Jumta karkasa izbūve tiek veikta pēc izstrādātā projekta, kurā norādīti visi nepieciešamie parametri, tai skaitā konstrukcijas veids, spāru slīpums, elementu sekcija un mezglu montāžas metode.

Sistēmas aprēķinu principi

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

• konstantes (pašas spāres sistēmas un jumta pīrāga svars);
• periodiska (vēja un sniega slodze, personas svars, kas apkalpo vai remontē jumtu vai skursteni).

Lai pareizi aprēķinātu un izgatavotu uzticamu jumtu, ir jānosaka tā konfigurācija, jāizvēlas jumta seguma veids un jāaprēķina optimālais nogāžu slīpuma leņķis. Rāmja sarežģītības pakāpe un tā elementu izmēri zināmā mērā ir atkarīgi no projektētās slodzes parametriem, kuras galvenā daļa nokrīt uz spārēm. Šādus koka spāres izmērus ieteicams izvēlēties kā sekciju ar noteiktu drošības rezervi.

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

Spāru ražošanai varat izmantot dēļus vai kokmateriālus. Lai izveidotu jumta rāmi, kas paredzēts lielām slodzēm, palīdzēs papildu elementi, kas piešķir konstrukcijai stingrību.

Nosakiet spāru piķi

Lai aprēķinātu spāru slīpumu, jāņem vērā jumta seguma svars, nogāžu slīpuma leņķis, vēja un sniega slodzes. Vidēji solis (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 cietu jumtu, nosedzot lielu laidumu starp kores un sienas augšpusi, ir jāsamazina spāru slīpums. Piemēram, jumtam ar slīpumu 45 °, maksimālais solis nedrīkst būt lielāks par 80 cm. Spāres pakāpiens jāsamazina arī tad, ja tiek izmantoti smagi jumta seguma materiāli, kas ietver keramikas flīzes, cementa-smilšu flīzes, azbestcementu. šīferis.

Kopņu sistēmas elementu sekcijas aprēķins

Ja jums ir jāveido jumts ar savām rokām, jums ir jāpabeidz. Tāpat jāpievērš uzmanība tā materiāla īpašībām, no kura izgatavotas spāres kājas.

Normatīvie dokumenti regulē nestspēju, kāda ir dažādu sugu koksnei. Ja tiek ņemts vērā kokmateriālu vai dēļu spāru šķērsgriezums, kas vājināts ar iegriezumiem un/vai caurumiem skrūvju savienojumiem, koksnes nestspēju aprēķina ar koeficientu 0,8 no standarta vērtības. Tāpat ir jāpievērš uzmanība ražošanas koksnes veidam - defekti samazina tā izturību pret spriedzi. Spāru šķērsgriezums tiek izvēlēts, ņemot vērā zāģmateriālu standarta izmērus. Lai izveidotu nepārtrauktu atbalsta konstrukciju, jābūt no stieņa vai dēļa, kura garums nepārsniedz 6,5 m.

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

• jumta karkasam nepieciešamo kopējo zāģmateriālu tilpumu reizina ar koksnes tilpuma svaru;
• iegūto vērtību (spāres pašu svaru, kg / m2) pieskaita aprēķinātajai slodzei;
• būves aprēķina shēma tiek pārrēķināta, izmantojot iepriekš iegūto rezultātu.

Kopņu elementu apstrāde ar antiseptisku līdzekli

Privātajā būvniecībā kopņu sistēmas celtniecība visbiežāk tiek veikta no zāģmateriāliem, jo ​​​​koks ir par pieņemamu cenu un ļauj izgatavot konstrukcijas ar savām rokām, neizmantojot sarežģītus instrumentus. Uzstādīšanai sagatavots koksnes materiāls (piemēram, kokmateriāli, baļķi) bieži vien nokļūst būvlaukumā jau ražošanas vidē apstrādāts ar aizsarglīdzekļiem. Bet ražošanai parasti izmanto dēli vai stieni, kas nav piesūcināts 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 uguns un bioaizsardzības līdzekli, apstrāde prasīs uz pusi mazāk laika.

Ārstēšana ar antiseptisku līdzekli vai kombinētu sastāvu jāveic divos posmos. Koka virsējo slāni nepieciešams piesūcināt ar speciālu šķidrumu, uzklājot to ar otu vai rullīti. Pēc pirmā slāņa izžūšanas antiseptiska apstrāde tiek atkārtota.

slīpa jumta spāres

Kā izgatavot spāres slīpam jumtam? Nojumes vai divslīpju jumta kopņu sistēmas izveidošana ar savām rokām prasa rūpīgu pieeju spāru kāju izgatavošanai. Izmēri tiek aprēķināti jumta projektēšanas stadijā. Lai pareizi izgatavotu šos konstrukcijas elementus, ir jāizmanto projektā regulētā griezuma un garuma zāģmateriāli.

Darba sarežģītības pakāpe lielā mērā ir atkarīga no tā, kurš dizains ir izvēlēts uzstādīšanai. Ja ir nepieciešams izgatavot slāņveida spāres no dēļiem vai kokmateriāliem, katrs elements tiek noregulēts uzstādīšanas vietā, piestiprinot to pie kores sliedes un Mauerlat. Ir svarīgi stingri uzraudzīt visas konstrukcijas ģeometrijas ievērošanu.

