Как да изчислим системата на покривната ферма

Системата със скатен покрив е най-популярната сред частните разработчици. Наклонената повърхност осигурява ефективно оттичане на вода и сняг, така че мръсотията и отломките да не остават по нея. В същото време този дизайн има доста сложна структура. Основното условие за неговата стабилност, здравина и издръжливост е правилното изчисляване на гредите. Това е процедура, за която трябва да имате много различни данни относно свойствата на материала за производство, формата на покрива и климатичните условия. Можете сами да изчислите гредите. За да направите това, няма нужда да се свързвате с дизайнерска фирма, но ще трябва да отделите много време. Грешките в една или друга посока са изпълнени с катастрофални последици за сградата и риск за здравето на нейните жители.

Класификация на натоварванията върху гредите

Най-простата фронтонна рамка се състои от следните части:

• греди - е основният елемент, върху който са монтирани изолация, хидроизолация и решетка;
• Mauerlat - мощен бар, положен върху външни стени като спирка за греди;
• решетка - летви, върху които е положен покривът;
• пробег - шина, която осигурява надлъжна стабилност на носещите фрагменти;
• легло - поема част от товара от стелажите до Mauerlat;
• стелаж - вертикални опори, преразпределящи натиска от гредите между леглото и Mauerlat;
• подпора - предназначена да поддържа крака на гредите и да го предпазва от провисване под вертикално налягане.

За да изчислите правилно гредите, трябва да се запознаете с компонентите на товара, който засяга всеки покрив.

Класификация на външни фактори, влияещи върху стропилните конструкции:

• Основен. Те се подразделят на постоянни и дългосрочни. Константите включват теглото на самата рамка, изолация, хидроизолация, мембранно фолио и крепежни елементи. Дълготраен - Теглото на снега, който се полага върху повърхности за повече от един час. Също така склоновете са подложени на стрес от водата, която тече по него по време на интензивна дъждовна буря.
• Допълнителен. Това предполага влиянието върху структурата на значителен обем лед, силни пориви на вятъра и теглото на майсторите в процеса на монтажни и ремонтни работи.
• Форсмажорни обстоятелства. Взети са под внимание екстремни фактори, траещи за кратък период от време. Те включват експлозия, ураган, земетресение или свлачище, пожар.

За да се изчисли системата на гредите на двускатен покрив, се вземат стойности, които са възможно най-близки до границата. Въз основа на сравнението на получените данни се изчислява напречното сечение на гредите, определя се изчисляването на стъпката на гредите, височината и наклонът на покрива.

Натоварвания на покрива и формули за тяхното изчисляване

Събирането на натоварвания на покрива е процес, при който са необходими редица входни данни, за да се получат условията на проблема. Те се изчисляват експериментално или са взети от статистиката.

За основа се вземат следните видове товари:

