Изчисляване на системата на гредите на двускатен покрив, както и стъпката на гредите на тази конструкция

2024 Автор: Bailey Albertson | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 12:55

Надежден гръбнак: изчисляване на двускатната покривна система на покрива

Двускатен покрив е оформен на основата на рамка, която съчетава елементарна структура и ненадмината надеждност. Но гръбнакът на покрива в два правоъгълни склона може да се похвали с тези предимства само в случай на внимателен подбор на крака на гредите.

Съдържание

• 1 Параметри на двускатната покривна система на покрива

  • 1.1 Дължина на гредите

  • 1.2 Напречно сечение на гредите на гредите

    1.2.1 Таблица: напречно сечение на гредите в зависимост от дължината и стъпката

  • 1.3 Променлив ефект върху гредите

    • 1.3.1 Таблица: Ориентировъчна стойност на налягането на вятъра
    • 1.3.2 Таблица: стойност на коефициента k

  • 1.4 Постоянни товари

    1.4.1 Таблица: тегло на покривните материали на 1 m²

  • 1.5 Брой ленти

• 2 Стъпка на гредите на носещата конструкция на покрива

  2.1 Таблица: стъпка на гредите в зависимост от дължината и сечението

• 3 формули за изчисляване на гредите на двускатен покрив

  • 3.1 Таблица: номинални размери на дебелината и ширината на резания дървен материал (mm)

  • 3.2 Пример за структурен анализ

    3.2.1 Видео: подробно изчисление на системата на гредите

Параметри на двускатната покривна система на покрива

Струва си да започнете изчисленията, ако разберете, че системата на гредите на двускатен покрив е комплекс от триъгълници, най-твърдите елементи на рамката. Те се сглобяват от дъски, чийто размер играе специална роля.

Дължина на гредите

Формулата a² + b² = c², изведена от Питагор, ще помогне да се определи дължината на масивните дъски за системата на гредите

Дължината на гредите може да се намери, като се знае ширината на къщата и височината на покрива.

Параметърът "a" показва височината и е самоизбран. Зависи дали подпокривното пространство ще бъде жилищно; има и определени препоръки, ако се планира таванско помещение.

Зад буквата "b" е ширината на сградата, разделена на две. И "c" представлява хипотенузата на триъгълника, т.е. дължината на краката на гредите.

Да кажем, че ширината на половината от къщата е три метра и е решено покривът да бъде висок два метра. В този случай дължината на краката на гредите ще достигне 3,6 m (c = √a² + b² = 4 + √9 = √13≈3,6).

Шестметровият греди е най-дългият, следователно е подходящ като крак на гредите

Максималната дължина на пръта, използвана като крак на гредите, е 6 м. Ако се изисква трайна дъска с по-голяма дължина, те прибягват до техниката на снаждане - заковаване на парче от друга пръчка към крака на гредите.

Напречно сечение на краката на гредите

За различни елементи на гредите има стандартни размери:

• 10x10 или 15x15 cm - за лентата Mauerlat;
• 10х15 или 10х20 см - за крака на гредите;
• 5х15 или 5х20 см - за бягане и подпори;
• 10х10 или 10х15 см - за стелажа;
• 5х10 или 5х15 см - за леглото;
• 2х10, 2,5х15 см - за щайги.

Дебелината на всяка част от носещата конструкция на покрива се определя от натоварването, което трябва да изпита

Греда с разрез от 10х20 см е идеална за създаване на крак на гредите

Напречното сечение на гредите на двускатния покрив се влияе от:

• натоварване на покривни склонове;
• вида на строителните суровини, тъй като "стареенето" на дървените трупи, обикновените и залепени греди се различава;
• дължина на краката на гредите;
• вида дървесина, от която са рендосани гредите;
• дължината на разликата между краката на гредите.

Наклонът на гредите влияе най-значително на напречното сечение на краката на гредите. Увеличаването на разстоянието между гредите води до повишен натиск върху носещата конструкция на покрива и това задължава строителя да използва дебели крачоли на гредите.

Таблица: напречно сечение на гредите в зависимост от дължината и стъпката

Дължина на краката на гредите (m)	Разстояние между гредите (м)	Напречно сечение на гредите на гредите (см)
По-малко от 3	1,2	8 × 10
По-малко от 3	1.8	9 × 10
3 до 4	един	8 × 16
3 до 4	1.4	8 × 18
3 до 4	1.8	9 × 18
До 6	един	8 × 20
До 6	1.4	10 × 20

Променлив ефект върху гредите

Налягането върху краката на гредите е постоянно и променливо.

Вятърът има тенденция да се преобърне или повдигне покрива, така че е важно да направите правилно всички изчисления

Променливото натоварване на вятъра върху гредите се определя по формулата W = Wo × kxc, където W е показателят за натоварване от вятър, Wo е стойността на характеристиката на натоварването от вятъра за определена част от Русия, k е корекционен коефициент, дължащ се на височина на конструкцията и естеството на терена, а c е аеродинамичният коефициент.

Изчисляването на налягането на вятъра върху покрива се основава на местоположението на къщата

Нормативната стойност на налягането на вятъра се разпознава от карта 3 от допълнение 5 в SNiP 2.01.07–85 и специална таблица. Коефициентът, отчитащ изменението на налягането на вятъра с височина, също е стандартизиран.

Таблица: ориентировъчна стойност на налягането на вятъра

Вятърни зони	Иа	Аз	II	III	IV	V	VI	Vii
Леле, kPa	0,17	0,23	0,30	0,38	0,48	0,60	0,73	0,85
Wo, kg / m²	17	23.	тридесет	38	48	60	73	85

Таблица: стойност на коефициента k

Височина	Отворена площ	Затворена зона с къщи с височина над 10 м	Градски зони със сгради над 20 m
до 5м	0,75	0,5	0,4
от 5 до 10м	1.0	0,65	0,4
от 10 до 20м	1.25	0,85	0,53

Не само теренът влияе върху натоварването от вятъра. Площта на жилищата е от голямо значение. Зад стена от високи сгради къщата почти не е застрашена, но в открито пространство вятърът може да се превърне в сериозен враг за нея.

Натоварването със сняг върху гредите се изчислява по формулата S = Sg × µ, т.е. теглото на снежната маса на 1 m² се умножава по корекционен коефициент, чиято стойност отразява степента на наклон на покрива

Натоварването със сняг на покрива зависи от това къде се намира къщата

Корекционният коефициент, ако наклоните на покрива са наклонени под 25 °, е равен на единица. И в случай на наклон на покрива от 25-60 °, тази цифра се намалява до 0,7.

Постоянни натоварвания

Товарите, действащи непрекъснато, се считат за теглото на покривната торта, включително обшивката, изолацията, филмите и довършителните материали за подреждането на тавана.

Покривната торта създава постоянен натиск върху гредите

Теглото на покрива е сумата от теглото на всички материали, използвани в конструкцията на покрива. Средно тя е равна на 40–45 кг / кв. М. Съгласно правилата, 1 м² от системата на гредите не трябва да надвишава 50 кг от теглото на покривните материали.

Таблица: тегло на покривните материали на 1 m²

Тип покривно покритие	Тегло в кг на 1 м2
Валцуван битумно-полимерен плат	4-8
Битумно-полимерна мека плочка	7-8
Ондулин	3-4
Метални керемиди	4-6
Декинг, покривни шевове, поцинковани метални листове	4-6
Цименто-пясъчна плочка	40-50
Керамични плочки	35-40
Шисти	10-14
Шифер покрив	40-50
Мед	8
Зелен покрив	80-150
Груб под	18–20
Решетка	8-10
Самата система на гредите	15–20

Брой греди

Колко греди ще са необходими за оборудване на двускатната покривна рамка, се определя чрез разделяне на ширината на покрива на стъпка между гредите и добавяне на един към получената стойност. Той обозначава допълнителен греди, който ще трябва да бъде поставен на ръба на покрива.

Рафтерната система на двускатен покрив е конструкция, изработена от определен брой греди

Стъпката на гредите на носещата конструкция на покрива

За да определите разстоянието между гредите на носещата конструкция на покрива, трябва да обърнете голямо внимание на такива точки като:

• тегло на покривните материали;
• дължината и дебелината на дървения материал - бъдещият крак на гредите;
• степен на наклон на покрива;
• ниво на натоварване от вятър и сняг.

След 90-100 см обикновено се поставят греди в случай на избор на лек покривен материал

Стъпка от 60–120 см се счита за нормална за краката на гредите. Изборът в полза на 60 или 80 см се прави в случай на изграждане на покрив, наклонен с 45˚. Същата малка стъпка трябва да бъде, ако желаете, да покриете дървената рамка на покрива с тежки материали като керамични керемиди, азбестоциментови шисти и цименто-пясъчни керемиди.

Таблица: стъпка на гредите в зависимост от дължината и профила

Дължина на дървените греди (m)	Разстояние между гредите (m)
	един	1.4	1.8
	Секция на гредите (см)
По-малко от 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
Повече от 5	6 × 25	7,5 × 25	10 × 25

Формули за изчисляване на гредите на двускатен покрив

Изчисляването на гредите се свежда до установяване на налягането върху всяка греда и определяне на оптималния участък.

При изчисляване на двускатната покривна система на покрива, постъпете както следва:

1. Според формулата Qr = AxQ те откриват какъв е натоварването на линеен метър от всеки крак на гредите. Qr е разпределеното натоварване на линеен метър на крака на гредите, изразено в kg / m, A е разстоянието между гредите в метри, а Q е общото натоварване в kg / m².
2. Отидете до дефиницията на минималното напречно сечение на дървения греди. За целта проучете данните от таблицата, въведена в ГОСТ 24454-80 „Дървен материал от иглолистни видове. Размери ".
3. Въз основа на стандартните параметри се избира ширината на сечението. И височината на участъка се изчислява, като се използва формулата H ≥ 8,6 · Lmax · sqrt (Qr / (B · Rben)), ако наклонът на покрива е α 30 °. H е височината на сечението в cm, Lmax е работната секция на крака на гредите с максимална дължина в метри, Qr е разпределеното натоварване на линеен метър на гредите на крака в kg / m, B е ширината на сечението, cm, Rben е устойчивостта на дървото на огъване, kg / cm². Ако материалът е направен от бор или смърч, тогава Rben може да бъде равен на 140 kg / cm² (1 клас дърво), 130 kg / cm 2 (2 клас) или 85 kg / cm 2 (3 клас). Sqrt е квадратният корен.
4. Проверете дали стойността на деформацията отговаря на стандартите. То не трябва да бъде повече от числото, което се получава чрез разделяне на L на 200. L е дължината на работната секция. Съответствието на стойността на отклонение със съотношението L / 200 е осъществимо само ако неравенството е правилно 3.125 · Qr · (Lmax) ³ / (B · H³) ≤ 1. Qr означава разпределеното натоварване на линеен метър на крака на гредите (kg / m), Lmax - работната площ на крака на гредите максимална дължина (m), B - ширина на сечението (cm) и H - височина на сечението (cm).
5. Когато горното неравенство е нарушено, резултатите B и H се увеличават.

Таблица: номинални размери на дебелината и ширината на резания дървен материал (mm)

Дебелина на дъската - ширина на сечението (B)	Ширина на дъската - височина на сечението (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	-

Пример за структурен анализ

Да предположим, че α (ъгъл на наклон на покрива) = 36 °, A (разстояние между гредите) = 0,8 m и Lmax (работен участък на крака на гредите с максимална дължина) = 2,8 m. Използва се материал от бор от първи клас като греди, което означава, че Rben = 140 kg / cm².

За покрива са избрани цименто-пясъчни керемиди и следователно теглото на покрива е 50 кг / м². Общото натоварване (Q), което изпитва всеки квадратен метър, е 303 kg / m². И за конструкцията на гредите се използват греди с дебелина 5 см.

Следователно следват следните изчислителни стъпки:

1. Qr = A · Q = 0,8 · 303 = 242 kg / m - разпределено натоварване на линеен метър дървен материал.
2. H ≥ 9,5 Lmax sqrt (Qr / B Rben).
3. H ≥ 9,5 2,8 sqrt (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 ≥ (приблизителна височина на секцията на гредите).

В таблицата със стандартни размери трябва да намерите височината на секцията на гредите близо до показателя 15,6 см. Подходящ е параметър, равен на 17,5 см (с ширина на сечението 5 см).

Тази стойност съвпада с показателя за отклонение в нормативните документи и това се доказва от неравенството 3.125 · Qr · (Lmax) ³ / B · H³ ≤ 1. Заместване на стойностите (3.125 · 242 · (2.8) ³ / 5 · (17, 5) ³), се оказва, че 0,61 <1. Можем да заключим, че участъкът на дървения материал е избран правилно.

Видео: подробно изчисляване на системата на гредите

Изчисляването на двускатната покривна система е цял комплекс от изчисления. За да могат баровете да се справят с възложената им задача, строителят трябва точно да определи дължината, количеството и напречното сечение на материала, да разбере натоварването върху него и да разбере каква трябва да бъде стъпката между гредите.