פתרון מבחן מה"ט · דולב כוכבי, מהנדס בניין

פתרון מבחן מבנים ר. - אביב 2026 מועד ב

מבנים ר. / קונסטרוקציות בטון · אביב 2026, מועד ב · 4 שאלות, פתרון מלא ומנומק

0

הנחות יסוד לכל הפתרון

לרשום בעמוד הראשון של המחברת
לרשום במחברת
"אני משתמש ביחידות החדשות" - כל הפתרון כתוב ב-kN, kN/m, kN/m², MPa‏.
נושאערך בשימוש
עומס תכןFd = 1.4·g + 1.6·q‏
עומס שירותFser = g + q‏
בטון ב-30fcd = 13 MPa = 1.3 kN/cm²‏
פלדה מצולעתfsd = 435 MPa = 43.5 kN/cm²‏
משקל מרחבי בטון25 kN/m³‏
בדיקת כפף ת"י 466L0/h ≤ K11·K12·K13‏ ולכן h_req = L0 / (K11·K12·K13)‏
K13 (ב-30, אגרגט גירי)1.00‏
K111.00 לחתך מלבני ולמקשית · לצלעות לפי bf/bw‏ ו-h/tf‏ (טבלה 6.11, ביניים קווי)
K12לפי Fser‏ (טבלה 6.12, ביניים קווי לפי סעיף 6.4.3) · בקורה: Fser [kN/m] / b‏
זיון כפיפהω = 1 - √(1 - 2Md/(b·d²·fcd))‏ · As = Md / ((1-ω/2)·d·fsd)‏
ω קטן מ-0.1לוקחים ω = 0.1‏ ו-As = Md / (0.95·d·fsd)‏
ω גדול מ-0.4זיון לחוץ: Mcd,max = 0.32·b·d²·fcd‏

מפתח שקיל L0 (טבלה 6.10)

תנאי סמךעומס מפורסעומס מרוכז
שדה פשוט (פשוט-פשוט)1.0·L‏1.2·L‏
שדה קצה (פשוט-רציף או פשוט-רתום)0.8·L‏0.95·L‏
שדה פנימי (רציף-רציף או רציף-רתום)0.6·L‏0.75·L‏
זיז2.2·L‏3.0·L‏
חשוב
קיר ממ"ד / ממ"ק / ממ"מ הוא קיר בטון מסיבי ורציף לתקרה שלו, ולכן תמיד מהווה ריתום לתקרה ולקורה שנשענות עליו.
  • מפתחים נמדדים ציר לציר.
  • משקל עצמי תקרת צלעות: g = [25·(bf·tf + bw·h1) + γblock·b_block·h1] / bf‏
  • כשנתון כיסוי: d = h - c - Φחישוק - Φ/2‏. בצלעות ובמקשית אין חישוק.
  • בזיון עובדים ב-kN‏ ו-cm‏: fcd = 1.3 kN/cm²‏, fsd = 43.5 kN/cm²‏.
  • בבחינה עונים על שאלות 1 ו-2 (חובה) ועל אחת מ-3 או 4. במסמך זה מוצג פתרון לכל ארבע השאלות.
1

בית מגורים חד-קומתי - תכנון תקרת הגג

חובה · 35 נקודות
השאלה כפי שהופיעה במבחן
שאלה 1 - בית מגורים חד-קומתי - תכנון תקרת הגג
עמוד 3 בשאלון
שאלה 1 - בית מגורים חד-קומתי - תכנון תקרת הגג
עמוד 4 בשאלון
שאלה 1 - בית מגורים חד-קומתי - תכנון תקרת הגג
עמוד 5 בשאלון
הפתרון

א. עמודים (3 נק')

מיקום העמודים: בפינות, בצמתי קירות ובנקודות שמקצרות מפתחים ארוכים.

הכלל למיקום עמוד
העמוד יושב על ציר הקיר, והצד הארוך שלו (60) לאורך הקיר. בקיר 20 הוא נבלע בקיר. במחיצה של 10 הוא בולט 5 ס"מ לכל צד. אסור שיחסום דלת, חלון או מהלך מדרגות.
שאלה 1 - בית מגורים חד-קומתי - תכנון תקרת הגג
תרשים 1א - העמודים (אדום, ממוספרים)
עמודמיקוםנימוק
1, 3פינות הקיר העליוןקצוות ק-1, שנושאת את הצלעות ואת הגגון.
2קיר עליון, בצומת עם מחיצת הסלוןמחלק את ק-1 לשני שדות. הקיר שם מלא, בלי חלון.
4קיר שמאלי, בקטע המלא בין החלונותסמך לקורה הסמויה ק-2.
5צומת מחיצת חדר ההורים וקיר המסדרוןמקצר את ק-2. לאורך המחיצה, בלי לחסום את המסדרון.
6, 7פינות הקיר שמעל הכניסהקצוות ק-3. עמוד 7 בקטע המלא של הקיר הימני.
8פינת הקיר שבין הכניסה לחדר המדרגותקיר 20, העמוד נבלע בו. קצה ק-8.
9הקיר שמתחת למדרגותסמך לק-4. צמוד לצד המדרגות כדי לא להצר את המהלך, ורחוק מדלת חדר השינה (הכנף שלה נפתחת לאורך הקיר הזה).
10קיר ימני, מתחת לחלון חדר המדרגותקצה ק-4.
11, 12קיר תחתון: בין החלונות, ובפינהמחלקים את ק-5. עמוד 11 בצומת עם קיר חדר השינה.
ממ"ד
בפינות הממ"ד אין צורך בעמודים. קירות הממ"ד הם קירות בטון, והם הסמך (ריתום) לתקרה ולקורות.

