Jak obliczyć system więźby dachowej

System dachów spadzistych cieszy się największą popularnością wśród prywatnych deweloperów. Nachylona powierzchnia zapewnia sprawne odprowadzanie wody i śniegu, dzięki czemu brud i zanieczyszczenia nie zostają na niej. Jednocześnie ten projekt ma dość złożoną strukturę. Głównym warunkiem jego stabilności, wytrzymałości i trwałości jest prawidłowe obliczenie systemu krokwi. Jest to procedura, dla której trzeba mieć wiele różnych danych dotyczących właściwości materiału produkcyjnego, kształtu dachu i warunków klimatycznych. Możesz sam obliczyć krokwie. Aby to zrobić, nie musisz kontaktować się z firmą projektową, ale będziesz musiał poświęcić dużo czasu. Błędy w tym czy innym kierunku niosą ze sobą katastrofalne skutki dla budynku i zagrażają zdrowiu jego mieszkańców.

Klasyfikacja obciążeń na systemie krokwi

Najprostsza rama szczytowa składa się z następujących części:

• krokwi - jest głównym elementem, na którym montowana jest izolacja, hydroizolacja i listwa;
• Mauerlat - potężny pręt ułożony na ścianach zewnętrznych jako przystanek dla krokwi;
• tokarka - listwy, na których układane jest pokrycie dachowe;
• bieg - pręt, który zapewnia stabilność wzdłużną fragmentów łożyska;
• łóżko - przejmuje część ładunku z regałów do Mauerlat;
• stojak - pionowe podpory redystrybuujące nacisk z krokwi między łóżkiem a Mauerlat;
• rozpórka - przeznaczona do podparcia nogi krokwi i zapobiegania jej zwisaniu pod naciskiem pionowym.

Aby poprawnie obliczyć krokwie, musisz zapoznać się ze składnikami obciążenia, które wpływa na każdy dach.

Klasyfikacja czynników zewnętrznych wpływających na konstrukcje krokwi:

• Podstawowy. Dzielą się na stałe i długoterminowe. Stałe obejmują wagę samej ramy, izolacji, hydroizolacji, folii membranowej i elementów złącznych. Trwałość — ciężar śniegu, który leży na powierzchni przez ponad godzinę. Również zbocza są obciążone spływającą po nich wodą podczas intensywnej ulewy.
• Dodatkowy. Oznacza to wpływ na strukturę znacznej ilości lodu, silne podmuchy wiatru i ciężar rzemieślników w procesie prac instalacyjnych i naprawczych.
• Siła wyższa. Uwzględniane są czynniki ekstremalne trwające przez krótki okres czasu. Należą do nich wybuch, huragan, trzęsienie ziemi lub osuwisko, pożar.

Aby obliczyć system krokwi dachu dwuspadowego, przyjmuje się wartości jak najbardziej zbliżone do limitu. Na podstawie porównania uzyskanych danych oblicza się przekrój krokwi, oblicza się krok krokwi, ustala się wysokość i nachylenie dachu.

Obciążenia dachu i wzory do ich obliczania

Zbieranie obciążeń stropu to proces, w którym do uzyskania warunków problemu wymagany jest szereg danych wejściowych. Są obliczane eksperymentalnie lub wzięte ze statystyk.

Za podstawę przyjmuje się następujące rodzaje obciążeń:

• Śnieżny. Uzyskiwany z załączników do kart. Informacje w tabelach wprowadzane są według uśrednionych wyników obserwacji wieloletnich. W przypadku dachów o nachyleniu do 25º obciążenie mieści się w zakresie 80-560 kg / m² dla regionów śnieżnych kategorii I-VIII ze stopniem 80. Przy nachyleniu nachylenia 30-55º współczynnik redukcji 0,5-0,7 został wprowadzony.
• Wiatr. Dane te pochodzą również z tabel referencyjnych wypełnionych informacjami statystycznymi.Obliczenia przeprowadza się w kgf / m² dla stref klimatycznych i rodzajów terenu. Obciążenie wynosi 17-85 kgf / m² dla typów terenu I-VIII. Wpływa na wynik i wysokość budynku. Im bardziej unosi się nad ziemią, tym większy współczynnik, który wynosi 0,75-1,25 dla domów 5-15 m.
• Waga dachu jest jednym z decydujących czynników i określana jest w wadze jednego metra kwadratowego pokrycia z uwzględnieniem nakładek technologicznych i szwów. Ciężar właściwy, a także ciśnienie materiału w kg / m²: miękkie płytki - 12, tektura falista - 5, płytki ceramiczne - 50, łupek - 13, bitum - 6, łupek - 45, rabat - 6. Całkowitą wagę określa się przez pomnożenie ciężaru właściwego na całkowitą powierzchnię.
• Waga podkładu i łat. Podstawa dachu nie wpływa szczególnie na wytrzymałość ramy i jest wykonana jak najlżejsza w celu zmniejszenia kosztów materiałów i ciężaru ramy. Średnia waga listwy to 15-25 kg/m². Wskaźnik ten zależy od kąta nachylenia dachu i rodzaju konstrukcji. W przypadku schematu kratowego jest to minimum, a przy solidnej podstawie maksimum.
• Waga izolacji. Najczęściej spotykane dziś pianki i pianki poliuretanowe są na tyle lekkie, że bierze się je pod uwagę przy projektowaniu skomplikowanych konstrukcji do pracy w trudnych warunkach, gdzie liczy się dosłownie każdy kilogram. Izolacja waży średnio 10-20 kg/m². Najcięższa, ale i skuteczna jest wełna bazaltowa.
• Waga systemu krokwi. Nie ma alternatywy dla drewna, dlatego do montażu ramy używane jest lekkie i wytrzymałe drewno sosnowe i świerkowe. Wykorzystanie cennych gatunków drewna jest uzasadnione tylko w wilgotnym klimacie, zwłaszcza w rejonach nadmorskich kraju. W zależności od wybranego materiału waga systemu krokwi obliczana jest według normy 10-20 kg/m².
• Waga pracowników wykonujących naprawy. Biorąc pod uwagę specyfikę montażu lub naprawy pokrycia dachowego, na dachu może przebywać jednocześnie nie więcej niż cztery osoby z każdego połaci. W tym przypadku nacisk wywierany jest nie tylko na całą powierzchnię, ale również punktowo – osobno na każdą część nośną. Dlatego obciążenie budowniczych jest uważane za maksymalne i jest obliczane w zakresie 80-120 kg / m², w zależności od budowy naprawiającego.
• Nośność materiału zależy od takich czynników jak rodzaj i rodzaj drewna, jego przekrój (wysokość i szerokość drewna), stopień wysuszenia oraz obróbka specjalnymi płynami.

Aby obliczyć zapotrzebowanie na materiał i sporządzić kompetentny rysunek systemu krokwi, musisz znaleźć wiarygodne dane, podsumować je, a następnie zredukować do jednej formuły. Jednocześnie w projekcie liczy się każdy niuans – kąt nachylenia dachu, częstotliwość montażu, długość i grubość krokwi.

Obliczanie przekroju krokwi i dokręcanie

Przy projektowaniu ramy dachu uwzględnia się obciążenia graniczne między początkiem deformacji konstrukcji a jej całkowitym zniszczeniem. Ogromne znaczenie dla prawidłowego obliczenia konfiguracji ramy dachu ma jej rodzaj i stopień nachylenia. W każdym przypadku na powłokę działa jednocześnie kilka sił.

Tabele dostępne w SNIP powinny być wykorzystane do obliczenia następujących parametrów systemu skośnego:

1. Niewielki kąt nachylenia (dach spadzisty). Gdy jest mniejsza niż 25º, siła ciężkości paneli, izolacji i samej ramy oddziałuje bardziej na krokwie. W takim przypadku obciążenie wiatrem ma tendencję do podnoszenia dachu i odrywania go od Mauerlat. Przy płaskiej konstrukcji dozwolone jest ugięcie nie większe niż 0,05%, a długość krokwi powinna być minimalna. Wymaganą stabilność uzyskuje się poprzez zmniejszenie rozmiaru zwisu i dodatkowe mocowanie do ścian domu.
2. Dach stromy o złożonej bryle. Tutaj nacisk na zginanie krokwi jest minimalny, ponieważ są one umieszczone pod kątem do konstrukcji poziomych. Ale konstrukcja jest poddawana znacznie większemu ciśnieniu mas powietrza, które mają tendencję do jej przewracania. Głównym wrogiem dachów stromych jest tzw. żagiel.

Aby obliczyć długość i przekrój krokwi, w zależności od rozpiętości, należy skorzystać z poniższych tabel:

• Grubość pokrywy śnieżnej. Biorąc pod uwagę zmiany klimatu, należy skupić się na maksymalnych wskaźnikach historycznych. Potrzebne informacje można uzyskać w lokalnym biurze hydrometeorologicznym lub agencji rządowej.
• Średnia roczna temperatura. Musisz zwrócić większą uwagę na okres zimowy. Nie można wykluczyć możliwości obfitych opadów deszczu, a następnie ochłodzenia. Takie zjawiska prowadzą do powstawania lodu i gromadzenia się dużej ilości śniegu na dachu. To najczęściej powoduje zniszczenie krokwi.
• Róża Wiatru. Prądy powietrzne mają silny wpływ na powłokę zdzierającą lub wertykalną. Należy również wziąć pod uwagę kierunek wiatru, aby nadać dachowi najbardziej optymalną konfigurację z punktu widzenia aerodynamiki i położenia względem punktów kardynalnych.
• Wytrzymałość (stopień zginania) drewna. W większości przypadków stosuje się świerk i sosnę. Modrzew i cedr są trwalsze, ale znacznie cięższe i droższe, dlatego praktycznie nie są używane. I gatunek świerka i sosny wytrzymuje obciążenie 140 kg / cm2, II gatunek - 130 kg / cm2, a III gatunek - 85 kg / cm2. Z tego można zrozumieć, że nie warto oszczędzać na materiałach.
• Waga materiałów budowlanych. Mówimy o skrzyni, izolacji, hydroizolacji i membranie. Przy wykonywaniu poddasza uwzględniany jest ciężar dekoracji wnętrz stropu i ścian, które są mocowane do systemu krokwi.

