Расчеты прочности каркаса теплицы

Снеговые нагрузки на теплицу

Ведение подсобного хозяйства и выращивание овощей является почти национальным видом хозяйственной деятельности россиян, даже проживающих в больших городах. Стремление к владению участком земли, пригодной для выращивания сельхозкультур свойственно не только сельским жителям, переехавшим в крупные города из сельской местности, но даже сугубо городским людям, которые по профессии не имеют никакого отношения к сельскому хозяйству.

Выращенный на грядке огурчик или редиска – предмет особой гордости и домохозяйки, и сотрудника НИИ, проводящего свободное время на даче.

К сожалению, большинство жителей крупных городов не имеют житейского практического опыта в строительстве огородных укрытий – теплиц, без которых выращивание овощей, на большей части территории России не мыслимо, из-за холодного климата. Поэтому, многих по весне ожидает плачевный сюрприз – провалившаяся под весом выпавшего снега крыша теплицы и, как следствие, дорогостоящий ремонт, либо её полная замена. Чтобы этого не случилось, рассмотрим, что такое снеговая нагрузка, от чего она зависит и как правильно рассчитать её, чтобы избежать разрушения конструкции теплицы возведенной из различных материалов.

Понятие снеговой нагрузки

На все строительные конструкции воздействует две основные силы: ветровая и снеговая нагрузка. Как правило, ветровой нагрузкой при строительстве теплиц принято пренебрегать. Это понятно. Строение небольшое. Максимальная высота в коньке крыши типовой теплицы из поликарбоната, имеющей арочную конструкцию редко превышает 2,5 метра. Построенные по индивидуальным проектам теплицы, имеющие одно или двускатные крыши, могут быть большего размера, но и в этих случаях они не располагаются на открытой местности. Садовые участки имеют многочисленные зеленые насаждения и строения, которые защищают их от воздействия ветра. Другое дело – снеговая нагрузка! Под ней принято понимать массу снега, выпавшего в течение всего холодного периода года приходящуюся на 1 м 2 площади кровли строения.
Сколь бы нелепым не казалось, но легкий, пушистый снежок, в котором так приятно поваляться или слепить снежную бабу, представляет самую большую опасность для кровли. В различных регионах России вес выпавшего снега, давящего на 1 м 2 кровли может составлять от 80 до 560 килограммов. Даже самые минимальные значения достаточны для того, чтобы причинить увечье среднестатистическому человеку, если водрузить этот вес к нему на плечи.
Опасность он несёт и для теплиц, но уже к концу февраля, так как его нижний слой на солнце начинает таять, а ночью подмерзает, образуется ледяная корка. Дальше – больше и вот на теплице уже тяжёлая шапка из того самого белого и пушистого снега, которую не все конструкции выдерживают.

Что необходимо учитывать при строительстве теплицы

Еще несколько десятков лет пределом мечтаний дачника была теплица, изготовленная кустарным способом из подсобных средств – старый оконных рам или металлического уголка того сечения, который удавалось достать. В настоящее время ситуация радикально изменилась. Множество предприятий малого и среднего бизнеса освоили производство теплиц арочной конструкции из сотового поликарбоната, которые имеют ряд неоспоримых преимуществ перед теплицами шатрового или двускатного типа

Прежде всего это относится к самому укрывному материалу – сотовому поликарбонату – модификации хорошо всем известного органического стекла характеризующегося:

• высокими светопропускающими свойствами;
• устойчивостью к перепадам атмосферной температуры;
• абсолютной устойчивостью к осадкам и химическим веществам, содержащимся в них;
• длительным сроком эксплуатации;
• пластичностью, позволяющей придавать листам изогнутую форму;
• легкостью обработки;
• проницаемостью для УФ-лучей, что ставит его вне конкуренции перед обычным силикатным стеклом, не пропускающим ультрафиолет, жизненно необходимый растениям.

