Jumta karkasa izbūve tiek veikta pēc izstrādātā projekta, kurā norādīti visi nepieciešamie parametri, tai skaitā konstrukcijas veids, spāru atstatums, elementu šķērsgriezums un detaļu uzstādīšanas metode.

Sistēmas aprēķina principi

Jumta ekspluatācijas laikā tā rāmis piedzīvo lielas dažāda veida slodzes.:

• konstants (svars spāru sistēma Un jumta pīrāgs);
• periodiska (vēja un sniega slodze, personas svars, kas apkalpo vai remontē jumtu vai skursteni).

Lai pareizi aprēķinātu un izdarītu uzticams jumts, jums ir jāizlemj par tā konfigurāciju, izvēlieties veidu jumta segums, aprēķināt optimālais leņķis nogāžu slīpums. Rāmja sarežģītības pakāpe un tā elementu izmēri zināmā mērā ir atkarīgi no projektētās slodzes parametriem, kuras galvenā daļa krīt uz spārēm. Koka spāres izmērus, piemēram, šķērsgriezumu, vēlams izvēlēties ar zināmu drošības rezervi.

Kā noteikt spāru garumu? Aprēķiniem jāpiemēro Pitagora teorēma (ja ir zināms gala sienas garums un kores augstums) vai sinusu teorēma (ja papildus gala sienas garumam arī slīpuma leņķis jumta slīpums ir zināms).

Lai izgatavotu spāres, varat izmantot dēļus vai kokmateriālus. Papildu elementi, kas piešķir konstrukcijai stingrību, palīdzēs izveidot jumta rāmi, kas paredzēts lielām slodzēm.

Spāru piķa noteikšana

Lai aprēķinātu spāru slīpumu, jāņem vērā jumta seguma svars, nogāžu slīpuma leņķis, vēja un sniega slodzes. Vidēji slīpums (attālums starp blakus esošajām kājām, kas veido jumta slīpumu) svārstās no 70 līdz 120 cm.

Lai novērstu spāru kāju deformācijas risku pie lielām slodzēm, spāres sistēmas uzstādīšanas laikā ieteicams izmantot sausus zāģmateriālus. Parasti tā ir sija vai dēlis, kura biezums ir vismaz 50 mm. Precīzi koka spāru un citu elementu izmēri tiek noteikti, pamatojoties uz konstrukcijas stiprības prasībām.

Spāru slīpums ir atkarīgs no jumta slīpuma pakāpes un spāru kāju garuma. Lai izveidotu spēcīgu jumtu, nosedzot lielo laidumu starp kores un sienas augšpusi, ir jāsamazina spāru slīpums. Piemēram, jumtam ar 45° slīpumu maksimālais slīpums nedrīkst būt lielāks par 80 cm. Spāru slīpums ir jāsamazina arī tad, ja tiek izmantoti smagie jumta seguma materiāli, kas ietver keramikas dakstiņu, cementa-smilšu dakstiņu un. azbestcementa šīferis.

Spāru sistēmas elementu šķērsgriezuma aprēķins

Ja jums ir jāveido jumts ar savām rokām, jums tas jādara. Jums vajadzētu pievērst uzmanību arī tā materiāla īpašībām, no kura izgatavotas spāres kājas.

Normatīvie dokumenti regulē koksnes nestspēju dažādas šķirnes. Ja no koka vai dēļiem izgatavotu spāru šķērsgriezums ir novājināts ar griezumiem un/vai caurumiem zem skrūvju savienojumi, koksnes nestspēju aprēķina ar koeficientu 0,8 no standartvērtības. Tāpat jāpievērš uzmanība ražošanā izmantotās koksnes veidam - defekti samazina tās izturību pret spriedzi. Spāru šķērsgriezums tiek izvēlēts, ņemot vērā standarta izmēri zāģmateriāli. Nepārtrauktai nesošajai konstrukcijai jābūt izgatavotai no kokmateriāliem vai dēļiem, kuru garums nepārsniedz 6,5 m.

Pēc sistēmas aprēķināšanas un spāru kāju un šķērsstieņu izmēru noteikšanas jums jāaprēķina šo elementu kopējais svars un jāpievieno iegūtā vērtība projektētajām slodzēm:

• jumta karkasam nepieciešamo kopējo zāģmateriālu tilpumu reizina ar koksnes tilpuma svaru;
• iegūto vērtību (spāres pašmasa, kg/m2) pieskaita aprēķinātajai slodzei;
• projekta projektēšanas diagramma tiek pārrēķināta, izmantojot iepriekš iegūto rezultātu.

Spāres elementu apstrāde ar antiseptisku līdzekli

Privātajā būvniecībā spāru sistēmas celtniecība visbiežāk tiek veikta no zāģmateriāliem, jo ​​​​koks ir par pieņemamu cenu un ļauj izgatavot konstrukcijas ar savām rokām, neizmantojot sarežģītus instrumentus. Gatavs uzstādīšanai koka materiāls(piemēram, kokmateriāli, apaļkoki) bieži vien nonāk būvlaukumā jau apstrādāti aizsardzības līdzekļi ražošanas apstākļos. Bet ražošanā parasti tiek izmantoti dēļi vai kokmateriāli, kas nav piesūcināti ar īpašiem savienojumiem.

Kā apstrādāt spāres pirms jumta rāmja uzstādīšanas? Apstrāde ir nepieciešama, lai aizsargātu koksni no puves un novērstu ugunsbīstamību. Apstrādi ar antiseptisku līdzekli un antipirēnu var veikt atsevišķi. Izmantojot kompleksu ugunsdrošības bioaizsardzības līdzekli, ārstēšana prasīs uz pusi mazāk laika.

Ārstēšana ar antiseptisku līdzekli vai kombinētu sastāvu jāveic divos posmos. Vajag mērcēt augšējais slānis koksni ar speciālu šķidrumu, uzklājot to ar otu vai rullīti. Pēc pirmā slāņa izžūšanas antiseptiska apstrāde tiek atkārtota.

Slīpa jumta spāres

Kā izgatavot spāres priekš slīpais jumts? Spāres sistēmas izbūve, viena vai divslīpuma slīpais jumts DIY prasa rūpīgu pieeju spāru kāju izgatavošanai. Izmēri tiek aprēķināti jumta projektēšanas stadijā. Lai pareizi izgatavotu šos konstrukcijas elementus, ir jāizmanto zāģmateriāli ar sekciju un garumu, ko regulē konstrukcija.

Darba sarežģītības pakāpe lielā mērā ir atkarīga no tā, kura konstrukcija ir izvēlēta uzstādīšanai. Ja nepieciešams izgatavot slāņveida spāres no dēļiem vai kokmateriāliem, katrs elements tiek pielāgots uzstādīšanas vietai, pievienojot to kores sijai un mauerlat. Ir svarīgi stingri uzraudzīt visas konstrukcijas ģeometrijas ievērošanu.

Ērtāk ir izgatavot piekaramās kopnes, izmantojot veidni, lai panāktu precīzu katras konstrukcijas izmēru atbilstību. Šim nolūkam zāģēšanu dēļos un kopņu montāžu ieteicams veikt uz zemes. Pēc tam ir jāpārbauda Mauerlat vai atbalsta siju horizontalitāte un ēkas kastes ģeometriskie izmēri. Novēršot iespējamos trūkumus, varat sākt instalēšanu. jumta kopnes uz mājas.

Diagonālās spāres

Lai uzstādītu gūžas jumta spāru sistēmu ar savām rokām, ir nepieciešama uzstādīšana dažādi veidi spāres, piemēram:

• slīpi (diagonālās sijas, kas veido trīsstūrveida slīpumu);
• centrālais gurns;
• sānu;
• saīsināts (narozhniki).

Sānu spāru kājas ir izgatavotas no dēļiem un uzstādītas līdzīgi kā parastā slīpā jumta elementi ar iekaramo vai slāņveida konstrukciju. Centrālā gurnu spāres ir slāņaini elementi. Lai izgatavotu zarus, tiek izmantoti stieņi vai dēļi, kas piestiprināti pie diagonālām sijām un mauerlat.

Kā izgatavot spāres gūžas jumtam? Lai pareizi uzstādītu šis tips jumta seguma konstrukcija, nepieciešams precīzi aprēķināt slīpuma siju šķērsgriezumu un slīpuma leņķi. Elementu izmēri ir atkarīgi no pārklājamā laiduma garuma. Uzstādot diagonālās spāru sijas, ir svarīgi saglabāt simetriju, pretējā gadījumā jumts slodzes ietekmē var deformēties.

Spāru izgatavošana līdz noteiktam izmēram

Standartizētu zāģmateriālu izmantošana dažādu spāru sistēmas elementu izgatavošanai ļauj optimizēt būvniecības izmaksas un vienkāršot jumta detaļu aprēķinus un uzstādīšanu. Jo īpaši, ja nepieciešams izgatavot noteikta sekcijas un garuma spāres kājas, var izmantot masīvu siju, tās sekcijas vai dēļus.

Lai ar savām rokām izgatavotu stingru siju, tiek izmantota dēļu savienošanas metode - tie ir savienoti ar platām malām un ar naglām caurdurti šaha rakstā. Dotās sekcijas garo siju var izgatavot no četriem vai vairākiem pareizi savienotiem dēļiem - savstarpēji savienotiem ar pusi no dēļa garuma. Šī sija ir ļoti izturīga, un to var izmantot kā diagonālo spāru.

Izlemjot, kā pagarināt spāres, varat izmantot oderējuma metodi. Šajā gadījumā starp diviem dēļiem tiek likts trešais, kas izvirzīts noteiktā garumā. Dēļu savienošanai tiek izmantotas šaha rakstā iedzītas naglas. Svarīgi ir ne tikai rūpīgi izlīdzināt dēļus, bet arī tukšajā vietā starp ārējiem elementiem ievietot centrālajam dēlim biezumā atbilstošus dēļu fragmentus (ieliktņus). Šī metode ļauj pagarināt standarta spāru kāju garumu (nevis gurnu).

Spāru stiprināšanas principi

Lai nodrošinātu spāres sistēmas uzticamību, ko veidojat pats, jums iepriekš jāizlemj, kā piestiprināt spāres pie kores un jumta balsta. Ja ir paredzēts veikt stiprinājumu, kas novērsīs jumta deformāciju ēkas saraušanās laikā, spāres augšpusē ir jāsastiprina kopā ar skrūvi ar uzgriezni vai eņģes plāksni, bet apakšā - speciālu. stiprinājums– bīdāms atbalsts.

Spāru sistēmas aprēķins jāveic ar maksimālu precizitāti, vadoties pēc būvlaukuma īpatnībām, plānotās spāres sistēmas slodzes, ēkas izmēra un konfigurācijas, kā arī jumta segšanai izmantotajiem materiāliem. . Šajā rakstā tiks apspriests, kā aprēķināt jumta spāru garumu.

Slodzes piedzīvo spāres

Slīpam jumtam ir jāizveido spēcīgs rāmis, kas ir tā nesošā konstrukcija. Pat projektēšanas laikā ir jāveic spāres kājas aprēķins, lai noteiktu elementu garumu un šķērsgriezumu, kas izturēs galvenās slodzes.

Slodzes, kas darbojas pastāvīgi, rada pats jumta pīrāgs, kas ietver ārējo jumta materiālu, apvalku, siltumu, tvaiku un hidroizolācijas materiāls, kā arī bēniņu vai bēniņu iekšējā odere. Šīs slodzes ietver arī visu veidu priekšmetu svaru, kas tiks novietoti uz jumta vai piestiprināti spāru sistēmas iekšpusē.

Mainīgās slodzes sastāv no vēja, nokrišņu un seismiskās aktivitātes radītās ietekmes. Tas ietver arī tās personas svaru, kura turpmāk veiks jumta remontu, kārtējo apkopi vai tīrīšanu.

Jumta pīrāga masas aprēķins

Pirms spāres kājas garuma aprēķināšanas jums būs jāaprēķina jumta pīrāga masa. Lai to izdarītu, jums būs jāizmanto vienkārša formula, saskaņā ar kuru jums jāpievieno visu jumta materiālu slāņu viena kvadrātmetra masa un rezultāts jāreizina ar 1,1 - korekcijas koeficients, kas uzlabos jumta uzticamību. struktūra par 10%.

Izrādās, ka parasto jumta masas aprēķinu var izteikt šādi: (1 m 2 apvalka masa + 1 m 2 masa jumta seguma materiāls+ masa 1 m 2 hidroizolācijas pārklājums+ 1 m 2 izolācijas slāņu masa) × 1,1 = jumta seguma masa, kas ietver korekcijas koeficientu. Ja plānojat ieklāt kādu no ierastajiem jumta segumiem, tad slodze uz spāru sistēmu nepārsniegs 50 kg/m2.

Veidojot projektu vienvirziena vai divslīpju jumts, pietiek paļauties tikai uz jumta kūkas masu, kas vienāda ar 50 kg/m2. Izmantojot šo principu, ir iespējams uzbūvēt paaugstinātas stiprības jumta karkasu, lai nākotnē būtu iespēja mainīt jumta materiāla veidu, nepārrēķinot spāru sistēmu.

Sniega un vēja slodzes kā piemērs

Spāres kājas garums ir jāizvēlas tā, lai jumts varētu izturēt lielas sniega nokrišņu slodzes. Jo mazāks slīpuma leņķis, jo spēcīgāks sniegs radīs spiedienu uz jumtu. Ja konstrukcija ir gandrīz plakana slīpais jumts, tad spāres kāju šķērsgriezumam jābūt pēc iespējas lielākam, un to slīpumam jābūt pēc iespējas mazākam. Turklāt, ja jumta slīpums ir mazāks par 25º, tas būs sistemātiski jātīra.

• Sg ir sniega segas vērtība uz 1 m2, kas tiek izvēlēta no SNiP tabulām un tiek noteikta pēc reģiona, kurā māja tiek būvēta;

• µ - korekcijas koeficients, kas atkarīgs no jumta slīpuma leņķa: slīpumam ar slīpumu līdz 25° - 1,0; un slīpumam ar 25-60° slīpumu - 0,7.

Tām nogāzēm, kuru slīpuma leņķis ir lielāks par 60 °, sniega slodzes netiek ņemtas vērā.

Vēja slodzes var aprēķināt, izmantojot formulu W = Wo × k, kur:

• Wo ir atsauces vērtība jūsu reģionam (var atrast atsauces tabulās);

• k – korekcijas koeficients, ko nosaka ēkas augstums un reljefa veids – atvērts veids(lauks, stepe vai piekraste), vai slēgts (mežs, ēkas).

Spāres kājas garuma un šķērsgriezuma atkarība

Piemēram, spāres kājas aprēķināšana būs vienkāršāka, ja iedomājaties, ka gandrīz viss jumts sastāv no trijstūriem. Ņemot vērā ēkas sienu garumu, slīpuma slīpumu vai kores augstumu un izmantojot Pitagora teorēmu, varat noteikt spāres garumu no sienas līdz grēdai. Iegūtajam rezultātam būs jāpievieno karnīzes pārkares apjoms. Reizēm karnīzes pārkare tiek veidota, uzstādot spāres garuma palielināšanai spāres - dēļus. Aprēķinot jumta laukumu, spāru garumam tiks pieskaitīts arī spāres garums - tas nepieciešams, lai iegūtu precīzu jumta pīrāga uzstādīšanai nepieciešamo materiāla apjomu.

Lai saprastu, kāda dēļa vai kokmateriālu sekcija ir nepieciešama, jāņem īpaša standartu tabula, kurā būs norādītas tādu parametru kā spāres kājas biezuma, garuma un piķa atkarības.

Parasti spāru šķērsgriezums svārstās no 40×150 mm līdz 100×250 mm. Pirms spāru garuma noteikšanas jāņem vērā, ka tas ir atkarīgs no slīpuma slīpuma un laiduma garuma starp pretējām sienām. Jo lielāks ir slīpuma slīpums, jo garākiem jābūt spārēm, kas nozīmē, ka arī to šķērsgriezumam jābūt pietiekamam, lai konstrukcijai piešķirtu nepieciešamo izturību. Izmantojot šo pieeju, samazināsies snigšanas slodze, kā arī var palielināt soli starp spārēm. Tāpat jāatceras, ka jo mazāks solis starp spārēm, jo ​​lielāku slodzi piedzīvos spāres kāja.

Katrs amatnieks, kuram prasīsiet spāru aprēķinu piemēru, jums pateiks, ka, lai jumta rāmis būtu pēc iespējas izturīgāks, jums jāņem vērā īpašības koka elementi un metāla detaļu biezums.

Jumta nesošajai daļai jābūt pietiekami stingrai, lai no slodzēm tā nenoslīdētu. Izlieces var rasties, ja projektēšanas laikā izvēlētas nepareizas jumta elementu daļas un spāru uzstādīšanas slīpums. Ja izrādās, ka novirze parādījās pēc jumta uzstādīšanas, varat uzstādīt papildu statņus, lai padarītu konstrukciju stingrāku. Ja spāres kājas garums ir lielāks par 4,5 m, neuzstādot statņus, izmantojot jebkura šķērsgriezuma spāres kājas, var parādīties izliece. Tas jebkurā gadījumā ir jāņem vērā, nosakot, kā aprēķināt spāru garumu.

Kopumā, lemjot par kokmateriālu biezumu, viņi ņem vērā kopējo jumta slodzi. Jo biezāks tas ir, jo stiprāks būs jumts, un jums nebūs jāuztraucas par noslīdēšanu. Tomēr tas noved pie spāres sistēmas kopējās masas palielināšanās, tāpēc visas konstrukcijas un pamatnes slodzes būs lielākas.

Būvējot dzīvojamās ēkas, slīpums starp spārēm ir no 60 līdz 100 cm, un to nosaka:

• projektētā slodze;
• spāru sekcija;
• izmantotā jumta seguma veids;
• nogāžu slīpums;
• siltumizolācijas slāņa platums.