Na podstawie porównania danych dokonuje się obliczeń zapotrzebowania na materiały i oszacowuje rozmieszczenie dachu.

Niniejszy dokument składa się z następujących punktów:

• mauerlat;
• wiązary dachowe;
• toczenie;
• krata licznika;
• połóż się;
• stojaki;
• podpory;
• jastrychy;
• biegi;
• rozpórki;
• węzły okapowe zwisu dachu, wyloty naczółkowe;
• interfejs z rurami, kominami i kanałami wentylacyjnymi;
• konstrukcje do okien dachowych lub wentylacyjnych;
• zapięcia.

Szacunek należy obliczyć z rezerwą 10-15% na błędy, przycinanie, straty podczas transportu, przechowywania, wykonywania prac dźwigowych.

Uwzględnienie mapy klimatycznej regionu

Nawet najbardziej niezawodne materiały mają pewien margines bezpieczeństwa. Na krokwie działają siły o różnych kierunkach. Z jednej strony jest to ciężar całej konstrukcji pomniejszony o masę samych części nośnych. Do pionowego nacisku dochodzą masy śniegu i pracownicy, którzy mogą naprawić chodnik, zainstalować na dachu różne konstrukcje, takie jak antena, wiatrowskaz czy maszt flagowy. Tutaj musisz odwołać się do sekcji map klimatycznych, które dotyczą opadów.

Z drugiej strony nie można lekceważyć wpływu temperatury na wszystkie elementy dachu. Zarówno silne chłodzenie, jak i nagrzewanie prowadzą do ich deformacji. Staje się to przyczyną odchyleń konstrukcji wsporczych od osi technologicznych, co znacznie osłabia ich nośność. Sposobem na rozwiązanie problemu jest zwiększenie grubości krokwi zgodnie z sekcją temperaturową mapy technologicznej.

Należy pamiętać, że głównym zagrożeniem dla dużych dachów jest wiatr. Informacje o kierunku i prędkości ruchu mas powietrza można znaleźć w każdym atlasie, gdzie dostępne są szczegółowe informacje o klimacie dla każdego regionu.

Kodeksy budowlane

Zgodnie z przepisami SNIP II-26-76 skok i przekrój krokwi określa się na podstawie obliczeń, w zależności od istniejących obciążeń. Wielkość kroku i kształt krokwi określa się zgodnie z tabelami zamieszczonymi w dokumencie.

Składa się z następujących sekcji:

1. Postanowienia ogólne.
2. Normy i zasady budowy (obowiązki urzędników zaangażowanych w opracowanie i realizację projektu).
3. GOST dla budownictwa - zasady wykonywania prac projektowych, cechy konstrukcyjne dla każdego regionu.
4. Zasady wykonania, dostawy i odbioru robót. Wszystkie elementy wymagane do realizacji.

Zgodnie z wymaganiami określonymi w akcie normatywnym możesz sporządzić projekt, który nie będzie znacznie gorszy od dokumentu od profesjonalistów.

Przykłady obliczeń układów nachylonych

Podstawą wytrzymałości i niezawodności ramy dachowej jest prawidłowe określenie przekroju i nachylenia krokwi. Należy również wziąć pod uwagę konfigurację izolacji. W przypadku materiałów w rolkach i tekturach optymalna odległość odpowiada ich szerokości. W centralnej Rosji, o długości zbocza 500 cm i skoku krokwi 60 cm, przyjmuje się pręt o przekroju 50 × 175 mm, a ze wzrostem odstępu - 50 × 200 mm. Zalecenia te są jednak względne, należy wcześniej znać wszystkie współczynniki i stosować je w praktyce.

Możesz obliczyć parametry systemu krokwi za pomocą wzoru ze wstępnie zebranymi danymi:

1. Obciążenie śniegiem: S calc = 199 kg / m² × 1,4 = 278,6 kg / m².
2. Obciążenie wiatrem: Wcalc = 28,02 kg/m² × 1,4 = 39,23 kg/m².
3. Obciążenie stałe: Gcalc = 53,11 kg / m² × 1,1 = 58,42 kg / m².

Pozostaje wprowadzić współczynniki wytrzymałości dachu pod kątem 35 stopni przy skoku krokwi 900 mm od sosny I gatunku, do kalenicy 7 m z tekturą falistą jako pokryciem dachowym. Rezultat będzie następujący: krokwie o przekroju 125x200 mm.