חישוב קרות פלדה – מדוע הרצפה מתנדנדת?

תרשים א' טבלה א' טבלה ב'

יש תופעה בבתים הנבנים בבניה קלה, והיא – תחושה לא נוחה, וטענות כי הרצפה מתנדנדת בהליכה, קל וחומר כאשר נעשות בדירה פעולות אחרות כגון קפיצה או ריצה.

מכיוון שהתופעה חזרה על עצמה במספר אתרים שונים זה מזה, ראוי להציג חישוב המושתת על בית מסוים שנבנה ואוכלס באחד מישובי הדרום, על פי מודל קבוע של החברה הקבלנית. רוחב הבית היה 925 מ' ואורכו 14 מ'.

המבנה הסטטי – כדלקמן:

(התייחסות רק לרצפה) - ראה תרשים א'.

מדובר במבנה שיסודותיו כלונסאות, רצפתו נשענת על קורות פרופילי פלדה מסוג PE, והקירות והגג מחומרים קלים. רעידת הרצפה יכולה להיגרם עקב שימוש בלתי מתאים בפרופילים לקורות הרוחביות.

חישוב קורה רוחבית לשקיעה:

נוסחת שקיעה: f = [5:384] : [ql⁴:EI]                       

השקיעה בסנטימטרים – f

(5.25) =  העומס על הקורה הרוחבית בק"ג לס"מ – q

(450 ס"מ) = מפתח הקורה הרוחבית – l

מודול האלסטיות של הפלדה (ק"ג לסמ"ר 10⁶ x 2)– E

מומנט האינרציה של IPE140 (שהוא 541 ס"מ ברביעית) - I

(הערך של I לקוח מטבלת פרופילים).

ע"י הצבת הנתונים בנוסחה, מתקבל:

ס"מ f= 2.6

על פי תקן 1225 חלק 1, טבלה מס' 5, רואים כי הערך העליון המותר לשקיעה של קורת פלדה הוא l:360, אשר במקרה הנדון יוצא –

1.125 ס"מ = 360 : 450 ס"מ.

ואילו במקרה הנ"ל השקיעה בפועל היא 2.6 ס"מ – פי 2.08 מהערך המקסימלי המותר, וזו סיבת תחושת הרעד של רצפת הבית. להבהיר, החישוב הנ"ל לא מורה על קריסת הבית, אלא רק על שקיעת הקורות הרוחביות. לאמור, אין סכנת יציבות לבית, אולם השקיעה של רצפתו, אולי מתאימה למבני תעשיה שבהם לא דרושה רגישות לנושא השקיעה, אך לא מתאימה לרצפה של בית מגורים.

טבלה מס' 5 בתקן 1225.1: ראה טבלה א'.

להלן טבלת נתוני פרופילים PEI: ראה טבלה ב'.