La construction de la charpente est réalisée selon le projet développé, qui précise tous les paramètres nécessaires, notamment le type de structure, l'espacement des chevrons, la section transversale des éléments et la méthode d'installation des composants.

Principes de calcul du système

Lors du fonctionnement de la toiture, sa charpente subit des charges élevées de divers types.:

• constante (le poids du système de chevrons Et tarte à la toiture);
• périodique (charge de vent et de neige, poids d'une personne effectuant l'entretien ou la réparation d'un toit ou d'une cheminée).

Pour calculer et faire correctement toit fiable, vous devez décider de sa configuration, choisir le type toiture, calculer angle optimal pente des pistes. Le degré de complexité de la charpente et les dimensions de ses éléments dépendent dans une certaine mesure des paramètres de la charge de conception, dont la majeure partie repose sur les chevrons. Il est conseillé de choisir les dimensions d'un chevron en bois, comme la section transversale, avec une certaine marge de sécurité.

Comment déterminer la longueur des chevrons ? Pour les calculs, il faut appliquer le théorème de Pythagore (si la longueur du mur d'extrémité et la hauteur de la crête sont connues), ou le théorème des sinus (si, en plus de la longueur du mur d'extrémité, l'angle d'inclinaison de la pente du toit est connue).

Pour fabriquer des chevrons, vous pouvez utiliser des planches ou du bois. Des éléments supplémentaires qui confèrent de la rigidité à la structure aideront à construire une charpente de toit conçue pour des charges élevées.

Déterminer le pas des chevrons

Pour calculer la pente des chevrons, il est nécessaire de prendre en compte le poids de la toiture, l'angle d'inclinaison des pentes, les charges de vent et de neige. En moyenne, la pente (la distance entre les pieds adjacents qui forment la pente du toit) varie de 70 à 120 cm.

Pour éliminer le risque de déformation des pieds des chevrons sous des charges élevées, il est recommandé d'utiliser du bois sec lors de l'installation du système de chevrons. Il s'agit généralement d'une poutre ou d'une planche d'une épaisseur d'au moins 50 mm. Les dimensions exactes des chevrons en bois et des autres éléments sont déterminées en fonction des exigences de résistance structurelle.

La pente des chevrons dépend du degré de pente du toit et de la longueur des pieds des chevrons. Pour construire un toit solide en couvrant la grande portée entre le faîte et le haut du mur, la pente des chevrons doit être réduite. Par exemple, pour un toit avec une pente de 45°, la pente maximale ne doit pas dépasser 80 cm. La pente des chevrons doit également être réduite lors de l'utilisation de matériaux de toiture lourds, notamment des tuiles en céramique, des tuiles ciment-sable et des tuiles. ardoise en amiante-ciment.

Calcul de la section transversale des éléments du système de chevrons

Si vous devez construire un toit de vos propres mains, vous devez le faire. Vous devez également faire attention aux caractéristiques du matériau à partir duquel les pieds des chevrons sont fabriqués.

Des documents réglementaires réglementent la capacité portante du bois diverses races. Si la section transversale des chevrons en bois ou en planches fragilisée par des découpes et/ou des trous sous connexions boulonnées, la capacité portante du bois est calculée avec un coefficient de 0,8 par rapport à la valeur standard. Il faut également faire attention au type de bois utilisé pour la fabrication – les défauts réduisent sa résistance aux contraintes. La section transversale des chevrons est choisie en tenant compte tailles standards bois de construction. Une structure de support continue doit être constituée de bois ou de planches d'une longueur maximale de 6,5 m..

Après avoir calculé le système et déterminé les dimensions des pieds des chevrons et des barres transversales, vous devez calculer le poids total de ces éléments et ajouter la valeur résultante aux charges de conception :

• le volume total de bois nécessaire à la charpente est multiplié par le poids volumétrique du bois ;
• la valeur résultante (le poids propre des chevrons, kg/m2) est ajoutée à la charge calculée ;
• le schéma de conception de conception est recalculé à partir du résultat obtenu ci-dessus.

Traiter les éléments de chevrons avec un antiseptique

Dans la construction privée, la construction d'un système de chevrons est le plus souvent réalisée à partir de bois, car le bois est abordable et vous permet de réaliser des structures de vos propres mains sans utiliser d'outils complexes. Prêt pour l'installation matériau en bois(comme le bois, les rondins) arrive souvent sur le chantier déjà transformé équipement de protection dans des conditions de production. Mais la production implique généralement des planches ou du bois qui ne sont pas imprégnés de composés spéciaux.

Comment traiter les chevrons avant de poser la charpente ? Un traitement est nécessaire pour protéger le bois de la pourriture et prévenir les risques d'incendie. Le traitement avec un antiseptique et un ignifuge peut être effectué séparément. En utilisant un agent bioprotecteur complexe contre le feu, le traitement prendra deux fois moins de temps.

Le traitement avec un antiseptique ou une composition combinée doit être effectué en deux étapes. Doit être trempé couche supérieure bois avec un liquide spécial, en l'appliquant avec un pinceau ou un rouleau. Une fois la première couche sèche, le traitement antiseptique est répété.

Chevrons de toit en pente

Comment faire des chevrons pour toit en pente? Construction d'un système de chevrons, simple ou double pente toit en pente Le bricolage nécessite une approche minutieuse de la fabrication des pieds de chevrons. Les dimensions sont calculées au stade de la conception du toit. Pour réaliser correctement ces éléments structurels, il est nécessaire d'utiliser du bois d'une section et d'une longueur réglées par la conception.

Le degré de complexité des travaux dépend en grande partie de la structure choisie pour l'installation. S'il est nécessaire de réaliser des chevrons en couches à partir de planches ou de bois, chaque élément est ajusté au site d'installation lors de sa fixation à la poutre faîtière et au mauerlat. Il est important de contrôler strictement le respect de la géométrie de l'ensemble de la structure.

Il est plus pratique de réaliser des fermes suspendues à l'aide d'un gabarit afin d'obtenir une correspondance exacte des dimensions de chaque structure. A cet effet, il est recommandé de découper les planches et d'assembler les fermes au sol. Ensuite, il est nécessaire de vérifier l'horizontalité du mauerlat ou des poutres de support, ainsi que les dimensions géométriques du caisson de construction. Après avoir éliminé les éventuelles lacunes, vous pouvez commencer l'installation. fermes de toit sur la maison.

Chevrons diagonaux

L'installation à faire soi-même d'un système de chevrons de toit en croupe nécessite une installation différents types chevrons, tels que :

• en pente (poutres diagonales formant une pente triangulaire) ;
• hanche centrale ;
• latéral;
• raccourci (narozhniki).

Les pieds latéraux des chevrons sont constitués de planches et installés de la même manière que les éléments d'un toit en pente conventionnel avec une structure suspendue ou en couches. Central chevrons de hanche sont des éléments en couches. Pour fabriquer des brins, on utilise des barres ou des planches qui sont fixées aux poutres diagonales et au mauerlat.

Comment réaliser des chevrons pour un toit en croupe ? Pour monter correctement ce type charpente de la toiture, il est nécessaire de calculer avec précision la section transversale et l'angle d'inclinaison des poutres inclinées. Les dimensions des éléments dépendent de la longueur de la travée à couvrir. Il est important de maintenir la symétrie lors de l'installation de poutres de chevrons diagonales, sinon le toit pourrait se déformer sous la charge.

Fabriquer des chevrons à une taille donnée

L'utilisation de bois standardisé pour la fabrication de divers éléments du système de chevrons permet d'optimiser les coûts de construction et de simplifier le calcul et l'installation des éléments de toiture. En particulier, s'il est nécessaire de réaliser des pieds de chevrons d'une certaine section et longueur, une poutre solide, ses profilés ou planches peuvent être utilisés.

Pour fabriquer une poutre rigide de vos propres mains, la méthode d'assemblage des planches est utilisée - elles sont reliées par des côtés larges et poinçonnées en damier avec des clous. Une longue poutre d'une section donnée peut être constituée de quatre planches ou plus correctement jointes - interconnectées avec un décalage de la moitié de la longueur de la planche. Cette poutre est très durable et peut être utilisée comme chevron diagonal.

Lorsque vous décidez comment allonger les chevrons, vous pouvez utiliser la méthode du liner. Dans ce cas, un troisième est posé entre deux planches, dépassant d'une certaine longueur. Pour relier les planches, des clous enfoncés en damier sont utilisés. Il est important non seulement d'aligner soigneusement les planches, mais également d'insérer des fragments de planches (inserts) correspondant en épaisseur à la planche centrale dans l'espace vide entre les éléments extérieurs. Cette méthode vous permet d'allonger la longueur des pieds de chevrons standard (pas ceux des hanches).

Principes de fixation des chevrons

Pour garantir la fiabilité d'un système de chevrons que vous construisez vous-même, vous devez décider à l'avance comment fixer les chevrons au faîte et au support du toit. Si vous avez l'intention de réaliser une fixation qui empêchera la déformation du toit lors du retrait du bâtiment, il est nécessaire de fixer les chevrons ensemble en haut avec un boulon avec un écrou ou une plaque charnière, et d'en installer un spécial en bas. attache– support coulissant.

Le calcul du système de chevrons doit être effectué avec la plus grande précision, guidé par les caractéristiques du chantier de construction, la charge prévue sur le système de chevrons, la taille et la configuration du bâtiment, ainsi que les matériaux utilisés pour recouvrir le toit. . Cet article explique comment calculer la longueur des chevrons du toit.

Charges subies par les chevrons

Pour un toit en pente, il faut créer une charpente solide, qui est sa structure porteuse. Même lors de la conception, un calcul du pied du chevron doit être effectué afin de déterminer la longueur et la section des éléments qui supporteront les charges principales.

Les charges qui agissent constamment sont créées par le gâteau de toiture lui-même, qui comprend les matériaux de couverture externes, le revêtement extérieur, la chaleur, la vapeur et matériau d'étanchéité, ainsi que le revêtement intérieur du grenier ou du grenier. Ces charges incluent également le poids de toutes sortes d'objets qui seront situés sur le toit ou fixés à l'intérieur du système de chevrons.

Les charges variables sont constituées d'impacts générés par le vent, les précipitations et l'activité sismique. Cela inclut également le poids d'une personne qui effectuera à l'avenir des réparations, un entretien de routine ou un nettoyage de la toiture.

Calcul de la masse de la tarte à la toiture

Avant de calculer la longueur du pied du chevron, vous devrez calculer la masse de la tarte à la toiture. Pour ce faire, vous devrez utiliser une formule simple selon laquelle vous devez additionner les masses d'un mètre carré de toutes les couches de matériaux de toiture et multiplier le résultat par 1,1 - un facteur de correction qui améliorera la fiabilité du structure de 10%.

Il s'avère que le calcul habituel de la masse de la toiture peut s'exprimer ainsi : (masse de 1 m 2 de revêtement + masse de 1 m 2 matériau de toiture+ masse 1 m 2 revêtement imperméabilisant+ masse de 1 m 2 de couches d'isolant) × 1,1 = masse du gâteau de toiture, qui inclut le facteur de correction. Si vous envisagez de poser l'une des couvertures de toiture courantes, la charge sur le système de chevrons ne dépassera pas 50 kg/m2.

Lors de la création d'un projet pour un pitch unique ou toit à pignon, il suffit de se fier uniquement à la masse du gâteau de toiture égale à 50 kg/m2. En utilisant ce principe, il est possible de construire une charpente de toit d'une résistance accrue, de sorte qu'à l'avenir, il soit possible de changer le type de matériau de toiture sans recalculer le système de chevrons.

Charges de neige et de vent à titre d'exemple

La longueur du pied du chevron doit être choisie de manière à ce que le toit puisse résister à de lourdes charges de précipitations de neige. Plus l’angle de pente est petit, plus la neige exercera une pression forte sur le toit. Si la construction est presque plate toit en pente, alors la section transversale des pieds des chevrons doit être aussi grande que possible et leur pas doit être aussi petit que possible. De plus, si la pente du toit est inférieure à 25º, il faudra alors systématiquement la nettoyer.

• Sg – la valeur de l'enneigement pour 1 m2, sélectionnée dans les tableaux SNiP et déterminée par la région dans laquelle la maison est construite ;

• µ - facteur de correction, qui dépend de l'angle d'inclinaison du toit : pour une pente allant jusqu'à 25° - 1,0 ; et pour une pente de 25-60° - 0,7.

Pour les pentes dont l'angle d'inclinaison est supérieur à 60°, les charges de neige ne sont pas prises en compte.

Les charges de vent peuvent être calculées à l'aide de la formule W = Wo × k, où :

• Wo est une valeur de référence pour votre région (disponible dans les tableaux de référence) ;

• k – facteur d'ajustement déterminé par la hauteur du bâtiment et le type de terrain – type ouvert(champ, steppe ou côte), ou fermé (forêt, bâtiments).

Dépendance de la longueur du pied du chevron et de la section transversale

Par exemple, le calcul du pied du chevron sera plus facile si vous imaginez que presque tout le toit est constitué de triangles. Ayant la longueur des murs du bâtiment, la pente de la pente ou la hauteur de la crête, et en utilisant le théorème de Pythagore, vous pouvez déterminer la longueur du chevron du mur à la crête. Au résultat obtenu, vous devrez ajouter le montant du surplomb de la corniche. Parfois, un surplomb de corniche est créé en installant des pouliches - des planches pour augmenter la longueur des chevrons. La longueur des pouliches sera également ajoutée à la longueur des chevrons lors du calcul de la surface du toit - cela est nécessaire pour obtenir le volume exact de matériau nécessaire à l'installation de la tourte de toiture.

Afin de comprendre quelle section de planche ou de bois est nécessaire, vous devez prendre un tableau spécial de normes, qui indiquera les dépendances de paramètres tels que l'épaisseur, la longueur et le pas du pied du chevron.

En règle générale, la section des chevrons varie de 40×150 mm à 100×250 mm. Avant de déterminer la longueur des chevrons, vous devez tenir compte du fait qu'elle dépend de la pente de la pente et de la longueur de la portée entre les murs opposés. Plus la pente est grande, plus les chevrons doivent être longs, ce qui signifie que leur section transversale doit également être suffisante pour donner à la structure la résistance nécessaire. Avec cette approche, la charge due aux chutes de neige diminuera et le pas entre les chevrons pourra également être augmenté. Il est également nécessaire de se rappeler que plus le pas entre les chevrons est petit, plus la charge subie par le pied du chevron est grande.

Chaque artisan à qui vous demanderez de donner un exemple de calcul de chevrons vous dira que pour que la charpente soit la plus solide possible, il faut prendre en compte les caractéristiques éléments en bois et l'épaisseur des composants métalliques.

La partie porteuse du toit doit être suffisamment rigide pour qu'elle ne s'affaisse pas sous l'effet des charges. Des déformations peuvent apparaître si, lors de la conception, les mauvaises sections des éléments de toit et l'inclinaison d'installation des chevrons ont été sélectionnées. S'il s'avère que la déflexion est apparue après l'installation du toit, vous pouvez installer des entretoises supplémentaires pour rendre la structure plus rigide. Si la longueur du pied de chevron est supérieure à 4,5 m, sans installer d'entretoises, une déviation peut apparaître lors de l'utilisation de pieds de chevron de n'importe quelle section. Ceci doit dans tous les cas être pris en compte lors de la détermination du mode de calcul de la longueur des chevrons.

En général, lorsqu'ils décident de l'épaisseur du bois, ils prennent en compte la charge totale sur le toit. Plus il est épais, plus le toit sera solide et vous n’aurez pas à vous soucier de l’affaissement. Cependant, cela entraîne une augmentation de la masse totale du système de chevrons. Par conséquent, les charges sur l'ensemble de la structure et des fondations seront plus élevées.

Lors de la construction de bâtiments résidentiels, le pas entre les chevrons est de 60 à 100 cm et est déterminé par :

• charge de conception ;
• section de chevrons ;
• le type de toiture utilisé ;
• l'inclinaison des pistes ;
• largeur de la couche d'isolation thermique.

Le nombre de pieds de chevrons installés dépend avant tout de l'étape de leur installation. Tout d'abord, l'étape requise est déterminée, après quoi la longueur du mur est divisée par la valeur résultante, ajoutée au résultat par un et arrondie. Le résultat de la division de la longueur du mur par le nombre obtenu sera le pas que nous recherchons entre les chevrons. Compte tenu du nombre requis de chevrons sur une pente, vous devez prendre en compte la distance entre les axes des pieds des chevrons.