Piekaramās jumta kopnes ir ērtāk izgatavot pēc šablona, ​​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 horizontāli, ēkas kastes ģeometriskie izmēri. Novēršot iespējamos trūkumus, jūs varat turpināt mājas jumta kopņu uzstādīšanu.

Diagonālās spāres

Gūžas jumta kopņu sistēmas sakārtošanai ar savām rokām ir jāuzstāda dažāda veida spāres, piemēram:

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

Sānu spāru kājas ir izgatavotas no dēļa un uzstādītas tāpat kā parastā slīpā jumta elementi ar piekārtu vai slāņainu konstrukciju. Centrālie gurnu spāres ir slāņaini elementi. Lai izgatavotu zarus, tiek izmantoti stieņi vai dēļi, kas ir piestiprināti pie diagonālām sijām un Mauerlat.

Kā izgatavot spāres gūžas jumtam? Lai pareizi uzstādītu šāda veida jumta konstrukciju, ir nepieciešams precīzi aprēķināt slīpo siju šķērsgriezumu un slīpuma leņķi. Elementu izmēri ir atkarīgi no pārklājuma laiduma garuma. Uzstādot diagonālās spāres, ir svarīgi ievērot simetriju, pretējā gadījumā jumts slodzes ietekmē var deformēties.

Spāru izgatavošana noteiktā izmērā

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

Lai izgatavotu stingru siju ar savām rokām, tiek izmantota rallija dēļu metode - tie ir savienoti ar platām malām un caurdurti šaha rakstā ar naglām. Dotās sekcijas garo siju var izgatavot no četriem vai vairākiem pareizi saliedētiem dēļiem - savstarpēji savienotiem ar pusi no dēļa garuma. Šāda 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 novietots trešais dēlis, kas izvirzīts noteiktā garumā. Dēļu savienošanai tiek izmantotas šaha rakstā iedzītas naglas. Svarīgi ne tikai rūpīgi izlīdzināt dēļus, bet arī tukšajā spraugā starp galējiem elementiem ievietot centrālajam dēlim biezumā atbilstošus dēļu fragmentus (ieliktņus). Šī metode ļauj palielināt standarta spāru kāju garumu (nevis gurnu).

Spāru stiprināšanas principi

Lai nodrošinātu „dari pats” spāru sistēmas uzticamību, iepriekš jāizlemj, kā spāres nostiprināt korē un pie jumta balsta. Ja plānots izgatavot stiprinājumu, kas novērsīs jumta deformāciju ēkas saraušanās laikā, nepieciešams spāres augšpusē sastiprināt kopā ar skrūvi ar uzgriezni vai eņģes plāksni un uzstādīt speciālu stiprinājumu. apakšā - bīdāms balsts.

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

Slodzes, ko piedzīvo spāres

Slīpam jumtam ir jāizveido stingrs 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, latojumu, siltuma, tvaika un hidroizolācijas materiālu, kā arī bēniņu vai bēniņu iekšējo apdari. Šīs slodzes ietver arī dažādu priekšmetu svaru, kas tiks novietoti uz jumta vai nostiprināti kopņu sistēmas iekšpusē.

Mainīgās slodzes sastāv no darbībām, ko rada vējš, nokrišņi, kā arī seismiskā aktivitāte. Tas ietver arī tās personas svaru, kura turpmāk veiks remontu, kārtējo apkopi vai jumta tīrīšanu.

Jumta kūkas 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 līstes masa + 1 m 2 jumta materiāla masa + 1 m 2 hidroizolācijas pārklājuma masa + masa 1 m 2 izolācijas slāņa) × 1,1 = jumta seguma masa, kas ietver korekcijas koeficientu. Ja plānots ieklāt kādu no parastajiem jumta segumiem, tad kopņu sistēmas slodze nepārsniegs 50 kg/m 2.

Veidojot nojumes vai divslīpju jumta projektu, pietiek paļauties tikai uz jumta kūkas masu, kas vienāda ar 50 kg / m 2. Pēc šī principa ir iespējams uzbūvēt paaugstinātas stiprības jumta karkasu, lai nākotnē būtu iespējams mainīt jumta materiāla veidu, nepārrēķinot spāru sistēmu.

Sniega un vēja slodzes uz piemēru

Spāres kājas garums jāizvēlas tā, lai jumts varētu noturēt lielas sniega kravas. Sniegs radīs spiedienu uz jumtu, jo spēcīgāks, jo mazāks būs tā slīpuma leņķis. Ja tiek celts gandrīz plakans nojumes jumts, tad spāru kāju šķērsgriezumam jābūt pēc iespējas lielākam un to slīpumam pēc iespējas mazākam. Turklāt, ja jumta slīpums ir mazāks par 25º, tas būs sistemātiski jātīra.

• Sg - sniega segas vērtība uz 1 m 2, kas tiek izvēlēta no SNiP tabulām un tiek noteikta atkarībā no reģiona, kurā māja tiek būvēta;

• µ - korekcijas koeficients, kas ir atkarīgs no jumta slīpuma leņķa: slīpumam ar slīpumu līdz 25 ° - 1,0; un slīpumam ar slīpumu 25-60 ° - 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 - jūsu reģiona atsauces vērtība (var atrast atsauces tabulās);

• k - korekcijas koeficients, ko nosaka pēc ēkas augstuma un reljefa veida - atklāts (lauks, stepe vai piekraste), vai slēgts (mežs, ēka).