Кроме перечисленных преимуществ достоинством поликарбоната является способность выдерживать достаточно большие нагрузки. Недостатком – отсутствие ГОСТ на подобную продукцию, которая во времена существования промышленностью не производилась, а в настоящее время для определения прочностных характеристики используют исключительно данные, полученные опытным путем в результате испытаний, осуществляемых производителями по собственным методикам. В силу этого, чтобы быть уверенным в том, что купленная или построенная самостоятельно теплица успешно перенесет снеговые нагрузки приходится прибегать к изучению карты снеговых нагрузок различных регионов РФ:

Рис. 1 Карта снеговой нагрузки по регионам РФ

и таблицы, в которой отражены данные для 8 типов регионов (расшифровка карты выше):

снеговой район	1	2	3	4	5	6	7	8
снеговая нагрузка кг/м 2	80	120	180	240	320	400	480	560

Кроме данных, которые можно почерпнуть о характере снеговой нагрузки в регионе полезно изучить схему эпюры прогибов листа поликарбоната различной толщины. Она позволяет определить минимально допустимый радиус изгибы листа и количество опор, приходящихся на один стандартный лист сотового поликарбоната позволяющий сохранить его максимальные прочностные характеристики.Кроме данных, которые можно почерпнуть о характере снеговой нагрузки в регионе полезно изучить схему эпюры прогибов листа поликарбоната различной толщины. Она позволяет определить минимально допустимый радиус изгибы листа и количество опор, приходящихся на один стандартный лист сотового поликарбоната позволяющий сохранить его максимальные прочностные характеристики.

Как определить толщину листов и количество опор

Каждый владелец теплицы стремиться придать конструкции не только высокие прочностные характеристики, но и изящность. Перегруженная каркасом теплица не только выглядит некрасиво, но и непрозрачные конструкции каркаса заслоняют большое количество солнечных лучей, значительно удорожает стоимость теплицы в целом. Поэтому, чтобы не прибегать к сложным инженерным исчислениям можно ориентироваться на данные, полученные эмпирическим путем и соблюдать при конструировании и строительстве теплицы некоторые несложные правила:

Расчет прочностных характеристик для арочного покрытия производится по тем же формулам что и для плоской кровли. Это позволяет придать конструкции значительный запас прочности;
Помнить, что минимальный радиус изгиба листа сотового поликарбоната соотноситься с его толщиной примерно в следующих пропорциях:

• 2 мм – R-200 мм;
• 2 мм – R-200 мм;
• 3 мм – R-300 мм;
• 5 мм – R- 500 мм;
• 8 мм – R- 800 мм;
• 16 мм – R-1600 мм.

Толщина листа поликарбоната	Прочность при растяжении Rp	Модуль упругости
4 мм	630-640 кгс/см2	в пределах 20000 кгс/см2
6 мм	630-640 кгс/см2	в пределах 20000 кгс/см2
8 мм	653 кгс/см2	20400 кгс/см2
10 мм	658 кгс/см2	21300 кгс/см2
16 мм (трехполочный)	705 кгс/см2	22770 кгс/см2

кгс это килограмм сила

Приведенные значения можно использовать для самостоятельного проектирования конструкции теплицы из поликарбоната, но можно довериться опыту производителей. Сразу же стоить отметить, что большинство из них используют в качестве образца для конструкции уже имеющиеся схемы и самостоятельно расчетов на снеговую нагрузку не производят. Поэтому большинство реализуемых теплиц имеют повышенный запас по прочности, необоснованно увеличенную толщину покрытия из поликарбоната В результате – завышенную цену.

При выборе готового проекта теплицы или заказе у изготовителя заказчику, проживающему в средней полосе Европейской части России или в регионе Западной Сибири – основных регионах выращивания овощных культур в теплицах, следует помнить, что со снеговыми нагрузками успешно справляется поликарбонат толщиной 4-6 мм.

Если производитель предлагает покрытие большей толщины, то он — либо использует пиар-ход, рассчитанный на полную неосведомленность покупателя в физических свойствах материала, либо – умышленно делает ставку на удорожание, с целью извлечения необоснованной выгоды.

Снеговая нагрузка и каркас теплицы

Тут всё гораздо интереснее и не всё так однозначно как преподают нам продавцы теплиц из поликарбоната. Людям говорят, что вот мол есть усиленные и не усиленные, первые снег выдерживают, а вторые нет. В чём же заключается это усиление для каркаса? Конечно, об этом подробно написано в прошлой статье. Но если коротко, то всегда надо обращать внимание на металл из которого этот каркас изготовлен. При одинаковых условиях горячекатаный металл гораздо менее прочен, нежели холоднокатаный. Скорее всего, пока только на эту метрику и нужно ориентироваться, так как пока нет норм именно для теплиц., но если «копнуть» совсем глубоко можно изучить СНиП 2.01.07-85 (Нагрузки и воздействия).

Стоит сказать, что многие производители теплиц сами измерили такую нагрузку и публикуют её в аннотации к своей продукции.

В итоге

Тема снеговой нагрузки на теплицы складывается из нескольких параметров:

1. Снеговая нагрузка по регионам в кг. на кв.м. (карта опубликована выше)

2. Прочность при растяжении листов поликарбоната

3. Металл каркаса

Соблюдая баланс этих трёх моментов, можно выбрать теплицу, которая не развалится зимой

Источник статьи: http://teplica.tatar/snegovye-nagruzki-na-teplicu/

Расчет полукруглой теплицы

Инструкции для калькулятора расчета материалов арочной теплицы

Укажите необходимый масштаб чертежей.

Заполните параметры теплицы в миллиметрах:

X – Ширина теплицы выбирается исходя из бюджета, наличия свободного места для размещения на участке, а также Ваших пожеланий и целей. Стандартная ширина теплиц заводского изготовления находится в пределах 1800-6000 мм. Оптимальное значение X для комфортной работы в теплице не меньше 2400 мм. Такой размер позволяет оборудовать в теплице проход шириной 600 мм (что оптимально), поставить стеллажи с рассадой или оборудовать грядки по обе стороны до 900 мм (сложно ухаживать за растениями дотягиваясь дальше указанного расстояния).

Z – Длина парника, может быть любой, если позволяют размеры участка. При выборе значения Z следует учитывать стандартные размеры материала, который будет применяться для остекления. Например, если используется полиэтиленовая пленка значение длины Z должно быть кратным 1000 мм, а если поликарбонат – кратным 2100 мм.

Один из решающих аспектов, влияющих на выбор ширины и длины теплицы, это ширина покрытия. Стандартная ширина листа поликарбоната 2100 мм это максимально допустимая ширина, при которой не происходит провисание под собственным весом, при условии обеспечении упора краями материала на каркас. Теплица, покрытая материалом максимальной ширины более светлая, поскольку в таком случае используется меньше стоек. Однако при определении оптимального количества стоек каркаса также следует учитывать климатические особенности Вашего региона (снеговые и ветровые нагрузки).

Y – Высота теплицы выбирается исходя из удобства работы в ней (определяющим фактором является рост работника). Значение Y влияет на длину дуги каркаса (больше высота – длиннее дуга и большее количество материала необходимо для остекления). Оптимальная высота теплицы 2000 – 2200 мм.

При выборе основных параметров теплицы следует учитывать рекомендации СП 107.13330.2012 «Теплицы и парники» (актуализированная редакция СНиП 2.10.04-85).

A – Количество вертикальных секций на фасаде теплицы, следует выбирать с учетом геометрических размеров материала для обшивки.

E – Число вертикальных сегментов стен, зависит от размеров используемого для обшивки материала и длины парника. Например, для шести метровой теплицы остекленной поликарбонатом стандартной ширины, значение E следует принимать не меньше 3.

D – Количество ячеек в вертикальном сегменте принимается с учетом свойств материала остекления и прочности каркаса. Если используется поликарбонат, достаточно значения D=3 (поскольку в конструкции он согнут и напряжен, то хорошо воспринимает нагрузки на растяжение-сжатие), для парниковой пленки следует принимать значение D больше чтобы исключить провисание.

У Вас есть возможность подобрать оптимальные размеры секций и ячеек изменяя их количество, при этом размеры будут отображены на чертежах теплицы.

Нажмите «Рассчитать»

Калькулятор поможет посчитать площадь, объем и периметр полукруглой теплицы. А также площади крыши, боковых стен и фасадов и полную площадь остекления, что необходимо для закупки материала обшивки в нужном количестве. Кроме того вы узнаете длину дуг теплицы (их количество) и длину материалов для изготовления каркаса. Использование данного онлайн калькулятора позволит Вам достаточно точно рассчитать материалы для изготовления арочной теплицы своими руками и оценить финансовые вложения в ее постройку. Также будет произведен расчет длины и дуги арки теплицы.

Важно: при использовании поликарбоната для остекления теплицы его следует сгибать поперек ребер жесткости.

Источник статьи: http://perpendicular.pro/calc/kalkuljator-rascheta-polukrugloj-teplicy

Калькулятор расчета полукруглой теплицы

Инструкции для калькулятора расчета материалов полукруглой теплицы

Все параметры указываем в миллиметрах

Z – Теплица в длину.

X — Ширина парника.

Y – Высота.

A — Число вертикальных сегментов по периметру фасада.

D — Количество ячеек в секциях вертикальных.

E – Число вертикальных сегментов стен.

Изменяя количеств ячеек или секций, можно подобрать оптимальный размер.

Все вычисления будут отображены на чертеже.

Параметры ячеек рассчитываются автоматически.

Программа поможет Вам выполнить точный расчет материалов, которые необходимы для возведения полукруглой теплицы.

По результатам вычисления Вы узнаете объем и площадь теплицы, периметр для фундамента, количество материалов для каркаса и площадь ее остекления.

Как построить полукруглую теплицу своими руками

Технология монтажа парника из поликарбоната достаточно проста, но требует соблюдать ряд условий. Для каждого отдельного проекта, следует учесть ряд особенностей, чтобы будущая теплица была максимально функциональной и комфортной в эксплуатации.

В первую, очередь выбираем открытое и солнечное место, которое тщательно спланируем и очищаем. Это очень важно для надежности и ровности всей конструкции.

Переходим к подготовке фундамента, для этого выкапываем нужной глубины и ширины ров, который будет точно соответствовать очертаниям будущего парника. По установленным колышкам, мы замеряем границы расположения нашего каркаса. Начинаем заливку фундамента раствором бетона: цемент смешиваем с песком в пропорции 3:1 (М300) или 4:1 (М400) и добавляем воды. Заливаем весь монолитный фундамент по уровню, который можно отметить шнуром или нитью. Даем раствору настояться и застыть.

Каркас теплицы можно как заказать по Вашим размерам у производителя, так и сварить самостоятельно закупив весь необходимый материал. Мы рассмотрим монтаж заводской полукруглой теплицы.

Установка

Сборку парниковой конструкции начинаем с фиксации торцевых элементов, как показано в инструкции. Центральный верхний элемент соединяется с двумя боковыми длинными элементами. Для крепления применяем саморезы и фиксаторы, идущие в комплекте. Чтобы сборка шла быстро и эффективно можно применять шуруповерт. На готовую монолитную основу ставим арку торцевую, и прикрепляем ее при помощи хомутов.

Замерив длину боковых планок, разделяем их пополам и ставим метку на каждом профиле. С каждой стороны к арке фиксируем горизонтальные двухметровые профили. Далее фиксируем ровно по центру верхней дуги длинную поперечину.

Важно! Парники в процессе монтажа требуют аккуратности и скрупулезности.

На одном уровне должны располагаться все ребра жесткости. Согласно требованиям производителей: «В процессе сборки каркаса, при помощи измерительного уровня проверяем горизонтальность конструкции, и в случае необходимости выравниваем».

При помощи шурупов для кровли к направляющим крепим дуги. В этом случае понадобиться помощь второго человека. Так как все элементы каркаса нужно будет одновременно крепить, и держать специальными фиксаторами. Готовую арку монтируем перпендикулярно фундаменту, проверяя горизонтальность угольником и скрепляем.

Остальные дуги и направляющие прикрепляем методом, описанным выше. Теперь остается проверить качество выполненной работы и горизонтальность конструкции с помощью рулетки и измерительного уровня.

Когда каркас готов, выполняем подтяжку всех креплений. Монтируем фрамуг и основание калитки. Проверяем горизонтальность и уровень двери, если она защемляется или произвольно закрывается, то необходимо проверить перпендикулярность профилей и конструкции. Проверяем еще раз двери и форточки, чтобы они легко открывались.

Полукруглая теплица из поликарбоната

Завершающий этап – облицовка каркаса парника листам поликарбоната, который имеет ряд преимуществ перед другими материалами.

• высокая прочность;
• стойкость к воздействию УФ лучей;
• до 80% светопропускная способность.

Приставляем первый лист к основанию конструкции и прикрепляем, удерживая при этом с обеих сторон поликарбонат. Проверяем ровность зафиксированного листа, расстояние между саморезами должно быть в районе 40-60 см. Следующий лист монтируем таким же методом, но делаем небольшой нахлест 2-3 сантиметра.

Важно! Нужно оставить с торцевой стороны каждого листа поликарбоната небольшие напуски.

Когда каркас теплицы обшит, и Вы проверили все стыки и надежность конструкции, демонтируем пленку защитную с наружной стороны листов поликарбоната.

Источник статьи: http://o-builder.ru/kalkulyator-rascheta-polykrugloj-teplicy/