digunakan untuk menutupi bentang 18, 12, 9 dan 6 meter. Ketika bentang dari 24 meter tumpang tindih, balok lebih rendah daripada rangka dalam hal indikator teknis dan ekonomi. Balok sepanjang 6 dan 9 meter terutama digunakan untuk ekstensi atap, dan balok sepanjang 12 meter - sebagai palang memanjang dan melintang dari lapisan.
Balok sepanjang 18 meter digunakan sebagai palang melintang, tempat pelat 3x12 atau 3x6 diletakkan.
Menurut jenis profil, jenis balok berikut dibedakan:
- Gudang dengan sabuk rusak bawah atau sabuk paralel;
- Gable trapesium, memiliki kemiringan sabuk atas yang konstan;
- Dengan garis lengkung atas dan sabuk putus.
Berbagai jenis balok digunakan dalam konstruksi berbagai jenis pelapis:
- Biasanya balok bernada tunggal digunakan untuk atap dengan kemiringan satu arah, misalnya atap ekstensi.
- Balok rangka beton bertulang dengan akord paralel mudah dibuat. Kandang penguat di dalamnya memiliki ketinggian yang konstan. Balok semacam itu digunakan dalam konstruksi atap horizontal.
- Yang paling tersebar luas di atap gable adalah balok dengan kemiringan sabuk atas yang konstan, sama dengan 1:30 untuk atap dengan kemiringan kecil dan 1:12 untuk atap miring. Kerugian utama mereka adalah kebutuhan untuk membuat kandang penguat dengan ketinggian yang bervariasi.
- Ketika diperlukan untuk melewati komunikasi teknik pada tingkat cakupan, balok atap pelana dengan bentang 18 dan 12 m digunakan.
- Balok dengan garis tali busur atas dalam bentuk kurva atau garis putus-putus dicirikan oleh distribusi material yang paling disukai di sepanjang bentang daripada balok atap pelana, yang memiliki kemiringan konstan untuk tali bagian atas. Tetapi balok seperti itu tidak banyak digunakan karena teknologi pembuatannya yang kompleks.
Pemilihan bagian balok
Pemilihan penampang dan tulangan untuk balok beton bertulang memiliki karakteristik tersendiri:
- Bentuk paling ekonomis untuk penampang palang adalah balok-I dengan dinding 60-100 mm. Ketebalan dinding dipilih terutama berdasarkan kondisi penempatan tulangan sangkar, pemadatan dan penempatan beton pada posisi vertikal.
Ketebalan dinding penyangga berbentuk V secara bertahap meningkat untuk memastikan kekuatan dan ketahanan retak pada bagian miring, berubah menjadi bagian trapesium atau persegi panjang pada penyangga, memiliki lebar yang sama dengan lebar rak. T-section dapat diambil untuk balok dengan panjang 6 dan 9 meter.
Nasihat!
Dalam kasus umum, di tengah bentang, ketinggian bagian palang ditetapkan 1/10-1/15 bentang. Selain itu, untuk balok pelana di tengah bentang, tinggi penampang ditentukan oleh tinggi balok tipikal (900 atau 800 mm) dan kemiringan tali busur atas.
- Lebar rak atas, untuk alasan stabilitas selama pemasangan, pengangkutan, dan penyangga pelat atap yang andal, diambil dalam kisaran 1/50-1/60 l, yang biasanya berukuran 200-400 mm.
Lebar sayap bawah ditentukan tergantung pada kekuatan tekan beton pada sayap, penempatan tulangan prategang (dengan mempertimbangkan diameter klem perangkat penegang), dan panjang yang dibutuhkan dari platform pendukung pada kolom balok.
Biasanya lebar rak paling bawah adalah 200-280 mm. Transisi ke dinding vertikal dari rak dilakukan dengan bantuan paha dengan sudut kemiringan sekitar 45 °. - Balok rangka beton bertulang atap pelana teralis memiliki penampang 200-280 mm. Balok ini lebih mudah dibuat dan sangat nyaman saat melewati berbagai jenis komunikasi.
- Untuk produksi balok gable, beton kelas B25-B40 digunakan. Sebagai tulangan longitudinal prategang, tulangan batang kelas A-V dan A-IV, kawat kekuatan tinggi kelas Bp-II, tali kelas K-7 digunakan.
Dengan bantuan alat kelengkapan kelas A-III, dibuat batang struktural memanjang dari rak atas, klem rak, dan rangka dinding.
Di bagian penyangga palang, di mana terdapat gaya besar dari kompresi awal dan reaksi penyangga, perlu dipasang tulangan tambahan dalam bentuk batang dan jaring yang disusun secara vertikal.
