Sistemul de rafturi este un element integrat al oricărui acoperiș. Sarcina sa principală este de a menține plăcile de acoperiș și de a se confrunta cu încărcături externe. Designul sistemului de rafturi depinde de mulți factori, de la greutatea acoperișului în sine, terminând cu condițiile climatice ale terenului. Calculul său corect determină durabilitatea proiectării și confortului locuitorilor la domiciliu. În acest articol vom vorbi despre calcularea sistemului de acoperiș rafting.

Materiale pentru construcții

Pentru a construi un sistem de căprior de înaltă calitate, trebuie reamintit faptul că această structură de inginerie ar trebui să protejeze clădirea de expunere a mediului de mai mulți ani. Acesta este motivul pentru care materialul de construcție trebuie să fie cât mai puternice și durabile. În același timp, „scheletul“ a acoperișului trebuie să aibă o relativă ușurință, astfel încât să nu crească sarcinile deja puternice.

Optimul și materialul cel mai frecvent pentru construirea sistemului căpriori este un copac. Cu un proces echitabil, este capabil de a asculta la câteva decenii, și cu instalarea corespunzătoare a proporțiilor acoperișuri (hidro și vaporizolation), un astfel de acoperiș poate între 70 simultane 100 ani fără revizie.

Avantajele căpriori de lemn:

1. Ușor de fabricat.
2. Instalare usoara.
3. Posibilitatea de a ajusta rafturile la locul de instalare.
4. Cost scăzut.

În comparație cu sistemele de beton armat sau de rafting metalic, arborele câștigă în toate privințele.

Elemente de fixare pentru sistemul de rafturi

Pentru a împărtăși stabilitatea și fortăreața, elementele sistemului de rafturi sunt strânse cu diverse elemente de fixare - șuruburi, autoparte, cuie, cleme și paranteze. Mulți specialiști preferă să nu folosească unghiile sau să le aplice în cantități minime, deoarece un astfel de conexiune este cel mai puțin durabil. Atunci când construim un "schelet" al acoperișului, fiabilitatea și durabilitatea sunt foarte importante, chiar și în cele mai mici detalii și, din moment ce lemnul este tipic cu timpul de a muri, atunci locurile legate de unghii încep să se rupă și trebuie să fie reparate.

De asemenea, specialiștii pentru acoperiș nu recomandă utilizarea conexiunilor cu șuruburi, deoarece au nevoie de găuri speciale pentru ei. Aceste găuri reduc stabilitatea și forța întregului design.

Cel mai fiabil de fixare pentru conectarea raftat între ele este parantezele și clemele. De asemenea, multe firme oferă serviciile de fabricare a unui schelet de rafturi în condiții industriale, oferind o garanție pe termen lung pentru client. De regulă, pentru conexiune, sunt folosite elemente de fixare acolo, care fixează ferm rafturile și cresc stabilitatea întregului design.

Încărcături pe acoperiș

Nici o casă nu este imposibilă construirea fără o fundație, altfel el va justifica. Fundația deține pereții casei casei, distribuie încărcătura și nu permite clădirii să se miște sau să cadă în pământ. Sistemul de rafting este o "fundație" pentru placinta de acoperiș și fără ea, construcția acoperișului este inacceptabilă. În funcție de care materialele vor fi acoperiș (izolarea termică, impermeabilizarea, acoperirea externă) depinde de rezistența "scheletului".

De asemenea, natura designului afectează, de asemenea, natura designului, de exemplu, calculul sistemului de rafturi al acoperișului cu două cravată nu este adecvat în cazul construcției unui acoperiș din patru piese sau mansarde. Prin urmare, la început, ar trebui să se facă un desen preliminar al casei și doar apoi trece la calcule.

Și dacă totul depinde de preferințele personale și de ideile de designer, ar fi mult mai ușor, dar o influență a nu numai greutatea și forma tortului de acoperiș afectează sistemul de rafturi. Există o serie de sarcini care nu depind de oameni.

