Hoe bereken ik de belasting op één spant?

Tel permanente, sneeuw- en overige vlakbelastingen op en vermenigvuldig met spantafstand en overspanning. Voorbeeld: (0,35 + 1,8 + 0,15) kPa × 2 m × 6 m = 27,6 kN op één spant.

Geeft deze calculator de toelaatbare draagkracht van het spant?

Nee. De calculator toont de aangebrachte belasting en voorlopige krachten, spanningen en doorbuiging uit een lineair 2D-model. De uiteindelijke draagkracht moet volgens de geldende norm worden gecontroleerd, inclusief knik, verbindingen, lassen en gedrag buiten het vlak.

Stalen vakwerkspant berekenen — krachten & doorbuiging

Modelleer een zadeldak-, lessenaarsdak- of gebogen spant van kokerprofiel en bereken belastingen, reacties, staafkrachten, doorbuiging, massa en zaaglijst.

Symmetrisch vakwerkspant met rechte bovenregels en een nokknoop.

Belasting op één spant27,6 kN

Koker met toeslag25,06 m

Doorbuiging · grens L/2506,07 mm · L/989

Voorlopig scharnierend model: controleer het resultaat en verfijn daarna de geometrie, het profiel en de belastingen.

Geometrie en belasting van het spant

Eenheden

DakhellingVoer een hoek of stijging per 12 in; de nokhoogte blijft gesynchroniseerd.

10.4° · 2.2:12 · 18.3%

Hellingshoek, gradenStijging per 12

Bij een zadeldak wordt de helling over de halve overspanning gemeten; bij een lessenaarsdak over de volledige overspanning.

Overspanning, mmTussen de oplegknopen. Hoogte bij oplegging, mm Nokhoogte, mmVan de onderregel tot de nokknoop. VeldenGebruik een even aantal voor een symmetrisch zadeldakspant. DoorbuigingsgrensKies een vergelijkingsgrens; dit is geen automatisch gekozen normgrens. Aantal spanten Materiaaltoeslag, %

Kokerprofiel en inkoopmassa

Voor regels, diagonalen en staanders wordt hetzelfde kokerprofiel gebruikt. Lengten worden tussen de hartlijnen van de knopen gemeten.

Kokerhoogte, mm Kokerbreedte, mm Wanddikte, mm

Belasting op één spant

Voer rekenwaarden in waarin de vereiste belastingfactoren al zijn verwerkt. 1 kPa is ongeveer 20,9 psf.

Spantafstand, mMeewerkende dakbreedte die door één spant wordt gedragen. Permanente belasting, kPaDakbedekking, gordingen en eigen gewicht. Sneeuwbelasting, kPaRekenbelasting voor de projectlocatie. Overige belasting, kPaInstallaties, onderhoud en overige belastingen.

Belasting op één spant 27,6 kN

per spant · aangebrachte belasting, geen draagkracht

Voor de toelaatbare draagkracht moet een constructeur ook elke drukstaaf, verbinding, las en zijdelingse steun controleren.

Maximale knoopdoorbuiging6,07 mm

Maximale normaalkracht26,1 kN

Maximale spanning85,9 MPa

N / Euler Ncr35,2%

E = 200.000 MPa · scharnierende knopen · hetzelfde profiel voor alle staven

Kritieke staaf in het modelOnderregel · 1 000 mm

trek

Doorbuiging ten opzichte van de gekozen grens6,07 mm van 24,00 mm · L/989

25% van de grens

Knik om de zwakke asDiagonaal · 1 133 mm · λ 93 · Ncr 69,3 kN

Euler-idealisatie

druktrekkleine krachteen dikkere lijn betekent een grotere kracht

Vlakbelasting2,30 kPa

Lijnbelasting4,60 kN/m

Reactie per oplegging13,8 kN

Belasting op een binnenknoop4,60 kN

Equivalent Mmax20,7 kN·m

Schatting regelkracht M/h23,0 kN

Staven25

Kokerlengte23,42 m

Met toeslag25,06 m

Kokermassa55,9 kg

Massa met toeslag59,8 kg

Stuur staven naar de zaagoptimalisatie →

Voorbeeld van doorbuiging van een stalen vakwerkspant van 6 m

Bij het voorbeeld met een zadeldak en zes velden en een totale belasting van 27,6 kN geeft het lineaire scharnierende model 6,07 mm maximale verticale doorbuiging, 26,1 kN maximale normaalkracht en 85,9 MPa maximale spanning. Wijzig profiel, geometrie of belasting en alle drie resultaten worden samen bijgewerkt.

Belasting op een dakspant berekenen

Kort antwoord: de belasting op één spant is de som van permanente, sneeuw- en overige vlakbelastingen vermenigvuldigd met de spantafstand en overspanning: P = (G + S + Q) × afstand × overspanning.

Tel de permanente, sneeuw- en overige vlakbelastingen in kPa op, vermenigvuldig met de spantafstand en daarna met de overspanning. Bij 0,35 + 1,8 + 0,15 kPa, 2 m afstand en 6 m overspanning: p = 2.30 kPa, q = 4.60 kN/m, de totale belasting op één spant is 27.6 kN, en elke oplegreactie van de symmetrische configuratie is 13.8 kN.

De calculator verdeelt de lijnbelasting over de bovenste knopen: elke binnenknoop krijgt één volledige veldbelasting en elke eindknoop een halve. Bij een gebogen spant volgt de bovenregel een cirkelboog; de stuklijst toont rechte koordlengten tussen de knopen voor fabricage.

Vlakbelastingenp = G + S + Q

Lijnbelastingq = p × spantafstand

OplegreactieR = qL / 2

Schatting regelkrachtN ≈ (qL² / 8) / h

Dit is een voorlopig lineair model, geen draagkrachtverklaring. Doorbuiging en normaalkrachten komen uit een 2D-stijfheidsmodel met scharnierende knopen en hetzelfde profiel voor elke staaf. Bij drukstaven wordt de kracht gedeeld door de ideale Euler-kniklast om de zwakke as met de lengte tussen knopen. Windzuiging, ongelijkmatige sneeuw, belastingcombinaties, normatieve knikfactoren, werkelijke steun, knoopstijfheid, lassen en gedrag buiten het vlak zijn niet inbegrepen.

N / Ncr lezen. Wanneer de verhouding 100% nadert, nadert de drukstaaf de ideale elastische knik. Dit is geen normatieve benuttingsgraad; de werkelijke ontwerpsterkte is meestal lager door imperfecties, excentriciteit en steunvoorwaarden.

L/δ en de doorbuigingsgrens lezen. L/δ is de overspanning gedeeld door de berekende doorbuiging; een groter getal betekent een stijver model. L/200 tot L/400 zijn alleen vergelijkingswaarden. De vereiste grens hangt af van gebruik, dakbedekking, belastingcombinaties en de geldende norm; de calculator kiest deze niet automatisch.

Normatieve basis: EN 1991 Eurocode 1 — Belastingen op constructies; referentie voor stalen staven en verbindingen: EN 1993 Eurocode 3 — Ontwerp van staalconstructies.