Hur man beräknar takstolsystemet

Lutningssystemet är det mest populära bland privata utvecklare. Den sluttande ytan ger effektiv dränering av vatten och snö så att smuts och skräp inte stannar kvar på den. Samtidigt har denna design en ganska komplicerad struktur. Huvudvillkoret för dess stabilitet, hållfasthet och hållbarhet är den korrekta beräkningen av spärrsystemet. Detta är ett förfarande som du måste ha mycket olika data om egenskaperna hos tillverkningsmaterialet, takets form och klimatförhållanden. Du kan beräkna spärren själv. För att göra detta behöver du inte kontakta ett designföretag, men du måste spendera mycket tid. Fel i en eller annan riktning är fylld med katastrofala konsekvenser för byggnaden och risken för invånarnas hälsa.

Klassificering av laster på spärrsystemet

Den enklaste gavelramen består av följande delar:

• spärr - är det viktigaste elementet på vilket isolering, vattentätning och svarv är installerat;
• Mauerlat - en kraftfull stång som läggs på ytterväggar som ett stopp för takbjälkar;
• svarvning - lameller på vilka takläggningen läggs;
• run - en stång som säkerställer lagerfragmentens längsgående stabilitet;
• säng - tar en del av lasten från racken till Mauerlat;
• rack - vertikalt stöd omfördelar trycket från spärren mellan sängen och Mauerlat;
• fjäderben - utformad för att stödja spärrbenet och förhindra att det sjunker under vertikalt tryck.

För att korrekt beräkna spärren måste du bekanta dig med de lastkomponenter som påverkar alla tak.

Klassificering av externa faktorer som påverkar takbjälkar:

• Grundläggande. De är indelade i permanenta och långsiktiga. Konstanter inkluderar vikten på själva ramen, isolering, vattentätning, membranfilm och fästelement. Långvarig - vikten av snö som ligger på ytor i mer än en timme. Lutningarna är också under stress från vattnet som rinner ner under den under en intensiv regnstorm.
• Ytterligare. Detta antyder påverkan på strukturen av en betydande isvolym, starka vindbyar och hantverkarnas vikt under installations- och reparationsarbetet.
• Force majeure. Extrema faktorer som varar under en kort tidsperiod beaktas. Dessa inkluderar explosion, orkan, jordbävning eller jordskred, brand.

För att beräkna spärrsystemet för ett gaveltak tas värden som ligger så nära gränsen som möjligt. Baserat på jämförelsen av de erhållna uppgifterna beräknas takets tvärsnitt, beräkningen av takbjälkens steg, takets höjd och lutning ställs in.

Takbelastningar och formler för deras beräkning

Insamling av takbelastningar är en process där ett antal ingångsdata krävs för att uppnå villkoren för problemet. De beräknas experimentellt eller hämtas från statistik.

Följande typer av laster läggs till grund:

• Snöig. Erhålls från kortbilagor. Informationen i tabellerna anges enligt medelvärdesresultaten från långvariga observationer. För tak med en lutning på upp till 25 ° ligger belastningen inom 80-560 kg / m² för snöregioner i I-VIII-kategorier med ett steg på 80. Med en lutningsbrant på 30-55º, en reduktionsfaktor på 0,5-0,7 införs.
• Vind. Dessa uppgifter erhålls också från referenstabeller fyllda med statistisk information.Beräkningen utförs i kgf / m² för klimatzoner och terrängtyper. Lasten är 17-85 kgf / m² för terrängtyper I-VIII. Påverkar byggnadens resultat och höjd. Ju mer den stiger över marken, desto större är koefficienten, som är 0,75-1,25 för hus på 5-15 m.
• Takets vikt är en av de avgörande faktorerna och bestäms av vikten på en kvadratmeter av beläggningen, med hänsyn till tekniska överlägg och sömmar. Den specifika vikten, liksom materialets tryck, är i kg / m²: mjuka plattor - 12, wellpapp - 5, keramiska plattor - 50, skiffer - 13, bitumen - 6, skiffer - 45, rabatt - 6. Den totala vikten bestäms genom att multiplicera den specifika vikten per total yta.
• Vikt på undergolv och lager. Takets bas påverkar inte särskilt ramens hållfasthet och görs så lätt som möjligt för att minska materialkostnaderna och ramens vikt. Lutningen har en genomsnittlig vikt på 15-25 kg / m². Denna indikator bestäms av takets vinkel och typ av struktur. När det gäller ett gitterschema är det minimalt och med en solid bas är det maximalt.
• Isolationsvikt. Det vanligaste polystyren- och polyuretanskummet idag är så lätta att de beaktas vid utformning av komplexa strukturer för drift under svåra förhållanden, där bokstavligen varje kilo spelar roll. Isolering väger i genomsnitt 10-20 kg / m². Den tyngsta, men också effektiva, är basaltull.
• Spärrsystemets vikt. Det finns inget alternativ till trä, så lätt och slitstark furu och gran används för att montera ramen. Användningen av värdefulla träslag är endast berättigad i ett fuktigt klimat, särskilt i landets kustregioner. Beroende på valt material beräknas spärrsystemets vikt enligt standard 10-20 kg / m².
• Vikten av arbetarna som gör reparationerna. Med hänsyn till detaljerna i installationen eller reparationen av takläggningen kan högst fyra personer från varje sluttning vara på taket samtidigt. I det här fallet utövas trycket inte bara på hela ytan utan också på punkt - separat på varje stöddel. Därför anses belastningen från byggare vara den maximala och beräknas i intervallet 80-120 kg / m², beroende på reparatörens uppbyggnad.
• Materialets bärförmåga beror på faktorer som träets typ och kvalitet, dess sektion (träets höjd och bredd), graden av torkning och bearbetning med speciella vätskor.

För att beräkna behovet av materialet och upprätta en kompetent ritning av spärrsystemet måste du hitta tillförlitliga data, sammanfatta dem och sedan reducera dem till en enda formel. Samtidigt är alla nyanser viktiga i projektet - takets vinkel, installationsfrekvensen, spärrenas längd och tjocklek.

Beräkning av takbenets tvärsnitt och åtdragning

Vid utformningen av en ram för ett tak tas hänsyn till de ultimata lasterna mellan början av konstruktionens deformation och tills dess fullständiga förstörelse. Av stor vikt för korrekt beräkning av takramens konfiguration är dess typ och lutningsgrad. I båda fallen verkar flera krafter på beläggningen samtidigt.

Tabellerna som finns tillgängliga i SNIP bör användas för att beräkna följande parametrar för det stigande systemet:

1. Lätt lutningsvinkel (sluttande tak). När det är mindre än 25 ° verkar tyngden på panelerna, isoleringen och själva ramen mer på takbjälken. I detta fall tenderar vindbelastningen att höja taket och riva av det från Mauerlat. Med en platt struktur är det inte tillåtet att hänga upp till mer än 0,05% och spärren bör vara minimala. Den erforderliga stabiliteten uppnås genom att minska överhängets storlek och ytterligare fixering på husets väggar.
2. Ett brant tak med en komplex form. Här är takets böjningstryck minimalt, eftersom de är placerade i en vinkel mot horisontella strukturer. Men strukturen upplever mycket större tryck från luftmassorna, som tenderar att välta den. Den så kallade windage är den största fienden till branta tak.

För att beräkna spärrenas längd och sektion, beroende på spännvidden, måste du använda följande tabeller:

• Snötäcktjocklek. Med hänsyn till klimatförändringarna bör man fokusera på de maximala historiska indikatorerna. Du kan få nödvändig information från den lokala avdelningen i hydrometeorologiska centrumet eller myndigheten.
• Genomsnittlig årstemperatur. Du måste ägna mer uppmärksamhet åt vinterperioden. Möjligheten för kraftigt nederbörd följt av kylning kan inte uteslutas. Sådana fenomen leder till isbildning och ackumulering av en stor mängd snö på taket. Det är det som oftast orsakar förstärkning av takbjälkar.
• Rose of Wind. Luftströmmar har en stark avskalning eller vertikal effekt på beläggningen. Vindriktningen bör också beaktas för att ge taket den mest aerodynamiskt optimala konfigurationen och placeringen relativt kardinalpunkterna.
• Styrka (böjningsgrad) av trä. I de flesta fall används gran och tall. Lärk och cederträ är mer hållbara, men mycket tyngre och dyrare, därför används de praktiskt taget inte. Första klass gran och tall tål en belastning på 140 kg / cm2, andra klass - 130 kg / cm2 och 3: e klass - 85 kg / cm2. Av detta kan man förstå att det inte är värt att spara på material.
• Vikt av byggmaterial. Vi pratar om låda, isolering, vattentätning och membran. Om en vind görs beaktas vikten av inredningen av taket och väggarna, som är fästa vid takbjälken.

Baserat på jämförelsen av data görs beräkningar av materialbehovet och en uppskattning görs för arrangemanget av taket.

Detta dokument består av följande punkter:

• mauerlat;
• takstolar;
• svarvning;
• motgitter;
• ligg ner;
• rack;
• stöd;
• avdragare;
• körningar;
• stag;
• takfotens noder i takets överhäng, framstegsutlopp;
• gränssnitt med rör, skorstenar och ventilationskanaler;
• strukturer för tak- eller ventilationsfönster;
• fästelement.

Uppskattningen måste beräknas med en reserv på 10-15% för fel, trimning, förluster under transport, förvaring, lyftarbete.

Redovisning av klimatkartan över regionen

Även de mest pålitliga materialen har en viss säkerhetsmarginal. Krafter i olika riktningar verkar på takbjälken. Å ena sidan är detta vikten på hela strukturen minus själva stöddelarnas massa. Till det vertikala trycket läggs massor av snö och arbetare som kan reparera beläggningen, installera olika strukturer på taket som en antenn, väderblad eller flaggstång. Här måste du hänvisa till avsnittet av klimatkartor som relaterar till nederbörd.

Å andra sidan kan temperatureffekten på alla takelement inte underskattas. Både stark kylning och uppvärmning leder till att de deformeras. Detta blir orsaken till avvikelserna mellan stödstrukturerna från de tekniska axlarna, vilket avsevärt försvagar deras bärförmåga. Sättet att lösa problemet är att öka tjockleken på spärren i enlighet med temperaturavsnittet på den tekniska kartan.

Man bör komma ihåg att den största faran för stora tak är vind. Information om luftmassornas riktning och hastighet finns i varje atlas, där detaljerad klimatinformation finns tillgänglig för varje region.

Byggkoder

I enlighet med bestämmelserna i SNIP II-26-76 bestäms spärrarnas stigning och sektion genom beräkning, beroende på befintliga belastningar. Spärrens stegstorlek och form bestäms enligt tabellerna i dokumentet.

Den består av följande avsnitt:

1. Allmänna bestämmelser.
2. Normer och regler för konstruktion (arbetsuppgifter för tjänstemän som är involverade i utvecklingen och genomförandet av projektet).
3. GOSTs för konstruktion - regler för utförande av designarbete, konstruktionsfunktioner för varje region.
4. Regler för utförande, leverans och godkännande av arbeten. Alla artiklar som krävs för implementering.

Efter kraven i den normativa lagen kan du utarbeta ett projekt som inte kommer att vara mycket sämre än ett dokument från yrkesverksamma.

Exempel på beräkning av lutande system

Grunden för takramens styrka och tillförlitlighet är den korrekta definitionen av takbjälkens tvärsnitt. Isoleringens konfiguration bör också beaktas. För rull- och kartongmaterial motsvarar det optimala avståndet deras bredd. För centrala Ryssland, med en lutningslängd på 500 cm och en takhöjd på 60 cm, tas en stång med en sektion på 50 × 175 mm och med en ökning av intervallet - 50 × 200 mm. Dessa rekommendationer är dock relativa, du bör känna till alla koefficienter i förväg och tillämpa dem i praktiken.

Du kan beräkna spärrsystemets parametrar med hjälp av formeln med i förväg samlad data:

1. Snöbelastning: S beräknat = 199 kg / m² × 1,4 = 278,6 kg / m².
2. Vindbelastning: Wcalc = 28,02 kg / m² × 1,4 = 39,23 kg / m².
3. Permanent belastning: Gcalc = 53,11 kg / m² × 1,1 = 58,42 kg / m².

Det återstår att gå in i takets hållfasthetskoefficienter i en vinkel på 35 grader med en takhöjd på 900 mm från tall I-tall, upp till en ås på 7 m med wellpapp som takmaterial. Resultatet blir följande: takbjälkar med en sektion på 125x200 mm.