ב. כיווני מתיחה וסוג התקרה (6 נק')

  • כיוון המתיחה: צפון-דרום (אנכי בתרשים) בכל הגג. זה הכיוון הקצר של החלל הגדול (סלון-מטבח, 11.0 × 6.35 m‏).
  • הגגון העליון (2.00 m‏) ניצב לקיר, ולכן הצלעות ממשיכות לתוכו כזיז.
  • הגגון הימני מקביל לצלעות, ולכן הוא מקשית עם רצועת עיגון מאחורי ק-7, ברוחב 1.5·1.60 ≈ 2.40 m‏.
  • סוג התקרה: צלעות. המפתחים מגיעים ל-6.35 m‏, וצלעות קלות בהרבה ממקשית (ראו השוואת חלופות בסעיף ה).

ג. חלוקה לאזורים, סכמות וקורות פנימיות (6 נק')

סכמהאזורמבנה
ס-1סלון וחדר הורים (צד שמאל)זיז 2.10 (גגון) + 6.35 + 5.60, רתום בקיר הממ"ד
ס-2מסדרון ושירותיםזיז 2.10 + 6.35 + 5.60 + 4.30
ס-3מטבח ופינת אוכלשדה פשוט 6.35 (מתחת: מרפסת כניסה פתוחה)
ס-4חדר השינה התחתוןשדה פשוט 4.30 (מעל: פתח המדרגות)
ס-5גגון ימניזיז מקשית 1.60, עם רצועת עיגון
  • קורות פנימיות: ק-2 (עמודים 4-5-6) וק-4 (מתחת למדרגות). הן לא בתוך קיר 20, ולכן סמויות.
  • קורות היקף: ק-1, ק-3, ק-5 עד ק-9, בתוך קירות 20 או בהיקף התקרה.
שאלה 1 - בית מגורים חד-קומתי - תכנון תקרת הגג
תרשים 1ב - עמודים (אדום), קורות יורדות (כחול), קורות סמויות (סגול מקווקו), כיווני מתיחה ושמות סכמות (ירוק)

ד. סכמות סטטיות של התקרה והקורות (6 נק')

שאלה 1 - בית מגורים חד-קומתי - תכנון תקרת הגג
סכמות התקרה (מפתחים ציר לציר, במטר)
שאלה 1 - בית מגורים חד-קומתי - תכנון תקרת הגג
סכמות הקורות (בין מרכזי העמודים, במטר)

ה. מפתח שקיל ועובי התקרה (6 נק')

בודקים את כל השדות, ולוקחים את ה-L0 הגדול ביותר. הוא קובע את העובי.

שדהתנאי סמךL [m]L0 [m]
גגון (ס-1, ס-2)זיז2.102.2·2.10 = 4.62
ס-1, ס-2 שדה ראשוןבין זיז לסמך רציף: כשדה קצה6.350.8·6.35 = 5.08
ס-1 שדה שנירציף-רתום (ממ"ד)5.600.6·5.60 = 3.36
ס-2 שדה שני / שלישירציף-רציף / רציף-פשוט5.60 / 4.303.36 / 3.44
ס-3פשוט-פשוט6.351.0·6.35 = 6.35
ס-4פשוט-פשוט4.304.30
ס-5 (מקשית)זיז1.603.52
מפתח שקיל לתכנון: L0 = 6.35 m‏ (ס-3)

משקל עצמי של תקרת הצלעות

צלע bw = 16‏, בלוק bb = 50‏, מודול bf = 66 cm‏, טבלה tf = 6‏, בלוק בגובה h1‏. מתחילים מ-h1 = 30‏.

g = 25·(bf·tf + bw·h1) + γb·bb·h1bf
g = 25·(0.66·0.06 + 0.16·0.30) + 4.0·0.50·0.300.66 = 2.19 + 0.600.66 = 4.23 kN/m²

בדיקת כפף

Fser = g + Δg + q = 4.23 + 4.60 + 2.00 = 10.83 kN/m²
K12 = 24.4 - 10.83 - 1015 - 10·(24.4 - 21.3) = 23.89 (טבלה 6.12)
bf/bw = 6616 = 4.13 , h/tf = 366 = 6
K11 (h/tf = 5) = 0.805 - 4.13 - 35 - 3·(0.805 - 0.722) = 0.758
K11 (h/tf = 7) = 0.793 - 4.13 - 35 - 3·(0.793 - 0.713) = 0.748
K11 (h/tf = 6) = 0.758 + 0.7482 = 0.753 (טבלה 6.11)
h_req = L0K11·K12·K13 = 6350.753·23.89·1.00 = 35.3 cm ≤ 36 cm ✓
נבחר: תקרת צלעות 30 + 6 = 36 cm‏, בלוקים 30/50/30
שאלה 1 - בית מגורים חד-קומתי - תכנון תקרת הגג
חתך התקרה

