O sistema de rafter é um elemento integral de qualquer telhado. Sua principal tarefa é manter a torta de cobertura e confrontar cargas externas. O desenho do sistema de rafter depende de muitos fatores, variando do peso do próprio telhado, terminando com condições climáticas do terreno. Seu cálculo correto determina a durabilidade do projeto e conforto dos residentes em casa. Neste artigo, falaremos em calcular o sistema de telhado de rafting.

Materiais para construção

Para construir um sistema de rafter de alta qualidade, deve ser lembrado que esta estrutura de engenharia deve proteger o edifício da exposição ambiental por muitos anos. É por isso que o material de construção deve ser o mais forte possível e durável. Ao mesmo tempo, o "esqueleto" do telhado deve ter relativa facilidade para não aumentar as cargas já fortes.

O material ideal e mais comum para a construção do sistema de rafter é uma árvore. Com o devido processo, é capaz de ouvir várias décadas, e com uma adequada instalação de torta de cobertura (hidro e vaporizolação), tal telhado pode simultane de 70 a 100 anos sem revisão.

As vantagens das vigas de madeira:

1. Fácil de fabricar.
2. Instalação fácil.
3. A possibilidade de ajustar vigas no local de instalação.
4. Baixo custo.

Em comparação com sistemas reforçados de concreto ou metal de metal, a árvore vence em todos os aspectos.

Fixadores para o sistema de raft

Para transmitir estabilidade e fortaleza, os elementos do sistema de rafter são apertados com vários fixadores - parafusos, auto-estacas, unhas, braçadeiras e suportes. Muitos especialistas preferem não usar pregos ou aplicá-los em quantidades mínimas, uma vez que tal tipo de conexão é menos durável. Ao construir um "esqueleto" do telhado, a confiabilidade e a durabilidade são muito importantes, mesmo nos detalhes menores, e já que a madeira é típica com o tempo para morrer, então lugares ligados por unhas começam a quebrar e precisar ser reparado.

Além disso, especialistas em carrinhos não recomendam usar conexões aparafusadas, uma vez que precisam de buracos especiais para eles. Esses buracos reduzem a estabilidade e a força de todo o projeto.

O prendedor mais confiável para conectar com rafted entre si é suportes e braçadeiras. Além disso, muitas empresas oferecem aos serviços de fabricação de um esqueleto de rafter em condições industriais, proporcionando uma garantia de longo prazo para o cliente. Como regra, para a conexão, os fixadores são usados \u200b\u200blá, que fixam firmemente as vigas e aumentam a estabilidade de todo o projeto.

Cargas no telhado

Nenhuma casa é impossível construir sem uma fundação, caso contrário, ele apenas justificará. A Fundação mantém as paredes da casa da casa, distribui a carga e não permite que o prédio se mova ou caia no chão. O sistema de rafting é uma "base" para torta de cobertura, e sem ela a construção do telhado é inaceitável. Dependendo do que os materiais serão coberturas (isolamento térmico, impermeabilização, revestimento externo) depende da força do "esqueleto".

Além disso, a natureza do design também afeta a natureza do projeto, por exemplo, o cálculo do sistema de rafter do telhado de dois graços não é adequado no caso da construção de um telhado de quatro peças ou sótão. Portanto, a princípio, um desenho preliminar da casa deve ser feito e apenas proceder aos cálculos.

E se tudo dependesse de preferências pessoais e idéias de designer, seria muito mais fácil, mas uma influência não apenas o peso e a forma do bolo de cobertura afeta o sistema de rafter. Há uma série de cargas que não dependem dos seres humanos.

Condicionalmente todos os tipos de cargas no sistema de rafter podem ser divididos em três categorias:

1. Cargas permanentes - a permanentes incluem o peso do teto, sobreposição, caixas e todos os componentes do bolo. Além disso, se algum equipamento estiver instalado no telhado, ou você planeja fazer um telhado plano explorado, telhado verde, deve ser considerado.
2. Temporária - essas cargas incluem o peso da neve caindo no inverno, folhagem de outono caída, água da chuva, etc. Esta categoria depende diretamente da zona climática. Então, se você construir uma casa no sul, onde praticamente não há neve, a carga será menor do que se você fosse construído uma casa no norte do país, onde uma camada de neve de metade do telhado pode se acumular no telhado .
3. Específico - sob esta categoria são casas alojadas construídas em regiões sismicamente perigosas, zonas de emergência regular de ventos de furacão, tornado, etc. O sistema de charter nestes casos deve ter uma margem de força adicional.

Para calcular corretamente o sistema de rafter, você deve considerar todos os detalhes e fatores menores que afetam o telhado. Portanto, consideramos mais detalhadamente a lista completa de cargas.