- Pada tahap kompresi pada balok pelana dengan penampang I, retakan awal dapat terjadi pada sayap atas. Dalam hal ini, disarankan juga untuk memperkuat balok rangka beton bertulang di bagian atas palang dengan tulangan prategang struktural.
Pemasangan tulangan semacam itu membantu mengurangi eksentrisitas gaya tekan dan, karenanya, mengurangi tegangan tarik di rak atas. - Skema perhitungan palang untuk atap diambil sebagai balok yang ditopang secara bebas pada dua penyangga. Mempertimbangkan detail dukungan pada kolom balok, bentang yang dihitung diambil. Beban pada balok dari salju dan berat lapisannya sendiri dipindahkan ke penyangga dalam bentuk gaya terkonsentrasi melalui rusuk panel.
Dalam kasus lima atau lebih gaya terkonsentrasi, beban aktual diganti dengan beban ekuivalen yang terdistribusi merata. Beban dari muatan yang ditangguhkan, pengangkutan yang ditangguhkan, dan lentera diperhitungkan sebagai beban terkonsentrasi. - Perhitungan ketahanan terhadap retak dan defleksi, pemilihan tulangan melintang dan longitudinal dilakukan untuk elemen lentur sederhana dari balok-I atau penampang-T untuk semua tahap struktur.
Pada saat yang sama, harus diperhitungkan bahwa bagian normal yang berbahaya pada balok pelana tidak terletak di tengah bentang, tetapi berjarak 0,35-0,4L dari penyangga. - Saat terkena beban yang terdistribusi secara merata, dengan kemiringan rak atas sama dengan 1:12, lokasi bagian normal yang berbahaya berada pada jarak 0,37L dari penyangga.
- Pada balok dengan garis lengkung parabola dan paralel dari tali busur atas, penampang desain normal terletak pada beban yang terdistribusi merata di tengah bentang.
Balok dari sebuah bar
Kasau glulam, atau balok yang direkatkan, adalah bahan bangunan modern berteknologi canggih yang dibuat menggunakan teknologi canggih. Kasau terpaku banyak digunakan di AS dan Eropa karena kinerjanya yang tinggi.
Misalnya, di Amerika Serikat, sekitar setengah dari lantai interfloor dipasang menggunakan balok struktural yang direkatkan. Angka ini di negara-negara UE sekitar sepertiga. Kayu struktural juga digunakan dalam struktur penahan beban.
Balok yang paling tahan lentur adalah balok dengan rasio aspek 7:5.
Batang kayu bulat mampu menahan beban yang lebih besar daripada balok yang dipahat darinya, tetapi kekuatan lenturnya lebih kecil. Seringkali, balok bengkok di bawah tekanan dari berat orang, furnitur, lantai, dan isi ulang. Pada dasarnya lendutan tidak bergantung pada lebar, melainkan pada tinggi balok.
Sambungan dua balok identik dengan pasak dan baut memungkinkan desain ini menahan beban 2 kali lebih besar dari kedua balok ini, yang hanya akan diletakkan berdampingan. Namun ada batasan dalam mengurangi lebarnya. Jika kasau yang direkatkan terlalu tipis, kasau bisa bengkok ke samping.
Nasihat!
Balok untuk loteng dan lantai antar lantai harus memiliki ketebalan minimal 1/24 dari panjangnya.
Balok kasau
Balok bawah kasau, yang digunakan pada penutup dengan struktur balok kasau, dan rangka bawah kasau, digunakan pada penutup dengan rangka rangka, memiliki fitur berikut:
- Mereka dibuat dengan tulangan balok hanya prategang.
- Balok kasau dan rangka dipasang ke kolom rangka dengan baut atau pengelasan bagian tertanam baja.
- Balok struktur subrafter dilengkapi dengan sabuk non-paralel dan paralel.
- Balok kasau dihitung sesuai dengan skema balok bentang tunggal yang dibebani dengan beban terdistribusi dari beratnya sendiri dan di tengah bentang dengan gaya terkonsentrasi (reaksi pendukung balok kasau).
- Gulungan atau balok struktur sub-kasau memiliki meja baja atau konsol beton bertulang untuk menopang struktur pendukung pelapis.
- Gulungan dan balok rangka dipasang ke rangka, seperti juga struktur atap utama, yang penopangnya pada struktur rangka sama dengan penopangnya pada kolom rangka.
- Sabuk atas dari balok struktur sub-kasau dilepaskan dengan piringan padat dari penghiasan berprofil.
Keandalan seluruh struktur atap tergantung pada pilihan balok kasau dan kasau yang benar, oleh karena itu, perhitungan penampang melintangnya harus didekati dengan semua tanggung jawab.
Apakah artikel itu membantu Anda?