Condiționat, toate tipurile de sarcini de pe sistemul de rafturi pot fi împărțite în trei categorii:

1. Încărcările permanente - la permanente includ greutatea acoperișului, suprapunerii, cutii și toate componentele tortului. De asemenea, dacă unele echipamente sunt instalate pe acoperiș sau intenționați să faceți un acoperiș plat exploatat, acoperiș verde, acesta trebuie luat în considerare.
2. Temporar - aceste încărcături includ greutatea zăpezii care se încadrează în timpul iernii, frunze de toamnă căzute, apă de ploaie etc. Această categorie depinde direct de zona climatică. Deci, dacă construiți o casă în sud, unde nu există nici o zăpadă, sarcina va fi mai mică decât dacă ați fost construită o casă în nordul țării, unde un strat de zăpadă de jumătate din acoperiș se poate acumula pe acoperiș .
3. SPECIFIC - în această categorie sunt găzduite case construite în regiuni seismic periculoase, zone de apariție obișnuită a vânturilor de uragan, tornado etc. Sistemul de charter în aceste cazuri trebuie să aibă o marjă de rezistență suplimentară.

Pentru a calcula corect sistemul Rafter, ar trebui să luați în considerare toate cele mai mici detalii și factori care afectează acoperișul. Prin urmare, considerăm în detaliu lista completă a încărcăturilor.

Încărcarea zăpezii pe acoperiș

Toate încărcăturile, inclusiv zăpada, sunt calculate prin formule speciale. Vom da un simplu și "rapid" al celor existente. Imediat, trebuie remarcat faptul că astăzi pe Internet puteți găsi calculatoare sau programe speciale online pentru a calcula orice tip de sarcini de acoperiș, luând în considerare locația casei de pe hartă.

Deci, pentru a calcula sarcina de zăpadă, utilizați formula: S \u003d μ * sg

S - Datele de încărcare a zăpezii măsurate în kg / kv. M Pentru a găsi, μ este un coeficient care este determinat de panta acoperișului, SG este o sarcină de zăpadă în kg / sq. M, care este caracteristică unei anumite regiuni a țării, a (alfa) - valoarea indicând panta acoperișului și exprimată în grade.

Pentru a afla o prejudecată exemplară a acoperișului, împărțiți înălțimea (H) la ½ interval (L). Rezultatele pot fi vizualizate în tabelul de mai jos.

Dacă înclinarea acoperișului este de 30 ° sau mai mică, atunci μ va fi egală cu 1, cu α la 60 ° sau mai mult μ \u003d 0.

Să presupunem, 30 ° \u003cα \u003c60 °, apoi μ \u003d 0,033 · (60-a).

Pentru a afla Caracteristica de încărcare a zăpezii SG a regiunii selectate, utilizați aplicația SNIP 2.01.07-85 sau aruncați o privire la foaia de parcurs a Federației Ruse.

Harta prezintă districtele de la 1 la 8 și sarcina de zăpadă pentru fiecare dintre ele în kg / sq. M (cu cât mai mare este mai mare numărul, cu atât mai aproape de nordul țării există o regiune, prin urmare, sarcina de zăpadă este mai puternică):

• 1 - 80 kg / sq. m;
• 2 - 120 kg / metri pătrați. 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.

Să calculăm povara maximă admisă a zăpezii pe acoperișul casei, care se află în satul Babenki din regiunea Ivanovo. Înălțimea acoperișului este de 2,5 m, iar lungimea vârfului este de 7 m.

Dacă vă uitați la hartă, puteți calcula sarcina nominală de zăpadă specifică acestei regiuni, adică SG. Pentru regiunea nr. 4, este de 240 kg / kV. m.

Acum este necesar să se găsească α (unghiul pantei), împărțind înălțimea acoperișului pe ½ din interval: 2,5 / 3,5 \u003d 0,714. Acum, masa este ușor de determinat că α \u003d 36 °.

Din aceasta rezultă că, prin urmare, de 30 ° \u003cα \u003c60 ° pentru a calcula μ, folosim formula μ \u003d 0,033 * (60-a). Deoarece α \u003d 36 °, atunci calculul va arăta după cum urmează: 0.033 * (60-36) \u003d 0,79.