Carregando a neve no telhado

Todas as cargas, incluindo a neve, são calculadas por fórmulas especiais. Nós daremos um simples e "rápido" dos existentes. Imediatamente, deve-se notar que hoje na Internet você pode encontrar calculadoras ou programas on-line especiais para calcular quaisquer tipos de cargas de telhados, levando em conta a localização da casa no mapa.

Então, para calcular a carga de neve, use a fórmula: s \u003d μ * sg

S - dados de carga de neve medidos em kg / kv. M para encontrar, μ é um coeficiente que é determinado pela inclinação do telhado, SG é uma carga de neve em kg / sq. M, que é característico de uma determinada região do país, α (alfa) - o valor indicando a inclinação do telhado e expressa em graus.

Para aprender um viés exemplar do telhado, divida sua altura (H) a ½ abrangente (L). Os resultados podem ser visualizados na tabela abaixo.

Se a inclinação do telhado for 30 ° ou menos, então μ será igual a 1, com α a 60 ° ou mais μ \u003d 0.

Suponha, 30 ° \u003cα \u003c60 °, depois μ \u003d 0,033 · (60-α).

Para descobrir a característica da carga de neve SG da região selecionada, use o aplicativo Snip 2.01.07-85 ou dê uma olhada no roteiro da Federação Russa.

O mapa mostra distritos de 1 a 8 e a carga de neve para cada uma delas em kg / sq. M (quanto maior quanto maior o número, quanto mais perto do norte do país há uma região, portanto, a carga de neve é \u200b\u200bmais forte):

• 1 - 80 kg / sq. m;
• 2 - 120 kg / metros quadrados. m;
• 3 - 180 kg / kv. m;
• 4 - 240 kg / kV. m;
• 5 - 320 kg / kV. m;
• 6-400 kg / sq. m;
• 7-480 kg / sq. m;
• 8 - 560 kg / kV. m.

Vamos calcular a carga máxima permitida de neve no telhado da casa, que é na aldeia de Babenki na região de Ivanovo. A altura do telhado é de 2,5 m, e o comprimento do vão é de 7 m.

Se você olhar para o mapa, você pode calcular a peculiar carga de neve nominal para esta região, ou seja, SG. Para a região N ° 4, que é de 240 kg / kV. m.

Agora é necessário encontrar α (o ângulo de inclinação a), dividindo a altura do telhado em ½ do intervalo: 2,5 / 3,5 \u003d 0,714. Agora, a tabela é fácil de determinar que α \u003d 36 °.

Daqui resulta que 30 ° \u003cα \u003c60 °, por conseguinte, para calcular μ, usamos a fórmula μ \u003d 0,033 * (60-α). Desde α \u003d 36 °, então o cálculo aspecto da seguinte forma: 0,033 * (60-36) \u003d 0,79.

Agora temos todos os dados, a fim de calcular a carga máxima de neve: 240 * 0,79 \u003d 189 kg / kV. m.

Carga de vento no telhado

Se você construir um teto legal com uma maior inclinação de 30 °, em seguida, por causa do grande sailiness, o vento vai colocar muito de lado, eo teto vai experimentar cargas graves. Com uma cobertura de um patim de até 30 °, o levantamento força aerodinâmica será envolvida - o vento vai montar o telhado, a criação de turbulência sob a pia, como um resultado de que o telhado vai tentar retirar. É por tal princípio que os aviões trabalhar.

Recorte 2.01.07-85 ofertas uma fórmula para calcular o valor da carga do vento média no nível acima da superfície do solo (Z): WM \u003d WO * K * C, onde WM é uma carga de vento, WO - vento pressão peculiar uma ou outra região do país (pressão regulamentar), K é um coeficiente que tem em conta as alterações da pressão do vento, dependendo da altura acima do nível do solo.

Você pode ver a pressão do vento normativa em um mapa especial abaixo ou no apêndice 5 snip 2.01.07-85.

O coeficiente de mudanças na pressão do vento em altura (K) está listado na tabela e dependem não apenas da altura da estrutura, mas também sobre as características da zona e a paisagem.

A letra C será posteriormente indicada pelo coeficiente de força aerodinâmica, dependendo da configuração da casa e do próprio telhado. Ela pode variar de -1,8 (o telhado está tentando "descolar") para 0,8 (o vento dá grande para os mesmos lados do teto alto e tenta derrubá-lo). Desde que nós usamos um cálculo simplificado como um exemplo, será de 0,8.

Conselhos úteis: Desde a força do vento, que busca ou inclina ou arrebatem o telhado, pode atingir poder impressionante, a parte inferior de cada um dos pés de rafter deve ser anexada à parede ou matriz. Pode ser feito qualquer coisa, por exemplo, suavizado no calor do fio de aço 5-6 mm de diâmetro. Parafuse cada perna com um fio macio para as lajes de sobreposição ou matrizes.

Com base em como o vento pode afetar o telhado, sugere uma saída lógica - do que o telhado é mais difícil, melhor. O telhado pesado será mais difícil de derrubar ou arrancar do rafício, mas o aumento do peso do telhado deve implicar o fortalecimento do sistema de construção.

Por exemplo, faremos cálculo do sistema de cafra do telhado do sótão, que está localizado a 6 m do solo, e o ângulo da encosta é de 36 °. O edifício é tudo na mesma aldeia de Babenki.

A julgar pelo mapa da carga de vento nominal, WO \u003d 30 kg / kv. m.

Como não há edifícios na aldeia acima de 10 m, então k \u003d 1,0

Com o valor do coeficiente de efeito aerodinâmico +0.8, calculamos a carga média de vento pela fórmula: WM \u003d 30 * 1,0 * 0,8 \u003d 24 kg / kv. m.

É útil saber: se o vento soprar no final do nosso telhado, então a força de arrecadação afetará sua borda com capacidade para até 33,6 kg / sq. m.

Peso da torta de cobertura

Este fator refere-se à categoria de cargas permanentes e não depende da localização da casa, e sobre quais materiais foram usados \u200b\u200bpara a construção do telhado.

Cada cobertura de cobertura tem seu próprio peso permanente:

• slate pesa de 10 a 15 kg / metros quadrados. m Dependendo da espessura e qualidade;
• slate betuminoso (ondulin) pesa e tem uma carga de 4 a 6 kg / sq. m;
• ceramoculepice - de 35 a 50 kg / metros quadrados. m;
• telha de cimento - de 40 a 50 kg / kv. m;
• telha betuminosa - de 8 a 12 kg / kv. com;
• perfil Assoalho e telha de metal são os mais leves - aproximadamente 4-5 kg \u200b\u200b/ sq. m.

Devemos considerar o peso de cada material usado na construção do bolo, incluindo o piso de rascunho, a caixa e o sistema de raft. Então, o piso de rascunho geralmente pesa não mais do que 20 kg / sq. m, Doom - de 8 a 10 kg e um sistema de cauda de madeira - 15-20 kg / metros quadrados. m.

Para calcular a carga final no sistema, você deve adicionar todos os dados acima.

É útil saber: a maioria dos vendedores de materiais de cobertura faz uma ênfase na cobertura extremamente baixa pesando, argumentando que esta é uma das suas principais vantagens, elas dizem, facilidade garantem instalação conveniente, poupança durante o transporte e reduzindo os gastos de madeira para o sistema solo. Na verdade, a situação é exatamente o material oposto, e as telhados leves podem jogar contra o cliente. Para refutar os argumentos dos vendedores, faça o cálculo do sistema de cafra do telhado do quadril usando diferentes materiais de cobertura.

Para começar, pegue o pior material da lista de cimento acima. Ela cobrirá nossa casa na região de Ivanovo na aldeia de Babenki.

Nós já sabemos que a carga de neve para esta região é de 189 kg / sq. m, o vento tem uma carga de 24 kg / sq. m, a telha de cimento do peso de 50 kg / sq. m, Doomle - 20 kg, o sistema de rafter também será o máximo de 20 kg. Depois de criar todos os dados, obtemos uma carga total no sistema de rafter de 303 kg / kv. m.

Se você pegar o material de cobertura mais fácil - telha metálica, depois com seu peso e cargas semelhantes, característica do clima na aldeia de Babenki, a carga na cajada será de 258 kg / sq. m.

Diferenças nas cargas calculadas constituem apenas 15%, portanto, não pode haver discurso sobre qualquer economia significativa na madeira serrada. Além disso, no capítulo da carga do vento, descobrimos que quanto mais o telhado é, mais difícil o vento atrapalhará sua integridade.

Agora que lidamos com como calcular a carga total em 1 metros quadrados. M Telhados, você pode prosseguir para o cálculo do próprio sistema rápido.

Cálculo do sistema de rafter

Como o sistema de rafter é um "esqueleto", consistindo de elementos individuais, então para determinar a carga total, é necessário descobrir qual carga está experimentando cada um dos elementos - rafting pernas.

Para fazer isso, ele deve ser encontrado uma carga distribuída em um metro de 1 linha de cada rafter por fórmula: QR \u003d A * Q, onde QR é uma carga distribuída no medidor padrão de cada elemento (medido em kg / sq. M ), Q é uma carga total para 1 kV. M Telhados, a - Distância em metros entre as vigas (etapa rafted).

