Berekening van truss-systeem

Het hoofdelement van het dak, het waarnemen en verzetten van alle soorten belastingen, is het dakspant-systeem. Om ervoor te zorgen dat uw dak op betrouwbare wijze bestand is tegen alle invloeden van buitenaf, is het van groot belang om de juiste berekening van het truss-systeem te maken.

Voor zelfberekening van de eigenschappen van materialen die vereist zijn voor de installatie van het truss-systeem, presenteer ik vereenvoudigde formules voor de berekening. Vereenvoudigingen gemaakt in de richting van het vergroten van de sterkte van de constructie. Dit zal het verbruik van gezaagd hout enigszins doen toenemen, maar op kleine daken van individuele gebouwen zal het onbeduidend zijn. Deze formules kunnen worden gebruikt voor het berekenen van dualspits en mansardedaken, evenals daken met een enkele steek.

Op basis van de onderstaande berekeningsmethode heeft de programmeur Andrei Mutovkin (het visitekaartje van Andrei - Mutovkin.rf) een programma ontwikkeld voor de berekening van het truss-systeem voor zijn eigen behoeften. Op mijn verzoek stond hij genereus toe het op de site te plaatsen. Download het programma hier.

De berekeningsmethode is gebaseerd op SNiP 2.01.07-85 "Belastingen en gevolgen", rekening houdend met "Wijzigingen. »Vanaf 2008, evenals op basis van formules in andere bronnen. Ik heb deze techniek vele jaren geleden ontwikkeld en de tijd heeft zijn juistheid bevestigd.

Om het daksysteem te berekenen, is het allereerst nodig om alle belastingen die op het dak werken te berekenen.

I. Belastingen die op het dak werken.

1. Sneeuwbelastingen.

2. Windbelastingen.

Het dakspant-systeem wordt, naast het bovenstaande, ook beïnvloed door de belasting op de dakelementen:

3. Het gewicht van het dak.

4. Het gewicht van de ruwe vloeren en latten.

5. Isolatiegewicht (in het geval van geïsoleerde zolder).

6. Het gewicht van het truss-systeem zelf.

Overweeg al deze belastingen in meer detail.

1. Sneeuwbelastingen.

Voor het berekenen van de sneeuwbelasting gebruiken we de formule:

waar
S - de vereiste waarde van sneeuwbelasting, kg / m²
μ is de coëfficiënt afhankelijk van de dakhelling.
Sg - standaard sneeuwbelasting, kg / m².

μ is een coëfficiënt afhankelijk van de dakhelling α. Een dimensieloze hoeveelheid.

Dakhelling α - (alfa) wordt uitgedrukt in graden.

Bepaal ongeveer de hellingshoek van het dak α kan het resultaat zijn van het delen van de hoogte H met de helft van de overspanning - L.
De resultaten zijn samengevat in de tabel:

Berekening van houten spanten en kisten

VOORBEELD VAN BEREKENINGSTROEPEN VOOR GOLFDIER
enkele overspanning

Twee verdiepingen tellend huis van 8h10 m, hoogte van een verdieping van 3 m (rekening houdend met overlappen tussenvloeren). Bouwplaats - de middelste rijstrook. Het huis met vijf dragende muren: 4 externe en een interne, de dikte van de buitenmuren is 0,51 m, de dikte van de binnenmuur is 0,38 m. Het dak is gegolfd asbestcementplaten. Het spantensysteem is een duo-pitch dak met ondersteunende palen langs de centrale dragende muur, de trede van spanten is 1 m, de krat is ongesneden, 25 mm dikke planken. Zolderruimte - niet-residentieel.

Opmerking: voor meer betrouwbaarheid is het beter om een ​​continue vloerbedekking en extra waterdichtheid met dakleer te maken voordat u de lei legt, maar we beperken ons tot het berekenen van deze optie.

Om sectie van spanten en obreshetka op te halen.

Zelfs deze schijnbaar eenvoudige taak kan worden opgelost, rekening houdend met verschillende factoren.

Optie 1: U kunt de helling van het dak 45 ° instellen, zodat het dak uiteindelijk een klassiek uiterlijk heeft. Optie 2: u kunt een begin maken met de lengte van de dakspanten, omdat de houten balk geen metalen rol is en de lengte van de balk langs de balk beperkt is tot 4-4,5 m en 6 m. In dit geval wordt de dakhelling bepaald door de lengte van de houten balk. 3 Optie: om de lengte van leisteenplaten te bepalen. 4 Optie: om de hoogte van de steunpilaren als basis te nemen, omdat de zolder toch geen woonwijk is, kunt u de dakhelling minder maken, dit zal dakbedekking besparen, en het zal gemakkelijker zijn om een ​​dergelijk dak te monteren.

Optie 2: We nemen de lengte van de houten balk als basis. Rekening houden met het trimmen van de uiteinden en mogelijke afwijkingen over de lengte van het geleverde hout (de lengte in de laan is één ding, en de werkelijke lengte van het hout in het magazijn is compleet anders) de maximaal aanvaarde lengte is 5,8 m, de overhang is 0,4 m om regen mogelijk te maken dak, minder de muren raken. Zo hebben we een rechthoekige driehoek verkregen met een hypotenusa van 5,8 m en een poot van 4,4 m:

Door kennis van de geometrie voor de punten 5-6 kunnen we eenvoudig de helling van het dak bepalen α = 40,6 ° en de hoogte van de driehoek h = 3,43 m.

Sinds de lengte van de golf asbestcement leisteen

1,75 m, rekening houdend met de overlapping van minimaal 0,1 m, is 5,8 / 1,65 = 3,5 vereist, dat wil zeggen 4 rijen ongekapt langs leisteen met overlapping

0,3 m of je kunt een rij van twee vellen maken.

Optie 3: U kunt de lengte van de vakwerkpoten kiezen zodat ze op drie rijen leien passen met een overlapping van 0,1 m. De vereiste lengte van de spanten is 1,65 x 3 = 4,95 m. In dit geval bedraagt ​​de dakhelling 27,3 ° en de hoogte driehoek - 2,26 m. In deze uitvoering zal de hoogte van de ondersteunende kolommen minder zijn dan in de tweede versie en het zal gemakkelijker zijn om een ​​dergelijk dak te maken, daarom zullen we deze optie accepteren. Bovendien kunnen we met deze optie een staaf van 4,5 m gebruiken voor spanten en de spanten kunnen worden gemaakt met behulp van merrieveulens.

Asbestcement leisteen heeft een voldoende hoge sterkte en het is heel goed mogelijk om er een krat onder te maken zodat de leisteenplaat rust op 3 pilaren, in dit geval is de afstand tussen de centrale assen van de krat ongeveer 1,65 / 2 = 0,82 m. bruikbaarheid (het is handiger om langs de meer frequente krat te lopen tijdens de installatie) de leilaag met 4 pilaren te ondersteunen en dan is de afstand tussen de assen van de planken ongeveer 1,65 / 3 = 0,55 m. Er zijn dus 10 rijen van de krat nodig voor de golflei. Controle: 4,95 / 0,55 = 10. Tot nu toe komt alles samen.

Visueel ziet het er ongeveer zo uit:

De berekende gebundelde voet wordt in de afbeelding in het oranje weergegeven. De geschatte lengte van de voet van de voet zal minder zijn dan de lengte van de spant met het merrieveulen, omdat bij het bepalen van de geschatte lengte, houd rekening met de afstand tussen de steunen van de spanten - tussen de mauerlat en de nokbalk. In dit geval, nogmaals, volgens dezelfde regelmatigheden van de driehoek, zal de geschatte lengte om precies te zijn 4.002 m, maar voor verdere berekeningen zullen we de waarde l = 4 m gebruiken. We bepaalden dus de geschatte lengte van het spantbeen en bepalen nu de doorsnede van de spanten veel werk verzetten, u hoeft alleen de lading op te vangen en vervolgens het maximale buigmoment en de langskracht in de dwarsdoorsnede in het midden van het spantbeen te bepalen.

Het specifieke gewicht van hout is ongeveer 500 kg / msup3. We weten nog steeds niet de doorsnede van de spanten, maar stel dat dit een hout is met een doorsnede van 50x150 mm, dan is het gewicht 1 rm. zal zijn:

qCT = 0.15x0.05x1x500 = 3.75 kg / m.

De exacte afmetingen van het bord dat voor de lat wordt gebruikt, zijn ook niet bekend, maar stel dat de spanten in stappen van 1 m worden geïnstalleerd en de breedte van het bord 25 cm, per 1 strekkende meter. 2 planken raken, dan zal de lading op de spanten van de lat zijn:

qo = 0.25x0.025x1x2x500 = 6.25 kg / m.

De belasting van het gewicht van zes-golf asbestcement leisteen met een dikte van 6 mm met een overlapping van 0,1 m zal zijn:

qw = 26 / (1.125 - (0.06 + 0.065)) (1.75 - 0.1x2) = 16.77 kg / m

Sneeuwbelasting is:

waarin
Sg - gewicht van 1 msup2 sneeuwbedekking voor de regio Moskou,

μ = 1,25 - coëfficiënt rekening houdend met de helling van het dak en de mogelijke opeenhoping van sneeuwsedimenten met een dergelijke helling. In dit geval hebben we een dakhelling van 27 ° en is het niet nodig om de waarde van de coëfficiënt μ te vinden door interpolatie tussen de waarden voor 30 en 60 °, maar als we het dak berekenen met een helling van 45 °, dan zou de maximale waarde van de coëfficiënt μ twee keer minder zijn, omdat hoe groter de helling van het dak, hoe meer sneeuw uit het dak kruipt, en dienovereenkomstig zou de berekende sneeuwbelasting de helft zijn.

γmet = 1,2 - betrouwbaarheidscoëfficiënt. In feite is het gebruik van deze factor door de huidige SNiP 2.01.07-85 "Belastingen en Impacten" niet gespecificeerd, maar de extra marge van kracht doet geen pijn. In Oekraïne bijvoorbeeld, waar dit SNiP niet langer geldig is, maar de DBN B.1.2-2: 2006 "Belastingen en Impacten" van kracht zijn, zijn de sneeuwbelastingswaarden voor de meeste regionale en districtscentra met 1,2-1,5 keer verhoogd. Hoe kleiner de sneeuwbelasting voor uw gebied, hoe groter de waarde van de betrouwbaarheidscoëfficiënt moet zijn (als de waarden van de veiligheidsfactor te groot lijken, kijk dan naar de rapporten over recordneeuwverschuivingen in Europa en denk na). Met een dergelijke helling van het dak kan windbelasting alleen de totale belasting op de spanten verminderen, zodat de windbelasting in de berekening niet in aanmerking wordt genomen. Dus de totale gelijkmatig verdeelde belasting op de spanten zal zijn:

waarin
γ = 1,1 - de verhouding tussen de overgang van de geconcentreerde belasting die wordt overgedragen van de kratten naar de spanten, naar een gelijkmatig verdeelde belasting met het aantal lattenbruggen = 8.
γ = 1,05 - voor daksystemen met het aantal staven van de bekleding op het spantbeen> 10;
γ = 1,1 - voor truss-systemen met het aantal krat bars per truss-voet = 8-10;
γ = 1,2 - voor truss-systemen met het aantal kratten bars op de dakspant = 5-7;
γ = 1,4 - voor truss-systemen met het aantal krat bars op de dakspant = 3-4.

Maar dit is nog niet alles, want het spantbeen is deze hellende balk, en dan moet voor de berekende dwarsdoorsnede van het spantbeen in het midden van de balk de volgende voorwaarde in acht worden genomen:

waarin
N - de waarde van de horizontale component van de lading, kg:

N = qg· L / 2 = 326,1 · sin27 ° · 4/2 = 296,1 kg

F - de dwarsdoorsnede van de truss-poot, cmup2:

F = 5x15 = 75 cmup2.

φ is de buigcoëfficiënt, om dit te bepalen, moet u eerst de traagheidsstraal berekenen:

i = (iz/ F) 1/2 = (h 2/12) 1/2 = (15 2/12) 1/2 = 4,33 cm

Nu kunt u de flexibiliteit van de voet van de truss om de z-as bepalen:

waarin
lo = 400 cm - de geschatte lengte van het vakwerkbeen, dan

sinds φ = A / λsup2,

waarin
A = 3000 voor hout (volgens SNiP II-25-80 (1988)), vervolgens

φ = 3000 / 92sup2 = 0.3515

Mz - de waarde van het buigmoment dat ontstaat in de dwarsdoorsnede van het spantbeen onder invloed van de verticale component van de last plus het moment van de excentriciteit:

Mz = 326.1 cos27 ° · 4sup2 / 8 + 326.1sin27 ° · 4 · 0.075 / 2 = 581.1 + 22.2 = 603.3 kg · m of 60330 kg · cm

wz - moment van weerstand van de doorsnede. Voor een truss-voetstuk 5x15 cm:

RY = 130 kgf / cmup2 is de ontwerpweerstand van hout tegen uitrekken, samendrukken en buigen langs de vloeigrens voor hout van klasse 2 (volgens SNiP II-25-80 (1988)).

Nu kunnen we ten slotte alle beschikbare gegevens in de formule (214.3.1) vervangen en controleren of de geselecteerde sectie voldoende is:

296.1 / 0.3515 · 75 + 60330 / 187.5 = 11.23 + 321.8 = 333> 130 kg / cm pulsup2.

Opmerking: als een truss-poot geheel is gemaakt, zonder merrieveulens, kan een dergelijke truss-poot worden beschouwd als een vrijdragende ligger, wat betekent dat de waarde van het buigmoment in de dwarsdoorsnede in het midden van de ligger iets minder zal zijn, maar in dit geval met een dergelijk groot verschil zal het niet worden opgeslagen.

Zoals u kunt zien, is dit gedeelte van spanten bij de geselecteerde spantstap van 1 m niet genoeg. Het is noodzakelijk om de stap van de spant te verminderen (de afstand tussen de spanten is minder dan 50 cm, wat niet erg handig is), of om een ​​balk van een grotere sectie te nemen, bijvoorbeeld 10x20 cm, of om stutten te maken.

Een houtsectie van 10x20 cm heeft een grotere straal van doorsnede i = 5,77 cm, respectievelijk, en de flexibiliteit van een dergelijke staaf zal minder zijn dan A = 69,3 en dan de knikcoëfficiënt (p = 0,625. Maar het belangrijkste is dat een dergelijke straal een veel sterker weerstandsmoment heeft - Wz = 10 · 20sup2 / 6 = 666.66 cmsup3, echter, het gewicht van de bundel q zal toenemenartikel = 10 kg / m, maar gezien onze sterktemarge onder de stroombelasting van ongeveer 326 kg / m, kan een toename van 2% om de berekeningen te vereenvoudigen worden genegeerd. Ook zal het buigend moment enigszins toenemen als gevolg van een toename in de waarde van excentriciteit Mz = 61070 kgcm, en dan:

296,1 / (0,625 · 200) + 61070 / 666,66 = 2,4 + 91,6 = 93,97

We hebben voldaan aan de noodzakelijke voorwaarde voor sterkte, maar vergeleken met een bar van 5 x 15 cm, is het volume hout dat wordt gebruikt voor spanten 2,7 keer groter. Maar als we de stutten maken, zal dit ook leiden tot een lichte toename van het houtverbruik, maar het totale effect zal veel groter zijn, omdat in dit geval het spantbeen kan worden beschouwd als een continue straal op drie pilaren en zelfs de overspanningen van deze balk zullen kleiner zijn.

VOORBEELD VAN BEREKENINGSTROEPEN VOOR GOLFDIER
straal met twee overspanningen

We controleren de spanten met een doorsnede van 5x15 cm. Als we de hellingshoek van de stut tot 45 ° nemen, kunnen we de waarde van de overspanning van de ligger bepalen, dit kan grafisch worden gedaan of de wetten van proportionele driehoeken worden gebruikt:

Aangezien de dakhelling niet gelijk is aan 45 °, zal de voorwaardelijke horizontale component op de middelste steunbalk worden doorgegeven aan de dakspant, waardoor interne spanningen in dwarsdoorsneden van de eerste overspanning toenemen en interne spanningen in dwarsdoorsneden van de tweede overspanning worden verminderd, terwijl de berekende belastingen op steun B en ongeveer in het midden van de eerste reeks zal zijn:

De waarde van het moment in de eerste reeks zal iets minder zijn dan op steun B, maar de langskracht die in de eerste reeks werkt, is bovendien groter bij het controleren van de sectie op steun B, de flexibiliteit van de staaf hoeft niet in aanmerking te worden genomen en het is aan te raden om te controleren beide doorsneden. Waarden van reacties Ain de = 306,8 kg, B = 879,75 kg.

N = 326,1 · sin27 ° · 1,4 + 879.75 · sin45 ° · cos27 ° = 436 + 554.27 = 990.27 kg

Mz = 326.1 · cos27 ° · 0.635 + 326.1 · sin27 ° · 1.4 · 0.075 = 184.5 + 15.54 = 200.05 kg · m of 20005 kg · cm

678.21 / 75 + 20005 / 187.5 = 13.2 + 106.7 = 119.0

N = 326,1 · sin27 ° · 2,944 + 879.75 · sin45 ° · cos27 ° = 855.52 + 554.27 = 1409.79 kg

Mz = 306,7 · 1.056 - 326,1 · cos27 ° · 1.056sup2 / 2 + 326.1sin27 ° · 2.944 · 0.075 = 323.75 - 161.88 + 32.7 = 194.56 kg · m of 19456 kg · cm

λ = 260 / 4.33 = 60.04

waarin
a = 0.8 voor hout (volgens SNiP II-25-80 (1988)), vervolgens

φ = 1 - 0,8 (60,04 / 100) sup2 = 0,7115

1409.79 / (0.7115 · 75) + 19456 / 187.5 = 26.43 + 103.76 = 130.17 ≈ 130 kg / cmsup2.

Rekening houdend met het feit dat we een goede veiligheidsfactor voor betrouwbaarheid hebben gebruikt (ongeveer 20%, kan een te verwaarlozen overschrijding van de waarde van de berekende weerstand (met 0,13%) worden genegeerd, maar toch zal het gebruik van 1e klas hout dit probleem volledig oplossen, omdat de berekende weerstand voor grenen graad 1 is 140 kg / cm2 2. Zoals u kunt zien, kan het gebruik van houten steunen het houtverbruik ongeveer twee keer verminderen.

En als je ergens in Anapa of Gelendzhik precies hetzelfde dak maakt, dan kun je het vanwege de kleine waarde van de sneeuwbelasting (volgens TSN 20-302-2002) doen zonder beugels. Controleer:

qs = 35x1.25x1.5 = 65.63 kg / m.

q = qCT + qo + qw + qs = 3,75 + (6,25 + 16,77 +65,63) x1,1 = 101,26 kg / m

N = qg· L / 2 = 101,26 · sin27 ° · 4/2 = 91,93 kg

Mz = 101,26 · cos27 ° · 4sup2 / 8 + 101,26 · sin27 ° · 4 · 0,075 / 2 = 180,44 + 6,9 = 187,34 kg · m of 18734 kg · cm

91,93 / (0,3515.75) + 18734 / 187,5 = 3,5 + 99,9 = 103,4

Omdat we voor de lat een onbewerkt bord hebben met een variabel gedeelte over de lengte, nemen we een berekende doorsnede van 15x2,5 cm. De meeste lattenbodems verbinden 4-5 vakwerkpoten en moeten worden beschouwd als 3-4 overspanningsbalken. Maar we zullen de sterkte van de afwerkingslat controleren, die tussen twee spanten wordt genaaid (voor balken met meerdere overspanningen - latten, zullen de maximale momentwaarden ongeveer hetzelfde zijn, alleen is de berekening van meervoudige overspanningstralen ingewikkelder en langer). Aangezien we de stap van de lat van 0,55 m hebben gezet, zal de berekende belasting voor het bord zijn:

Aangezien voor de kratten de horizontale component van de lading het bord zal buigen ten opzichte van de y-as, dan:

Mz = 159.81 · 0.95sup2 / 8 = 18.028 kg · m of 1802.8 kg · cm

Mbij = 72,55 · 0,95sup2 / 8 = 8,184 kg · m of 818,4 kg · cm

sinds het moment van verzet voor het bord is

wz = 15 · 2,5sup2 / 6 = 15,625 cmsup3, Wbij = 2,5 · 15sup2 / 6 = 93.75 cmsup3, then

Alle noodzakelijke voorwaarden worden door ons vervuld en liefhebbers van bijzonder nauwkeurige en correcte berekeningen kunnen bovendien de spanten en kratten controleren op doorbuiging. Echter, de normen (SNIP 2.01.07-85) doorbuiging van structuren voor gebouwen met een kort verblijf van mensen (die geen residentiële zolder van het geprojecteerde dak is) zijn niet beperkt.

Opmerking: in principe worden spanten en latten onder kleitegels, golfkarton, ondulin, shingles en andere dakbedekkingsmaterialen ook berekend. Het volstaat om de belasting te vervangen door het eigen gewicht van de golfplaat met de belasting van het gewicht van het geselecteerde dakbedekkingsmateriaal. Over het algemeen is daar geen grote behoefte aan, omdat deze berekening met een goede marge wordt gemaakt, waaraan zelfs tegels van klei of cementzand gemakkelijk kunnen worden aangepast, waardoor een belasting van 30-50 kg / m 2 2 wordt verkregen. Zoals u kunt zien, is de invloed van het sneeuwgebied op de berekening van het dak veel groter en daarom is de indeling door sommige classificeerders van daken in licht en zwaar, afhankelijk van het gewicht van het dakbedekkingsmateriaal voor het grotere grondgebied van Rusland, niet meer dan een reclameschip. Maar hoe anders kunnen inwoners van gebieden met een sneeuwbelasting van 240 kg / ms2 verklaringen van fabrikanten van zachte tegels waarnemen, die beweren dat de belasting van het eigen gewicht van bitumen tegels tot 8 kg / msup2, "de belasting van het daksysteem, muren en fundering vermindert" of " een dergelijke indicator vermindert de kosten van het versterken van de ondersteunende structuur van het dak, evenals vermindert de totale belasting van de fundering "? Sterk gezegd. Maar onder de gordelroos vereist het ook een continue kist, die ook niet uit de lucht is.

En tot slot lijkt deze berekening, ondanks de maximaal mogelijke compactheid en vereenvoudiging van de presentatie, erg lang, moeilijk en uiteindelijk onbegrijpelijk. Hier kan ik je niet helpen, ik zal nog een rekenvoorbeeld geven: wanneer een aap van tak naar tak springt in een tropisch bos, kan hij niet alleen de sprong berekenen, maar ook het draagvermogen van de tak beoordelen voor de tiende of zelfs honderdsten van een seconde. gewicht. En in 99 van de honderd gevallen, blijkt de berekening waar te zijn en de meeste fouten treden waarschijnlijk op omdat het onmogelijk is om rekening te houden met verborgen houtgebreken - rotten, scheuren, enz. Het meest verrassende hieraan is dat de aap geen idee heeft van de dynamische en schokbelastingen, invloed vliegsnelheid op de waarde van de schokbelasting, de afhankelijkheid van de waarde van het buigmoment op de afstand tussen de loop en het punt van landing en andere ingewikkeldheden van de mat. Ik denk dat de reden voor zulke unieke vermogens van apen in ervaring en natuurlijke selectie. Met empirie en intuïtie kunnen apen sterk genoeg takken kiezen voor een sprong, en degenen die dit slecht begrepen of ten onrechte vielen, vielen en braken, en daarom bleven er geen nakomelingen over die in staat waren om fouten te herhalen.

Mensen in sommige dingen lijken erg op apen, velen beschouwen ze zelfs als hun voorouders, maar onze voorouders bouwden hun huizen, gebruikten niet alleen ervaring, observatie en het vermogen om juiste conclusies te trekken, maar ook een centsysteem dat is ontworpen voor de groei van een bepaalde persoon. Het is waar dat tegenwoordig veel mensen die de wetten van de ondersteuning van materialen niet kennen, huizen bouwen, voor tienden of zelfs honderdsten van een seconde correct, op het niveau van intuïtie, het kiezen van de benodigde bouwmaterialen, optimaal truss-systeem, doorsnede van elementen en vele andere parameters, die meer dan één dag nodig kunnen hebben en doe het vrij succesvol. Het is mogelijk dat ergens in de subcortex al de nodige informatie hiervoor is beschermd tegen de tijd dat onze voorouders houten herenhuizen en tempels bouwden die meer dan 300 meter hoog waren. Zulke kennis is blijkbaar onvoldoende voor moderne mensen, sterk ontwikkeld, zou ik zelfs zeggen, de gepompte spier van de hersenen geeft geen rust, ik wil het aantal mogelijke fouten tot een minimum beperken. Bovendien vereist het gebruik van de hersenen meer en meer, omdat 2-5 keer de marge van kracht voor de normale werking van structuren niet nodig is. Het is waar dat tijd voor nauwkeurige berekeningen veel meer, soms zelfs geen dagen, maar weken kost, maar dit vereist niet veel fysieke inspanning en materiaalkosten, en uiteindelijk zal een juist berekend dak u vele decennia of misschien eeuwen trouw dienen. Ik denk dat je zult slagen en je zult je niet vergissen in de berekeningen.

Uiteraard eindigt de berekening van het truss-systeem daar niet, omdat het ten minste nog steeds nodig is om de dwarsdoorsnede van de steunpaal en de stijlen te selecteren met het geselecteerde ontwerpschema.

Hoe de spanten voor het dak te berekenen: het bepalen van de lengte, doorsnede en belasting van de spanten

Ontwerp en competente berekeningen van de elementen van de truss-structuur - de sleutel tot succes bij de constructie en de daaropvolgende bediening van het dak. Ze is verplicht om dapper weerstand te bieden aan een combinatie van tijdelijke en permanente belastingen, terwijl ze tegelijkertijd het gebouw zwaarder maakt.

Voor de berekening kunt u een van de vele programma's gebruiken die in het netwerk zijn vastgelegd, of alles handmatig doen. In beide gevallen is het echter noodzakelijk om duidelijk te weten hoe de dakspanten voor het dak moeten worden berekend om zich grondig voor te bereiden op de bouw.

inhoud

De bijzonderheden van de berekening van het vakwerkframe

Het spantsysteem bepaalt de configuratie- en sterktekarakteristieken van een schuin dak dat een aantal belangrijke functies vervult. Dit is een verantwoorde bouwschil en een belangrijk onderdeel van het architecturale ensemble. Daarom moet u bij het ontwerp en de berekeningen van dakspanten fouten vermijden en proberen tekortkomingen op te heffen.

In de regel worden bij de ontwikkeling van projecten verschillende opties overwogen waaruit de optimale oplossing wordt gekozen. Het kiezen van de beste optie betekent niet dat u een bepaald aantal projecten moet uitvoeren, nauwkeurige berekeningen voor elke moet uitvoeren en als gevolg daarvan de enige optie wilt.

Het verloop van het bepalen van de lengte, de installatiehelling, de dwarsdoorsnede van de spanten ligt in de nauwgezette selectie van de vorm van de structuur en afmetingen van het materiaal voor de constructie ervan.

In de formule voor het berekenen van het draagvermogen van een trussvoet worden bijvoorbeeld in eerste instantie de parameters van de dwarsdoorsnede van het materiaal dat het meest geschikt is voor de prijs ingevoerd. En als het resultaat niet voldoet aan de technische normen, verhoog of verlaag dan de grootte van het hout totdat ze voldoen aan de maximale compliantie.

Kantelzoekmethode

De definitie van de helling van de hellende structuur heeft architectonische en technische aspecten. Naast de proportionele configuratie, het meest geschikt voor de bouwstijl, moet een vlekkeloze oplossing rekening houden met:

  • Indicatoren voor sneeuwbelasting. In gebieden met zware regenval worden daken opgericht met een helling van 45º of meer. Sneeuwafzettingen blijven niet hangen op hellingen met een soortgelijke steilheid, waardoor de totale belasting op het dak stopt en de constructie als geheel aanzienlijk wordt verminderd.
  • Kenmerken van windbelasting. In gebieden met krachtige wind, kustgebieden, steppen en berggebieden, construeert u lage structuren met een gestroomlijnde vorm. De hellingssteilheid is daar meestal niet groter dan 30º. Bovendien voorkomt de wind de vorming van sneeuwafzettingen op de daken.
  • Massa en soort dakbedekking. Hoe groter het gewicht en hoe fijner de elementen van het dak, hoe steiler het vakwerkframe moet worden geconstrueerd. Het is dus noodzakelijk om de kans op lekkage door de voegen te verkleinen en het aandeel van de coating per horizontale projectie-eenheid van het dak te verminderen.

Om de optimale hellingshoek van spanten te kiezen, moet het project rekening houden met alle opgesomde vereisten. De steilheid van het toekomstige dak moet voldoen aan de klimatologische omstandigheden van het geselecteerde gebied en de technische gegevens van de dakbedekking.

Echte vastgoedeigenaren in de noordelijke windstille gebieden moeten bedacht worden dat het vergroten van de hoek van dakspanten het verbruik van materialen verhoogt. De constructie en plaatsing van het dak met een steilheid van 60 - 65º kost ongeveer anderhalf keer duurder dan de constructie van een constructie met een hoek van 45º.

In gebieden met frequente en sterke wind, moet men de helling niet te veel verminderen om te sparen. Overdreven hellende daken verliezen in architecturale termen en dragen niet altijd bij tot lagere kosten. In dergelijke gevallen is meestal versterking van isolatielagen vereist, wat, in tegenstelling tot de verwachtingen van de econoom, tot hogere bouwkosten leidt.

De helling van de spanten wordt uitgedrukt in graden, in procenten of in het formaat van dimensieloze eenheden, en toont de verhouding van de helft van de lengte van de overspanning tot de hoogte van de installatie van de nokbalk. Het is duidelijk dat de hoek tussen de plafondlijn en de hellinglijn in graden is uitgezet. Percentages worden zelden gebruikt vanwege de complexiteit van hun perceptie.

De meest gebruikelijke methode voor het aanwijzen van de hellingshoek van dakspanten, die zowel door ontwerpers van laagbouw als door bouwers worden gebruikt, is dimensieloze eenheden. Ze delen de verhouding van de lengte van de overspanningoverlap tot de hoogte van het dak. In de faciliteit is het het gemakkelijkst om het midden van de toekomstige gevelmuur te vinden en een verticale rail erin te plaatsen met een markering van de nokhoogte, dan de hoeken vanaf de rand van de oprit uit te stellen.

Berekening van de lengte van de trussvoet

De lengte van de spant bepaald na het selecteren van de hoek van het systeem. Beide waarden kunnen niet worden toegeschreven aan het aantal exacte waarden, aangezien Tijdens het berekenen van de belasting kunnen zowel de steilheid als de lengte van het spantbeen enigszins veranderen.

De belangrijkste parameters die van invloed zijn op de berekening van de lengte van spanten omvatten het type overhangende dakranden, volgens welke:

  1. De buitenste rand van de dakspanten is gelijk met het buitenoppervlak van de muur ingekort. Spanten in deze situatie vormen geen overkraging van de kroonlijst en beschermen de structuur tegen neerslag. Om de muren te beschermen, is een goot geïnstalleerd, bevestigd aan de dakrandplank die aan de eindrand van de spant is genageld.
  2. De spanten die gelijk met de muur zijn afgesneden, worden door de opvullers vergroot om een ​​overhangende gordijnlijn te vormen. Vulstoffen bevestigd aan de spanten met spijkers na de constructie van het dakspantframe.
  3. De spanten worden aanvankelijk op de overhang van de overhangrand geknipt. In het onderste segment van de trussbenen, gesneden in de vorm van een hoek. Voor de vorming van de sneden wijken de spanten van de onderkant af naar de breedte van de dakrand. Stekken zijn nodig om het ondersteunende gebied van spanten en voor de knooppunten van de apparaatondersteuning te vergroten.

Bij het berekenen van de lengte van trussbenen moet rekening worden gehouden met opties voor bevestiging van het dakframe aan de vermogensplaat, aan de bypass of aan de bovenste kroon van het blokhuis. Als de installatie van een dakspant gelijk met de externe contouren van het huis wordt opgevat, wordt de berekening uitgevoerd over de lengte van de bovenkant van de spant, rekening houdend met de grootte van de tand, als deze wordt gebruikt om de onderste kruising te vormen.

Als de dakspanten worden uitgesneden rekening houdend met de dakrand, dan wordt de lengte berekend langs de bovenrand van de dakspar met de overhang. Opgemerkt moet worden dat het gebruik van driehoekige snedes aanzienlijk het tempo van de constructie van het vakwerkframe versnelt, maar de elementen van het systeem verzwakt. Daarom wordt bij het berekenen van het draagvermogen van spanten met de gekozen hoek door stekken, een coëfficiënt van 0,8 toegepast.

De gemiddelde breedte van de dakrand draagt ​​een traditionele 55 cm, maar de variatie kan variëren van 10 tot 70 en meer. De projectie van de dakrand op het horizontale vlak wordt gebruikt in de berekeningen.

Er is een afhankelijkheid van de sterktekarakteristieken van het materiaal, op basis waarvan de fabrikant grenswaarden aanbeveelt. Leisteenfabrikanten adviseren bijvoorbeeld niet het dak op een afstand van meer dan 10 cm voorbij de contouren van muren te nemen, zodat de sneeuwmassa die zich ophoopt langs de overhang van het dak de rand van de dakrand niet kan beschadigen.

Het is niet gebruikelijk om steile daken uit te rusten met brede overstekken, ongeacht het materiaal, gordijnroeden niet breder dan 35-45 cm. In het geval van het ontwerpen van daken met dakranden, van 70 cm en meer, worden ze versterkt met extra steunpalen.

Hoe het draagvermogen te berekenen

Bij de constructie van trusskaders wordt gebruik gemaakt van gezaagd hout gemaakt van naaldhout. Geoogst hout of karton mag niet lager zijn dan het tweede leerjaar.

Spanten van schuine daken werken op het principe van gecomprimeerde, gebogen en gecomprimeerde elementen. Hout van een tweede kwaliteit gaat om met problemen van weerstand tegen samendrukken en buigen. Alleen als het structurele element onder spanning werkt, is het eerste leerjaar vereist.

Raftersystemen schikken vanaf een plank of een bar, selecteer ze met een veiligheidsmarge, geleid door de standaardafmetingen van het uitgebate hout.

Berekeningen van het draagvermogen van dakspanten worden uitgevoerd in twee toestanden, het is:

  • Berekend. Een toestand waarin de structuur wordt vernietigd als gevolg van de toegepaste belasting. Berekeningen worden uitgevoerd voor de totale belasting, inclusief het gewicht van de dakpan, de windbelasting, rekening houdend met de hoogte van het gebouw, de sneeuwmassa, rekening houdend met de helling van het dak.
  • Normatief. Een toestand waarin het truss-systeem buigt, maar de vernietiging van het systeem niet optreedt. Het is meestal onmogelijk om het dak in een dergelijke staat te bedienen, maar na het uitvoeren van reparatiewerkzaamheden is het redelijk geschikt voor verder gebruik.

In een vereenvoudigde berekeningsvariant is de tweede toestand 70% van de eerste waarde. ie om standaardindicatoren te verkrijgen, moeten de berekende waarden worden vermenigvuldigd met een factor 0,7.

Ladingen afhankelijk van de klimaatgegevens van het bouwgebied worden bepaald door de kaarten die zijn gekoppeld aan SP 20.13330.2011. De zoektocht naar regelgevende waarden op de kaarten is uiterst eenvoudig: u moet de plaats vinden waar uw stad, cottage-dorp of een andere dichtstbijzijnde nederzetting zich bevindt en u leest de gecalculeerde en gereguleerde waarde op de kaart.

Gemiddelde gegevens over sneeuw- en windbelastingen moeten worden aangepast aan de architectonische details van het huis. De waarde van de kaart moet bijvoorbeeld op de hellingen worden verdeeld volgens de windroos die voor het gebied is samengesteld. Hier krijg je een afdruk mee in de lokale weerservice.

Aan de loefzijde van het gebouw zal de sneeuwmassa veel kleiner zijn, dus het berekende cijfer wordt vermenigvuldigd met 0,75. Aan de lijzijde zullen zich sneeuwafzettingen ophopen, dus vermenigvuldigen ze hier met 1,25. Meestal, om het materiaal voor de constructie van het dak te verenigen, is het lijwaartse deel van de constructie geconstrueerd uit een dubbele plank en is het windwaartse deel aangebracht door de spanten van hun enkele plank.

Als het onduidelijk is welke van de skates aan de lijwaartse kant zal zijn, en die integendeel, is het beter om beide te vermenigvuldigen met 1,25. Veiligheidsfactor doet geen pijn, zo niet te veel verhoging van de kosten van hout.

Het berekende sneeuwgewicht dat door de kaart wordt aangegeven, wordt nog steeds aangepast afhankelijk van de steilheid van het dak. Met hellingen die onder een hoek van 60º zijn ingesteld, glijdt de sneeuw onmiddellijk en zonder enige vertraging weg. In de berekeningen voor dergelijke steile daken wordt de correctiefactor niet toegepast. Bij een lagere helling kan de sneeuw echter al blijven hangen, daarom wordt voor hellingen van 50º een additief gebruikt in de vorm van een coëfficiënt van 0,33 en voor 40º is het hetzelfde, maar al 0,66.

Windbelasting wordt op dezelfde manier bepaald door de bijbehorende kaart. Pas de waarde aan, afhankelijk van de klimatologische specificiteit van het gebied en de hoogte van het huis.

Om het draagvermogen van de hoofdelementen van het ontworpen truss-systeem te berekenen, is het nodig om de maximale belasting daarop te vinden door de tijd en constante waarden bij elkaar op te tellen. Niemand zal het dak versterken vóór een besneeuwde winter, hoewel het op de datsja beter zou zijn om veiligheidsverticale stutten op zolder te plaatsen.

Naast de sneeuwmassa en de aandrukkracht van de winden, moet rekening worden gehouden met het gewicht van alle elementen van de dakpans: de huls die over de spanten is geplaatst, het dak zelf, isolatie, intern bindmiddel, als het werd gebruikt. Het gewicht van damp- en waterdichtmakende films met membranen wordt meestal verwaarloosd.

Informatie over het gewicht van materialen gespecificeerd door de fabrikant in de technische paspoorten. Gegevens over de massa van de balk en het bord worden bij benadering genomen. Hoewel de massa van de kratten per meter projectie kan worden berekend met behulp van het feit dat een kubieke meter hout gemiddeld 500 - 550 kg / m3 weegt, en een vergelijkbaar volume van OSB of triplex van 600 tot 650 kg / m3.

De waarden van belastingen gegeven in SNiP zijn aangegeven in kg / m 2. Rafter neemt echter waar en houdt alleen de belasting vast die direct druk uitoefent op dit lineaire element. Om een ​​berekening te maken van de belasting op de spanten, wordt het stel natuurlijke tabelwaarden van belastingen en de massa van de dakpans vermenigvuldigd met de stap van het installeren van de dakspanten.

De waarde van de belasting gereduceerd tot lineaire parameters kan worden verminderd of verhoogd door de toonhoogte te veranderen - de afstand tussen de spanten. Door het gebied van verzamelen van de lading in te stellen, worden de optimale waarden bereikt in naam van de lange levensduur van het hellende dakframe.

De definitie van dwarsbalk

Rafterpoten van daken met verschillende steiltes voeren dubbelzinnig werk uit. Het buigmoment werkt op de spanten van platte constructies, en een extra compressiekracht wordt toegevoegd aan de analogons van steile systemen. Daarom wordt bij de berekeningen van het gedeelte van de spanten rekening gehouden met de helling van de hellingen.

Berekeningen voor constructies met een helling tot 30º

Alleen de buigspanning werkt op de dakspanten van de daken van de aangegeven steilheid. Ze worden berekend op het maximale buigmoment met de toepassing van alle soorten belasting. Bovendien is tijdelijk, d.w.z. Klimaatbelastingen worden gebruikt in berekeningen voor maximale prestaties.

In spanten hebben alleen steunen onder hun eigen randen, het punt van maximale buiging bevindt zich in het midden van de dakspantvoet. Als de spant op drie pilaren wordt gelegd en is samengesteld uit twee eenvoudige balken, dan vallen de momenten van maximale buiging in het midden van beide overspanningen.

Voor een stevige spant op drie pilaren, zal de maximale bocht in de buurt van de centrale pilaar liggen, maar sindsdien er is een steun onder de gebogen sectie, dan zal deze naar boven worden gericht, en niet zoals in de vorige gevallen naar beneden.

Voor normale bediening van truss-poten in het systeem, moet u twee regels volgen:

  • De inwendige spanning die in de spant wordt gevormd bij het buigen ten gevolge van de daarop uitgeoefende belasting, moet kleiner zijn dan de berekende waarde van de weerstand van het hout tegen buiging.
  • De afbuiging van het spantbeen moet kleiner zijn dan de genormaliseerde waarde van de afbuiging, die wordt bepaald door de verhouding L / 200, d.w.z. het element mag slechts eenhonderdste van zijn werkelijke lengte buigen.

Verdere berekeningen bestaan ​​uit de sequentiële selectie van de grootte van het spantbeen, dat als gevolg daarvan aan de gespecificeerde voorwaarden voldoet. Voor het berekenen van de doorsnede zijn er twee formules. Een ervan wordt gebruikt om de hoogte van het bord of hout te bepalen op een willekeurig gespecificeerde dikte. De tweede formule wordt gebruikt om de dikte op een willekeurig gespecificeerde hoogte te berekenen.

In de berekeningen is het niet nodig om beide formules te gebruiken, het is voldoende om er slechts één toe te passen. Het resultaat verkregen als resultaat van berekeningen wordt gecontroleerd door de eerste en tweede beperkende toestand. Als de berekende waarde met een indrukwekkende marge van sterkte uitkwam, kan een willekeurige indicator die in de formule wordt ingevoerd, worden verminderd om niet te veel te betalen voor het materiaal.

Als de berekende waarde van het buigmoment groter is dan L / 200, wordt een willekeurige waarde verhoogd. Selectie wordt uitgevoerd in overeenstemming met de standaardafmetingen van in de handel verkrijgbaar gezaagd hout. Dus selecteer de sectie tot, totdat je de beste optie hebt berekend en verkregen.

Overweeg een eenvoudig voorbeeld van berekeningen met de formule b = 6Wh². Stel dat h = 15 cm en W de verhouding M / R isMFD. De waarde van M wordt berekend met de formule g × L 2/8, waarbij g de totale belasting is, verticaal gericht op de voet van de dakspar en L de lengte is van de overspanning gelijk aan 4 m.

RMFD voor gezaagd naaldhout nemen we in overeenstemming met de technische normen van 130 kg / cm 2. Stel dat we de totale lading van tevoren hebben berekend, en het bleek gelijk te zijn aan 345 kg / m. vervolgens:

M = 345 kg / m × 16 m 2/8 = 690 kg / m

Om te vertalen in kg / cm verdeel het resultaat met 100, we krijgen 0.690 kg / cm.

W = 0,690 kg / cm / 130 kg / cm2 = 0,00531 cm

B = 6 x 0,00531 cm x 15 2 cm = 7,16 cm

We rond het resultaat zoals het zou moeten op een grote manier en we vinden dat voor de inrichting van de spanten, rekening houdend met de belasting gegeven in het voorbeeld, een balk van 150 x 75 mm nodig zal zijn.

We controleren het resultaat in beide toestanden en zorgen ervoor dat het materiaal met de door ons berekende doorsnede geschikt is voor ons. σ = 0,0036; f = 1,39

Voor daksystemen met een helling van meer dan 30º

Spanten van daken met een steilheid van meer dan 30º worden gedwongen om niet alleen buiging te weerstaan, maar ook de kracht die ze langs hun eigen as comprimeert. In dit geval moeten, naast het controleren van de buigweerstand die hierboven is beschreven en de grootste buiging, de spanten worden berekend door interne spanning.

ie acties worden op dezelfde manier uitgevoerd, maar de verificatieberekeningen zijn iets groter. Evenzo wordt een willekeurige hoogte of willekeurige dikte van het hout ingesteld, deze wordt gebruikt om de parameter van de tweede doorsnede te berekenen, en vervolgens wordt gecontroleerd of wordt voldaan aan de bovengenoemde drie specificaties, waaronder de druksterkte.

Indien nodig, bij het versterken van het draagvermogen van spanten, nemen willekeurige waarden die in de formules worden ingevoerd toe. Als de veiligheidsmarge groot genoeg is en de standaardafwijking de berekende waarde aanzienlijk overschrijdt, is het zinvol om opnieuw berekeningen uit te voeren, waarbij de hoogte of dikte van het materiaal wordt verminderd.

Het verzamelen van de initiële gegevens voor de productie van berekeningen helpt de tabel, die de algemeen geaccepteerde grootte van ons hout samenvat. Het helpt u bij het kiezen van de doorsnede en de lengte van de truss-poten voor de eerste berekeningen.

Video over de berekeningen rafter

De video toont duidelijk het principe van het uitvoeren van berekeningen voor de elementen van het daksysteem:

Het uitvoeren van berekeningen van het draagvermogen en de installatiehoek van de spanten is een belangrijk onderdeel van het ontwerp van het dakframe. Het proces is niet eenvoudig, maar het is noodzakelijk voor degenen die handmatige berekeningen uitvoeren en degenen die een berekeningsprogramma gebruiken om het te begrijpen. U moet weten waar u de tabelwaarden moet nemen en wat de berekende waarden geven.

Voorbeeldberekening van trussvoet

Geschatte maximale belasting op de voetsteunvoet (combinatie van constante plus sneeuw)

Geometrische schema Rafters

Diagrammen voor de berekening van truss-poten worden getoond in Fig. 3.2. Met een gangbreedte in assen = 3,4 m, de afstand tussen de lengteassen van de buiten- en binnenwanden.

De afstand tussen de assen van de power plate en de gesteente, rekening houdend met de bevestiging aan de as (= 0,2 m) m. We zetten de stut onder een hoek β = 45 ° (helling2 = 1). De helling van de spant is gelijk aan de helling van het dak i1 = i = 1/3 = 0,333.

Om de vereiste afmetingen voor de berekening te bepalen, kunt u het geometrische schema van de spanten tekenen om afstanden te meten met een liniaal. Als de mauerlat en de lezh zich op hetzelfde niveau bevinden, kunnen de trajecten van het spantbeen worden bepaald door de formules

Hoogten van knooppunten h1 = ik1l1 = 0,333 * 4,35 = 1,45 m; h2: = ik1l = 0.333 * 5.8 = 1.933 m. Hoogtemarkering: we nemen de bout 0.35 m onder het snijpunt van de assen van het spantbeen en de standaard h = h2- 0,35 (m) = 1,933 -0,35 = 1,583 m.

Inspanning in truss n spiegel

Rafterpoot werkt als een doorlopende bundel met drie overspanningen. Drawdowns van dragers kunnen de ondersteuningsmomenten in doorlopende liggers veranderen. Als we aannemen dat door de verzakkingen van de steun het buigmoment op nul gelijk is aan nul, dan kunnen we het scharnier conditioneel in de nulstand (boven de steun) snijden. Om het spantbeen met een zekere veiligheidsmarge te berekenen, beschouwen we het terugtrekken van de stut het referentiebuigmoment erover naar nul. Dan komt het ontwerp van de voet van de voet overeen met Fig. 3,2, c.

Buigmoment in truss

Om de stuwkracht in de bout te bepalen (vastdraaien), gaan we ervan uit dat de steunen op een zodanige manier doorbuigen dat het referentiepunt boven de steun M is.1 en boven de rekken, dat doe ik. Conventioneel zwenken we de scharnieren in de nulpuntlocaties en behandelen we het middengedeelte van de spanten als een boog met drie scharnieren en een spanwijdte lcp = 3,4 m. De stuwkracht in zo'n boog is

Verticale component van de stutreactie

Gebruik van het circuit van afb. 3.2.d, definiëren we de kracht in de beugel

Fig. 3.2. Regelingen voor de berekening van spanten

a-doorsnede van de zolder; b - diagram voor het bepalen van de geschatte lengte van het spantbeen; in - het schikkingsschema van een dakspantvoet; g - schema voor het bepalen van de stuwkracht in de bout; l - ook voor het schema met één langswand; 1 - mauerlat; 2 - liggen; 3 - run; 4 - trussvoet; 5 -bestendig; 6 - strut; 7 - bout (vastdraaien); 8 - strut; 9, 10-resistente staven; 11 - merrieveulen; 12 - pad.

Berekening van de trussvoet op basis van normale secties

Vereiste run weerstand

Door appl. M neem de breedte van de trussvoet b = 5 cm en zoek de vereiste sectiehoogte

Door appl. M pak het bordgedeelte van 5x20 cm.

Het is niet nodig om de afbuigingen van een truss-voet te controleren, aangezien deze zich in een kamer bevindt met beperkte toegang voor mensen.

Berekening van de trussbenen van de verbindingsplanken.

Aangezien de lengte van de truss-voet meer dan 6,5 m is, is het noodzakelijk om deze uit te voeren vanaf twee planken met een kruising in de schoot. Plaats het midden van de verbinding op de dragende plaats op de steun. Dan het buigmoment in de verbinding met de uittrekking van de stut M1 = 378,4 kN * cm.

De kruising wordt op dezelfde manier berekend als de kruising van runs. Neem de lengte van de overlapping lNahl= 1,5 m = 150 cm, nagels met diameter d = 4 mm = 0,4 cm en lengte lGuards = 100 mm.

De afstand tussen de assen van de spijkergewrichten

150-3 * 15 * 0,4 = 132 cm.

Inspanning waargenomen nagelverbinding

Geschatte lengte van knellende nagels rekening houdend met de genormaliseerde maximale opening tussen de platen δw = 2 mm met plaatdikte δD= 5,0 cm en de lengte van de punt van de nagel l, 5d

Bij de berekening van de verwarming (nagel) verbinding:

- dikte van het dikkere element c = δd= 5,0 cm

Zoek de verhouding a / s = 4.74 / 5.0 = 0.948

Door appl. T, we vinden de coëfficiënt k n = 0,36 kN / cm2.

Zoek de draagkracht van één naad van één nagel uit de voorwaarden:

- instorten in een dikker element

= 0,35 * 5 * 0,4 * 1 * 1 / 0,95 = 0,737 kN

- crumpling in een dunner element

= 0,36 * 4,74 * 0,4 * 1 * 1 / 0,95 = 0,718 kN

= (2,5 * 0,4 2 + 0,01 * 4,74 2) / 0,95 = 0,674 kN

Kies uit de vier waarden de kleinste T = 0,658 kN.

Controleer de mogelijkheid om vijf spijkers in één rij te installeren. Afstand tussen spijkers over houtnerf S2= 4d = 4 * 0.4 = 1.6 cm Afstand van de uiterste spijker tot de langsrand van het bord S3= 4d = 4 * 0,4 = 1,6 cm.

De hoogte van het spantbeen h = 20 cm moet passen

4S2+2S3 = 4 * 1,6 + 2 * 1,6 = 9,6 cm 0. Door appl. U vindt de overeenkomstige hoek α = 18,7 0 coëfficiënt kα= 0.95.

Bij de berekening van de messingverbinding is de dikte van het middelste element gelijk aan de breedte van de dakspantvoet met = 5 cm, de dikte van het extreme element - de breedte van de dwarsbalk a = 5 cm.

Bepaal het draagvermogen van één naad van één Nagel uit de voorwaarden:

- samenvouwen in het middelste element = 0,5 * 5 * 1,2 * 0,95 * 1 * 1 / 0,95 = 3,00 kN

- inklappen in het extreme element = 0.8 * 5 * 1.2 * 1 * 1 / 0.95 = 5.05 kN;

- nagle bend = (l, 8 * 1,2 2 + 0,02 * 5 2) / 0,95 = 3,17 kN

Kies uit de vier waarden de kleinste T = 3.00 kN.

Bepaal het vereiste aantal pluggen (bouten) wanneer het aantal naden nw= 2

Neem het aantal bouten nH= 3

Het is niet nodig om de doorsnede op sterkte te controleren, aangezien deze een grote veiligheidsmarge heeft.

4. VEILIGHEID VAN RUIMTELIJKE HARDHEID EN GEOMETRISCHE ONMOGELIJKHEID VAN GEBOUW

Hoe rafter voetberekeningen te maken, welke belastingen te overwegen

De berekening van het truss-systeem moet met de grootst mogelijke precisie gebeuren, geleid door de kenmerken van de bouwplaats, de geplande belasting op het dakspantenstelsel, de grootte en configuratie van het gebouw, evenals de materialen die worden gebruikt om het dak te bedekken. Dit artikel gaat in op de berekening van de lengte van de dakspanten.

Belastingen die spanten ervaren

Voor een hellend dak moet een sterk frame worden gemaakt, dat de ondersteunende structuur is. Zelfs tijdens het ontwerp moet de spantbeenpoot worden berekend om de lengte en dwarsdoorsnede van de elementen te bepalen die verantwoordelijk zijn voor de hoofdbelastingen.

Ladingen die continu werken, worden gecreëerd door de dakpans zelf, die uitwendig dakbedekkingsmateriaal, draaibaar materiaal, warmte, stoom en waterdicht materiaal, evenals de binnenbekleding van de zolder of zolder omvat. Deze belastingen omvatten ook het gewicht van verschillende objecten die op het dak worden geplaatst of worden bevestigd aan de binnenkant van het truss-systeem.

Variabele belastingen bestaan ​​uit stoten die worden gegenereerd door wind, neerslag en seismische activiteit. Dit geldt ook voor het gewicht van de persoon die in de toekomst reparaties, routineonderhoud of reiniging van het dak zal uitvoeren.

Berekening van de massa van de dakpans

Voordat u de lengte van de truss-poot berekent, moet u de massa van de dakpans berekenen. Om dit te doen, moet u een eenvoudige formule nemen waarmee u de massa's van één vierkante meter van alle lagen dakbedekkingsmaterialen moet toevoegen en het resultaat met 1,1 vermenigvuldigen - de correctiefactor, die de betrouwbaarheid van de structuur met 10% zal verbeteren.

Het blijkt dat de gebruikelijke berekening van de massa van het dak kan worden uitgedrukt als: (gewicht 1 m 2 omhulsel + gewicht 1 m 2 dakbedekking + gewicht 1 m 2 waterdichting coating + gewicht 1 m 2 isolatielaag) × 1,1 = massa dakpans, inclusief correctiefactor. Als u van plan bent een van de gemeenschappelijke dakbedekking te leggen, zal de belasting op het daksysteem niet hoger zijn dan 50 kg / m 2.

Als u een project met een enkel of dubbel dak maakt, volstaat het om alleen te vertrouwen op de massa van de dakpans, gelijk aan 50 kg / m 2. Volgens dit principe was het mogelijk om een ​​dakframe met verhoogde sterkte te bouwen, zodat het in de toekomst mogelijk was om het type dakbedekkingsmateriaal te veranderen zonder het dakspantsysteem opnieuw te berekenen.

Sneeuw- en windbelastingen bijvoorbeeld

De lengte van het dakspant moet zodanig worden gekozen dat het dak grote hoeveelheden sneeuw kan opvangen. De sneeuw zal op het dak drukken hoe sterker, hoe kleiner de helling die ze heeft. Als een bijna plat dak met een enkele spoed wordt opgericht, moet de dwarsdoorsnede van de dakspanten zo groot mogelijk zijn en moet hun stap zo klein mogelijk zijn. Als de helling van het dak minder dan 25º is, moet het bovendien systematisch worden gereinigd.

Alvorens de lengte van de spanten te berekenen, is het noodzakelijk de sneeuwbelasting te bepalen, waarvoor u de formule S = Sg × μ kunt gebruiken, waarbij:

  • Sg - de waarde van de sneeuwbedekking per 1 m 2, die is geselecteerd uit de tabellen van SNiP, en wordt bepaald door de regio waarin het huis wordt gebouwd;
  • μ is de correctiecoëfficiënt, die afhankelijk is van de hoek van het dak: voor een helling met een helling van maximaal 25 ° - 1,0; en voor de helling met hellingen van 25-60 ° - 0,7.

Voor hellingen met een hoek van ongeveer 60 ° wordt geen rekening gehouden met sneeuwbelasting.

Windbelastingen kunnen worden berekend met de formule W = Wo × k, waarbij:

  • Wo is de referentiewaarde van uw regio (te vinden in referentietabellen);
  • k - correctiefactor, die wordt bepaald door de hoogte van het gebouw en het type terrein - open type (veld, steppe of kust) of gesloten (bos, gebouw).

De afhankelijkheid van de lengte van de truss en dwarsdoorsnede

Bijvoorbeeld, de berekening van de truss-voet zal eenvoudiger zijn als je je voorstelt dat bijna het hele dak uit driehoeken bestaat. Met de lengte van de wanden van de structuur, de helling van de helling of de hoogte van de rand en met behulp van de stelling van Pythagoras, kunt u de lengte van de voet van de dakspant bepalen, van muur tot rand. Het resultaat moet het bedrag van de overhang van de dakrand toevoegen. Soms overhangen eaves maken door het installeren van merrieveulen - platen om de lengte van de spanten te vergroten. De lengte van de vullingen wordt ook toegevoegd aan de lengte van de dakspanten bij de berekening van het dakoppervlak - dit is nodig om de exacte hoeveelheid materiaal te verkrijgen die nodig is om de dakpans aan te brengen.

Om te begrijpen welke sectie een bord of een balk nodig heeft, moet je een speciale tabel met standaarden nemen, die de afhankelijkheden van parameters zoals dikte, lengte en stap van een voet van een dakspant aangeeft.

In de regel varieert de doorsnede van spanten van 40 × 150 mm tot 100 × 250 mm. Voordat u de lengte van de spanten bepaalt, moet u er rekening mee houden dat dit afhangt van de helling van de helling en de lengte van de overspanning tussen de tegenoverliggende wanden. Hoe groter de helling van de helling, hoe langer de spanten moeten zijn en daarom moet hun doorsnede ook voldoende zijn om de constructie de nodige sterkte te geven. Met deze benadering neemt de sneeuwbelasting af en kan de stap tussen de spanten ook worden verhoogd. Er moet ook aan worden herinnerd dat hoe kleiner de trede tussen de spanten is, hoe groter de belasting is die het spantbeen zal ondervinden.

Elke tovenaar die u om een ​​voorbeeld van het berekenen van spanten vraagt, zal u vertellen dat, om het dakframe zo sterk mogelijk te laten zijn, u rekening moet houden met de kenmerken van houten elementen en de dikte van metalen knopen.

Het dragende deel van het dak moet stijf genoeg zijn zodat het niet buigt vanwege belastingen. Defecten kunnen optreden als tijdens het ontwerp onregelmatige secties van de dakelementen en de installatiestap van de dakspanten werden geselecteerd. Als bleek dat de doorbuiging verscheen na de installatie van het dak, kunt u extra steunen installeren om de constructie stijver te maken. Wanneer de lengte van het spantbeen meer dan 4,5 m is, zonder de beugels te monteren, kan een afbuiging optreden bij gebruik van dakspanten van een sectie. Hiermee moet in elk geval rekening worden gehouden en moet worden bepaald hoe de lengte van de spant moet worden berekend.

In het algemeen, bepaald door de dikte van het hout, afgeweerd van de totale belasting op het dak. Hoe dikker het is, hoe sterker het dak zal zijn en u hoeft zich geen zorgen te maken over doorbuiging. Dit leidt echter tot een toename van de totale massa van het truss-systeem, daarom zal de belasting op de gehele constructie en fundering hoger zijn.

Bij de constructie van woonhuizen varieert de trede tussen de spanten van 60 tot 100 cm en wordt bepaald door:

  • geschatte lading;
  • doorsnede;
  • het type dakbedekking dat wordt gebruikt;
  • helling hellingen;
  • de breedte van de isolatielaag.

Het aantal geïnstalleerde truss-poten hangt voornamelijk af van de hoogte van hun installatie. Eerst wordt de noodzakelijke stap bepaald, waarna de lengte van de muur wordt gedeeld door de verkregen waarde, één wordt toegevoegd aan het resultaat en afgerond. Het resultaat van het delen van de lengte van de muur met het resulterende aantal zal de stap zijn tussen de spanten die we zoeken. Gezien de vereiste hoeveelheid spanten op één helling, moet rekening worden gehouden met de afstand tussen de assen van dakspanten.

Metalen truss-systemen

Bij het bouwen van een privé-huis om het truss-systeem van metaalresorts uiterst zeldzaam te gebruiken, omdat het metalen frame moet worden geïnstalleerd met behulp van lassen, en dit maakt het proces iets gecompliceerder. Uiteraard kan de constructie van het ontwerp worden uitgevoerd in productiefaciliteiten, maar in dit geval is het zonder de aanwezigheid van speciale apparatuur niet genoeg. Het project van een metalen dak moet met maximale nauwkeurigheid worden gemaakt met inachtneming van de exacte afmetingen van alle elementen, omdat het tijdens het opbouwen niet meer mogelijk is om ze op de gewenste afmetingen aan te brengen.

Metalen daksparren hebben veel voordelen. Tijdens bedrijf is er geen doorbuiging van de spanten, zelfs op grote overspanningen en zonder extra componenten te installeren om de duurzaamheid en betrouwbaarheid te verbeteren. Stalen spanten kunnen op overspanningen van meer dan 10 m worden gelegd, terwijl afbuiging niet optreedt onder de ontwerpbelastingen.

Houd bij het berekenen van het stalen truss-systeem rekening met het gewicht van het materiaal zelf, de belasting van de gehele constructie en fundering. De hoge sterkte van spanten uit een dergelijk materiaal, die het mogelijk maakt om de structuur niet te buigen, maakt het mogelijk om het aantal knopen te verminderen in vergelijking met elementen gemaakt van hout.

Daarnaast is het noodzakelijk om het stalen frame voor het dak te berekenen op basis van de gegevens over de sterkte van structurele elementen, bepaald door hun vorm en dikte. Overweeg ook de lengte van de overspanningen en de helling van de hellingen. Mauerlat stalen spanten moeten zorgvuldig aan de bovenkant van de muur worden bevestigd.

Het bovenstaande materiaal zal u toelaten om in detail te begrijpen hoe u de voet van de balk moet berekenen, zodat u in dit stadium eenvoudig al het constructiewerk kunt voltooien, en u zult uw eigen voorbeeld hebben van het berekenen van het truss-systeem.