• Снежно. Получава се от прикачени карти. Информацията в таблиците се въвежда според осреднените резултати от дългосрочни наблюдения. За покриви с наклон до 25 °, натоварването е в рамките на 80-560 kg / m² за снежни райони от I-VIII категории със стъпка от 80. При стръмност на наклон от 30-55 °, коефициент на намаляване от 0,5-0,7 се въвежда.
• Вятър. Тези данни се получават и от справочни таблици, попълнени със статистическа информация.Изчислението се извършва в kgf / m² за климатичните зони и типовете терени. Товарът е 17-85 kgf / m² за релефни типове I-VIII. Влияе на резултата и височината на сградата. Колкото повече се издига над земята, толкова по-голям е коефициентът, който е 0,75-1,25 за къщи с 5-15 m.
• Теглото на покрива е един от определящите фактори и се определя в теглото на един квадратен метър от покритието, като се вземат предвид технологичните наслагвания и шевове. Специфичното тегло, както и налягането на материала, е в kg / m²: меки плочки - 12, велпапе - 5, керамични плочки - 50, шисти - 13, битум - 6, шисти - 45, фалц - 6. Общото тегло се определя чрез умножаване на специфичното тегло на обща площ.
• Тегло на основата и летвите. Основата за покрива не оказва особено влияние върху здравината на рамката и е направена възможно най-лека, за да се намалят материалните разходи и теглото на рамката. Средното тегло на решетката е 15-25 kg / m². Този показател се определя от ъгъла на покрива и вида на конструкцията. В случай на решетъчна схема тя е минимална, а при солидна основа е максимална.
• Тегло на изолацията. Най-разпространената пяна и полиуретанова пяна днес са толкова леки, че се вземат предвид при проектирането на сложни конструкции за работа в трудни условия, където буквално всеки килограм има значение. Изолацията тежи средно 10-20 kg / m². Най-тежката, но и ефективна е базалтовата вълна.
• Теглото на гредите. Няма алтернатива на дървото, така че за сглобяването на рамката се използва лек и траен бор и смърч. Използването на ценни дървесни видове е оправдано само при влажен климат, особено в крайбрежните райони на страната. В зависимост от избрания материал, теглото на гредите се изчислява според стандартните 10-20 kg / m².
• Теглото на работниците, които извършват ремонта. Като се вземат предвид спецификите на монтажа или ремонта на покрива, не повече от четирима души от всеки наклон могат да бъдат едновременно на покрива. В този случай се оказва натиск не само върху цялата повърхност, но и по посока - отделно върху всяка опорна част. Следователно натоварването от строителите се счита за максимално и се изчислява в диапазона 80-120 kg / m², в зависимост от конструкцията на сервиза.
• Носещата способност на материала зависи от такива фактори като вида и вида на дървесината, нейното сечение (височина и ширина на дървения материал), степента на сушене и обработка със специални течности.

За да изчислите необходимостта от материала и да изготвите компетентен чертеж на системата на гредите, трябва да намерите надеждни данни, да ги обобщите и след това да ги намалите в една формула. В същото време всеки нюанс има значение в проекта - ъгълът на покрива, честотата на монтаж, дължината и дебелината на гредите.

Изчисляване на напречното сечение на крака на гредите и затягане

При проектирането на рамка за покрив се вземат предвид крайните натоварвания между началото на деформацията на конструкцията до пълното й разрушаване. От голямо значение за правилното изчисляване на конфигурацията на покривната рамка е нейният вид и степен на наклон. Във всеки случай върху покритието действат наведнъж няколко сили.

Таблиците, налични в SNIP, трябва да се използват за изчисляване на следните параметри на питч системата:

1. Лек ъгъл на наклон (скосен покрив). Когато е по-малко от 25º, гравитацията на панелите, изолацията и самата рамка действа повече върху гредите. В този случай натоварването от вятъра има тенденция да повдига покрива и да го откъсва от Mauerlat. При плоска конструкция се допуска увисване на не повече от 0,05%, а дължината на гредите трябва да бъде минимална. Необходимата стабилност се постига чрез намаляване на размера на надвеса и допълнително фиксиране към стените на къщата.
2. Стръмен покрив със сложна форма. Тук налягането на огъване на гредите е минимално, тъй като те са разположени под ъгъл спрямо хоризонталните конструкции. Но конструкцията изпитва много по-голям натиск от въздушните маси, които са склонни да я преобърнат. Така нареченото платно е основният враг на стръмните покриви.

За да изчислите дължината и сечението на гредите, в зависимост от обхвата, трябва да използвате следните таблици:

• Дебелина на снежната покривка. Като се вземат предвид климатичните промени, трябва да се съсредоточим върху максималните исторически показатели. Можете да получите необходимата информация от местната хидрометеорологична служба или държавна агенция.
• Средна годишна температура. Трябва да обърнете повече внимание на зимния период. Не може да се изключи възможността за обилни валежи, последвани от застудяване. Такива явления водят до образуване на лед и натрупване на голямо количество сняг на покрива. Това е, което най-често причинява разрушаването на гредите.
• Роза на вятъра. Въздушните течения имат силен пилинг или вертикален ефект върху покритието. Посоката на вятъра също трябва да се вземе под внимание, за да се даде на покрива най-оптималната конфигурация от гледна точка на аеродинамиката и местоположението спрямо основните точки.
• Якост (степен на огъване) на дървото. В повечето случаи се използват смърч и бор. Лиственица и кедър са по-трайни, но много по-тежки и по-скъпи, поради което практически не се използват. 1-ви клас смърч и бор издържа натоварване от 140 kg / cm2, 2-ри клас - 130 kg / cm2 и 3-ти клас - 85 kg / cm2. От това може да се разбере, че не си струва да се спестяват материали.
• Тегло на строителните материали. Говорим за щайга, изолация, хидроизолация и мембрана. Ако се прави таванско помещение, се взема предвид теглото на вътрешната украса на тавана и стените, които са фиксирани към системата на гредите.

Въз основа на сравнението на данните се правят изчисления за нуждата от материали и се прави прогноза за подреждането на покрива.

Този документ се състои от следните точки:

• мауерлат;
• покривни ферми;
• решетка;
• контрарешетка;
• легнете;
• стелажи;
• опори;
• замазки;
• бяга;
• подпори;
• възли на стрехите на надвеса на покрива, изходи за фронтон;
• интерфейс с тръби, комини и вентилационни канали;
• конструкции за покривни или вентилационни прозорци;
• крепежни елементи.

Оценката трябва да се изчисли с резерв от 10-15% за грешки, подрязване, загуби по време на транспортиране, съхранение, извършване на повдигащи работи.

Отчитане на климатичната карта на региона

Дори и най-надеждните материали имат известна граница на безопасност. Сили от различни посоки действат върху гредите. От една страна, това е теглото на цялата конструкция минус масата на самите опорни части. Към вертикалното налягане се добавят и снежни маси и работници, които могат да ремонтират настилката, да монтират различни конструкции на покрива като антена, ветропоказател или флагщок. Тук трябва да се обърнете към раздела с климатични карти, които се отнасят до валежите.

От друга страна, влиянието на температурата върху всички елементи на покрива не може да бъде подценявано. Силното охлаждане и нагряване водят до тяхната деформация. Това става причина за отклоненията на носещите конструкции от технологичните оси, което значително отслабва тяхната носеща способност. Начинът за решаване на проблема е да се увеличи дебелината на гредите в съответствие с температурния раздел на технологичната карта.

Трябва да се помни, че основната опасност за големите покриви е вятърът. Информация за посоката и скоростта на движение на въздушните маси може да бъде намерена във всеки атлас, където има подробна информация за климата за всеки регион.

Строителни кодове

В съответствие с разпоредбите на SNIP II-26-76, стъпката и сечението на гредите се определят чрез изчисление, в зависимост от съществуващите натоварвания. Размерът на стъпалото и формата на гредите се определят съгласно таблиците, посочени в документа.

Състои се от следните раздели:

1. Общи разпоредби.
2. Норми и правила на строителството (задължения на длъжностни лица, участващи в разработването и изпълнението на проекта).
3. ГОСТ за строителство - правила за извършване на проектни работи, конструктивни характеристики за всеки регион.
4. Правила за изпълнение, доставка и приемане на произведения. Всички елементи, необходими за изпълнение.

Следвайки изискванията, посочени в нормативния акт, можете да изготвите проект, който няма да отстъпва много на документ от професионалисти.

Примери за изчисляване на наклонени системи

Основата на здравината и надеждността на покривната рамка е правилната дефиниция на участъка и стъпката на гредите. Трябва да се вземе предвид и конфигурацията на изолацията. За ролкови и картонни материали оптималното разстояние съответства на тяхната ширина. За централна Русия, с дължина на наклон 500 cm и стъпка на гредите 60 cm, се взема лента с разрез 50 × 175 mm и с увеличаване на интервала - 50 × 200 mm. Тези препоръки обаче са относителни, трябва да знаете предварително всички коефициенти и да ги приложите на практика.

Можете да изчислите параметрите на гредите, като използвате формулата с предварително събрани данни:

1. Натоварване от сняг: S изчислено = 199 kg / m² × 1,4 = 278,6 kg / m².
2. Натоварване от вятър: Wcalc = 28,02 kg / m² × 1,4 = 39,23 kg / m².
3. Постоянно натоварване: Gcalc = 53,11 kg / m² × 1,1 = 58,42 kg / m².

Остава да се въведат коефициентите на якост на покрива под ъгъл от 35 градуса с стъпка на гредите 900 мм от бор I клас, до билото от 7 м с велпапе като покривен материал. Резултатът ще бъде както следва: греди със сечение 125x200 мм.