Em seguida, você deve encontrar o enredo de trabalho máximo de trabalho no pé de rafter (mostrado na figura):

Para selecionar corretamente o material para o fabrico do sistema de rafter, use a tabela de tamanhos da tabela:

Para calcular a secção transversal da viga definida arbitrariamente a sua largura, de acordo com as dimensões nominais, e encontrar a altura de uma das seguintes fórmulas de acordo com uma das fórmulas seguintes:

• H ≥ 8,6 * LMAX * SQRT (QR / (B * RIPs)), quando o telhado está inclinado, de 30 ° ou menos;
• H ≥ 9,5 · · LMAX SQRT (QR / (B · RIPs)), quando o telhado está incidência de 30 ° ou mais.

Aqui H é a altura da secção e é medido em centímetros, Lmax é o máximo porção da viga (medida em m) de comprimento de trabalho, QR é uma carga sobre um Phenon H da Rafael (medida em kg / m), B é uma sequência de largura, SQRT. raiz, e RIZG é a resistência de flexão a árvore (medida em kg / sq. M. cm). Ao mesmo tempo, cada raça de madeira tem a sua própria RIZG. Uma vez que é mais frequentemente usado para a construção de vigas, isto é de 140 kg / sq. cm (um grau), 130 kg / kV. cm (2 graus) e 85 kg / kV. cm (3 graus).

A deflexão madeira nominable sob carga de todo o telhado não pode ser maior do que o valor de L / 200 (L é o comprimento do segmento de trabalho em cm). Verifique se os corresponde grau de desvio à norma, fornecendo a lealdade de desigualdade:

3125 * QR * (LMAX) ³ / (b * h³) ≤ 1

Recorde-se que B e H representa a largura e a altura da secção, respectivamente (medido em cm). Se a desigualdade não é respeitada, esses dois indicadores deve ser aumentada.

Por exemplo, vamos calcular o sistema de viga na casa localizado na região de Ivanovo com uma inclinação do telhado de 36 ° (α), um passo de 0,8 m rafted (A), o máximo do segmento de 2,8 m (LMAX) de trabalho longo. Uma vez que foi utilizado um grau de pinho, em seguida, RIZG será 140 kg / sq. Veja como telhados, fizemos uma telha de cimento pesado e confiável, com uma carga de 50 kg / m². m.

Nós já sabemos a carga total por metro quadrado. m de tais telhado um - é igual a 303 kg / sq. M (Q). Agora você pode encontrar uma carga distribuída por 1 Raman M de cada elemento do sistema: QR \u003d A * Q;

QR \u003d 0,8 * 303 \u003d 242 kg / m.

Suponhamos que a largura do quadro por um pé viga é de 5 cm, respectivamente, a largura da secção de cálculo será igual a 5 cm. Uma vez que a inclinação do telhado for superior a 30 °, seleccionar a fórmula H ≥ 9,5 * LMAX * SQRT (Code / B * RIPs), que substituem os valores e obtemos H ≥ 9,5 * 2,8 * SQRT (242/5 * 140).

H ≥15.6 cm.

Tomando vantagem da tabela acima, podemos seleccionar o tabuleiro com a secção transversal mais adequado - a sua altura será de 17,5 cm, e a largura é de 5 cm.

Agora resta verificar se a magnitude da deflexão corresponde à norma. Nós substituímos os valores na desigualdade 3125 · qr * (Lmax) ³ / b * h³ ≤ 1 e obtemos 3125 * 242 * (2,8) ³ / 5 * (17,5) ³ \u003d 0,61. Desde 0,61 é inferior a 1, em seguida, a seção transversal da viga escolhemos verdade.

Vamos resumir: Em nossa casa, é necessário instalar vigas com uma largura de 5 cm, 17,5 cm de altura a cada 0,8 m.

Como você já fez para ter certeza, para realizar um cálculo competente, é necessário operar com muitos valores e saber com precisão o peso dos materiais, várias cargas, condições climáticas, etc. Se você não tiver certeza sobre suas habilidades, é melhor atrair um especialista, pois não vale a pena economizar uma questão tão importante. Em particular, se estamos falando de estruturas complexas - o cálculo do sistema de rafter do recém-chegado de quatro páginas será extremamente difícil. Felizmente, hoje você pode usar programas automáticos que permitam inconfundivelmente calcular os dados necessários. Por exemplo, o programa ARCON goza de muitos rointers profissionais para acelerar o processo de trabalho e evitar erros.

Finalmente, sugerimos que você se familiarize com o material de vídeo de treinamento para a instalação de um sistema de rafitter: