Obliczanie Systemu Krokwi Dachu Dwuspadowego, A Także Nachylenia Krokwi Tej Konstrukcji

2024 Autor: Bailey Albertson | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 13:04

Niezawodny szkielet: obliczenia systemu krokwi dwuspadowych

Dwuspadowy dach jest tworzony na podstawie ramy, która łączy w sobie elementarną konstrukcję i niezrównaną niezawodność. Ale kręgosłup dachu w dwóch prostokątnych połaciach może pochwalić się tymi zaletami tylko w przypadku starannego doboru nóg krokwi.

Zawartość

• 1 Parametry dwuspadowego więźby dachowej

  • 1.1 Długość krokwi

  • 1.2 Przekrój nóg krokwi

    1.2.1 Tabela: przekrój krokwi w zależności od długości i skoku

  • 1.3 Zmienny wpływ na system krokwi

    • 1.3.1 Tabela: Orientacyjna wartość parcia wiatru
    • 1.3.2 Tabela: wartość współczynnika k

  • 1.4 Stałe obciążenia

    1.4.1 Tabela: ciężar pokrycia dachowego na 1 m²

  • 1.5 Liczba słupków

• 2 Stopień belek konstrukcji nośnej dachu

  2.1 Tabela: skok krokwi w zależności od długości i przekroju

• 3 Wzory do obliczania systemu krokwi dachu dwuspadowego

  • 3.1 Tabela: nominalne wymiary grubości i szerokości tarcicy (mm)

  • 3.2 Przykład analizy strukturalnej

    3.2.1 Wideo: szczegółowe obliczenia systemu krokwi

Parametry systemu krokwi dwuspadowych

Obliczenia warto rozpocząć, jeśli zrozumiesz, że system krokwi dachu dwuspadowego to zespół trójkątów, najbardziej sztywnych elementów ramy. Są montowane z desek, których rozmiar odgrywa szczególną rolę.

Długość krokwi

Wzór a² + b² = c², wyprowadzony przez Pitagorasa, pomoże określić długość litych desek do systemu krokwi

Długość krokwi można znaleźć, znając szerokość domu i wysokość dachu.

Parametr „a” wskazuje wysokość i jest wybierany samodzielnie. Zależy to od tego, czy przestrzeń pod dachem będzie mieszkalna; ma również pewne zalecenia, jeśli planowane jest poddasze.

Za literą „b” jest szerokość budynku podzielona na dwie części. A „c” reprezentuje przeciwprostokątną trójkąta, to znaczy długość nóg krokwi.

Powiedzmy, że szerokość połowy domu wynosi trzy metry, a dach zdecydowano się na wysokość dwóch metrów. W tym przypadku długość nóg krokwi osiągnie 3,6 m (c = √a² + b² = 4 + √9 = √13≈3,6).

Sześciometrowa krokiew jest najdłuższa, dlatego nadaje się jako noga do krokwi

Maksymalna długość pręta używanego jako nogi krokwi to 6 m. Jeśli potrzebna jest trwała deska o większej długości, uciekają się do techniki łączenia - przybijania elementu z innego pręta do nogi krokwi.

Przekrój nóg krokwi

Dla różnych elementów systemu krokwi istnieją standardowe rozmiary:

• 10x10 lub 15x15 cm - dla drążka Mauerlat;
• 10x15 lub 10x20 cm - na nogę krokwi;
• 5x15 lub 5x20 cm - do biegania i rozpórki;
• 10x10 lub 10x15 cm - na stojak;
• 5x10 lub 5x15 cm - do łóżka;
• 2x10, 2,5x15 cm - do skrzynek.

Grubość każdej części konstrukcji nośnej dachu zależy od obciążenia, które musi ona wytrzymać

Belka o przekroju 10x20 cm idealnie nadaje się do wykonania nogi krokwi

Na przekrój nóg krokwi dachu dwuspadowego wpływają:

• obciążenie połaci dachowych;
• rodzaj surowców konstrukcyjnych, ponieważ „starzenie się” kłód, belek zwykłych i klejonych jest różne;
• długość nogi krokwi;
• rodzaj drewna, z którego strugano krokwie;
• długość szczeliny między nogami krokwi.

Skok krokwi ma największy wpływ na przekrój poprzeczny nóg krokwi. Zwiększenie odległości między belkami pociąga za sobą zwiększony nacisk na konstrukcję nośną dachu, a to zmusza budowniczego do stosowania grubych nóg krokwi.

Tabela: przekrój krokwi w zależności od długości i skoku

Długość nóg krokwi (m)	Odległość między krokwiami (m)	Przekrój belki systemu krokwiowego (cm)
Mniej niż 3	1,2	8 × 10
Mniej niż 3	1.8	9 × 10
3 do 4	jeden	8 × 16
3 do 4	1.4	8 × 18
3 do 4	1.8	9 × 18
Do 6	jeden	8 × 20
Do 6	1.4	10 × 20

Zmienny wpływ na system krokwi

Nacisk na nogi krokwi jest stały i zmienny.

Wiatr ma tendencję do przewracania lub podnoszenia dachu, dlatego ważne jest, aby wszystkie obliczenia były prawidłowe

Zmienne obciążenie krokwi wiatrem określa wzór W = Wo × kxc, gdzie W jest wskaźnikiem obciążenia wiatrem, Wo jest wartością obciążenia wiatrem charakterystycznym dla danej części Rosji, k jest współczynnikiem korygującym ze względu na wysokość konstrukcji i charakter terenu, a c to współczynnik aerodynamiczny.

Obliczenie parcia wiatru na dach opiera się na lokalizacji domu

Normatywną wartość ciśnienia wiatru rozpoznaje mapa 3 w dodatku 5 w SNiP 2.01.07–85 i specjalna tabela. Współczynnik uwzględniający zmianę ciśnienia wiatru wraz z wysokością jest również znormalizowany.

Tabela: orientacyjna wartość parcia wiatru

Obszary wiatrowe	Ia	ja	II	III	IV	V	VI	VII
Wo, kPa	0,17	0,23	0,30	0.38	0.48	0,60	0,73	0.85
Wo, kg / m²	17	23	trzydzieści	38	48	60	73	85

Tabela: wartość współczynnika k

Wysokość	Otwarta przestrzeń	Zamknięty teren z domami o wysokości ponad 10 m	Tereny miejskie z zabudową powyżej 20 m
do 5m	0,75	0.5	0,4
od 5 do 10m	1.0	0.65	0,4
od 10 do 20m	1.25	0.85	0.53

Nie tylko teren wpływa na obciążenie wiatrem. Ogromne znaczenie ma obszar zabudowy mieszkaniowej. Za ścianą wysokich budynków dom prawie nie jest zagrożony, ale na otwartej przestrzeni wiatr może stać się dla niego poważnym wrogiem.

Obciążenie śniegiem systemu krokwi oblicza się ze wzoru S = Sg × µ, to znaczy ciężar masy śniegu na 1 m² mnoży się przez współczynnik korygujący, którego wartość odzwierciedla stopień nachylenia dachu

Obciążenie dachu śniegiem zależy od tego, gdzie znajduje się dom

Współczynnik korygujący, jeśli połacie dachu są nachylone o mniej niż 25 °, wynosi jeden. W przypadku nachylenia dachu 25-60 ° liczba ta zmniejsza się do 0,7.

Stałe obciążenia

Za obciążenia działające w sposób ciągły uważa się ciężar placka dachowego, w tym poszycie, izolację, folie i materiały wykończeniowe do aranżacji poddasza.

Ciasto dachowe wywiera stały nacisk na krokwie

Ciężar dachu to suma ciężaru wszystkich materiałów użytych do budowy dachu. Średnio wynosi 40–45 kg / m2. Zgodnie z przepisami 1 m² systemu krokwiowego nie powinien przekraczać 50 kg masy pokrycia dachowego.

Tabela: waga pokryć dachowych na 1 m²

Rodzaj powłoki dachowej	Waga w kg na 1 m2
Tkanina bitumiczno-polimerowa w rolce	4-8
Miękka płytka bitumiczno-polimerowa	7-8
Ondulin	3-4
Blachodachówki	4-6
Odeskowanie, zadaszenie na rąbek, blachy ocynkowane	4-6
Płytka cementowo-piaskowa	40-50
Płytek ceramicznych	35-40
Łupek	10-14
Dach łupkowy	40-50
Miedź	8
Zielony dach	80-150
Szorstka podłoga	18–20
Toczenie	8-10
Sam system krokwi	15–20

Liczba belek

Ile krokwi będzie potrzebnych do wyposażenia ramy dachu dwuspadowego, określa się, dzieląc szerokość dachu krokiem między belkami i dodając jeden do otrzymanej wartości. Wyznacza dodatkową krokiew, którą należy umieścić na krawędzi dachu.

System krokwiowy dachu dwuspadowego to konstrukcja złożona z określonej liczby krokwi

Skok belek konstrukcji nośnej dachu

Aby określić odległość między belkami konstrukcji nośnej dachu, należy zwrócić szczególną uwagę na takie punkty jak:

• waga materiałów dachowych;
• długość i grubość drewna - przyszła noga krokwi;
• stopień nachylenia dachu;
• poziom obciążenia wiatrem i śniegiem.

Po 90-100 cm krokwie są zwykle umieszczane w przypadku wyboru lekkiego pokrycia dachowego

Krok 60–120 cm jest uważany za normalny dla nóg krokwi, a wybór na 60 lub 80 cm jest dokonywany w przypadku budowy dachu nachylonego pod kątem 45˚. W razie potrzeby tym samym małym krokiem należy pokryć drewnianą konstrukcję dachu ciężkimi materiałami, takimi jak płytki ceramiczne, łupki azbestowo-cementowe i płytki cementowo-piaskowe.

Tabela: skok krokwi w zależności od długości i przekroju

Długość krokwi drewnianych (m)	Prześwit między krokwiami (m)
	jeden	1.4	1.8
	Przekrój krokwi (cm)
Mniej niż 2,8	4 × 12,5	4 × 17,5	4 × 20
2,8-3,5	4 × 17,5	4 × 20	4 × 22,5
3.5-4.2	4 × 20	4 × 25	5 × 25
4.2-5	4 × 22,5	6 × 25	7,5 × 25
Więcej niż 5	6 × 25	7,5 × 25	10 × 25

Wzory do obliczania systemu krokwi dachu dwuspadowego

Obliczenie systemu krokwi sprowadza się do ustalenia nacisku na każdą belkę i określenia optymalnego przekroju.

Podczas obliczania dwuspadowego systemu kratownicowego należy postępować w następujący sposób:

1. Zgodnie ze wzorem Qr = AxQ dowiadują się, jakie jest obciążenie na metr bieżący każdej nogi krokwi. Qr to rozłożone obciążenie na metr bieżący nogi krokwi wyrażone w kg / m, A to odległość między krokwiami w metrach, a Q to całkowite obciążenie w kg / m².
2. Przejdź do definicji minimalnego przekroju drewnianego krokwi. Aby to zrobić, przestudiuj dane tabeli wprowadzone w GOST 24454-80 „Tarcica z gatunków iglastych. Wymiary”.
3. Na podstawie parametrów standardowych wybierana jest szerokość przekroju. Wysokość przekroju oblicza się za pomocą wzoru H ≥ 8,6 · Lmax · sqrt (Qr / (B · Rben)), jeśli nachylenie dachu wynosi α 30 °. H to wysokość przekroju w cm, Lmax to robocza sekcja nogi krokwi o maksymalnej długości w metrach, Qr to rozłożone obciążenie na metr bieżący krokwi w kg / m, B to szerokość przekroju, cm, Rben to odporność drewna na zginanie, kg / cm². Jeśli materiał jest wykonany z sosny lub świerku, Rben może wynosić 140 kg / cm² (1 gatunek drewna), 130 kg / cm 2 (2 gatunek) lub 85 kg / cm 2 (3 gatunek). Sqrt to pierwiastek kwadratowy.
4. Sprawdź, czy wartość ugięcia jest zgodna z normami. Nie powinna być większa niż liczba otrzymana przez podzielenie L przez 200. L to długość sekcji roboczej. Zgodność wartości ugięcia ze stosunkiem L / 200 jest możliwa tylko przy prawidłowej nierówności 3,125 · Qr · (Lmax) ³ / (B · H³) ≤ 1. Qr oznacza rozłożone obciążenie na metr bieżący nogi krokwi (kg / m), Lmax - obszar roboczy nogi krokwi o maksymalnej długości (m), B - szerokość przekroju (cm), i H - wysokość przekroju (cm).
5. Naruszenie powyższej nierówności powoduje wzrost wyników B i H.

Tabela: nominalne wymiary grubości i szerokości tarcicy (mm)

Grubość płyty - szerokość przekroju (B)	Szerokość deski - wysokość przekroju (H)
16	75	100	125	150	-	-	-	-	-
19	75	100	125	150	175	-	-	-	-
22	75	100	125	150	175	200	225	-	-
25	75	100	125	150	175	200	225	250	275
32	75	100	125	150	175	200	225	250	275
40	75	100	125	150	175	200	225	250	275
44	75	100	125	150	175	200	225	250	275
50	75	100	125	150	175	200	225	250	275
60	75	100	125	150	175	200	225	250	275
75	75	100	125	150	175	200	225	250	275
100	-	100	125	150	175	200	225	250	275
125	-	-	125	150	175	200	225	250	-
150	-	-	-	150	175	200	225	250	-
175	-	-	-	-	175	200	225	250	-
200	-	-	-	-	-	200	225	250	-
250	-	-	-	-	-	-	-	250	-

Przykład analizy strukturalnej

Załóżmy, że α (kąt nachylenia dachu) = 36 °, A (odległość między krokwiami) = 0,8 m, a Lmax (sekcja robocza nogi krokwi o maksymalnej długości) = 2,8 m. Zastosowano materiał z sosny pierwszego gatunku jako belki, co oznacza, że Rben = 140 kg / cm².

Do pokrycia dachowego wybrano dachówki cementowo-piaskowe, dlatego ciężar dachu wynosi 50 kg / m². Całkowite obciążenie (Q) na każdy metr kwadratowy wynosi 303 kg / m². Do budowy systemu krokwi stosuje się belki o grubości 5 cm.

Stąd następujące kroki obliczeniowe:

1. Qr = A · Q = 0,8 · 303 = 242 kg / m - obciążenie rozłożone na metr bieżący belki krokwiowej.
2. H ≥ 9,5 Lmax sqrt (Qr / B Rben).
3. H ≥ 9,5 2,8 m2 (242/5 140).
4. 3,125 · Qr · (Lmax) ³ / B · H³ ≤ 1.
5. 3,125 · 242 · (2,8) ³ / 5 · (17,5) ³ = 0,61.
6. H ≥ (przybliżona wysokość przekroju krokwi).

W tabeli standardowych rozmiarów należy znaleźć wysokość sekcji krokwi w pobliżu wskaźnika 15,6 cm, odpowiedni jest parametr równy 17,5 cm (przy szerokości przekroju 5 cm).

Wartość ta jest dość spójna ze wskaźnikiem ugięcia w dokumentach regulacyjnych, o czym świadczy nierówność 3,125 · Qr · (Lmax) ³ / B · H³ ≤ 1. Podstawiając wartości (3,125 · 242 · (2,8) ³ / 5 · (17, 5) ³), okazuje się, że 0,61 <1. Możemy stwierdzić, że przekrój tarcicy jest dobrany prawidłowo.

Wideo: szczegółowe obliczenia systemu krokwi

Obliczenie systemu krokwi dwuspadowych to cały kompleks obliczeń. Aby pręty poradziły sobie z przypisanym im zadaniem, konstruktor musi dokładnie określić długość, ilość i przekrój materiału, ustalić obciążenie i dowiedzieć się, jaki powinien być krok między krokwiami.