Spāres kājas un sekcijas garuma atkarība

Piemēram, spāres kājas aprēķins būs vieglāks, 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 kājas garumu no sienas līdz korei. Iegūtajam rezultātam jums būs jāpievieno karnīzes pārkares vērtība. Dažkārt karnīzes pārkare tiek izveidota, montējot dēlīšus, lai palielinātu spāru garumu. Aprēķinot jumta laukumu, spāru garumam tiek pievienots arī spāres garums - tas ir nepieciešams, lai iegūtu precīzu materiāla daudzumu, kas nepieciešams jumta pīrāga uzstādīšanai.

Lai saprastu, kādai sadaļai ir nepieciešams dēlis vai sija, jāņem speciāla standartu tabula, kurā būs norādītas tādu parametru atkarības kā spāres kājas biezums, garums un solis.

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 slodze no snigšanas, kā arī var palielināt pakāpienu starp spārēm. Tāpat jāatceras, ka jo mazāks solis starp spārēm, jo ​​lielāku slodzi piedzīvos spāres kāja.

Katrs meistars, kuram lūdzat sniegt spāru aprēķināšanas piemēru, jums pateiks, ka, lai jumta rāmis būtu pēc iespējas izturīgāks, jāņem vērā koka elementu īpašības un metāla biezums. mezgli.

Jumta nesošajai daļai jābūt pietiekami stingrai, lai no slodzēm tā nenoslīdētu. Izlieces var parādīties, ja projektēšanas laikā tika izvēlēti nepareizi jumta elementu posmi un spāru uzstādīšanas solis. Ja izrādījās, ka izliece parādījās pēc jumta uzstādīšanas, var uzstādīt papildu statņus, lai padarītu konstrukciju stingrāku. Ja spāres kājas garums pārsniedz 4,5 m, bez stiprinājuma statņiem, izmantojot jebkuras sekcijas spāres kājas, var rasties novirze. Tas jebkurā gadījumā ir jāņem vērā, nosakot, kā aprēķināt spāres garumu.

Kopumā, nosakot sijas biezumu, tie tiek atgrūsti no kopējās jumta slodzes. Jo biezāks tas ir, jo stiprāks būs jumts, un jums nebūs jāuztraucas par novirzi. Tomēr tas noved pie kopņu sistēmas kopējās masas palielināšanās, tāpēc slodze uz visu konstrukciju un pamatu būs lielāka.

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

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

Uzstādīto spāru kāju skaits, pirmkārt, ir atkarīgs no to uzstādīšanas soļa. Vispirms tiek noteikts vēlamais solis, pēc kura sienas garums tiek dalīts ar iegūto vērtību, plus viens līdz rezultātam un noapaļots. Rezultāts, sadalot sienas garumu ar iegūto skaitli, būs solis, kuru mēs meklējam starp spārēm. Ņemot vērā nepieciešamo spāru skaitu vienā nogāzē, jāņem vērā attālums starp spāru kāju asīm.

Metāla kopņu sistēmas

Būvējot privātmāju, ļoti reti tiek izmantota metāla kopņu sistēma, jo metāla karkass ir jāuzstāda, izmantojot metināšanu, un tas nedaudz sarežģī procesu. Protams, konstrukcijas izgatavošanu var veikt arī ražotnēs, taču šajā gadījumā nevar iztikt bez īpaša aprīkojuma iesaistīšanas. Metāla jumta projekts jāveido ar maksimālu precizitāti, ievērojot precīzus visu elementu izmērus, jo būvniecības procesā tos vairs nebūs iespējams pielāgot vēlamajiem izmēriem.

Metāla spāru sistēmām ir daudz priekšrocību. Ekspluatācijas laikā spāres neliecas pat lielos laidumos un bez papildu mezglu uzstādīšanas, lai uzlabotu izturību un uzticamību. Tērauda spāres var likt uz laidumiem, kas pārsniedz 10 m, bet izliece nenotiks pie projektētās slodzes.

Aprēķinot tērauda profilu kopņu sistēmu, ņemiet vērā paša materiāla masu, slodzi uz visu konstrukciju un pamatu. No šāda materiāla izgatavoto spāru augstā izturība, kas ļauj konstrukcijai nesakrist, ļauj samazināt mezglu skaitu salīdzinājumā ar koka elementiem.

Turklāt ir nepieciešams veikt jumta tērauda rāmja aprēķinu, pamatojoties uz datiem par konstrukcijas elementu izturību, ko nosaka to forma un biezums. Ņemiet 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 šajā posmā jūs varētu viegli pabeigt visus būvniecības darbus, un jums būs savs kopņu sistēmas aprēķināšanas piemērs.

Galvenais jumta elements, kas uztver un iztur visu veidu slodzes, ir spāru sistēma. Tāpēc, lai jūsu jumts droši izturētu visas vides ietekmes, ir ļoti svarīgi pareizi aprēķināt kopņu sistēmu.

Kopņu sistēmas uzstādīšanai nepieciešamo materiālu raksturlielumu pašaprēķinam es dodu vienkāršotas aprēķinu formulas. Vienkāršojumi tiek veikti konstrukcijas stiprības palielināšanas virzienā. Tas radīs zināmu zāģmateriālu patēriņa pieaugumu, bet uz nelieliem atsevišķu ēku jumtiem tas nebūs būtisks. Šīs formulas var izmantot, aprēķinot divslīpju bēniņus un mansardu, kā arī nojumes jumtus.

Pamatojoties uz zemāk norādīto aprēķinu metodiku, programmētājs Andrejs Mutovkins (Andreja vizītkarte – Mutovkin.rf) savām vajadzībām izstrādāja kopņu sistēmas aprēķinu programmu. Pēc mana lūguma viņš dāsni atļāva man to ievietot vietnē. Jūs varat lejupielādēt programmu.

Aprēķinu metodika tika sastādīta, pamatojoties uz SNiP 2.01.07-85 "Slodzes un ietekmes", ņemot vērā 2008. gada "Izmaiņas ...", kā arī pamatojoties uz formulām, kas sniegtas citos avotos. 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.

Kopņu sistēmā papildus iepriekšminētajam darbojas arī slodze no jumta elementiem:

3. Jumta svars.

4. Neapstrādātā grīdas seguma un latojuma 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 - vēlamā sniega slodzes vērtība, kg / m²
µ ir koeficients atkarībā no jumta slīpuma.
Sg - normatīvā sniega slodze, kg/m².

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

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 - normatīvā 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 normatīvā sniega slodze Sg
LABAS PRAKSES tehniskais kodekss Eirokodekss 1. IETEKME UZ KONSTRUKCIJĀM 1.-3.daļa. Vispārēja ietekme. Sniega slodzes. TCH 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.

Saskaņā ar SNiP 2.01.07-85 obligātā 5. pielikuma 1. karti "Slodzes un triecieni" mēs nosakām Sg - standarta sniega slodzi Ivanovas pilsētai (IV rajons):
Sg=240 kg/m²

Nosakām jumta slīpuma leņķi α.
Lai to izdarītu, mēs sadalām jumta augstumu (H) ar pusi laiduma (L): 2,5 / 3,5 \u003d 0,714
un pēc tabulas atrodam slīpuma leņķi α=36°.

Kopš 30° , aprēķins µ tiks ražots pēc formulas µ = 0,033 (60-α) .
Aizvietojot vērtību α=36° , mēs atrodam: µ = 0,033 (60-36) = 0,79

Tad S \u003d Sg µ \u003d 240 0,79 \u003d 189 kg / m²;

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

2. Vēja slodzes.

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

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

Saskaņā ar SNiP 2.01.07-85 "Slodzes un darbības" (Baltkrievijā - Eirokodeksa 1. IETEKME UZ KONSTRUKCIJAS 1.-4. daļa. Vispārējās darbības. Vēja darbības) vēja slodzes vidējā komponenta Wm standarta vērtība augstumā Z. virs zemes jānosaka pēc formulas:

kur,
Wo - vēja spiediena normatīvā vērtība.
K ir koeficients, kas ņem vērā vēja spiediena izmaiņas gar augstumu.
C - aerodinamiskais koeficients.

K ir koeficients, kas ņem vērā vēja spiediena izmaiņas gar 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 veic ar jebkādiem līdzekļiem, piemēram, izmantojot atlaidinātu (maigumam) tērauda stiepli ar diametru 5 - 6 mm. Ar šo stiepli katra spāres kāja tiek pieskrūvēta pie paklājiņiem vai grīdas plātņu ausīm. Ir skaidrs, ka jo smagāks jumts, jo labāk!

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

Saskaņā ar "SNiP 2.01.07-85" 5. pielikuma 3. karti mēs atklājam, 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 šī 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. Keramikas flīzes 35 - 50kg/m²;
4. Cementa-smilšu flīzes 40 - 50 kg/m²;
5. Bitumena flīzes 8 - 12 kg/m²;
6. Metāla flīzes 4 - 5 kg/m²;
7. Ieklāšana 4 - 5 kg/m²;

4. Nelīdzenas grīdas seguma, latojuma un kopņu sistēmas svars.

Iegrimes grīdas svars 18 - 20 kg/m²;
latojuma svars 8 - 10 kg/m²;
Pašas spāru sistēmas svars ir 15 - 20 kg / m²;

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

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

Lai atspēkotu šo apgalvojumu, es minēšu šādu piemēru.

Kopņu sistēmas slodzes aprēķins, izmantojot dažādus jumta materiālus.

Aprēķināsim kopņu 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 apgabalā. RF.

Cementa-smilšu flīzes:

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

Kopā - 303 kg/m²

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

Acīmredzot esošās atšķirības projektētajās slodzēs (tikai aptuveni 15%) nevar radīt nekādus taustāmus zāģmateriālu ietaupījumus.

Tātad, aprēķinot kopējo slodzi Q, iedarbojoties uz jumta kvadrātmetru, mēs to izdomājām!

Es īpaši vēršu jūsu uzmanību: veicot aprēķinus, uzmanīgi ievērojiet izmēru !!!

II. Kopņu sistēmas aprēķins.

kopņu sistēma sastāv no atsevišķām spārēm (spāres kājiņām), tāpēc aprēķins tiek reducēts līdz katras spāres kājas slodzes noteikšanai atsevišķi un atsevišķas spāres kājas posma aprēķināšanai.

1. Mēs atrodam katras spāres kājas sadalīto slodzi uz lineāro metru.

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

2. Nosakām spāres kājā darba posmu ar maksimālo garumu Lmax.

3. Mēs aprēķinām spāres kājas materiāla minimālo šķērsgriezumu.

Izvēloties materiālu spārēm, vadāmies pēc zāģmateriālu standarta izmēru tabulas (GOST 24454-80 Skujkoku zāģmateriāli. Izmēri), kas apkopoti 4. tabulā.

A. Mēs aprēķinām spāres kājas šķērsgriezumu.

Mēs patvaļīgi iestatām sekcijas platumu atbilstoši standarta izmēriem, un sekcijas augstumu nosaka pēc formulas:

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

H ≥ 9,5 Lmax sqrt (Qr/(B Rbend)), ja jumta slīpums α > 30°.

H - sekcijas augstums cm,


B - sekcijas platums cm,
Rizg - koksnes izturība pret lieci, kg / cm².
Priedei un eglei Rizg 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 vērtību L / 200. Kur L ir darba zonas 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, tad palieliniet B vai H .

Stāvoklis:
Jumta slīpuma leņķis α = 36°;
Spāres solis A = 0,8 m;
Spāres kājas darba sekcija ir maksimālais garums Lmax = 2,8 m;
Materiāls - priede 1 šķira (Rizg = 140 kg / cm²);
Jumts - cementa-smilšu dakstiņi (Jumta svars - 50 kg/m²).

Kā tika aprēķināts, kopējā slodze, kas iedarbojas uz jumta kvadrātmetru, ir Q \u003d 303 kg / m².
1. Atrodam katras spāres kājas sadalīto slodzi uz lineāro metru Qr=A·Q;
Qr=0,8 303=242 kg/m;

2. Izvēlēsimies dēļa biezumu spārēm - 5cm.
Mēs aprēķinām spāres kājas šķērsgriezumu ar sekcijas platumu 5 cm.

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

Standarta zāģmateriālu izmēru tabulā atlasiet dēli ar tuvāko sekciju:
platums - 5 cm, augstums - 17,5 cm.

3. Mēs pārbaudām, vai novirzes vērtība atbilst standartam. Šim nolūkam ir jāievēro 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, tad spāru 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, kas ietver obligātu kopņu sistēmas uzstādīšanu. Šajā dizainā ietilpst spāres kājas, Mauerlat, lāpstiņas, statņi, zariņi, sprengeli, statīvi, kastes un citi elementi, kas nodrošina visas sistēmas izturību un stingrību.

Dažādās jumta konstrukcijās spāres kāju var saukt par parastu spāru vai diagonālo (slīpu) spāres kāju un tai ir nepieciešams stiprības aprēķins. Kopņu sistēmas aprēķins ir balstīts uz pastāvīgu un pagaidu slodžu savākšanu, kas darbosies uz jumta.

Pastāvīgās slodzes:

• visu jumta konstrukcijas elementu svars;
• tvaika un hidroizolācijas materiālu svars;
• jumta materiāla svars;
• griestu apdares materiālu svars, bēniņu telpu klātbūtnē.

Dzīvās slodzes:

Spāru kāju raksturojums

Pamatojoties uz iegūto slodzes vērtību, tiek aprēķināta spāres kāja, tās garums un šķērsgriezums, atkarībā no izvēlētā materiāla, jumta veida un spāru veida - kārtainās vai piekaramās. Daži sarežģītu jumtu veidi var saturēt abus.

Un gurnu jumtos papildus spāru kājām tiek izmantotas arī saīsinātas spāres, kuras sauc par zariņiem un kurām arī ir nepieciešams savs aprēķins. Turklāt ir jāaprēķina visi papildu kopņu sistēmas elementi, piemēram, lāpstiņas, statņi, statīvi un šķērsstieņi, jo tiem ir noteikta slodze, 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 spāres garumu ne vairāk kā 6 m, tāpēc visiem zāģmateriāliem, kas tiek pārdoti, ir tieši šāds maksimālais garums. Bet gadās, ka mājas izmēriem ir nepieciešami lielāka garuma spāres, un tādā gadījumā tie tiek palielināti. Pamatā garās spāru kājas ir sastopamas pie slīpām (diagonālajām) spārēm, gūžas vai pusgūžas jumtu būvniecības laikā.

Spāres kājas sekcijas izvēli ietekmē vairāki faktori:

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

Jumta konstrukcijai izmantota skujkoku koksne. Bet, izvēloties, jums ir jāpārliecinās, ka jūs nesaskaras ar dēļiem vai stieņiem ar zilu, daudz lielu mezglu.

Koka mitruma saturam jābūt ne vairāk kā 20-22%, jo pārāk slapjš koks žūstot mainīs izmēru, un tas, savukārt, var izraisīt jumta hermētiskuma pārkāpumu un citus negatīvus faktorus. sekas.

Vislabāk, ja kopņu 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. Programmā tikai jāievada nepieciešamie izmēri, un pati programma jau sniegs gatavo spāru posma, garuma un slīpuma rezultātu.

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

Tātad jumtiem, kuru slīpums ir lielāks par 45 grādiem, spāru slīpums tiek izvēlēts 1,2–1,4 m robežās, un reģioniem ar lielu sniega slodzi šis attālums būs 0,6–0,8 m.

Jums vajadzētu pievērst uzmanību arī jumta materiāla veidam. Smagākā tiek uzskatīta par dabīgām flīzēm. Spāru kāju šķērsgriezums attiecīgi palielināsies, ja būs liels spāres kāju garums un to pakāpiens.

Spāru kāju montāžas iezīmes

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

Ir divi stiprinājuma veidi - bīdāmie un stingri., no kuriem katrs der noteikta veida spārēm - piekārtiem vai slāņveida.

Stingrs stiprinājums izslēdz jebkādas spāru nobīdes, pagriezienus vai līkumus. 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.

Bīdāmajam savienojumam vai, kā to bieži sauc par "grozāmo", var būt divas brīvības pakāpes. Šāds savienojums bieži tiek izmantots koka māju celtniecībā, lai dotu jumtam brīvību pakāpeniski nosēsties uz guļbūves, kas var sarukt vairāku gadu laikā. Šajā gadījumā spāres kāju savienojums uz kores nav padarīts stingrs. Pati spāres kāja, slīdot, tiek savienota ar Mauerlat ar spraugas un stiegrojuma palīdzību no sāniem ar divām naglām, kas ir ieslīpi viena pret otru, vai iedurot vienu naglu no augšas uz leju spāres kājā ar iespiešanos Mauerlat.

Citas metodes ir metāla plākšņu izmantošana ar caurumiem naglām vai spāru un Mauerlat savienošana ar metāla kronšteiniem.

Būvējot gūžas jumtu, diagonālā spāres kāja bieži vien izrādās garāka par 6 metriem, un tāpēc tā ir jāuzbūvē.

Tas tiek panākts, savienojot pārī divus dēļus, kas tiek izmantoti parasto spāru konstrukcijā. 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 sastādītu mājas tehnisko projektu, ir jāaprēķina spāres. Jumta konstrukcijām ir vairākas iespējas.

Spāru kājas, kas balstās uz diviem balstiem, lai gan tām nav papildu pieturu, tiek sauktas par spārēm bez statņiem. Tos izmanto šķūnīšu jumtiem, kuru laidums ir aptuveni 4,5 metri vai divslīpju jumtiem, kuru laidums ir aptuveni 9 metri. Spāres sistēma tiek izmantota vai nu ar vilces slodzes pārnešanu uz Mauerlat, vai bez pārvietošanas.

Slīpi spāres bez starplikām

Liekšanas spārei, kas nenodod slodzi uz sienām, ir viens balsts, kas ir stingri fiksēts un brīvi griežas. Otrs balsts ir kustīgs un brīvi griežas. Šiem nosacījumiem var atbilst trīs spāru piestiprināšanas iespējas. Apsvērsim katru sīkāk.

Spāres kājas augšdaļas apšuvums vai augšējā atbalsta griezums ir uzstādīts horizontālā stāvoklī. Pietiek tikai mainīt skrējiena atbalsta metodi, un spāres kāja uzreiz parādīs vilci. Šis spāres kājas aprēķins augšējā mezgla izveides nosacījumu stingrības dēļ parasti netiek izmantots divslīpju jumtiem. Visbiežāk to izmanto nojumes jumtu būvniecībā, jo mazākā neprecizitāte montāžas ražošanā pārvērtīs neizplešanās shēmu par starpliku. Turklāt divslīpju jumtos, ja uz Mauerlat nav starplikas, spāru novirzes dēļ slodzes ietekmē var rasties jumta kores mezgla iznīcināšana.

No pirmā acu uzmetiena šī sistēma var šķist nereāla izpildē. Tā kā uzsvars uz Mauerlat tiek likts uz spāres apakšējo daļu, faktiski sistēmai ir jāizdara spiediens uz to, tas ir, horizontāls spēks. Tomēr tas nerāda izplešanās slodzi.

Tādējādi visās trīs opcijās tiek ievērots šāds noteikums: viena spāres mala ir uzstādīta uz bīdāmā balsta, kas ļauj pagriezties. Otra ir uz eņģes, kas ļauj tikai griezties. Stiprinājuma spāru kājas uz slīdņiem tiek uzstādītas, izmantojot dažādus dizainus. Visbiežāk tie tiek veikti, izmantojot montāžas plāksnes. Ir iespējams arī nostiprināt ar naglām, pašvītņojošām skrūvēm, izmantojot augšējos stieņus un dēļus. Atliek tikai izvēlēties pareizo stiprinājuma veidu, kas neļaus spāres kājai slīdēt balstā.

Kā aprēķināt spāres

Kopņu struktūras 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 darbojas vienmērīgi pa nogāžu plaknēm. Realitātē uz visām jumta nogāzēm nav vienotas slodzes. Tātad, vējš slauka sniegu uz dažām nogāzēm 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 tā var nebūt pamanāma. Tomēr pat ar nevienmērīgi sadalītu slodzi visas trīs iepriekš minētās kopņu stiprinājumu iespējas paliks statiski stabilas, taču tikai ar vienu nosacījumu - stingru kores gājiena savienojumu. Šajā gadījumā skrējiens tiek atbalstīts vai nu ar slīpām spāru kājām, vai arī ievietots gūžas jumtu sienu paneļu frontonos. Tas nozīmē, ka kopņu konstrukcija saglabāsies stabila tikai tad, ja kores gājiens ir stingri fiksēts no iespējamās horizontālās nobīdes.

Izgatavojot divslīpju jumtu un atbalstot stieni tikai uz stabiem, nepaļaujoties uz fasādes sienām, situācija pasliktinās. Opcijās ar numuru 2 un 3, samazinoties slodzei uz jebkura slīpuma, pretēji aprēķinam pretējā slīpumā, jumts var pārvietoties virzienā, kur slodze ir lielāka. Pats pirmais variants, kad pati spāres kājas apakšdaļa ir veidota ar iegriezumu ar zobiem vai ar atbalsta stieņa apmali, savukārt horizontālā iecirtuma augšdaļa ir uzlikta uz noskrējiena, labi noturēs nevienmērīgu slodzi, bet tikai tad, ja statņi, kas notur kores skrējienu, ir pilnīgi vertikāli.

Lai nodrošinātu spārēm stabilitāti, sistēmā ir iekļauta horizontālā spārna. Tas ir nedaudz, bet tomēr palielina stabilitāti. Tāpēc tajās vietās, kur cīņa krustojas ar bagāžniekiem, tā tiek fiksēta ar naglu cīņu. Apgalvojums, ka cīņa vienmēr darbojas tikai uz stiepšanos, būtībā neatbilst patiesībai. Cīņa ir daudzfunkcionāls elements. Tātad kopņu konstrukcijā bez vilces tas nedarbojas, ja uz jumta nav sniega, vai tas darbojas tikai kompresijā, kad uz nogāzēm parādās neliela vienmērīga slodze. Konstrukcija darbojas nospriegojumā tikai slidas skrējiena iegrimšanas vai novirzīšanās laikā maksimālās slodzes ietekmē. Līdz ar to cīņa ir kopņu konstrukcijas avārijas elements, kas iedarbojas, kad jumts ir piesnigts ar lielu sniega daudzumu, kores skrējiens izrādās saliekts līdz maksimālajai aprēķinātajai vērtībai vai nevienmērīga neparedzēta pamatu iegrimšana. rodas. Sekas var būt nevienmērīga grēdas un sienu iegrimšana. 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 izstiepta pāri sienai, tad tas nostiprinās konstrukciju un padarīs to statiski stabilu ar pilnīgi atšķirīgām konstrukcijas kombinācijām.

Tāpat viens labs veids, kā palielināt konstrukcijas stabilitāti, ir diezgan stingri nostiprināt statīvu dibenu, kas atbalstīs skrējienu. Tos uzstāda, iegriežot gultā, un ar jebkādiem pieejamiem līdzekļiem nostiprina ar griestiem. Tādējādi apakšējā statņa balsta komplekts tiek pārveidots no šarnīra mezgla par stingru saspiešanas bloku.

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

Kontrakcijas šķērsgriezumā, jo tajos veidojas diezgan mazi spriegumi, spāres netiek ņemtas vērā, bet tiek ņemts diezgan konstruktīvi. Lai samazinātu kopņu konstrukcijas konstrukcijā izmantoto elementu izmērus, spāres šķērsgriezums tiek pieņemts tādā pašā izmērā kā spāres kāja, savukārt var izmantot plānākus diskus. Kontrakcijas tiek uzstādītas vai nu vienā, vai abās spāres pusēs un nostiprinātas ar skrūvēm vai naglām. Aprēķinot kopņu konstrukcijas posmu, kontrakcijas nemaz netiek ņemtas vērā, it kā tās nemaz nebūtu. Vienīgais izņēmums ir kontrakciju pieskrūvēšana pie spāres kājām. Šajā gadījumā koksnes nestspēja skrūvju cauruma vājināšanās dēļ tiek samazināta, izmantojot koeficientu 0,8. Vienkārši sakot, ja spāres kājās tiek urbti caurumi skrūvju kauju uzstādīšanai, tad aprēķinātā pretestība ir jāņem 0,8. Fiksējot cīņas uz spārēm tikai ar naglu kauju, spāru koka pretestības vājināšanās nenotiek.

Bet ir jāaprēķina naglu skaits. Aprēķins tiek veikts uz griezuma, tas ir, naglu locīšanas. Aprēķinātajam spēkam tie ņem starpliku, kas rodas kopņu konstrukcijas avārijas stāvoklī. Vienkārši sakot, aprēķinot savienojumu starp spāres naglām un spāres kāju, tiek ieviests starplikas, kuras kopņu sistēmas standarta darbības laikā nav.

Bezkopu sistēmas statiskā nestabilitāte izpaužas tikai uz tiem jumtiem, kur nav iespējams ierīkot kores gājienu, kas aizsargā pret horizontālu nobīdi.