השוואת חלופות

עובי של 36 ס"מ הוא עובי גדול, ולכן נבחנו חלופות:

חלופהעובימשקל עצמיתוצאה
צלעות 25+631 cm3.77 kN/m²h_req = 34.7 > 31‏ - לא עומד
צלעות 30+6 (נבחר)36 cm4.23 kN/m²עומד
מקשית29 cm7.25 kN/m²עומד, אבל כבדה ב-70%. עומס גדול יותר על הקורות, העמודים והיסודות
צלעות 25+6 + עמוד באמצע פינת האוכל31 cm3.77 kN/m²תקין (ס-3 אינו קובע, h_req = 27.8‏), אך עמוד במרכז החדר אינו מקובל מבחינה אדריכלית

בדיקת המקשית, h = 29 cm‏:

Fser = 0.29·25 + 4.6 + 2.0 = 13.85 kN/m²
K12 = 24.4 - 13.85 - 1015 - 10·(24.4 - 21.3) = 22.01
h_req = 63522.01 = 28.9 cm ≤ 29 cm ✓
הערה
הזיז של הגגון 2.10 m‏ ארוך מעט מ-0.3 של השדה הסמוך (6.35 m‏). במקרה זה אין לכך השפעה, כי הגגון אינו קובע (4.62 < 6.35‏).

ו. עומס לקורה הפנימית ורוחב מינימלי (6 נק')

בוחרים את הקורה הפנימית עם המפתח השקיל הגדול. מחשבים כמה עומס מגיע אליה מהתקרה, ומזה את הרוחב שעומד בכפף.

ק-2, שדה 4-5 (שדה קצה): L0 = 0.8·4.83 = 3.86 m
ק-4: L0 = 0.6·3.80 = 2.28 m , 0.8·3.02 = 2.42 m
(ק-2 קובעת)

ק-2 היא סמך פנימי של הצלעות (ס-1, ס-2). סמך פנימי מקבל כ-60% מכל שדה סמוך:

Fser (ק-2) = Fser·(0.6·L1 + 0.6·L2)
Fser (ק-2) = 10.83·(0.6·6.35 + 0.6·5.60) = 10.83·7.17 = 77.65 kN/m
(בלי משקל הקורה, לפי השאלה)

קורה סמויה בעובי התקרה. מחפשים את העומס המותר לכל מ"ר, ומחלקים:

K12 = L0h = 38636 = 10.72
Fs = 100 + 11.3 - 10.7211.3 - 9.9·(150 - 100) = 120.7 kN/m² (טבלה 6.12, הפוך)
B = FserFs = 77.65120.7 = 0.64 m
נבחר: ק-2 קורה סמויה 65/36‏ (40 ≤ 65 ≤ 4·36 = 144‏)
שאלה 1 - בית מגורים חד-קומתי - תכנון תקרת הגג

ז. מידות הקורה על תרשים 1ב (2 נק')

רשמנו על תרשים 1ב (סעיף ג): ק-2 65/36 סמויה, לאורך הקו של עמודים 4-5-6.

שאלה פתוחה
זהו אחד הפתרונות האפשריים. פתרונות אחרים יתקבלו, בתנאי שכל החלטה מנומקת ונבדקת בכפף.
תשובה סופית: 12 עמודים 20/60 בתוך הקירות. צלעות בכיוון צפון-דרום, L0max = 6.35 m‏ → צלעות 30+6 = 36 cm‏. הקורה הפנימית ק-2 סמויה 65/36‏.

המשך הפתרון פתוח למשתמשים רשומים

שאלה 1 פתוחה לכולם. את הפתרון המלא של שאר השאלות, עם כל החישובים והשרטוטים, אפשר לראות אחרי הרשמה חינם לאתר.

  • 2בית קפה - מקשית חד-כיוונית בשני מפלסים
  • 3קורה על שני סמכים וזיז
  • 4תקרת צלעות חד-כיוונית 35 ס"מ
ההרשמה אורכת פחות מדקה, ללא תשלום וללא דיוור פרסומי.

צריכים עזרה? אני כאן בשבילכם

פתרון זה מדגים את שיטת העבודה שלי: חישוב מלא, שרטוט ברור ונימוק לכל החלטה. כך גם בליווי האישי.

איך מתחילים?
1שולחים הודעהבוואטסאפ, עם המכללה, המסלול ומה צריך.
2שיחה קצרהמבינים יחד את הדרישות ומקבלים הצעה מסודרת.
3מתחילים לעבודליווי צמוד, שלב אחרי שלב, עד ההגנה.
© כל הזכויות שמורות לדולב כוכבי, מהנדס בניין

אנחנו כאן בשבילך
בכל דרך שנוחה לך

שלחו לי מייל

לשיחה בווצאפ

דברו איתי

דילוג לתוכן