Acum avem toate datele pentru a calcula sarcina maximă de zăpadă: 240 * 0,79 \u003d 189 kg / kV. m.

Încărcați vântul pe acoperiș

Dacă construiți un acoperiș rece cu o pantă mai mare de 30 °, atunci din cauza navigării mari, vântul va pune foarte mult din lateral, iar acoperișul va experimenta încărcături grave. Cu o baldachin de skate de până la 30 °, va fi implicată forța aerodinamică - vântul va călări pe acoperiș, creând turbulențe sub chiuvete, ca rezultat al căruia acoperișul va încerca să decoleze. Este pentru un astfel de principiu că avioanele funcționează.

Snip 2.01.07-85 oferă o formulă pentru calcularea valorii încărcării vântului mediu la nivelul deasupra suprafeței solului (Z): WM \u003d WO * K * C, unde WM este o sarcină vântului, presiunea vântului Una sau o altă regiune a țării (presiune de reglementare), K este un coeficient care ia în considerare modificările în presiunea vântului în funcție de înălțimea deasupra nivelului de la sol.

Puteți vedea presiunea normativă a vântului pe o hartă specială de mai jos sau în apendicele 5 Snip 2.01.07-85.

Coeficientul de modificare a presiunii vântului în înălțime (k) este listat în tabel și depinde nu numai de înălțimea structurii, ci și pe caracteristicile zonei și peisajului.

Scrisoarea C va fi ulterior denotată prin coeficientul forței aerodinamice, în funcție de configurația casei și de acoperișul însuși. Poate varia de la -1,8 (acoperișul încearcă să "decoleze") la +0,8 (vântul dă mare aceleași părți ale acoperișului înalt și încearcă să o răstoarne). Din moment ce folosim un calcul simplificat ca exemplu, va fi de 0,8.

Sfaturi utile: Deoarece puterea vântului, care caută sau prelate, sau smulge acoperișul, se poate ajunge la o putere impresionantă, partea inferioară a fiecăruia dintre picioarele capriorilor ar trebui să fie atașat la perete sau matrice. Poate fi orice face, de exemplu, dedurizată pe căldura de sârmă de oțel 5-6 mm în diametru. Șurub fiecare picior cu un astfel de sarma moale la dalele de suprapunere sau matrici.

Bazat pe modul în care vântul poate afecta acoperișul, sugerează o ieșire logică - decât acoperișul este mai greu, cu atât mai bine. Acoperișul greu va fi mai dificil să se răstoarne sau rupe din rafted, dar creșterea ponderii acoperișului ar trebui să conducă la consolidarea sistemului de construcție.

De exemplu, vom face calculul sistemului căprior al acoperișului pod, care este situat la 6 m de la sol, iar unghiul pantei este de 36 °. Clădirea este tot în același sat din Babenki.

Judecând după harta sarcina nominală a vântului, WO \u003d 30 kg / kV. m.

Deoarece nu există clădiri în sat mai mare de 10 m, apoi K \u003d 1,0

Cu valoarea coeficientului aerodinamic efect +0,8, vom calcula sarcina medie a vântului de formula: WM \u003d 1,0 * 30 * 0,8 \u003d 24 kg / kV. m.

Este util să știm: dacă vântul va sufla în capătul acoperișului nostru, atunci forța creșterea va afecta marginea sa, cu o capacitate de până la 33,6 kg / mp. m.

Greutatea de plăcintă Acoperișuri

Acest factor se referă la categoria de sarcini permanente și nu depinde de locația casei, și pe ce materiale au fost folosite pentru construcția acoperișului.

Fiecare acoperire pentru acoperișuri are propria sa greutate permanentă:

• slate cântărește între 10 și 15 kg / mp. m în funcție de grosimea și calitatea;
• ardezie bituminoși (Ondulin) cântărește și are o sarcină la 4 la 6 kg / mp. m;
• ceramoculepice - de la 35 la 50 kg / mp. m;
• placi de ciment - de la 40 la 50 kg / kV. m;
• tigla de bitum - de la 8 până la 12 kg / kV. cu;
• podele din profil si tigla metalica sunt cele mai ușoare - aproximativ 4-5 kg \u200b\u200b/ mp. m.