Uzstādīto spāru kāju skaits, pirmkārt, ir atkarīgs no to uzstādīšanas soļa. Pirmkārt, tiek noteikts nepieciešamais solis, pēc kura sienas garumu dala ar iegūto vērtību, pievieno rezultātam ar vienu un noapaļo. Rezultāts, sadalot sienas garumu ar iegūto skaitli, būs piķis, kuru mēs meklējam starp spārēm. Ņemot vērā nepieciešamo spāru skaitu vienā nogāzē, jāņem vērā attālums starp spāru kāju asīm.

Metāla spāru sistēmas

Būvējot privātmāju, ārkārtīgi reti tiek izmantota metāla spāru sistēma, jo metāla karkass jāuzstāda, izmantojot metināšanu, un tas nedaudz sarežģī procesu. Protams, konstrukcijas ražošanu var veikt ražotnēs, bet gan šajā gadījumā bez īpaša aprīkojuma izmantošanas nav iespējams iztikt. Projekts metāla jumta segums jāveido ar maksimālu precizitāti, ievērojot precīzus visu elementu izmērus, jo būvniecības procesā tos vairs nebūs iespējams pielāgot vajadzīgajiem izmēriem.

U metāla sistēmas spārēm ir daudz priekšrocību. Ekspluatācijas laikā spāres neliecas pat lielos laidumos un bez papildu komponentu uzstādīšanas, lai uzlabotu izturību un uzticamību. Tērauda spāres var likt laidumos, kas pārsniedz 10 m, un projektētās slodzes gadījumā deformācija nenotiks.

Aprēķinot spāru sistēmu no tērauda profiliem, ņem vērā paša materiāla masu, slodzi uz visu konstrukciju un pamatu. No šī materiāla izgatavoto spāru augstā izturība, kas ļauj konstrukcijai nenoslīdēt, ļauj samazināt mezglu skaitu salīdzinājumā ar elementiem, kas izgatavoti no koka.

Turklāt ir nepieciešams aprēķināt jumta tērauda rāmi, pamatojoties uz datiem par konstrukcijas elementu izturību, ko nosaka to forma un biezums. Ņem vērā arī laidumu garumu un nogāžu slīpumu. Tērauda Mauerlat spāres sistēmai rūpīgi jānostiprina pie sienas augšdaļas.

Iepriekš minētais materiāls ļaus jums detalizēti saprast, kā aprēķināt spāres kāju, lai jūs varētu visu pabeigt bez problēmām celtniecības darbi ieslēgts šajā posmā, un jums būs savs spāru sistēmas aprēķina piemērs.

Galvenais jumta elements, kas absorbē un iztur visu veidu slodzes, ir spāru sistēma. Tāpēc, lai jūsu jumts droši izturētu visas vides ietekmes, tas ir ļoti svarīgi pareizs aprēķins spāru sistēma.

Lai patstāvīgi aprēķinātu spāru sistēmas uzstādīšanai nepieciešamo materiālu īpašības, es sniedzu vienkāršotas formulas aprēķins. Ir veikti vienkāršojumi, lai palielinātu konstrukcijas izturību. Tas radīs nelielu zāģmateriālu patēriņa pieaugumu, bet uz nelieliem atsevišķu ēku jumtiem tas būs niecīgs. Šīs formulas var izmantot, aprēķinot frontonu bēniņus un mansardus, kā arī slīpie jumti.

Pamatojoties uz zemāk sniegto aprēķinu metodiku, programmētājs Andrejs Mutovkins (Andreja vizītkarte - mutovkin.rf) savām vajadzībām izstrādāja spāru sistēmas aprēķināšanas programmu. Pēc mana lūguma viņš dāsni atļāva man to ievietot vietnē. Jūs varat lejupielādēt programmu.

Aprēķinu metodika ir balstīta uz SNiP 2.01.07-85 “Slodzes un ietekmes”, ņemot vērā “Izmaiņas...” no 2008.gada, kā arī pamatojoties uz citos avotos sniegtajām formulām. Es izstrādāju šo tehniku ​​pirms daudziem gadiem, un laiks ir apstiprinājis tās pareizību.

Lai aprēķinātu spāru sistēmu, pirmkārt, ir jāaprēķina visas slodzes, kas iedarbojas uz jumtu.

I. Slodzes, kas iedarbojas uz jumtu.

1. Sniega slodzes.

2. Vēja slodzes.

Papildus iepriekšminētajam, spāru sistēma ir pakļauta arī jumta elementu slodzei:

3. Jumta svars.

4. Nelīdzenas grīdas seguma un apšuvuma svars.

5. Izolācijas svars (siltināta bēniņu gadījumā).

6. Pašas spāres sistēmas svars.

Apskatīsim visas šīs slodzes sīkāk.

1. Sniega slodzes.

Lai aprēķinātu sniega slodzi, mēs izmantojam formulu:

kur,
S- nepieciešamais daudzums sniega slodze, kg/m²
µ - koeficients atkarībā no jumta slīpuma.
Sg - standarta sniega slodze, kg/m².

µ - koeficients atkarībā no jumta slīpuma α. Bezizmēra daudzums.

Jumta slīpuma leņķi α var aptuveni noteikt, dalot augstumu H ar pusi laiduma L.
Rezultāti ir apkopoti tabulā:

Tad, ja α ir mazāks vai vienāds ar 30°, µ = 1;

ja α ir lielāks vai vienāds ar 60°, µ = 0;

Ja 30° aprēķina pēc formulas:

µ = 0,033·(60-α);

Sg - standarta sniega slodze, kg/m².
Krievijai tas ir pieņemts saskaņā ar SNiP 2.01.07-85 obligātā 5. pielikuma 1. karti “Slodzes un triecieni”.

Baltkrievijai tiek noteikta standarta sniega slodze Sg
PRAKSES tehniskais kodekss Eirokodekss 1. IETEKME UZ KONSTRUKCIJĀM 1.-3.daļa. Vispārēja ietekme. Sniega slodzes. TKP EN1991-1-3-2009 (02250).

Piemēram,

Bresta (I) - 120 kg/m²,
Grodņa (II) - 140 kg/m²,
Minska (III) - 160 kg/m²,
Vitebska (IV) - 180 kg/m².

Atrodiet maksimālo iespējamo sniega slodzi uz jumta, kura augstums ir 2,5 m un laidums 7 m.
Ēka atrodas ciematā. Babenki Ivanovas apgabals. RF.

Izmantojot SNiP 2.01.07-85 “Slodzes un ietekmes” obligātā 5. pielikuma 1. karti, mēs nosakām Sg - standarta sniega slodzi Ivanovas pilsētai (IV rajons):
Sg=240 kg/m²

Nosakiet jumta slīpuma leņķi α.
Lai to izdarītu, sadaliet jumta augstumu (H) ar pusi laiduma (L): 2,5/3,5=0,714
un no tabulas atrodam slīpuma leņķi α=36°.

Kopš 30°, aprēķins µ tiks iegūts, izmantojot formulu µ = 0,033·(60-α) .
Aizvietojot vērtību α=36°, mēs atrodam: µ = 0,033·(60-36)= 0,79

Tad S=Sg·µ =240·0,79=189kg/m²;

maksimālā iespējamā sniega slodze uz mūsu jumta būs 189 kg/m².

2. Vēja slodzes.

Ja jumts ir stāvs (α > 30°), tad tā vēja dēļ vējš rada spiedienu uz kādu no nogāzēm un mēdz to apgāzt.

Ja jumts ir plakans (α, tad pacelšanas aerodinamiskais spēks, kas rodas, vējam liecoties ap to, kā arī turbulence zem pārkarēm, mēdz pacelt šo jumtu.

Saskaņā ar SNiP 2.01.07-85 “Slodzes un ietekmes” (Baltkrievijā - Eirokodeksa 1 IETEKME UZ KONSTRUKCIJAS 1.-4. daļa. Vispārīgie efekti. Vēja ietekme) vēja slodzes vidējā komponenta Wm standarta vērtība augstumā Z. virs zemes virsmas jānosaka pēc formulas:

kur,
Wo - standarta vērtība vēja spiediens.
K ir koeficients, kas ņem vērā vēja spiediena izmaiņas ar augstumu.
C - aerodinamiskais koeficients.

K ir koeficients, kas ņem vērā vēja spiediena izmaiņas ar augstumu. Tās vērtības atkarībā no ēkas augstuma un reljefa rakstura ir apkopotas 3. tabulā.

C - aerodinamiskais koeficients,
kas atkarībā no ēkas un jumta konfigurācijas var iegūt vērtības no mīnus 1,8 (jumts paceļas) līdz plus 0,8 (vējš spiež jumtu). Tā kā mūsu aprēķins ir vienkāršots stiprības palielināšanas virzienā, mēs ņemam C vērtību, kas vienāda ar 0,8.

Būvējot jumtu, jāatceras, ka vēja spēki, kas mēdz celt vai noraut jumtu, var sasniegt ievērojamas vērtības, un tāpēc katras spāres kājas apakšdaļa ir pareizi jāpiestiprina pie sienām vai paklājiņiem.

To var izdarīt ar jebkādiem līdzekļiem, piemēram, izmantojot atlaidinātu (maigumam) tērauda stiepli ar diametru 5 - 6 mm. Ar šo stiepli katra spāres kāja tiek pieskrūvēta pie grīdas plātņu matricām vai ausīm. Ir skaidrs, ka Jo smagāks jumts, jo labāk!

Nosakiet vidējo vēja slodze uz jumta vienstāvu māja ar kores augstumu no zemes - 6 m. , slīpuma leņķis α=36° Ivanovas apgabala Babenku ciemā. RF.

Saskaņā ar “SNiP 2.01.07-85” 5. pielikuma 3. karti konstatējam, ka Ivanovas reģions pieder pie otrā vēja apgabala Wo= 30 kg/m²

Tā kā ciematā visas ēkas atrodas zem 10m, koeficients K= 1,0

Aerodinamiskā koeficienta C vērtība ir vienāda ar 0,8

vēja slodzes vidējās komponentes standartvērtība Wm = 30 1,0 0,8 = 24 kg/m².

Informācijai: ja vējš pūš konkrētā jumta galā, tad uz tā malu iedarbojas pacelšanas (pārraušanas) spēks līdz 33,6 kg/m².

3. Jumta svars.

Dažādiem jumta seguma veidiem ir šāds svars:

1. Šīferis 10 - 15 kg/m²;
2. Ondulīns (bitumena šīferis) 4 - 6 kg/m²;
3. Keramiskās flīzes 35 - 50 kg/m²;
4. Cementa-smilšu flīzes 40 - 50 kg/m²;
5. Bitumena jostas roze 8 - 12 kg/m²;
6. Metāla flīzes 4 - 5 kg/m²;
7. Gofrētais loksnes 4 - 5 kg/m²;

4. Nelīdzenas grīdas seguma, apvalku un spāru sistēmas svars.

Neapstrādātā grīdas seguma svars ir 18 - 20 kg/m²;
Apvalka svars 8 - 10 kg/m²;
Pašas spāru sistēmas svars ir 15 - 20 kg/m²;

Aprēķinot spāru sistēmas galīgo slodzi, visas iepriekš minētās slodzes tiek summētas.

Un tagad es jums pateikšu mazs noslēpums. Dažu jumta materiālu veidu pārdevēji atzīmē to vieglumu kā vienu no pozitīvajām īpašībām, kas, pēc viņu domām, radīs ievērojamus zāģmateriālu ietaupījumus spāru sistēmas ražošanā.

Lai atspēkotu šo apgalvojumu, es minēšu šādu piemēru.

Spāru sistēmas slodzes aprēķins, izmantojot dažādus jumta materiālus.

Aprēķināsim spāru sistēmas slodzi, izmantojot smagāko (cementa-smilšu flīzes
50 kg/m²) un vieglākais (Metāla dakstiņi 5 kg/m²) jumta seguma materiāls mūsu mājai Babenku ciemā, Ivanovas reģionā. RF.

Cementa-smilšu flīzes:

Vēja slodze - 24kg/m²
Jumta svars - 50 kg/m²
Apvalka svars - 20 kg/m²

Kopā - 303 kg/m²

Metāla flīzes:
Sniega slodze - 189kg/m²
Vēja slodze - 24kg/m²
Jumta svars - 5 kg/m²
Apvalka svars - 20 kg/m²
Pašas spāru sistēmas svars ir 20 kg/m²
Kopā - 258 kg/m²

Acīmredzot esošās atšķirības projektētajās slodzēs (tikai aptuveni 15%) nevar radīt būtisku zāģmateriālu ietaupījumu.

Tātad, mēs izdomājām kopējās slodzes Q aprēķinu, kas darbojas uz jumta kvadrātmetru!

Īpaši vēršu uzmanību: veicot aprēķinus, rūpīgi ievērojiet izmērus!!!

II. Spāru sistēmas aprēķins.

Spāru sistēma sastāv no atsevišķām spārēm (spāres kājiņām), tāpēc aprēķins tiek veikts līdz katras spāres kājas slodzes noteikšanai atsevišķi un atsevišķas spāres kājas šķērsgriezuma aprēķināšanai.

1. Atrodiet sadalīto slodzi lineārais metrs katra spāres kāja.

Kur
Qr - sadalītā slodze uz spāres kājas lineāro metru - kg/m,
A - attālums starp spārēm (spāres solis) - m,
Q- kopējā slodze, kas darbojas uz jumta kvadrātmetru - kg/m².

2. Nosakām maksimālā garuma Lmax darba posmu spāres kājā.

3. Aprēķinām spāres kājas materiāla minimālo šķērsgriezumu.

Izvēloties materiālu spārēm, mēs vadāmies pēc zāģmateriālu standarta izmēru tabulas (GOST 24454-80 Lumber skujkoku sugas. Izmēri), kas apkopoti 4. tabulā.

A. Mēs aprēķinām spāres kājas šķērsgriezumu.

Mēs patvaļīgi iestatām sekcijas platumu atbilstoši standarta izmēriem un nosakām sekcijas augstumu, izmantojot formulu:

H ≥ 8,6 Lmax kvadrāts (Qr/(BRben)), ja jumta slīpums α

H ≥ 9,5 Lmax kvadrāts (Qr/(BRben)), ja jumta slīpums α > 30°.

H - sekcijas augstums cm,


B - sekcijas platums cm,
Rbend - koksnes lieces pretestība, kg/cm².
Priedei un eglei Rben ir vienāds ar:
1. pakāpe - 140 kg/cm²;
2. pakāpe - 130 kg/cm²;
3. pakāpe - 85 kg/cm²;
sqrt - kvadrātsakne

B. Mēs pārbaudām, vai novirzes vērtība atbilst standartam.

Normalizētā materiāla novirze zem slodzes visiem jumta elementiem nedrīkst pārsniegt L/200. Kur L ir darba posma garums.

Šis nosacījums ir izpildīts, ja ir patiesa šāda nevienlīdzība:

3,125 Qr (Lmax)³/(B H³) ≤ 1

kur,
Qr - sadalītā slodze uz spāres kājas lineāro metru - kg/m,
Lmax - spāres kājas darba daļa ar maksimālo garumu m,
B - sekcijas platums cm,
H - sekcijas augstums cm,

Ja nevienlīdzība nav izpildīta, palieliniet B vai H.

Stāvoklis:
Jumta slīpuma leņķis α = 36°;
Spāres solis A= 0,8 m;
Maksimālā garuma spāres kājas darba sekcija Lmax = 2,8 m;
Materiāls - 1. šķiras priede (Līkums = 140 kg/cm²);
Jumta segums - cementa-smilšu flīzes(Jumta svars - 50 kg/m²).

Kā tika aprēķināts, kopējā slodze, kas iedarbojas uz jumta kvadrātmetru, ir Q = 303 kg/m².
1. Atrodiet katras spāres kājas sadalīto slodzi uz lineāro metru Qr=A·Q;
Qr=0,8·303=242 kg/m;

2. Izvēlies dēļa biezumu spārēm - 5cm.
Aprēķināsim spāres kājas šķērsgriezumu ar sekcijas platumu 5 cm.

Tad H ≥ 9,5 Lmax sqrt (Qr/BRben), jo jumta slīpums α > 30°:
H ≥ 9,5 2,8 sqrt (242/5 140)
H ≥15,6 cm;

No zāģmateriālu standarta izmēru tabulas izvēlieties dēli ar tuvāko šķērsgriezumu:
platums - 5 cm, augstums - 17,5 cm.

3. Pārbaudām, vai novirzes vērtība atbilst standartam. Lai to izdarītu, ir jāievēro šāda nevienlīdzība:
3,125 Qr (Lmax)³/B H³ ≤ 1
Aizstājot vērtības, mums ir: 3,125·242·(2,8)³ / 5·(17,5)³= 0,61
Nozīme 0,61, kas nozīmē, ka spāres materiāla šķērsgriezums ir izvēlēts pareizi.

Spāru šķērsgriezums, kas uzstādīts ar soli 0,8 m, mūsu mājas jumtam būs: platums - 5 cm, augstums - 17,5 cm.

Mājas celtniecība vienmēr beidzas ar jumta izbūvi, kam nepieciešama spāru sistēmas uzstādīšana. Šajā dizainā ietilpst spāru kājas, Mauerlat, stiprinājumi, statņi, pagarinājumi, kopnes, statīvi, apvalki un citi elementi, kas nodrošina visas sistēmas izturību un stingrību.

Dažādos jumtu projektos spāres kāju var saukt par parastu spāru vai diagonālo (slīpu) spāres kāju, tai nepieciešami stiprības aprēķini. Spāru sistēmas aprēķins ir balstīts uz pastāvīgu un pagaidu slodžu savākšanu, kas darbosies uz jumta.

Pastāvīgas slodzes:

• visu elementu svars kopņu konstrukcija;
• tvaika un hidroizolācijas materiālu svars;
• jumta materiāla svars;
• svars apdares materiāli griesti, bēniņu telpu klātbūtnē.

Dzīvās slodzes:

Spāru kāju raksturojums

Pamatojoties uz iegūto slodzes vērtību, spāres kājas aprēķins, tās garums un šķērsgriezums, atkarībā no izvēlētā materiāla, jumta veida un spāru veida - kārtainās vai piekaramās. Daži veidi sarežģīti jumti var saturēt abus.

Un iekšā gūžas jumti Papildus spāru kājām tiek izmantotas arī saīsinātas spāres, kuras sauc par zariņiem un kurām arī ir nepieciešami savi aprēķini. Turklāt ir jāaprēķina visi papildu spāru sistēmas elementi, piemēram, stieņi, statņi, statīvi un šķērsstieņi, jo tie iztur noteiktu slodzi, kas tiek pārnesta no spārēm.

Spāres kājas garums ir atkarīgs, pirmkārt, no ēkas izmēra, kā arī no jumta nogāžu slīpuma, ko iegūst no izvēlētās jumta formas. Parasti viņi cenšas padarīt spāru garumu ne vairāk kā 6 m, Tātad visiem zāģmateriāliem, kas tiek pārdoti, ir tieši šāds maksimālais garums. Bet gadās, ka mājas izmēram ir nepieciešami garāki spāres, tādā gadījumā tās tiek pagarinātas. Pamatā garās spāres kājas ir sastopamas slīpajās (diagonālajās) spārēs, būvējot gūžas vai grīdas spāres. gūžas jumti.

Spāres kājas sekcijas izvēli ietekmē vairāki faktori:

• pastāvīgas un pagaidu slodzes;
• jumta materiāla veids;
• nogāžu slīpums;
• jumta tips;
• mājas izmēri;
• klimatiskie apstākļi;
• materiāla kvalitāte spāru kāju izgatavošanai.

Jumta konstrukcijā tiek izmantots skujkoku koks. Bet, izvēloties, jums ir jāpārliecinās, ka nesaskaras dēļi vai sijas ar ziliem plankumiem vai daudz lieliem mezgliem.

Koksnes mitruma saturam jābūt ne vairāk kā 20-22%, jo pārāk mitra koksne žūstot mainīs izmēru, kas savukārt var izraisīt jumta hermētiskuma pārkāpumu un citas negatīvas sekas.

Vislabāk, ja spāru sistēmas aprēķinu veic speciālists. Šobrīd ir pietiekami daudz uzņēmumu, kas piedāvā šādus pakalpojumus.

Jūs varat patstāvīgi aprēķināt spāres kājas, izmērus un garumu, ja izmantojat gatavus kalkulatorus internetā. Jums vienkārši jāievada nepieciešamie izmēri programmā, un pati programma sniegs jums gatavo rezultātu par spāru šķērsgriezumu, garumu un slīpumu.

Privāto dzīvojamo ēku celtniecībā jebkuras konfigurācijas jumta spāru ražošanā parasti tiek izmantoti dēļi ar šķērsgriezumu 50x150 mm. Spāres kāju slīpums ir aptuveni 1 metrs, atkarībā no izvēlētā jumta materiāla veida, sniega daudzuma ziemas laiks un jumta slīpums.

Tātad jumtiem, kuru slīpums ir lielāks par 45 grādiem, spāru slīpums tiek izvēlēts diapazonā no 1,2 līdz 1,4 m, un reģioniem ar lielu sniega slodzi šis attālums būs 0,6–0,8 m.

Jums vajadzētu pievērst uzmanību arī jumta materiāla veidam. Tiek uzskatīts par smagāko dabiskās flīzes. Spāru kāju šķērsgriezums attiecīgi palielināsies, ja spāres kāju garums un to slīpums būs liels.

Spāru kāju uzstādīšanas iezīmes

Spāres kāju piestiprināšana pie Mauerlat ir vissvarīgākais brīdis visā jumta konstrukcijā. Visas jumta konstrukcijas izturība ir atkarīga no pareiza spāru un Mauerlat savienojuma.

Ir divas stiprinājuma metodes - bīdāmas un stingras, no kuriem katrs der noteikta veida spāres - piekārtas vai slāņainas.

Stingrs stiprinājums novērš jebkādu spāru kustību, griešanos vai izliekšanos. Tas tiek panākts, veicot griezumus uz pašas spāres un pēc tam nostiprinot spāres kāju ar Mauerlat, izmantojot metāla skavas, stiepli vai garas naglas, kā arī izmantojot metāla stūrus.

Slīdošajam savienojumam vai, kā to bieži sauc par “eņģu” savienojumu, var būt divas brīvības pakāpes. Šo savienojumu bieži izmanto būvniecībā koka mājas, lai dotu jumtam brīvību pakāpeniski nosēsties uz karkasa, kas vairāku gadu laikā var sarukt. Šajā gadījumā spāres kāju savienojums pie kores nav stingrs. Pati spāres kāja, bīdāmi savienojot, ir savienota ar mauerlat ar spraugas palīdzību un no sāniem pastiprināta ar divām naglām, kas iedzītas pa diagonāli, viena pret otru, vai iedurot vienu naglu no augšas uz leju spāres kājā, iekļūstot Mauerlat.

Citas metodes ir metāla plākšņu izmantošana, kurām ir caurumi naglām, vai spāres un mauerlat savienošana ar metāla skavām.

Būvējot gūžas jumtu, diagonālā spāres kāja bieži vien ir garāka par 6 metriem, un tāpēc tai ir nepieciešams pagarinājums.

Tas tiek panākts, savienojot pārī divus dēļus, kurus izmanto parasto spāru konstruēšanai. Diagonālās spāres vienmēr ir garākas par parastajām spārēm, turklāt tām ir pusotru reizi lielāka slodze nekā parastajām spārēm, jo ​​uz tām balstās arī slīpās kājas.

Lai apkopotu tehniskais projekts Mājās ir nepieciešami spāru aprēķini. Spāru konstrukcijām ir vairākas iespējas.

Spāru kājas, kas balstās uz diviem balstiem, bet kurām nav papildu balstu, sauc par spārēm bez statņiem. Tos izmanto vienslīpju jumtiem, kuru laidums ir aptuveni 4,5 metri, vai divslīpju jumtiem, kuru laidums ir aptuveni 9 metri. Spāres sistēmu izmanto vai nu ar vilces slodzes pārnešanu uz Mauerlat, vai bez transmisijas.

Slāņainas spāres bez starplikām

Spārei, kas liecas un nenodod slodzi uz sienām, ir viens balsts, kas ir stingri fiksēts un brīvi griežas. Otrs balsts ir kustīgs un brīvi griežas. Šos nosacījumus var izpildīt ar trim spāru stiprināšanas iespējām. Apskatīsim katru sīkāk.

Iekšā ir iestrādāta spāres kājas augšdaļas odere vai augšējais atbalsta iecirtums horizontālā stāvoklī. Pietiek tikai nomainīt atbalsta metodi pret spārnu, un spāres kāja nekavējoties parādīs izplešanos. Šis spāres kājas aprēķins augšējās vienības izveides nosacījumu stingrības dēļ parasti netiek izmantots divslīpju jumta variantiem. Visbiežāk to izmanto slīpo jumtu būvniecībā, jo mazākā neprecizitāte vienības ražošanā pārvērsīs nevilces shēmu par starpliku. Turklāt divslīpju jumtu tipos, ja uz Mauerlat nav starplikas, spāru izlieces dēļ slodzes ietekmē var rasties jumta kores mezgla bojājums.

No pirmā acu uzmetiena šī sistēma var šķist nereāli izpildīt. Tā kā Mauerlat spāres apakšējā daļā ir izveidots balsts, faktiski sistēmai uz to ir jāizdara spiediens, tas ir, horizontāls spēks. Tomēr tas neuzrāda vilces slodzi.

Tādējādi visā trīs iespējas tiek ievērots šāds noteikums: viena spāres mala ir uzstādīta uz slīdošā balsta, kas ļauj griezties. Otra ir uz eņģes, kas ļauj tikai griezties. Spāru kāju stiprināšana pie slīdņiem tiek uzstādīta, izmantojot visvairāk dažādi dizaini. Visbiežāk tie tiek veikti, izmantojot stiprinājuma plāksnes. Ir iespējams arī nostiprināt ar naglām, pašvītņojošām skrūvēm vai izmantojot augšējos stieņus un dēļus. Jums tikai jāizvēlas pareizais stiprinājuma veids, kas neļaus spāres kājai slīdēt balstā.

Kā aprēķināt spāres

Kopņu konstrukcijas aprēķināšanas procesā parasti tiek pieņemta “idealizēta” aprēķina shēma. Pamatojoties uz to, ka uz jumta spiedīs noteikta vienmērīga slodze, tas ir, vienāds un identisks spēks, kas vienmērīgi darbojas pa nogāžu plaknēm. Realitātē uz visām jumta nogāzēm nav vienotas slodzes. Tātad vējš uz dažām nogāzēm iznes sniegu un nopūš no citām, no dažām nogāzēm saule kūst un nesasniedz pārējās, tāda pati situācija ar zemes nogruvumiem. Tas viss padara nogāžu slodzi pilnīgi nevienmērīgu, lai gan ārēji tas var nebūt pamanāms. Tomēr pat ar nevienmērīgi sadalītu slodzi visas trīs iepriekš minētās iespējas spāru stiprinājumi paliks statiski stabils, bet tikai ar vienu nosacījumu - stingru kores sijas savienojumu. Šajā gadījumā spārnu atbalsta vai nu slīpas spāru kājas, vai arī ievieto gūžas jumtu sienu paneļu frontonos. Tas ir, spāres konstrukcija saglabāsies stabila tikai tad, ja kores gājiens ir stingri nodrošināts pret iespējamu horizontālu pārvietošanos.

Ja tiek izgatavots divslīpju jumts un balsts tikai uz bagāžniekiem, bez atbalsta uz priekšējām sienām, situācija pasliktinās. 2. un 3. variantā, kad jebkura slīpuma slodze samazinās, pretēji aprēķiniem pretējā slīpumā, jumts var pārvietoties virzienā, kur slodze ir lielāka. Pats pirmais variants, kad pati spāres kājas apakšdaļa ir izgatavota ar iegriezumu ar zobiem vai ar atbalsta stieņa apmali, bet augšpuse ir uzlikta ar horizontālu iecirtumu uz sijas, labi noturēs nevienmērīgu slodzi, bet tikai tad, ja stabi, kas notur kores siju, ir pilnīgi vertikāli.

Lai nodrošinātu spārēm stabilitāti, sistēmā ir iekļauts horizontālais stiprinājums. Tas ir mazsvarīgs, bet tomēr palielina stabilitāti. Tāpēc tajās vietās, kur skrubis krustojas ar statīviem, to nostiprina ar naglām. Apgalvojums, ka kontrakcijas vienmēr darbojas tikai, lai izstieptu, ir principiāli nepareizs. Scrum ir daudzfunkcionāls elements. Tādējādi kopņu konstrukcijā bez vilces tas nedarbojas, ja uz jumta nav sniega, vai arī darbojas tikai kompresijā, kad uz nogāzēm parādās nenozīmīga vienmērīga slodze. Spriegojumā konstrukcija darbojas tikai iegrimšanas laikā vai tad, kad kores sija izliecas maksimālās slodzes ietekmē. Līdz ar to skrubis ir kopņu konstrukcijas avārijas elements, kas iedarbojas, kad jumts ir uzbērts ar lielu sniega daudzumu, kores skrējiens ir saliekts par maksimālo aprēķināto daudzumu vai notiek nevienmērīga neparedzēta pamatu iegrimšana. Sekas var būt nevienmērīga kores sijas un sienu nosēšanās. Tādējādi, jo zemākas ir kontrakcijas, jo labāk. Parasti tie ir uzstādīti tādā augstumā, lai tie neradītu šķēršļus, ejot pa bēniņiem, tas ir, aptuveni 2 metru augstumā.

Ja 2. un 3. variantā apakšējā spāres atbalsta bloks tiek aizstāts ar slīdni ar spāres kājas malu, kas virzās ārpus sienas, tas nostiprinās konstrukciju un padarīs to statiski stabilu ar pilnīgi atšķirīgām konstrukcijas kombinācijām.

Arī viens labā nozīmē Lai palielinātu konstrukcijas stabilitāti, ir diezgan stingri jānostiprina statīvu apakšdaļa, kas atbalstīs skrējienu. Tie ir uzstādīti, izmantojot griešanas metodi, un piestiprināti pie jebkuriem griestiem pieejamos veidos. Tādējādi apakšējā plaukta atbalsta bloks no eņģēm pārvēršas par stingri saspiestu bloku.

Kā aprēķināt spāru garumu, tas nav atkarīgs no spāru kāju piestiprināšanas metodes.

Kontrakcijas šķērsgriezums, jo tajos veidojas diezgan mazi spriegumi, spārēs netiek ņemts vērā, bet tiek ņemts diezgan konstruktīvi. Lai samazinātu kopņu konstrukcijas būvniecības procesā izmantoto elementu izmērus, spāres sekcija ir tāda paša izmēra kā spāres kāja, un var izmantot plānākus diskus. Kontrakcijas tiek uzstādītas vai nu vienā, vai abās spāres pusēs un nostiprinātas ar skrūvēm vai naglām. Aprēķinot spāres konstrukcijas šķērsgriezumu, kontrakcijas vispār netiek ņemtas vērā, it kā tās nemaz nebūtu. Vienīgais izņēmums ir kontrakciju pieskrūvēšana pie spāres kājām ar skrūvēm. Šajā gadījumā koksnes nestspēja skrūvju caurumu vājināšanās dēļ tiek samazināta, izmantojot koeficientu 0,8. Vienkārši sakot, ja spāres kājās tiek urbti caurumi skrūvju savienojumu uzstādīšanai, tad aprēķinātā pretestība ir jāņem 0,8. Nostiprinot kontrakcijas pie spārēm tikai ar naglām, spāres koka pretestība nemazinās.

Bet ir jāaprēķina naglu skaits. Aprēķins tiek veikts bīdei, tas ir, naglu locīšanai. Projektējamais spēks tiek uzskatīts par vilci, kas rodas kopņu konstrukcijas avārijas stāvoklī. Vienkārši sakot, aprēķinot savienojumu starp spāres un spāres kāju ar naglām, tiek ieviests starplikas, kuras spāru sistēmas standarta darbībā nav.

Statiskā nestabilitāte bezspiediena spāres sistēmai parādās tikai uz tiem jumtiem, kur nav iespējams uzstādīt kores spārnu, kas aizsargā pret horizontālu nobīdi.

Ēkās ar gurnu veidi jumtiem un ar frontoniem, kas izgatavoti no akmens vai ķieģeļiem, bezspiediena spāru sistēmas ir diezgan stabilas un nav nepieciešams veikt pasākumus, lai nodrošinātu lielāku stabilitāti. Tomēr, lai novērstu konstrukciju sabrukšanu, kontrakcijas joprojām ir jāuzstāda. Uzstādot skrūves vai tapas kā stiprinājumus, jāpievērš uzmanība tiem paredzēto caurumu diametram. Tam jābūt tādam pašam kā skrūvju diametram vai nedaudz mazākam. Kad ārkārtas situācija Satvēriens nedarbosies, kamēr nav izvēlēta atstarpe starp urbuma sienu un tapu.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka šajā procesā spāres kāju apakšas attālināsies no vairākiem milimetriem līdz vairākiem centimetriem. Tas var izraisīt Mauerlat pārvietošanos un ritināšanu un sienas karnīzes iznīcināšanu. Starplikas spāru sistēmām, kad Mauerlat ir stingri nostiprināts, šis process var izraisīt sienu atdalīšanu.

Starplikas slāņveida spāres

Spārei, kas veic lieces darbus un nodod vilces slodzi uz sienu paneļiem, jābūt vismaz diviem fiksētiem balstiem.

Lai aprēķinātu šāda veida spāru sistēmas, iepriekšējās diagrammās mēs nomainām apakšējos balstus ar dažādām brīvības pakāpēm ar balstiem ar vienu brīvības pakāpi - eņģēm. Lai to izdarītu, kur tādu nav, spāres kāju malās tiek pienagloti atbalsta stieņi. Parasti tiek izmantots bloks, kura garums ir vismaz metrs, un šķērsgriezums ir aptuveni 5 x 5 cm, ņemot vērā naglu savienojumu. Citā iemiesojumā jūs varat noorganizēt atbalstu zoba formā. Aprēķinu shēmas pirmajā variantā, kad spāres balstās horizontāli pret stiebru, spāres augšējos galus sašuj kopā vai nu ar naglām vai skrūvi. Tādējādi tiek iegūts eņģes atbalsts.

Rezultātā aprēķinu shēmas paliek praktiski nemainīgas. Iekšējie lieces un saspiešanas spriegumi paliek nemainīgi. Tomēr vecajos balstos parādās vilces spēks. Katras spāres kājas augšējos mezglos pazūd pretējā virziena vilce, kas rodas no otras spāres kājas gala. Tādējādi tas nerada daudz nepatikšanas.

Iespējams, būs jāpārbauda spāru malas, kas saskaras viena ar otru vai šķērsām, vai nav materiāla sabrukšanas.

Spāres starplikas sistēmās kontrakcijas mērķis ir atšķirīgs - avārijas situācijās tas darbojas saspiešanai. Darbības laikā tas samazina spiedienu uz spāru malu sienām, bet pilnībā to nenovērš. Viņa to var pilnībā noņemt, ja nostiprina to pašā apakšā, starp spāres kāju malām.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka, izmantojot starplikas slāņveida spāru konstrukcijas, rūpīgi jāapsver vilces spēka ietekme uz sienām. Šo izplešanos var samazināt, uzstādot stingru un izturīgu kores purlins. Jācenšas palielināt sijas stingrību, uzstādot statīvus, konsoles sijas vai statņus, vai uzstādot celtniecības pacēlāju. Tas jo īpaši attiecas uz mājām no kokmateriāliem, sasmalcinātiem baļķiem, viegls betons. Betona, ķieģeļu un paneļu mājas daudz vieglāk iztur sienu vilces spēku.

Tādējādi kopņu konstrukcija, kas uzcelta, izmantojot starplikas, ir statiski stabila dažādās slodžu kombinācijās, tai nav nepieciešams stingrs mauerlat stiprinājums pie sienas. Lai saglabātu vilces spēku, ēkas sienām jābūt masīvām, aprīkotām ar monolītu dzelzsbetona jostu pa mājas perimetru. Avārijas gadījumā starplikas sistēmā, kas darbojas saspiešanas režīmā, kontrakcija neglābs situāciju, bet tikai daļēji samazinās vilces spēku, kas tiek pārnests uz sienām. Tieši tādēļ, lai izvairītos no avārijas situācijas, ir jāņem vērā visas slodzes, kas var iedarboties uz jumtu.

Tādējādi neatkarīgi no tā, kādas formas jumts tiek izvēlēts mājai, visa spāru sistēma ir jāprojektē tā, lai tā atbilstu uzticamības un izturības prasībām. Dariet pilnīga analīze spāru konstrukcija nav viegls uzdevums. Aprēķinot koka spāres, ir jāiekļauj liels skaits dažādu parametru, tostarp izplešanās, lieces un iespējamās svara slodzes. Spāres sistēmas uzticamākai sakārtošanai iespējams uzstādīt piemērotākas stiprinājuma metodes. Tajā pašā laikā nevajadzētu pieņemt spāru izmērus, neveicot pilnīgu to tehnisko un funkcionālo iespēju analīzi.

Spāres šķērsgriezuma aprēķins

Spāru siju šķērsgriezums tiek izvēlēts, ņemot vērā to garumus un to pieļaujamo slodzi.

Tādējādi tiek izvēlēti kokmateriāli, kuru garums ir līdz 3 metriem, ar šķērsgriezuma diametru 10 cm.

Sija, līdz 5 metriem gara, ar šķērsgriezuma diametru 20 cm.

Sijas līdz 7 metriem garas – ar šķērsgriezuma diametru līdz 24 cm.

Kā aprēķināt spāres - piemērs

Ņemot vērā divstāvu māju, kuras izmēri ir 8x10 metri, katra stāva augstums ir 3 metri. Izvēlētais jumta segums ir viļņots azbestcementa loksnes. Jumts ir divslīpju jumts, atbalsta amata vietas kas atrodas gar centrālo nesošā siena. Spāru solis ir 100 cm. Jums jāizvēlas spāru garums.

Kā aprēķināt spāru garumu? Šādi: spāres kāju garumu var izvēlēties tā, lai uz tām tiktu uzliktas trīs rindas šīfera loksnes. Tad nepieciešamais garums ir: 1,65 x3 = 4,95 m Jumta slīpums šajā gadījumā būs vienāds ar 27,3 °, izveidotā trīsstūra augstums, tas ir, bēniņu telpa, ir 2,26 metri.

1. Pārklājuma nesošo elementu aprēķins

Spāru kājas tiek aprēķinātas kā brīvi guļošas sijas uz diviem balstiem ar slīpu asi. Slodze uz spāres kāju tiek savākta no slodzes zonas, kuras platums ir vienāds ar attālumu starp spāres kājām. Aprēķinātajai dzīvajai slodzei q jāatrodas divās daļās: normāli pret spāres kājas asi un paralēli šai asij.

2.1.1. Latojuma aprēķins

Mēs pieņemam apšuvumus no dēļiem ar šķērsgriezumu 50×50 mm (r = 5,0 kN/m), ieklājot ar soli 250 mm. Koksne - priede. Spāru slīpums 0,9 m Jumta slīpums 35 0.

Jumta apvalka aprēķins tiek veikts saskaņā ar divām iekraušanas iespējām:

a) Jumta un sniega pašsvars (izturības un izlieces aprēķins).

b) Jumta pašsvars un koncentrētā slodze.

Sākotnējie dati:

1. Pieņemam 2. pakāpes stieņus ar aprēķināto pretestību Ru= 13 MPa un elastības modulis E=1´ 10 4 MPa.

2. Darbības apstākļi B2 (parastajā zonā), mV=1 ; mn=1,2 uzstādīšanas slodzei liekšanā.

3. Uzticamības koeficients atbilstoši mērķim g n=0,95 .

4. Koksnes blīvums r =500 kg/m3.

5. Uzticamības koeficients slodzei no cinkota tērauda svara g f=1,05 ; no stieņu svara g f=1,1 .

6. Sniega segas standarta svars uz 1 m 2 zemes virsmas horizontālo projekciju S 0 =2400 N/m2.

Latojuma dizaina diagramma

2.1. tabula

Slodzes savākšana 1 m.p. līstes, kN/m

Kur S 0 - sniega segas svara standarta vērtība uz 1 m 2 horizontāli

Zemes virsma, kas ņemta saskaņā ar tabulu. 4, IV sniega paradīzei

viņa S 0 = 2,4 kPa;

m- pārejas koeficients no zemes sniega segas svara uz

sniega slodze segšanai, pieņemts saskaņā ar 5.3. – 5.6.

Kad sija ir noslogota ar vienmērīgi sadalītu slodzi no paša svara un sniega, maksimālais lieces moments ir vienāds ar:

Kn m

Pie jumta slīpuma leņķiem a³10° tiek ņemts vērā, ka jumta un apvalka pašsvars ir vienmērīgi sadalīts pa jumta virsmu (slīpumu), bet sniegs tiek sadalīts pa tā horizontālo projekciju:

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

Pretestības moments:

cm

cm

Apšuvuma stieņu izturība tiek pārbaudīta, ņemot vērā slīpo lieci pēc formulas:

,

Kur Mx Un M g- aprēķinātā lieces momenta sastāvdaļas attiecībā pret galvenajām asīm X un Y.

Ry= 13 MPa

gn=0,95

,

Bloka inerces momentu nosaka pēc formulas:

cm 4

cm 4

Izliece plaknē, kas ir perpendikulāra slīpumam:

m

Izliece plaknē, kas ir paralēla slīpumam:

m,

Kur E=10 10 Pa- koksnes elastības modulis gar graudu.

Pilna novirze:

= m

Izlieces pārbaude: ,

kur = ir maksimālā pieļaujamā relatīvā deformācija, kas noteikta saskaņā ar tabulu. 16 .

Kad sija ir noslogota ar savu svaru un koncentrētu slodzi, maksimālais moments laidumā ir vienāds ar:

Parasto sekciju stiprības pārbaude:

Kur Ry= 13 MPa- aprēķinātā koksnes lieces pretestība.

gn=0,95 - ticamības koeficients paredzētajam mērķim.

Nosacījumi pirmajai un otrajai kombinācijai ir izpildīti, tāpēc pieņemam apvalku ar sekciju b´h=0,05´0,05 ar 250 mm soli.

2.1.2. Spāru kāju aprēķins

Aprēķināsim slāņveida spāres no sijām ar vienas rindas starpbalstu izvietojumu cinkotajam jumtam. kr. dzelzs. Jumta pamatne ir apvalks, kas izgatavots no stieņiem ar šķērsgriezumu 50-50 mm ar soli =0,25 m. Spāru pēdas solis =1,0 m. Materiāls visiem koka elementiem ir 2. šķiras priede. Ekspluatācijas nosacījumi – B2.

Būvniecības zona - Vologda.

Spāres kājas dizaina shēma

Apšuvuma stieņi ir novietoti gar spāres kājām, kas ir zemākas

gali balstās uz Mauerlats (100 100), kas novietoti gar ārsienu iekšējo malu. Kores blokā spāres tiek nostiprinātas ar diviem dēļu pārklājumiem. Lai kompensētu izplešanos, spāres kājas tiek pievilktas ar šķērsstieni - diviem sapārotiem dēļiem. Jumta slīpuma leņķis 29 0 .

Savācam slodzes uz 1 m2 pārklājuma slīpās virsmas un ievadām datus 2.2. tabulā.

2.2. tabula
Slodzes savākšana 1 m.p. spāres kāja, kN/m

Kur S 0 - sniega segas svara standarta vērtība uz 1 m 2 horizontālās zemes virsmas, kas ņemta saskaņā ar tabulu. SNiP 4, IV sniega reģionam S 0 = 2,4 kPa;

m- pārejas koeficients no zemes sniega segas svara uz sniega slodzi uz segumu, pieņemts saskaņā ar 5.3. - 5.6.

Veicam statisku aprēķinu spāres kājiņai kā divlaidumu sijai, kas noslogota ar vienmērīgi sadalītu slodzi. Bīstamā spāres kājas daļa ir sadaļa pie vidējā atbalsta.

Liekuma moments šajā sadaļā:

Vertikālais spiediens punktā C, kas vienāds ar divu laidumu sijas labo atbalsta reakciju, ir:

=0,265 kN

Ar simetrisku slodzi uz abām nogāzēm vertikālais spiediens punktā C dubultojas: kN.

Izplatot šo spiedienu spāres kāju virzienā, mēs atrodam spiedes spēku spāres kājas augšdaļā:

kN

Kolekcijaslodzes

Pirmkārt, lai noteiktu slodzes, mēs iestatām spāres kājas šķērsgriezumu 75x225 mm. Pastāvīgā slodze uz spāres kāju ir aprēķināta tabulā. 3.2.

3.2. tabula Aprēķinātā konstantā slodze uz spāres kāju, kPa

Paredzamā maksimālā slodze uz spāres kāju (konstanta plus sniega kombinācija)

Spāru ģeometriskais raksts

Spāres kājas aprēķināšanas shēmas ir parādītas attēlā. 3.2. Ar koridora platumu asīs =3,4 m attālums starp ārsienu un iekšējo sienu garenasīm.

Attālums starp Mauerlat asīm un gultni, ņemot vērā atsauci uz asi (

=0,2 m)m. Mēs uzstādām stiprinājumu leņķī β = 45° (slīpums 2 = 1). Spāru slīpums ir vienāds ar jumta slīpumu i 1 =i = 1/3 = 0,333.

Lai noteiktu aprēķinam nepieciešamos izmērus, varat uzzīmēt spāru ģeometrisko diagrammu mērogā un izmērīt attālumus ar lineālu. Ja mauerlat un kāja atrodas vienā līmenī, tad spāres kājas laidumus var noteikt, izmantojot formulas

Mezglu augstums h 1 =i 1 l 1 = 0,333 * 4,35 = 1,45 m; h 2: = i 1 l=0,333*5,8=1,933 m Augstuma atzīme: paņemiet šķērsstieni 0,35 m zem spāres kājas un staba asu krustpunkta. h = h 2 - 0,35 (m) = 1,933 -0,35 = 1,583 m.

Spēki spāres kājā uz šķērsstieņa

Spāres kāja darbojas kā trīs laidumu nepārtraukta sija. Atbalsta nosēdumi var mainīt atbalsta momentus nepārtrauktās sijās. Ja pieņemam, ka balsta nogrimšanas dēļ lieces moments uz tā ir kļuvis vienāds ar nulli, tad viru varam nosacīti iegriezt nulles momenta vietā (virs balsta). Lai aprēķinātu spāres kāju ar noteiktu drošības rezervi, pieņemam, ka statņa iegrimšana ir samazinājusi atbalsta lieces momentu virs tā līdz nullei. Tad spāres kājas konstrukcijas shēma atbildīs att. 3.2, c.

Liekšanas moments spāres kājā

Lai noteiktu virzienu šķērsstieņā (pievilkšana), mēs pieņemam, ka balsti ir noslīdējuši tā, ka atbalsta moments virs statņa ir vienāds ar M 1 un virs statīviem - nulle. Tradicionāli mēs sagriežam eņģes nulles momenta vietās un spāru vidusdaļu uzskatām par trīs eņģu arku ar laidumu l cp = 3,4 m Telpa šādā arkā ir vienāda ar

Statņa reakcijas vertikālā sastāvdaļa

Izmantojot diagrammu attēlā. 3.2.g, mēs nosakām spēku statnē

Rīsi. 3.2. Spāru aprēķināšanas shēmas

bēniņu pārseguma a-šķērsgriezums; b - diagramma spāres kājas paredzamā garuma noteikšanai; c - spāres kājas konstrukcijas shēma; d - diagramma šķērsstieņa vilces noteikšanai; l - arī shēmai ar vienu garenisko sienu; 1 - Mauerlat; 2 - guļus stāvoklī; 3 - palaist; 4 - spāres kāja; 5 - statīvs; 6 - statnis; 7 - šķērsstienis (pievilkšana); 8 - starplikas; 9, 10 - vilces stieņi; 11 - kumelīte; 12 - pārklājums.

Spāres kāju aprēķins, pamatojoties uz normālā stiprumusadaļas

Nepieciešamais ieskrējiena pretestības moments

Saskaņā ar adj. M ņemam spāres kājas platumu b = 5 cm un atrodiet vajadzīgo sekcijas augstumu

Saskaņā ar adj. Mēs ņemam dēli ar sekciju 5x20 cm.

Nav nepieciešams pārbaudīt spāres kājas izlieces, jo tā atrodas telpā ar ierobežotu piekļuvi cilvēkiem.

Dēļu savienojumu aprēķinsspāru kāja.

Tā kā spāres kājas garums ir lielāks par 6,5 m, tas ir jāizgatavo no diviem dēļiem ar pārklājošu savienojumu. Mēs novietojam savienojuma centru vietā, kur tas balstās uz statni. Tad lieces moments savienojumā statņa nogrimšanas laikā M 1 = 378,4 kN*cm.

Savienojumu mēs aprēķinām tāpat kā purnu savienojumu. Mēs pieņemam pārklāšanās garumu l nahl =1,5 m= 150cm, naglu diametrs d= 4 mm = 0,4 cm garš l sargi = 100 mm.

Attālums starp naglu savienojumu asīm

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

Spēks, ko uztver nagu savienojums

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

Paredzētais naglas saspiešanas garums, ņemot vērā normalizēto maksimālo atstarpi starp dēļiem δ W = 2 mm ar dēļa biezumu δ D = 5,0 cm un naglas gala garumu l,5 d

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

Aprēķinot dībeļa (naglas) savienojumu:

– plānākā elementa biezums a= a lpp =4,74 cm;

– biezākā elementa biezums c = δ d =5,0 cm.

Attiecību atrašana a/c = 4,74/5,0 = 0,948

Saskaņā ar adj. T, atrodam koeficientu k n =0,36 kN/cm 2.

Viena naga vienas šuves nestspēju atrodam no nosacījumiem:

– drupināšana biezākā elementā

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

– saburzīt plānākā elementā

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

– nagu locīšana

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

/0,95=0,674 kN

– bet ne vairāk kā kN

Izvēlieties mazāko no četrām vērtībām T = 0,658 kN.

Nepieciešamā naglu skaita atrašana P sargi ≥ J/ T =2,867/0,674=4,254.

Mēs pieņemam P sargi = 5.

Mēs pārbaudām iespēju uzstādīt piecas naglas vienā rindā. Attālums starp naglām pāri koka šķiedrām ir S 2 = 4d = 4 * 0,4 = 1,6 cm. Attālums no ārējās naglas līdz dēļa gareniskajai malai ir S 3 = 4d = 4 * 0,4 = 1,6 cm.

Atbilstoši spāres kājas augstumam h = 20 cm vajadzētu derēt

4S 2 +2Sз=4*1,6+2*1,6 = 9,6 cm

Savienojuma aprēķins starp šķērsstieni un spāres kāju

Pēc sortimenta (M pielikums) pieņemam šķērsstieni no diviem dēļiem ar šķērsgriezumu bxh = Katrs 5x15 cm. Spēks pie savienojuma ir salīdzinoši liels (N = 12, kN), un būvlaukuma apstākļos var būt nepieciešams uzstādīt lielu skaitu naglu. Lai samazinātu seguma uzstādīšanas darbietilpību, mēs projektējam šķērsstieņa skrūvju savienojumu ar spāres kāju. Mēs pieņemam skrūves ar diametru d = 12 mm = 1,2 cm.

Spāres kājā dībeļi (bultskrūves) sasmalcina koksni leņķī pret šķiedrām α = 18,7 0. Saskaņā ar adj. Atrodam koeficientu k α =0,95, kas atbilst leņķim α =18,7 0.

Skaitīšanā dībeļa savienojums vidējā elementa biezums ir vienāds ar spāres platumu c = 5 cm, ārējā elementa biezums ir šķērsstieņa platums a = 5 cm.

Viena dībeļa vienas šuves nestspēju nosakām no nosacījumiem:

– saspiešana vidējā elementā

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

– drupināšana visattālākajā elementā

= 0,8*5*1,2*1*1/0,95 = 5,05 kN;

– dībeļa locīšana = (l,8* 1,2 2 + 0,02* 5 2)

/0,95=3,17 kN

- bet ne vairāk kā kN

No četrām vērtībām izvēlieties mazāko T = 3,00 kN.

Nosakām nepieciešamo dībeļu (skrūvju) skaitu ar šuvju skaitu n w =2

Mēs pieņemam skrūvju skaitu n H =3.

Nav nepieciešams pārbaudīt šķērsstieņa šķērsgriezuma stiprību, jo tam ir liela drošības rezerve.

4. ĒKAS TELPISKĀS STABILITĀTES UN ĢEOMETRISKĀS STABILITĀTES NODROŠINĀŠANA