Systèmes de chevrons métalliques

Lors de la construction d'une maison privée, il est extrêmement rare de recourir à un système de chevrons métalliques, car cadre en métal doivent être installés par soudage, ce qui complique quelque peu le processus. Naturellement, la fabrication de la structure peut être réalisée dans les installations de production, mais dans dans ce cas il est impossible de se passer d'équipements spéciaux. Projet toiture métallique doit être créé avec la plus grande précision, en respectant les dimensions exactes de tous les éléments, car pendant le processus de construction, il ne sera plus possible de les ajuster aux dimensions requises.

U systèmes métalliques les chevrons ont plusieurs de leurs avantages. Pendant le fonctionnement, il n'y a pas de déflexion des chevrons, même sur de grandes portées et sans installer de composants supplémentaires pour améliorer la résistance et la fiabilité. Les chevrons en acier peuvent être posés sur des portées supérieures à 10 m et aucune déformation ne se produira sous les charges de conception.

Lors du calcul d'un système de chevrons constitué de profilés en acier, tenez compte de la masse du matériau lui-même, de la charge sur l'ensemble de la structure et de la fondation. La haute résistance des chevrons constitués de ce matériau, qui permet à la structure de ne pas s'affaisser, permet de réduire le nombre de nœuds par rapport aux éléments en bois.

De plus, il est nécessaire de calculer la charpente en acier du toit sur la base de données sur la résistance des éléments structurels, déterminées par leur forme et leur épaisseur. Tenez également compte de la longueur des travées et de l'inclinaison des talus. Le Mauerlat en acier pour le système de chevrons doit être soigneusement fixé au sommet du mur.

Le matériel ci-dessus vous permettra de comprendre en détail comment calculer le pied du chevron, afin que vous puissiez tout terminer sans aucun problème. travaux de construction sur à ce stade, et vous aurez votre propre exemple de calcul du système de chevrons.

L'élément principal de la toiture, qui absorbe et résiste à tous types de charges, est système de chevrons. Par conséquent, pour que votre toit résiste de manière fiable à toutes les influences environnementales, il est très important de faire calcul correct système de chevrons.

Pour calculer indépendamment les caractéristiques des matériaux nécessaires à l'installation du système de chevrons, je fournis formules simplifiées calcul. Des simplifications ont été apportées pour augmenter la résistance de la structure. Cela entraînera une légère augmentation de la consommation de bois, mais sur les petits toits de bâtiments individuels, cela sera insignifiant. Ces formules peuvent être utilisées pour calculer les greniers à pignon et les mansardes, ainsi que toits en pente.

Sur la base de la méthodologie de calcul donnée ci-dessous, le programmeur Andrey Mutovkin (carte de visite d'Andrey - mutovkin.rf) a développé pour ses propres besoins un programme de calcul du système de chevrons.

A ma demande, il m'a généreusement permis de le publier sur le site. Vous pouvez télécharger le programme.

La méthodologie de calcul est basée sur le SNiP 2.01.07-85 « Charges et impacts », en tenant compte des « Changements... » de 2008, ainsi que sur la base de formules données dans d'autres sources. J'ai développé cette technique il y a de nombreuses années et le temps a confirmé son exactitude.

Pour calculer le système de chevrons, il est tout d'abord nécessaire de calculer toutes les charges agissant sur le toit.

I. Charges agissant sur le toit.

1. Charges de neige.

2. Charges de vent.

En plus de ce qui précède, le système de chevrons est également soumis aux charges des éléments de toiture :

3. Poids du toit.

4. Poids du revêtement de sol brut et du revêtement.

5. Poids de l'isolant (dans le cas d'un grenier isolé).

6. Le poids du système de chevrons lui-même.

Examinons toutes ces charges plus en détail.

1. Charges de neige.

Pour calculer la charge de neige, nous utilisons la formule :
Où, S- quantité requise
charge de neige, kg/m²
µ - coefficient en fonction de la pente du toit.

Sg - charge de neige standard, kg/m².

µ - coefficient dépendant de la pente du toit α. Quantité sans dimension.
L'angle de pente du toit α peut être déterminé approximativement en divisant la hauteur H par la moitié de la portée - L.

Les résultats sont résumés dans le tableau :

Alors, si α est inférieur ou égal à 30°, µ = 1 ;

si α est supérieur ou égal à 60°, µ = 0 ; Si

30° est calculé selon la formule :

µ = 0,033·(60-α);
Sg - charge de neige standard, kg/m².

Pour la Russie, il est accepté selon la carte 1 de l'annexe obligatoire 5 du SNiP 2.01.07-85 « Charges et impacts »
Pour la Biélorussie, la charge de neige standard Sg est déterminée

Code technique de PRATIQUE Eurocode 1. EFFETS SUR LES STRUCTURES Partie 1-3. Impacts généraux. Charges de neige. TKP EN1991-1-3-2009 (02250).

Par exemple,
Brest (I) - 120 kg/m²,
Grodno (II) - 140 kg/m²,
Minsk (III) - 160 kg/m²,

Vitebsk (IV) - 180 kg/m².
Trouvez la charge de neige maximale possible sur un toit d'une hauteur de 2,5 m et d'une portée de 7 m.

Le bâtiment est situé dans le village. Région de Babenki Ivanovo. RF.
À l'aide de la carte 1 de l'annexe obligatoire 5 du SNiP 2.01.07-85 « Charges et impacts », nous déterminons Sg - la charge de neige standard pour la ville d'Ivanovo (district IV) :

SG=240 kg/m²
Déterminez l’angle de pente du toit α.
Pour cela, divisez la hauteur du toit (H) par la moitié de la portée (L) : 2,5/3,5=0,714

et à partir du tableau, nous trouvons l'angle de pente α=36°. µ sera produit en utilisant la formule µ = 0,033·(60-α) .
En remplaçant la valeur α=36°, on trouve : µ = 0,033·(60-36)= 0,79

Alors S = Sg · µ = 240 · 0,79 = 189 kg/m² ;

la charge de neige maximale possible sur notre toit sera de 189 kg/m².

2. Charges de vent.

Si le toit est pentu (α > 30°), alors du fait de sa dérive, le vent exerce une pression sur l'une des pentes et a tendance à la renverser.

Si le toit est plat (α, alors la force aérodynamique de portance qui apparaît lorsque le vent se courbe autour de lui, ainsi que les turbulences sous les surplombs, ont tendance à soulever ce toit.

Selon SNiP 2.01.07-85 « Charges et impacts » (en Biélorussie - Eurocode 1 IMPACTS SUR LES STRUCTURES Partie 1-4. Impacts généraux. Impacts du vent), la valeur standard de la composante moyenne de la charge de vent Wm à une hauteur Z au-dessus de la surface du sol doit être déterminé par la formule :

Pour calculer la charge de neige, nous utilisons la formule :
Wo - valeur standard pression du vent.
K est un coefficient qui prend en compte l'évolution de la pression du vent avec l'altitude.
C - coefficient aérodynamique.

K est un coefficient qui prend en compte l'évolution de la pression du vent avec l'altitude. Ses valeurs, en fonction de la hauteur du bâtiment et de la nature du terrain, sont résumées dans le tableau 3.

C - coefficient aérodynamique,
qui, selon la configuration du bâtiment et de la toiture, peut prendre des valeurs allant de moins 1,8 (le toit se lève) à plus 0,8 (le vent appuie sur le toit). Notre calcul étant simplifié dans le sens d'une résistance croissante, nous prenons la valeur de C égale à 0,8.

Lors de la construction d'un toit, il ne faut pas oublier que les forces du vent tendant à soulever ou à arracher le toit peuvent atteindre des valeurs importantes et que, par conséquent, le bas de chaque pied de chevron doit être correctement fixé aux murs ou aux nattes.

Cela peut être fait par n'importe quel moyen, par exemple en utilisant un fil d'acier recuit (pour plus de douceur) d'un diamètre de 5 à 6 mm. Avec ce fil, chaque pied de chevron est vissé aux matrices ou aux oreilles des dalles de plancher. C'est évident que Plus le toit est lourd, mieux c'est !

Déterminer la moyenne charge de vent sur le toit maison à un étage avec la hauteur de la crête depuis le sol - 6 m. , angle de pente α=36° dans le village de Babenki, région d'Ivanovo. RF.

D'après la carte 3 de l'annexe 5 du « SNiP 2.01.07-85 », nous constatons que la région d'Ivanovo appartient à la deuxième région éolienne Wo= 30 kg/m²

Puisque tous les bâtiments du village sont inférieurs à 10 m, coefficient K= 1,0

La valeur du coefficient aérodynamique C est prise égale à 0,8

valeur standard de la composante moyenne de la charge de vent Wm = 30 1,0 0,8 = 24 kg/m².

Pour information : si le vent souffle à l'extrémité d'un toit donné, alors une force de soulèvement (déchirure) allant jusqu'à 33,6 kg/m² agit sur son bord

3. Poids du toit.

Différents types de toiture ont le poids suivant :

1. Ardoise 10 - 15 kg/m² ;
2. Onduline (ardoise bitumineuse) 4 - 6 kg/m² ;
3. Carreaux de céramique 35 - 50 kg/m² ;
4. Carreaux ciment-sable 40 - 50 kg/m² ;
5. Bardeaux bitumineux 8 à 12 kg/m² ;
6. Tuiles métalliques 4 - 5 kg/m² ;
7. Tôle ondulée 4 - 5 kg/m² ;

4. Poids du revêtement de sol brut, du revêtement et du système de chevrons.

Le poids du revêtement de sol brut est de 18 à 20 kg/m² ;
Poids du revêtement 8 - 10 kg/m² ;
Le poids du système de chevrons lui-même est de 15 à 20 kg/m² ;

Lors du calcul de la charge finale sur le système de chevrons, toutes les charges ci-dessus sont résumées.

Et maintenant je vais te le dire petit secret. Les vendeurs de certains types de matériaux de toiture notent leur légèreté comme l'une des propriétés positives qui, selon eux, entraînera d'importantes économies de bois dans la fabrication du système de chevrons.

Pour réfuter cette affirmation, je donnerai l'exemple suivant.

Calcul de la charge sur le système de chevrons lors de l'utilisation de divers matériaux de toiture.

Calculons la charge sur le système de chevrons en utilisant le plus lourd (tuiles ciment-sable
50 kg/m²) et le matériau de toiture le plus léger (Tuile métallique 5 kg/m²) pour notre maison dans le village de Babenki, région d'Ivanovo. RF.

Carreaux ciment-sable :

Charges de vent - 24kg/m²
Poids du toit - 50 kg/m²
Poids du revêtement - 20 kg/m²

Total - 303 kg/m²

Tuiles métalliques :
Charge de neige - 189kg/m²
Charges de vent - 24kg/m²
Poids du toit - 5 kg/m²
Poids du revêtement - 20 kg/m²
Le poids du système de chevrons lui-même est de 20 kg/m²
Total - 258 kg/m²

De toute évidence, la différence existante dans les charges de conception (seulement environ 15 %) ne peut conduire à des économies significatives de bois d'œuvre.

Nous avons donc compris le calcul de la charge totale Q agissant par mètre carré de toit !

J'attire particulièrement votre attention : lors des calculs, faites bien attention aux dimensions !!!

II. Calcul du système de chevrons.

Système de chevrons se compose de chevrons séparés (pieds de chevron), le calcul revient donc à déterminer la charge sur chaque pied de chevron séparément et à calculer la section transversale d'un pied de chevron individuel.

1. Recherchez la charge distribuée sur mètre linéaire chaque pied de chevron.

Où
Qr - charge répartie par mètre linéaire de pied de chevron - kg/m,
A - distance entre les chevrons (pas des chevrons) - m,
Q- charge totale, agissant par mètre carré de toiture - kg/m².

2. Nous déterminons la section de travail de la longueur maximale Lmax dans le pied du chevron.

3. Nous calculons la section transversale minimale du matériau des pieds du chevron.

Lors du choix du matériau pour les chevrons, nous sommes guidés par le tableau des tailles standard de bois (GOST 24454-80 Bois espèces de conifères. Dimensions), qui sont résumées dans le tableau 4.

A. Nous calculons la section transversale du pied du chevron.

Nous définissons arbitrairement la largeur de la section conformément aux dimensions standard et déterminons la hauteur de la section à l'aide de la formule :

H ≥ 8,6 Lmax carré(Qr/(BRben)), si la pente du toit α

H ≥ 9,5 Lmax carré(Qr/(BRben)), si la pente du toit α > 30°.

H - hauteur de la section cm,


B - largeur de section cm,
Rbend - résistance à la flexion du bois, kg/cm².
Pour le pin et l’épicéa, Rben est égal à :
1ère année - 140 kg/cm² ;
2ème année - 130 kg/cm² ;
3ème année - 85 kg/cm² ;
sqrt - racine carrée

B. Nous vérifions si la valeur de déflexion est conforme à la norme.

La flèche normalisée du matériau sous charge pour tous les éléments de toiture ne doit pas dépasser L/200. Où L est la longueur de la section de travail.

Cette condition est satisfaite si l’inégalité suivante est vraie :

3,125 Qr (Lmax)³/(B H³) ≤ 1

Pour calculer la charge de neige, nous utilisons la formule :
Qr - charge répartie par mètre linéaire de pied de chevron - kg/m,
Lmax - section de travail du pied du chevron d'une longueur maximale m,
B - largeur de section cm,
H - hauteur de la section cm,

Si l’inégalité n’est pas satisfaite, augmentez B ou H.

Condition:
Angle d'inclinaison du toit α = 36° ;
Pas des chevrons A= 0,8 m ;
La section de travail du pied de chevron de longueur maximale Lmax = 2,8 m ;
Matériau - Pin de 1ère qualité (Rflexion = 140 kg/cm²) ;
Toiture - carreaux ciment-sable(Poids du toit - 50 kg/m²).

Comme cela a été calculé, la charge totale agissant sur un mètre carré de toit est Q = 303 kg/m².
1. Trouvez la charge répartie par mètre linéaire de chaque pied de chevron Qr=A·Q ;
Qr = 0,8.303 = 242 kg/m ;

2. Choisissez l'épaisseur de la planche pour les chevrons - 5 cm.
Calculons la section transversale du pied du chevron avec une largeur de section de 5 cm.

Alors, H ≥ 9,5 Lmax carré (Qr/BRben), puisque la pente du toit α > 30° :
H ≥ 9,5 2,8 carrés (242/5 140)
H ≥15,6 cm ;

Dans le tableau des dimensions standard du bois, sélectionnez une planche avec la section transversale la plus proche :
largeur - 5 cm, hauteur - 17,5 cm.

3. Nous vérifions si la valeur de déflexion est conforme à la norme. Pour ce faire, il faut respecter l'inégalité suivante :
3,125 Qr (Lmax)³/B H³ ≤ 1
En substituant les valeurs, nous avons : 3,125·242·(2,8)³ / 5·(17,5)³= 0,61
Signification 0,61, ce qui signifie que la section transversale du matériau du chevron est choisie correctement.

La section transversale des chevrons, installés par incréments de 0,8 m, pour le toit de notre maison sera : largeur - 5 cm, hauteur - 17,5 cm.

La construction d'une maison se termine toujours par la construction d'un toit, ce qui nécessite l'installation d'un système de chevrons. Cette conception comprend des pieds de chevrons, du Mauerlat, des attaches, des entretoises, des extensions, des fermes, des crémaillères, un revêtement et d'autres éléments qui assurent la résistance et la rigidité de l'ensemble du système.

Dans différentes conceptions de toit, le pied de chevron peut être appelé chevron ordinaire ou pied de chevron diagonal (incliné), il nécessite des calculs de résistance ; Le calcul du système de chevrons est basé sur l'ensemble des charges permanentes et temporaires qui agiront sur la toiture.

Charges constantes :

• poids de tous les éléments structure en treillis;
• poids de la vapeur et des matériaux imperméabilisants ;
• poids du matériau de toiture ;
• poids matériaux de finition plafond, en présence de pièces mansardées.

Charges vives :

Caractéristiques des pieds des chevrons

Sur la base de la valeur de charge obtenue, le calcul du pied de chevron, sa longueur et coupe transversale, en fonction du matériau choisi, du type de toit et du type de chevrons - superposés ou suspendus. Certains types toitures complexes peut contenir les deux.

Et dans toits en croupe En plus des pieds de chevrons, des chevrons raccourcis sont également utilisés, appelés brins et nécessitent également leurs propres calculs. De plus, tous les éléments supplémentaires du système de chevrons, tels que les tirants, les entretoises, les crémaillères et les barres transversales, doivent être calculés, car ils supportent une certaine charge transmise par les chevrons.

La longueur du pied du chevron dépend tout d'abord de la taille du bâtiment, ainsi que de la pente des pentes du toit, qui est obtenue à partir de la forme de toit choisie. Habituellement, ils essaient de faire en sorte que la longueur des chevrons ne dépasse pas 6 m, Ainsi, tout le bois mis en vente a exactement cette longueur maximale. Mais il arrive que la taille de la maison nécessite des chevrons plus longs, auquel cas ils sont rallongés. Fondamentalement, les longs pieds de chevron se trouvent dans les chevrons inclinés (diagonaux), lors de la construction de chevrons d'arêtier ou de plancher. toits en croupe.

Le choix de la section des pieds des chevrons est influencé par plusieurs facteurs :

• charges permanentes et temporaires ;
• type de matériau de toiture;
• pente des pentes;
• type de toit ;
• dimensions de la maison ;
• les conditions climatiques ;
• qualité du matériau pour la fabrication des pieds des chevrons.

Le bois de conifères est utilisé pour construire le toit. Mais lors du choix, vous devez vous assurer de ne pas tomber sur des planches ou des poutres avec des points bleus ou de nombreux gros nœuds.

La teneur en humidité du bois ne doit pas dépasser 20 à 22 %, car un bois trop humide changera de taille en séchant, ce qui peut entraîner une violation de l’étanchéité du toit et d’autres conséquences négatives.

Il est préférable que le calcul du système de chevrons soit effectué par un spécialiste. Actuellement, suffisamment d’entreprises proposent de tels services.

Vous pouvez calculer indépendamment les pieds, les dimensions et la longueur des chevrons si vous utilisez des calculatrices prêtes à l'emploi sur Internet. Il vous suffit de saisir les dimensions requises dans le programme, et le programme lui-même vous donnera le résultat final de la section transversale, de la longueur et de l'inclinaison des chevrons.

Dans la construction de bâtiments résidentiels privés, en règle générale, des planches d'une section de 50x150 mm sont utilisées dans la fabrication de chevrons de toit de toute configuration. Le pas des pieds des chevrons est d'environ 1 mètre, selon le type de matériau de toiture choisi, la quantité de neige dans heure d'hiver et la pente du toit.

Ainsi, pour les toits avec une pente supérieure à 45 degrés, la pente des chevrons est sélectionnée dans la plage de 1,2 à 1,4 m, et pour les régions à fortes charges de neige, cette distance sera de 0,6 à 0,8 m.

Vous devez également faire attention au type de matériau de toiture. Le plus lourd est considéré carrelage naturel. La section transversale des pieds des chevrons augmentera en conséquence si la longueur des pieds des chevrons et leur pas sont grands.

Caractéristiques de l'installation des pieds de chevron

La fixation des pieds des chevrons au mauerlat est le moment le plus crucial de toute la construction du toit. La résistance de l'ensemble de la structure du toit dépend de la connexion correcte des chevrons et du Mauerlat.

Il existe deux méthodes de fixation : coulissante et rigide, dont chacun correspond certain type chevrons - suspendus ou superposés.

La fixation rigide élimine tout mouvement, rotation ou flexion des chevrons. Ceci est réalisé en effectuant des coupes sur le chevron lui-même, puis en fixant le pied du chevron avec le Mauerlat à l'aide d'agrafes métalliques, de fil de fer ou de clous longs, ainsi qu'en utilisant des coins métalliques.

Un joint coulissant, ou comme on l’appelle souvent un joint « articulé », peut avoir deux degrés de liberté. Cette connexion est souvent utilisée dans la construction maisons en bois pour donner au toit la liberté de se tasser progressivement sur la charpente, qui peut se rétracter sur plusieurs années. Dans ce cas, la connexion des pieds des chevrons au faîte n'est pas rendue rigide. Le pied du chevron lui-même, lorsqu'il est accouplé de manière coulissante, est relié au mauerlat au moyen d'une entaille et renforcé sur les côtés par deux clous enfoncés en diagonale, l'un par rapport à l'autre, ou en enfonçant un clou de haut en bas dans le pied du chevron, pénétrant dans le mauerlat.

D'autres méthodes consistent à utiliser des plaques métalliques comportant des trous pour les clous ou à relier les chevrons et le mauerlat avec des agrafes métalliques.

Lors de la construction d'un toit en croupe, le pied diagonal du chevron mesure souvent plus de 6 mètres de long et nécessite donc une extension.

Ceci est réalisé en associant deux planches utilisées pour construire des chevrons conventionnels. Les chevrons diagonaux sont toujours plus longs que les chevrons ordinaires ; de plus, ils subissent une charge une fois et demie supérieure à celle des chevrons ordinaires, puisque les pieds inclinés reposent également sur eux.

Pour compiler projet techniqueÀ la maison, des calculs de chevrons sont nécessaires. Il existe plusieurs options pour les structures de chevrons.

Les pieds des chevrons qui reposent sur deux supports, mais qui n'ont pas de supports supplémentaires, sont appelés chevrons sans entretoises. Ils sont utilisés pour les toits à une pente dont la portée est d'environ 4,5 mètres, ou pour les toits à pignon dont la portée est d'environ 9 mètres. Le système de chevrons est utilisé soit avec transmission de la charge de poussée au Mauerlat, soit sans transmission.

Chevrons superposés sans entretoises

Un chevron qui se plie et ne transfère pas de charge aux murs possède un support fermement fixé et tournant librement. L'autre support est mobile et tourne librement. Ces conditions peuvent être remplies par trois options de fixation des chevrons. Examinons chacun en détail.

Le revêtement du haut du pied du chevron ou l'encoche supérieure du support est installé dans position horizontale. Il suffit simplement de changer la méthode de support de la panne, et le pied du chevron montrera immédiatement un écart. Ce calcul du pied du chevron, en raison de la rigidité des conditions de création de l'unité supérieure, n'est généralement pas utilisé pour les options de toit à pignon. Le plus souvent, il est utilisé dans la construction de toits en pente, car la moindre imprécision dans la fabrication de l'unité transformera un schéma sans poussée en un schéma d'espacement. De plus, dans les types de toits à pignon, s'il n'y a pas d'entretoise sur le Mauerlat, en raison de la déviation des chevrons sous l'influence de la charge, une destruction de l'ensemble du faîte du toit peut se produire.

À première vue ce système peut sembler irréaliste à réaliser. Puisqu'un support est créé sur la partie inférieure du chevron dans le Mauerlat, en effet, le système doit exercer une pression sur celui-ci, c'est-à-dire une force horizontale. Cependant, il ne montre pas la charge de poussée.

Ainsi, dans tout trois options la règle suivante est respectée : un bord du chevron est installé sur un support coulissant, ce qui permet la rotation. L'autre est sur une charnière qui permet uniquement la rotation. La fixation des pieds des chevrons aux curseurs est installée en utilisant le plus différents modèles. Le plus souvent, elles sont réalisées à l'aide de plaques de fixation. Il est également possible de fixer avec des clous, des vis autotaraudeuses ou à l'aide de barres et de planches suspendues. Il vous suffit de choisir le bon type de fixation qui empêchera le pied du chevron de glisser dans le support.

Comment calculer les chevrons

Lors du calcul d'une structure en treillis, en règle générale, un schéma de calcul « idéalisé » est adopté. Basé sur le fait qu'une certaine charge uniforme appuiera sur le toit, c'est-à-dire une force égale et identique agissant uniformément le long des plans des pentes. En réalité, il n’existe pas de charge uniforme sur toutes les pentes du toit. Ainsi, le vent entraîne la neige sur certaines pentes et la chasse sur d'autres, le soleil fond sur certaines pentes et n'atteint pas le reste, même situation avec les glissements de terrain. Tout cela rend la charge sur les pentes complètement inégale, même si extérieurement cela peut ne pas être perceptible. Cependant, même avec une charge inégalement répartie, les trois options ci-dessus fixations de chevrons restera statiquement stable, mais à une seule condition : une connexion rigide de la poutre faîtière. Dans ce cas, la panne est soit soutenue par des pieds de chevrons inclinés, soit insérée dans les pignons des panneaux muraux des toits en croupe. Autrement dit, la structure des chevrons ne restera stable que si le faîtage est fermement sécurisé contre un éventuel déplacement horizontal.

Dans le cas de la réalisation d'un toit à pignon et du support de la panne uniquement sur des crémaillères, sans support sur les murs avant, la situation s'aggrave. Dans les options numéro 2 et 3, lorsque la charge sur n'importe quelle pente diminue, contrairement au calcul sur la pente opposée, le toit peut se déplacer dans la direction où la charge est plus grande. La toute première option, lorsque le bas du pied du chevron est réalisé avec une encoche avec des dents ou avec un ourlet de la barre de support, tandis que le haut est posé avec une encoche horizontale sur la poutre, supportera bien une charge inégale, mais seulement si les poteaux qui maintiennent la poutre faîtière sont parfaitement verticaux.

Afin de donner de la stabilité aux chevrons, un renfort horizontal est inclus dans le système. C'est mineur, mais augmente quand même la stabilité. C'est pourquoi, aux endroits où la mêlée croise les racks, elle est fixée avec des clous. L’affirmation selon laquelle une contraction ne sert toujours qu’à s’étirer est fondamentalement fausse. Scrum est un élément multifonctionnel. Ainsi, dans une structure en treillis sans poussée, elle ne fonctionne pas en l'absence de neige sur le toit, ou elle ne fonctionne qu'en compression lorsqu'une charge uniforme insignifiante apparaît sur les pentes. La structure travaille en traction uniquement lors de l'affaissement ou lorsque la poutre faîtière se plie sous l'influence d'une charge maximale. Ainsi, la mêlée est un élément d'urgence de la structure en treillis, qui entre en service lorsque le toit est rempli d'une grande quantité de neige, que le faîtage est plié de la quantité maximale calculée ou qu'un affaissement inégal et inattendu de la fondation se produit. La conséquence peut être un tassement irrégulier des poutres faîtières et des murs. Ainsi, plus les contractions sont basses, mieux c'est. En règle générale, ils sont installés à une hauteur telle qu'ils ne créent pas d'obstacles lors des déplacements dans le grenier, c'est-à-dire à une hauteur d'environ 2 mètres.

Si dans les options 2 et 3, l'unité de support de chevron inférieure est remplacée par un curseur avec le bord du pied de chevron dépassant du mur, cela renforcera la structure et la rendra statiquement stable avec des combinaisons de structure complètement différentes.

Aussi un dans le bon sens Pour augmenter la stabilité de la structure, il est nécessaire de fixer de manière assez rigide le bas des crémaillères qui supporteront la course. Ils sont installés selon la méthode de découpe et fixés à tous les plafonds moyens accessibles. Ainsi, l'ensemble de support de rack inférieur passe d'un ensemble articulé à un ensemble rigidement pincé.

Comment calculer la longueur des chevrons ne dépend pas de la méthode de fixation des pieds des chevrons.

La section transversale des contractions, en raison du développement de contraintes assez faibles dans ceux-ci, n'est pas prise en compte dans les chevrons, mais est prise de manière assez constructive. Afin de réduire la taille des éléments utilisés dans le processus de construction de la structure du chevron, la section de la mêlée est prise de la même taille que le pied du chevron et des disques plus minces peuvent être utilisés. Les contractions sont installées sur un ou deux côtés des chevrons et fixées avec des boulons ou des clous. Lors du calcul de la section transversale d'une structure de chevrons, les contractions ne sont pas du tout prises en compte, comme si elles n'existaient pas du tout. La seule exception concerne le vissage des contractions aux pieds des chevrons avec des boulons. Dans ce cas, la capacité portante du bois, due à l'affaiblissement des trous de boulons, est réduite en utilisant un coefficient de 0,8. En termes simples, si des trous sont percés dans les pieds des chevrons pour installer des joints boulonnés, la résistance calculée doit être prise à hauteur de 0,8. Lors de la fixation des contractions aux chevrons uniquement avec des clous, la résistance du bois des chevrons ne s'affaiblit pas.

Mais il faut calculer le nombre de clous. Le calcul est effectué pour le cisaillement, c'est-à-dire la flexion des clous. La force de conception est considérée comme la poussée qui se produit dans la position d'urgence de la structure en treillis. En termes simples, lors du calcul de la connexion entre la mêlée et le pied du chevron avec des clous, une entretoise est introduite, ce qui est absent dans le fonctionnement standard du système de chevrons.

L'instabilité statique d'un système de chevrons sans poussée n'apparaît que sur les toits où il n'est pas possible d'installer une panne faîtière qui protège contre le déplacement horizontal.

Dans les bâtiments avec types de hanches les toits et les pignons en pierre ou en brique, les systèmes de chevrons sans poussée sont assez stables et il n'est pas nécessaire de prendre des mesures pour assurer une plus grande stabilité. Cependant, pour éviter la rupture des structures, des contractions doivent tout de même être installées. Lors de l'installation de boulons ou de goujons comme fixations, vous devez faire attention au diamètre de leurs trous. Il doit être identique au diamètre des boulons ou légèrement plus petit. Au cas où situation d'urgence La poignée ne fonctionnera pas tant que l'espace entre la paroi du trou et le montant n'est pas sélectionné.

Veuillez noter que dans ce processus, les bas des pieds des chevrons s'écarteront d'une distance de plusieurs millimètres à plusieurs centimètres. Cela peut conduire au déplacement et au défilement du Mauerlat et à la destruction de la corniche murale. Dans le cas des systèmes de chevrons d'espacement, lorsque le Mauerlat est solidement fixé, ce processus peut provoquer un écartement des murs.

Chevrons à couches d'espacement

Le chevron, qui effectue les travaux de flexion et transfère la charge de poussée aux panneaux muraux, doit avoir au moins deux supports fixes.

Pour calculer ce type de systèmes de chevrons, dans les schémas précédents, nous remplaçons les supports inférieurs à différents degrés de liberté par des supports à un seul degré de liberté - articulés. Pour ce faire, là où il n'y en a pas, des barres de support sont clouées sur les bords des pieds des chevrons. En règle générale, on utilise un bloc dont la longueur est d'au moins un mètre et la section transversale est d'environ 5 sur 5 cm, en tenant compte de la connexion des clous. Dans un autre mode de réalisation, vous pouvez disposer un support en forme de dent. Dans la première version du schéma de calcul, lorsque les chevrons reposent horizontalement contre la panne, les extrémités supérieures des chevrons sont cousues ensemble soit avec des clous, soit avec un boulon. Ainsi, un support articulé est obtenu.

En conséquence, les schémas de calcul restent pratiquement inchangés. Les contraintes internes de flexion et de compression restent inchangées. Cependant, une force de poussée apparaît dans les anciens supports. Aux nœuds supérieurs de chaque pied de chevron, la poussée de direction opposée, provenant de l'extrémité de l'autre pied de chevron, disparaît. Ainsi, cela ne pose pas beaucoup de problèmes.

Il peut être nécessaire de vérifier les bords des chevrons qui se touchent ou qui traversent la panne pour détecter tout effondrement du matériau.

Dans les systèmes d'espacement de chevrons, le but de la contraction est différent - dans les situations d'urgence, elle fonctionne pour la compression. Pendant le fonctionnement, il réduit la poussée sur les parois des bords des chevrons, mais ne l'élimine pas complètement. Elle peut le retirer complètement si elle le fixe tout en bas, entre les bords des pieds des chevrons.

Veuillez noter que l'utilisation de structures de chevrons à couches d'espacement nécessite un examen attentif de l'impact de la force de poussée sur les murs. Cette expansion peut être réduite en installant des pannes faîtières. Il est nécessaire d'essayer d'augmenter la rigidité de la poutre en installant des crémaillères, des poutres en porte-à-faux ou des entretoises, ou en érigeant un ascenseur de chantier. Cela est particulièrement vrai pour les maisons en bois, en rondins coupés, béton léger. Les maisons en béton, en brique et en panneaux résistent beaucoup plus facilement à la force de poussée sur les murs.

Ainsi, la structure en treillis, érigée à l'aide de l'option entretoise, est statiquement stable sous diverses combinaisons de charges ; elle ne nécessite pas de fixation rigide du mauerlat au mur ; Afin de maintenir la poussée, les murs du bâtiment doivent être massifs, équipés d'une ceinture monolithique en béton armé autour du périmètre de la maison. En cas d'urgence, à l'intérieur d'un système d'espacement fonctionnant en compression, une contraction ne sauvera pas la situation, mais ne réduira que partiellement la poussée transmise aux murs. C'est précisément pour éviter une situation d'urgence qu'il faut prendre en compte toutes les charges pouvant agir sur la toiture.

Ainsi, quelle que soit la forme choisie pour le toit de la maison, l'ensemble du système de chevrons doit être conçu de manière à satisfaire aux exigences de fiabilité et de solidité. Faire analyse complète la structure des chevrons n'est pas une tâche facile. Lors du calcul des chevrons en bois, il est nécessaire d'inclure un grand nombre de paramètres différents, notamment l'expansion, la flexion et les éventuelles charges de poids. Pour une disposition plus fiable du système de chevrons, il est possible d'installer des méthodes de fixation plus adaptées. Dans le même temps, il ne faut pas accepter les dimensions des chevrons sans procéder à une analyse complète de leurs capacités techniques et fonctionnelles.

Calcul de la section transversale des chevrons

La section transversale des poutres de chevrons est choisie en tenant compte de leurs longueurs et de la charge qu'elles acceptent.

Ainsi, du bois jusqu'à 3 mètres de long est sélectionné avec un diamètre de section de 10 cm.

Poutre, jusqu'à 5 mètres de long, avec un diamètre de section de 20 cm.

Poutres jusqu'à 7 mètres de long – avec un diamètre de section allant jusqu'à 24 cm.

Comment calculer les chevrons - exemple

Étant donné une maison à deux étages mesurant 8 mètres sur 10, la hauteur de chaque étage est de 3 mètres. La toiture choisie est ondulée feuilles d'amiante-ciment. Le toit est à pignon, messages de soutien qui sont situés le long de la centrale mur porteur. Le pas des chevrons est de 100 cm. Vous devez sélectionner la longueur des chevrons.

Comment calculer la longueur des chevrons ? Comme suit : la longueur des pieds des chevrons peut être choisie de manière à ce que trois rangées de feuilles d'ardoise y soient posées. La longueur requise est alors : 1,65 x3 = 4,95 m. La pente du toit dans ce cas sera égale à 27,3°, la hauteur du triangle formé, c'est-à-dire le grenier, est de 2,26 mètres.

1. Calcul des éléments porteurs du revêtement

Les pieds des chevrons sont calculés comme des poutres reposant librement sur deux supports avec un axe incliné. La charge sur le pied du chevron est collectée à partir de la zone de charge dont la largeur est égale à la distance entre les pieds du chevron. La surcharge calculée q doit être située en deux composantes : normale à l'axe du pied du chevron et parallèle à cet axe.

2.1.1. Calcul de tournage

Nous acceptons les revêtements constitués de planches d'une section de 50´50 mm (r = 5,0 kN/m), posées par incréments de 250 mm. Bois - pin. Le pas des chevrons est de 0,9 m. La pente du toit est de 35 0.

Le calcul du revêtement de la toiture s'effectue selon deux options de chargement :

a) Poids propre du toit et de la neige (calcul de la résistance et de la flèche).

b) Poids propre du toit et charge concentrée.

Données initiales :

1. Nous acceptons les barres de 2ème qualité avec la résistance calculée R.toi=13 MPa et module élastique E=1´ 10 4 MPa.

2. Conditions de fonctionnement B2 (en zone normale), mV=1 ; mn=1,2 pour charge d'installation en flexion.

3. Facteur de fiabilité selon la finalité g n=0,95 .

4. Densité du bois r =500 kg/m3.

5. Facteur de fiabilité pour la charge due au poids de l'acier galvanisé g f=1,05 ; du poids des barres g f=1,1 .

6. Poids standard de la couverture neigeuse par 1 m 2 de projection horizontale de la surface terrestre S 0 =2400 N/m2.

Schéma de conception du tour

Tableau 2.1

Collecte de charge pour 1 m.p. lattes, kN/m

Où S 0 - valeur standard du poids de la couverture neigeuse pour 1 m 2 horizontal

surface de la terre, prise selon le tableau. 4, pour IV paradis des neiges

elle S 0 = 2,4 kPa;

m- coefficient de transition du poids de la couverture neigeuse de la terre à

charge de neige pour la couverture, acceptée selon les clauses 5.3 à 5.6.

Lorsque la poutre est chargée avec une charge uniformément répartie provenant de son propre poids et de la neige, le moment de flexion maximal est égal à :

Kn m

Pour des angles d'inclinaison du toit de a³10°, il est pris en compte que le poids propre du toit et du revêtement est uniformément réparti sur la surface (pente) du toit et que la neige est répartie sur sa projection horizontale :

M x = M cos a = 0,076 cos 29 0 = 0,066 kN´m

M y = M sin a = 0,076 sin 29 0 = 0,036 kN´m

Moment de résistance :

cm

cm

La résistance des barres de gainage est vérifiée en tenant compte de la flexion oblique selon la formule :

,

Où M x Et Mon- composantes du moment de flexion calculé par rapport aux axes principaux X et Y.

Ry=13 MPa

gn=0,95

,

Le moment d'inertie du bloc est déterminé par la formule :

cm 4

cm 4

Déflexion dans un plan perpendiculaire à la pente :

m

Déflexion dans un plan parallèle à la pente :

moi,

Où E=10 10 Pa- module d'élasticité du bois le long du fil.

Déflexion totale :

= m

Contrôle de déflexion : ,

où = est la flèche relative maximale admissible, déterminée selon le tableau. 16.

Lorsqu'une poutre est chargée avec son propre poids et une charge concentrée, le moment maximum dans la travée est égal à :

Vérification de la résistance des sections normales :

Où Ry=13 MPa- résistance à la flexion calculée du bois.

gn=0,95 - coefficient de fiabilité pour l'usage prévu.

Les conditions pour la première et la deuxième combinaison sont remplies, nous acceptons donc le revêtement avec une section b´h=0,05´0,05 avec un pas de 250 mm.

2.1.2. Calcul des pieds des chevrons

Calculons des chevrons en couches constitués de poutres avec une disposition à une seule rangée de supports intermédiaires pour un toit galvanisé. cr. fer. La base du toit est un revêtement constitué de barres d'une section de 50 à 50 mm par incréments =0,25 m. Marchepied chevron =1,0 m. Le matériau de tous les éléments en bois est du pin de 2ème qualité. Conditions de fonctionnement – ​​B2.

Zone de construction - Vologda.

Schéma de calcul du pied du chevron

Les barres de revêtement sont placées le long des pieds des chevrons, qui sont plus bas

les extrémités reposent sur des mauerlats (100 100), posés le long du bord intérieur des murs extérieurs. Dans l'unité faîtière, les chevrons sont fixés avec deux superpositions de planches. Pour compenser l'expansion, les pieds des chevrons sont serrés avec une barre transversale - deux planches appariées. Angle d'inclinaison du toit 29 0 .

Nous collectons les charges pour 1 m2 de surface inclinée du revêtement et saisissons les données dans le tableau 2.2.

Tableau 2.2
Collecte de charge pour 1 m.p. pied de chevron, kN/m

Où S 0 - valeur standard du poids d'enneigement pour 1 m 2 de surface horizontale de la terre, prise selon le tableau. SNiP 4, pour la région de neige IV S 0 = 2,4 kPa;

m- coefficient de transition du poids du manteau neigeux du sol à la charge de neige sur le manteau, accepté selon les articles 5.3 à 5.6.

Nous effectuons un calcul statique du pied de chevron comme une poutre à deux travées chargée avec une charge uniformément répartie. La section dangereuse du pied du chevron est la section située au niveau du support central.

Moment de flexion dans cette section :

La pression verticale au point C, égale à la réaction d'appui droite de la poutre à deux travées, est :

=0,265 kN

Avec une charge symétrique sur les deux pentes, la pression verticale au point C double : kN.

En répartissant cette pression en direction des pieds du chevron, on retrouve la force de compression dans la partie supérieure du pied du chevron :

kN

Collectioncharges

Tout d'abord, pour déterminer les charges, nous fixons la section transversale du pied du chevron à 75x225 mm. La charge constante sur le pied du chevron est calculée dans le tableau. 3.2.

Tableau 3.2 Charge constante calculée sur le pied du chevron, kPa

Charge maximale estimée sur le pied du chevron (combinaison de constante et de neige)

Motif géométrique des chevrons

Les schémas de calcul du pied du chevron sont présentés sur la Fig. 3.2. Avec la largeur du couloir en axes =3,4 m de distance entre les axes longitudinaux des murs extérieurs et intérieurs.

La distance entre les axes de la power plate et le lit, en tenant compte de la référence à l'axe (

=0,2 m)m. Nous installons le renfort selon un angle β = 45° (pente 2 = 1). La pente des chevrons est égale à la pente du toit i 1 =i = 1/3 = 0,333.

Pour déterminer les dimensions nécessaires au calcul, vous pouvez tracer un schéma géométrique des chevrons à l'échelle et mesurer les distances avec une règle. Si le mauerlat et le pied sont au même niveau, les portées du pied du chevron peuvent être déterminées à l'aide des formules

Hauteurs des nœuds h 1 =i 1 je 1 =0,333*4,35=1,45 m ; h 2 : = je 1 je=0,333*5,8=1,933 m. Repère de hauteur : prendre la traverse 0,35 m en dessous du point d'intersection des axes du pied du chevron et du poteau h = h 2 - 0,35 (m) = 1,933 -0,35 = 1,583 m.

Forces dans le pied du chevron sur la barre transversale

Le pied du chevron agit comme une poutre continue à trois travées. Les tassements de support peuvent modifier les moments de support dans les poutres continues. Si nous supposons qu'en raison de l'affaissement du support, le moment de flexion sur celui-ci est devenu égal à zéro, nous pouvons alors couper conditionnellement la charnière à la place du moment nul (au-dessus du support). Pour calculer le pied de chevron avec une certaine marge de sécurité, nous supposons que l'affaissement de la jambe de force a réduit à zéro le moment de flexion d'appui au-dessus de celle-ci. Ensuite, le schéma de conception du pied du chevron correspondra à la Fig. 3.2, ch.

Moment de flexion dans le pied du chevron

Pour déterminer la poussée dans la traverse (serrage), on suppose que les appuis se sont affaissés de telle sorte que le moment d'appui au dessus de la jambe de force est égal à M 1 et au-dessus des racks - zéro. Classiquement, on découpe les charnières à des endroits de moments nuls et on considère la partie médiane des chevrons comme un arc à trois charnières avec une portée je cp = 3,4 m L'espace dans une telle arche est égal à

Composante verticale de la réaction du support

En utilisant le diagramme de la Fig. 3.2.g, on détermine la force dans la jambe de force

Riz. 3.2. Schémas de calcul des chevrons

une coupe transversale du revêtement du grenier ; b - schéma pour déterminer la longueur estimée du pied du chevron ; c - schéma de conception du pied du chevron ; d - schéma de détermination de la poussée dans la barre transversale ; l - également pour un schéma avec une paroi longitudinale ; 1 - Mauerlat ; 2 - couché; 3 - courir ; 4 - pied de chevron ; 5 - support; 6 - jambe de force ; 7 - barre transversale (serrage); 8 - entretoise ; 9, 10 - barres de poussée ; 11 - pouliche ; 12 - superposition.

Calcul des pieds des chevrons basé sur la résistance de la normalerubriques

Moment de résistance requis de la course

Selon l'adj. M on prend la largeur du pied du chevron b = 5 cm et trouvez la hauteur de section requise

Selon l'adj. Nous prenons une planche d'une section de 5x20 cm.

Il n'est pas nécessaire de vérifier les déflexions du pied du chevron puisqu'il est situé dans une pièce avec un accès limité aux personnes.

Calcul des joints de planchespied de chevron.

La longueur du pied du chevron étant supérieure à 6,5 m, il est nécessaire de le réaliser à partir de deux planches avec un joint qui se chevauche. Nous plaçons le centre du joint à l'endroit où il repose sur la jambe de force. Alors le moment de flexion au niveau de l'assemblage lors de l'affaissement de la jambe de force M 1 = 378,4 kN*cm.

Nous calculons le joint de la même manière que le joint des pannes. Nous acceptons la longueur de chevauchement je nahl = 1,5 m = 150 cm, diamètre des clous d= 4 mm = 0,4 cm de longueur je gardes = 100 mm.

Distance entre les axes des connexions des clous

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

Force perçue par une connexion par clou

Q=M op /Z=378,4/ 132 =3,29 kN.

Longueur estimée de pincement des clous en tenant compte de l'écart maximal normalisé entre les planches δ W = 2 mm avec une épaisseur de planche δ D = 5,0 cm et une longueur de pointe de clou l,5d

un p = je gv -δ d -δ w -l.5d = 100-50-2-1,5*4 = 47,4 mm = 4; 74 cm.

Lors du calcul d'une connexion par cheville (clou) :

– épaisseur de l'élément le plus fin un= un p =4,74 cm;

– épaisseur de l'élément le plus épais c = δ d =5,0 cm.

Trouver une relation climatisation = 4,74/5,0 = 0,948

Selon l'adj. T, on retrouve le coefficient k n =0,36 kN/cm 2.

Nous trouvons la capacité portante d'une couture d'un clou à partir des conditions :

– écrasement dans un élément plus épais

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

– froissement dans un élément plus fin

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

– pliage des ongles

= (2,5* 0,4 2 + 0,01* 4,74 2)

/0,95=0,674 kN

– mais pas plus de kN

Parmi les quatre valeurs, sélectionnez la plus petite T = 0,658 kN.

Trouver le nombre de clous requis n gardes ≥ Q/ T =2,867/0,674=4,254.

Nous acceptons n gardes = 5.

Nous vérifions la possibilité d'installer cinq clous sur une rangée. La distance entre les clous à travers les fibres du bois est S 2 = 4d = 4 * 0,4 = 1,6 cm. La distance entre le clou extérieur et le bord longitudinal de la planche est S 3 = 4d = 4 * 0,4 = 1,6 cm.

Selon la hauteur du pied du chevron h = 20 cm devraient convenir

4S 2 +2Sз=4*1,6+2*1,6 = 9,6 cm

Calcul de la liaison entre la barre transversale et le pied du chevron

Selon l'assortiment (Annexe M), nous acceptons une traverse composée de deux planches de section bxh = 5x15 cm chacun. La force au niveau du joint est relativement importante (N = 12, kN) et peut nécessiter la pose d'un grand nombre de clous dans les conditions du chantier. Pour réduire la complexité de pose du revêtement, nous concevons une liaison boulonnée de la traverse avec le pied du chevron. Nous acceptons les boulons d'un diamètre d = 12 mm = 1,2 cm.

Dans le pied du chevron, les chevilles (boulons) écrasent le bois selon un angle par rapport aux fibres α = 18,7 0. Selon l'adj. On retrouve le coefficient k α =0,95 correspondant à l'angle α =18,7 0.

En calcul connexion par cheville l'épaisseur de l'élément central est égale à la largeur du chevron c = 5 cm, l'épaisseur de l'élément extérieur est la largeur de la planche transversale une = 5 cm.

Nous déterminons la capacité portante d'une couture d'une cheville à partir des conditions :

– écrasement dans l'élément intermédiaire

= 0,5*5* 1,2*0,95* 1 *1/0,95 = 3,00 kN

– écrasement dans l’élément le plus externe

= 0,8*5*1,2*1*1/0,95 = 5,05 kN ;

– coude de cheville = (l,8* 1,2 2 + 0,02* 5 2)

/0,95=3,17 kN

- mais pas plus de kN

Parmi les quatre valeurs, sélectionnez la plus petite T = 3,00 kN.

Nous déterminons le nombre requis de chevilles (boulons) avec le nombre de coutures n w =2

On accepte le nombre de boulons n H =3.

Il n'est pas nécessaire de vérifier la résistance de la section transversale de la barre transversale car elle présente une grande marge de sécurité.

4. ASSURER LA RIGIDITÉ SPATIALE ET LA STABILITÉ GÉOMÉTRIQUE DU BÂTIMENT