Noi ar trebui să ia în considerare greutatea fiecărui material utilizat în construcția de tort, inclusiv proiectul de pardoseală, naveta și sistemul de căpriori. Deci, proiectul de podele, de obicei, nu mai mult de 20 kg / mp cantareste. m, doom - de la 8 până la 10 kg, și un sistem de căpriori de lemn - 15-20 kg / mp. m.

Pentru a calcula sarcina finală asupra sistemului, trebuie să adăugați toate datele de mai sus.

Este util să se cunoască: Cei mai mulți vânzători de materiale pentru acoperișuri fac un accent pe o acoperire extrem de scăzută de cântărire, argumentând că aceasta este una dintre principalele sale avantaje, spun ei, usurinta garanteaza o instalare comodă, economii în timpul transportului și reducerea cheltuielilor de cherestea pentru sistemul solo. De fapt, situația este exact invers, și material pentru acoperișuri lumina poate juca împotriva clientului. Pentru a respinge argumentele vânzătorilor, fac calculul sistemului căprior al acoperișului șold folosind diferite materiale pentru acoperișuri.

Pentru a începe cu, să ia cel mai rău materialul din lista de mai sus - țiglă de ciment. Ea va acoperi casa noastră din regiunea Ivanovo în satul Babenki.

Știm deja că sarcina de zăpadă pentru această regiune este de 189 kg / mp. m, vântul are o sarcină de 24 kg / mp. m, dala de ciment din greutatea de 50 kg / mp. m, doomle - 20 kg, sistemul căprior va fi, de asemenea, maxim - 20 kg. După crearea tuturor datelor, obținem o sarcină totală pe sistemul capriorilor de 303 kg / kV. m.

Dacă luați cel mai ușor material pentru acoperișuri - tigla metalica, apoi cu sarcini sale de greutate și similare, caracteristice climatului din satul Babenki, sarcina pe căprior, va fi de 258 kg / mp. m.

Diferențele dintre sarcinile calculate constituie doar 15%, astfel încât nu poate fi nici un discurs despre orice economii semnificative asupra cherestea. În plus, în capitolul despre sarcină de vânt, am aflat că mai greu acoperișul este, cu atât mai dificil vântul va perturba integritatea acestuia.

Acum, că ne-am ocupat de modul de a calcula sarcina totală pe 1 metri pătrați. m acoperișuri, puteți trece la calcularea sistemului rapid în sine.

Calculul sistemului Rafter

Deoarece sistemul căpriori este un „schelet“, constând din elemente individuale, apoi pentru a determina sarcina totală pe ea, este necesar pentru a afla ce sarcină se confruntă cu fiecare dintre elementele - rafting picioare.

Pentru a face acest lucru, trebuie găsită o sarcină distribuită pe un contor de 1-line al fiecărui căprior prin formula: QR \u003d A * Q, unde QR este o sarcină distribuită pe contorul de model al fiecărui element (măsurată în kg / mp. ), q este o sarcină totală de 1 kV. m acoperișuri, o - distanța în metri între căpriori (pasul rafted).

Acesta este urmat pentru a găsi porțiunea cea mai lungă de lucru pe căpriori (prezentate în figură):

Pentru a alege materialul potrivit pentru fabricarea sistemului de acoperiș, utilizați dimensiunile de masă de materiale:

Pentru a calcula secțiunea transversală a arbaletrierului stabilită în mod arbitrar lățimea sa, în conformitate cu dimensiunile nominale, și pentru a găsi înălțimea uneia dintre următoarele formule în conformitate cu una dintre următoarele formule:

• H ≥ 8,6 * Lmax * SQRT (QR / (B * RIPS)), atunci când acoperișul este părtinitoare, 30 ° sau mai puțin;
• H ≥ 9,5 · Lmax · SQRT (QR / (B · RIPS)), atunci când acoperișul este incidență de 30 ° sau mai mult.

Aici H este înălțimea secțiunii și se măsoară în cm, Lmax este maximul porțiune căprior (măsurată în M) de lucru lung, QR este o sarcină pe 1 phenon M a Rafal (măsurată în kg / m), B este o lățime de secvență, SQRT. rădăcină și RIZG este rezistența arborelui de îndoire (măsurată în kg / mp. M. cm). În același timp, fiecare rasa de lemn are propria sa RIZG. Din moment ce este cel mai des utilizat pentru construirea căpriorilor, acesta este de 140 kg / sq. cm (1 grad) 130 kg / kV. cm (2 grade) și 85 kg / kV. cm (3 clase).

Nominable deformarea lemnului sub sarcină a întregului acoperiș nu poate fi mai mare decât valoarea L / 200 (L este lungimea segmentului de lucru în cm). Verificați dacă corespunde gradul de deviere la norma prin asigurarea loialității inegalitate:

3125 * QR * (Lmax) ³ / (b * h³) ≤ 1

Reamintim că B și H este lățimea și înălțimea secțiunii, respectiv (măsurată în cm). În cazul în care inegalitatea nu este respectat, acești doi indicatori ar trebui să fie crescută.

De exemplu, vom calcula sistemul căprior în casa situată în regiunea Ivanovo cu o pantă a acoperișului de 36 ° (α), o etapă de 0,8m rafted (A), maximul segmentului de 2,8 m (Lmax) de lucru lung. Din moment ce am folosit 1 grad pin, atunci RIZG va fi 140 kg / mp. A se vedea ca acoperișuri, am luat o dală de ciment grele și de încredere, cu o greutate de 50 kg / mp. m.

Știm deja sarcina totală pe metru pătrat. m de un astfel de acoperiș o - este egală cu 303 kg / mp. M (Q). Acum puteți găsi o sarcină distribuită de 1 Raman M a fiecărui element al sistemului: QR \u003d A * Q;

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

Să presupunem lățimea tablei pentru un picior căprior este de 5 cm, respectiv, lățimea secțiunii de calcul va fi egală cu 5 cm. Deoarece înclinarea acoperișului depășește 30 °, selectați formula H ≥ 9.5 * Lmax * SQRT (QR / B * Ripurile), înlocuim valorile și obținem H ≥ 9,5 * 2,8 * SQRT (242/5 * 140).

H ≥15.6 cm.

Profitând de tabelul de mai sus, vom selecta placa cu secțiunea transversală cea mai potrivită - înălțimea sa va fi de 17,5 cm, iar lățimea este de 5 cm.

Acum rămâne să se verifice dacă amploarea săgeții corespunde normei. Înlocuim valorile din inegalitatea 3125 · qr * (Imax) ³ / b * h³ ≤ 1 și obținem 3125 * 242 * (2.8) ³ / 5 * (17,5) ³ \u003d 0,61. Deoarece 0,61 este mai mică decât 1, atunci secțiunea transversală a arbaletrierului am ales adevărat.

Să ne rezumăm: În casa noastră, este necesar să se instaleze rafturi cu o lățime de 5 cm, la 17,5 cm la fiecare 0,8 m.

După cum ați făcut deja pentru a vă asigura că, pentru a efectua un calcul competent, este necesar să se opereze cu multe valori și să cunoască cu exactitate greutatea materialelor, diverse sarcini, condiții climatice etc. Dacă nu sunteți sigur de abilitățile dvs., este mai bine să atrageți un specialist, deoarece nu merită salvat pe o întrebare atât de importantă. În special, dacă vorbim despre structuri complexe - calculul sistemului Rafter al nou-venitului de acoperiș cu patru pagini va fi corect extrem de dificil. Din fericire, astăzi puteți utiliza programe automate care vă permit să calculați inconfundabil datele necesare. De exemplu, programul Arcon se bucură de multe acoperitoare profesionale pentru a accelera procesul de lucru și pentru a evita erorile.

În cele din urmă, vă sugerăm să vă familiarizați cu materialul video de antrenament pentru instalarea unui sistem de rafturi: