Výpočet střešního vazníku: zatížení, nosníky, průřezy (příklad)

Výpočet krokvového systému je jednou z nejdůležitějších fází při návrhu střechy a budovy jako celku. Sebemenší chyby nebo nedostatky v tomto procesu mohou v konečném důsledku vést k deformaci nebo zničení střechy a celé konstrukce. Proto konstrukci a plánování rámu obvykle provádějí odborníci, kteří mají speciální vybavení, vzorce pro výpočty, vlastní zkušenosti a počítačové programy, které společně eliminují možnost chyby.

Krokvový systém si můžete postavit vlastníma rukama, pokud prostudujete všechny fáze od výběru materiálů až po určení úrovně zatížení, které stavební konstrukce vydrží. Časově nejnáročnější část je praktická, ale příprava na ni není snadný úkol.

Výběr krokví a přípravná fáze

Než začnete studovat speciální vzorce a provádět výpočty, musíte se rozhodnout o konfiguraci budoucí střechy a vybrat materiály. Při výpočtu zatížení na krokve a na

založení budovy, měli byste přesně vypočítat hmotnost následujících prvků:

• Střešní krytina se spojovacími prvky;

• Prvky střešního koláče;

• Vnitřní obložení podkroví;

• Další prvky;

• Systémy krokví.

Pokud se plánuje stavba štítového, valbového, lomeného nebo jednodílného krokvového systému z řeziva, bude celková hmotnost všech jeho prvků (nohy krokví, vaznice, trámy, vzpěry atd.) záviset nejen na průřezu paprsku, ale také na hustotě dřeva a procentu jeho vlhkosti.

Pro střešní nosné prvky se doporučuje volit jehličnaté dřevo s vlhkostí nejvýše 18 %. Celkovou hmotnost konstrukce lze vypočítat na základě údajů uvedených v tabulce a po předchozím výpočtu průřezu prvků a rozteče mezi nimi.

Při výpočtu zatížení krokví a základů se berou v úvahu také účinky přírodních jevů a vnějších faktorů na střechu:

• Atmosférické jevy (vítr, sněhová zátěž, vliv srážek);

• Opravy nebo preventivní pokrývačské práce (hmotnost osob, zařízení a materiálů).

• Stupeň přirozeného vlivu na střechu závisí na jejím sklonu a klimatických charakteristikách regionu.

Výpočty všech očekávaných zatížení se provádějí pomocí dat SNiP. Pomocí těchto zdrojů můžete vybrat optimální sklon budoucího sklonu střechy, který závisí na materiálech a očekávaném zatížení. Sklon svahu a nátěrový materiál umožňují určit požadované rozměry všech prvků obsažených v systému krokví a vypočítat rozteč mezi podpěrami. Po vytvoření podrobného diagramu rámu můžete před stavbou upravit určité parametry.

Rozteč mezi krokvemi závisí také na šířce izolačního materiálu. Pro správnou instalaci střešního koláče by měla být o něco užší než samotná izolace.

Principy výpočtu rámu

Krokvový systém valbové, sedlové, šikmé nebo šikmé střechy musí být velmi tuhý a přispívat k rovnoměrnému rozložení očekávaného zatížení na stěny a základy.

Výpočet se provádí sečtením všech typů zatížení (dočasných i trvalých) se zavedením korekčního faktoru, který umožňuje zvýšit pevnost rámové konstrukce: faktor 1,1 umožňuje zvýšit pevnost nosné konstrukce. struktura střechy o 10% a faktor 1,4 – o 40%.

Při provádění výpočtů pro střechu jakéhokoli typu je velmi důležité vzít v úvahu propojení sklonu střechy a zvoleného materiálu a také spojení mezi instalačním sklonem noh krokví a jejich průřezem.

Střešní materiál ovlivňuje budoucí úhel sklonu, který zase určuje délku krokví, a tedy jejich hmotnost.

Návrh střechy musí být proveden na základě tabulek z referenčních knih, kde již byly provedeny všechny výpočty a jsou uvedeny rozměry rámu. Úroveň zatížení krokví závisí na rozteči mezi nimi a na celkovém zatížení povrchu střechy.

Při výpočtu by měla být zatížení sečtena, počínaje hmotností čtverce. metr střešního koláče vynásobený celkovou plochou.

Přibližný příklad výpočtu hmotnosti čtverečního metru střešního koláče pro ondulin:

• Ondulin – 3 kg;
• Polymer-bitumenová hydroizolace – 5 kg;
• Čedičová vlna – 10 kg;
• Opláštění prken – 15 kg.

Pokud sečtete hmotnost všech prvků střešního koláče, 33 kg. Pro zvýšení tuhosti a zvýšení úrovně pevnosti střechy se doporučuje vynásobit výsledek 1,1 (korekční faktor). Výsledkem je 34,1 kg střešní krytiny na metr čtvereční krytiny. S celkovou plochou střechy například 100 m341. m, jeho celková hmotnost bude XNUMX kg.

Zatížení větrem se musí vypočítat na základě mapy síly větru v každém regionu. Ukazatel určený z mapy se vynásobí korekčním faktorem, který přímo závisí na výšce budovy a typu terénu.

Zatížení sněhem se vypočítává pomocí mapy hmotnosti sněhové pokrývky, rozdělené podle regionů.. Zatížení sněhem se vypočítá vynásobením hmotnosti sněhové pokrývky korekčním faktorem v závislosti na sklonu střechy.

Tabulka ukazuje průměrné množství srážek ve formě sněhu v regionech Ruské federace.

Střecha podkrovní

Pro šikmou střechu je nejjednodušší vypočítat. Nejprve musíte určit úhel sklonu, který závisí nejen na střešním materiálu, ale také na dalších faktorech:

• Se sklonem do 30 stupňů by měla být odolnější, protože s plošším sklonem střechy se zvyšuje úroveň zatížení sněhem a je potřeba pravidelné čištění sněhu.

• Pokud sklon dosáhne 60 stupňů a více, je taková střecha vystavena vysokému zatížení větrnými vlivy.

Pro zajištění požadovaného sklonu musí být správný výškový rozdíl stěn - podpěr. Montážní rozteč krokví a jejich průřez se vypočítá s přihlédnutím k hmotnosti vnější krytiny.

Krokvový systém může mít různou konstrukční složitost, která závisí na délce pokrytí:

• Pokud je rozpětí krátké, berou se v úvahu pouze nohy krokví.

• Pokud je délka rozpětí, které je třeba zakrýt, od 4,5 do 6,5 m, je nutná instalace vzpěr ve spodní části svahu.

• Rozpětí větší než 6,5 m vyžaduje instalaci svislých sloupků.

• Instalace nosných prvků systému krokví pro velká rozpětí je nezbytná, aby se zabránilo prohýbání střechy při zatížení.

Dále se dozvíte více o tom, jak nainstalovat šikmou střechu vlastníma rukama.

Vypočítáme rám pro střechu se dvěma sklony

• Závěsné krokve jsou spojeny dlouhými propojkami pro zajištění tuhosti a práce v ohybu a stlačení. Přenášejí rázovou zátěž na stěny.

• Vrstvená konstrukce spočívá na hřebenovém nosníku nebo vaznici, která je instalována na regálech. Vrstvené krokve pracují v ohybu.

Typ krokvového systému ovlivňuje výběr průřezu nosníku pro vytvoření podpor.

Pokud se plánuje konstrukce sedlové střechy se střešními okny, komíny, balkony, větráním a dalšími komunikacemi, mělo by být jejich umístění předem stanoveno.

Po vypracování projektu, pokud jsou provedeny změny, bude nutné jej přepočítat.

Správnost počítání podpěr sedlové střechy je ovlivněna jejím tvarem, jakož i počtem a přítomností složitých zlomených prvků. Pro správný výpočet jeho plochy je nutné rozdělit její plochu na její složky. Když se to provede pro jednotlivé prvky, výsledná data se sečtou.

Všechny výpočty jsou založeny na základních matematických vzorcích.

Při výpočtu plochy střechy se berou v úvahu následující body:

• Firewall stěny, převisy, parapety.

• Detailní plán budoucí střechy.

• Vlastnosti a specifika střešního materiálu.

• Pokud je na střechu zvolen válcovaný materiál nebo tašky, délka sklonu se zmenší o 700 mm.

• Přesná délka svahu je určena body krajní části převisu okapu a spodní části hřebenového trámu.

• Při výpočtu se neberou v úvahu okna, komínové potrubí, ventilační otvory a další komunikace.

Sklon je určen vynásobením každého z jeho prvků kosinusem úhlu sklonu podél převisů okapu.

Stanovení parametrů prvků valbové střechy

Při zařizování byste si měli uvědomit některé jeho vlastnosti. Krokvový systém valbové střechy zahrnuje nosné diagonální prvky, jejichž výpočet průřezu a sklonu je důležité správně provést.

Spolehlivost nosného rámu závisí na správném výběru a instalaci šikmých krokví.

Tento design může mít buď vrstvené nebo závěsné krokve, v závislosti na celkové ploše. Průřez a nosnost pomocných prvků systému se vypočítá na základě předpokládaného zatížení střechy. Po všech nezbytných předběžných výpočtech je celý systém přepočítán, kde je zohledněna hmotnost koláče střešní krytiny a vnější krytiny.

Rozbitá a půdní konstrukce

I ve fázi vypracování projektu je důležité zahrnout vlastnosti systému krokví:

• Úhel sklonu svahů;

• Geometrický tvar střechy;

• Obecné rozměry;

• Geometrické parametry.

Trvanlivost konstrukce závisí především na nosnosti nosných nosníků, protože krokvové moduly horní části střechy a spodní krokve jsou instalovány na stojanech nosného rámu. Prvky, jako jsou vazby, jsou základem pro instalaci stropu podkroví a spojují krokve.

Výpočet nosné konstrukce se provádí s ohledem na sklon spodních a horních krokví, jakož i typ střešního materiálu, hmotnost střešního koláče a očekávané zatížení.

Užitečné programy

Při provádění celé řady prací s vlastními rukama na instalaci a instalaci krokví budete muset trochu prostudovat některé aspekty. Pro usnadnění výpočtu krokvového systému tak, aby odpovídal požadavkům a normám, vám pomohou tyto profesionální programy: AutoCAD a 3D Max. Program Arkon je jednodušší, má také kalkulačku pro výpočet krokví (řezů, délek).

Online kalkulačky jsou praktičtější, není třeba je stahovat a instalovat. představují tabulku, do které je potřeba zadat parametry budoucí střechy. Níže je zjednodušená verze kalkulačky využívající excelovou tabulku.

Zde si můžete stáhnout bezplatný program.

Po prostudování všech složitostí a přístupů k tak nemožnému úkolu na první pohled, jako je výpočet systému střešních krokví, můžete provést výpočet ručně. K tomu je nutné vzít v úvahu všechny parametry od hmotnosti střešního materiálu a očekávaných zatížení až po průřez krokví a sklon střechy.

Při konstrukci nejjednodušší konstrukce s jedním stoupáním je důležité správně vypočítat výškový rozdíl nosných protilehlých stěn, které slouží jako podpora pro krokve. Při sestavování plánu pro sedlovou střechu je nutné jasně určit, jaký typ systému krokví bude použit. A složitější střešní konstrukce vyžadují použití speciálních programů pro výpočet podpůrných modulů nebo asistenci profesionálních pokrývačů.