Ēkās ar slīpiem jumtiem un frontoniem no akmens vai ķieģeļiem, nestiegrojošās spāru sistēmas ir diezgan stabilas un nav jāveic pasākumi, lai nodrošinātu lielāku stabilitāti. Tomēr, lai novērstu konstrukciju avārijas, joprojām ir jāierīko kontrakcijas. Uzstādot skrūves vai tapas kā stiprinājumus, jāpievērš uzmanība tiem paredzēto caurumu diametram. Tam jābūt tādam pašam kā skrūvju diametram vai nedaudz mazākam. Avārijas gadījumā uzgriežņu atslēga 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 kopņu sistēmu gadījumā, kad mauerlat ir stingri fiksēts, šis process var izraisīt sienu atdalīšanu.

Paplašinātas 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 shēmās mēs nomainām apakšējos balstus ar dažādām brīvības pakāpēm ar balstiem ar vienu brīvības pakāpi - eņģēm. Lai to izdarītu, tur, kur to nav, spāres kāju malās tiek pienagloti atbalsta stieņi. Parasti tiek izmantots stienis, kura garums ir vismaz metrs, un šķērsgriezums ir aptuveni 5 x 5 cm, ņemot vērā naglu savienojumu. Citā iemiesojumā ir iespējams sakārtot balstu zoba formā. Aprēķinu shēmas pirmajā versijā, kad spāres atrodas horizontāli pret skrējienu, spāru augšējie gali ir sašūti vai nu ar naglām, vai ar skrūvi. Tādējādi tiek iegūts šarnīrsavienojums.

Rezultātā aprēķinu shēmas praktiski nemainās. Iekšējie lieces un saspiešanas spriegumi paliek nemainīgi. Tomēr bijušajos balstos parādās starplikas spēks. Katras spāres kājas augšējos mezglos pazūd pretēji vērstais starplikas, kas rodas no otras spāres kājas gala. Tādējādi tas nerada daudz nepatikšanas.

Spāru malas, kas atrodas viena pret otru vai cauri, var pārbaudīt, vai tās nav sabrukušas.

Spāru starpliku sistēmās cīņas mērķis ir cits - avārijas situācijās tas darbojas kompresijā. Darba procesā tas samazina vilci uz spāru malas sienām, bet pilnībā to neizslēdz. Viņa to varēs pilnībā noņemt, ja pati nofiksēsies pašā apakšā, starp spāres kāju malām.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka, izmantojot starplikas slāņveida kopņu konstrukcijas, rūpīgi jāapsver starplikas spēka ietekme uz sienām. Šo vilci iespējams samazināt, uzstādot stingrus un izturīgus grēdas. Jācenšas palielināt sliedes stingrību, uzstādot statīvus, konsoles sijas vai statņus, vai uzbūvēt celtniecības liftu. Tas jo īpaši attiecas uz mājām, kas izgatavotas no kokmateriāliem, sasmalcinātiem baļķiem, vieglā betona. Betona, ķieģeļu un paneļu mājas ir daudz vieglāk izturēt vilces spēku uz sienām.

Tādējādi kopņu konstrukcija, kas uzcelta saskaņā ar izplešanās iespēju, ir statiski stabila pie dažādām slodžu kombinācijām, tai nav nepieciešams stingrs Mauerlat stiprinājums pie sienas. Lai noturētu vilces spēku, ēkas sienām jābūt masīvām, aprīkotām ar monolītu dzelzsbetona jostu pa mājas perimetru. Avārijas gadījumā starplikas sistēmas iekšpusē, kas darbojas kompresijā, cīņa neglābs situāciju, bet tikai daļēji samazinās starpliku, kas tiek pārnesta uz sienām. Lai izvairītos no avārijas situācijas, ir jāņem vērā visas slodzes, kas var iedarboties uz jumtu.

Tādējādi neatkarīgi no tā, kādā formā tiek izvēlēts mājas jumts, visa kopņu sistēma ir jāaprēķina tā, lai tā atbilstu uzticamības un izturības nosacījumiem. Pilnīga kopņu struktūras analīze nav viegls uzdevums. Koka spāru aprēķinā jāiekļauj liels skaits dažādu parametru, ieskaitot vilci, lieces un iespējamās svara slodzes. Kopņu sistēmas drošākai sakārtošanai iespējams uzstādīt piemērotākas stiprinājuma metodes. Tajā pašā laikā nevajadzētu ņemt spāru izmērus, neveicot pilnīgu to tehnisko un funkcionālo spēju analīzi.

Spāru sekcijas aprēķins

Kopņu siju šķērsgriezums tiek izvēlēts, ņemot vērā to garumus un saņemto slodzi.

Tātad tiek izvēlēts līdz 3 metriem gara sija ar sekcijas diametru 10 cm.

Stienis, līdz 5 metriem garš, ar sekcijas diametru 20 cm.

Līdz 7 metriem gara sija - 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. Jumtam izvēlētas gofrētas azbestcementa loksnes. Jumts ir divslīpju jumts, kura atbalsta stabi atrodas gar centrālo nesošo sienu. Spāru solis ir 100 cm Nepieciešams izvēlēties spāru garumu.

Kā aprēķināt spāru garumu? Šādi: spāres kāju garumu var izvēlēties tādu, lai uz tām varētu uzklāt trīs rindas šīfera loksnes. Tad nepieciešamais garums: 1,65 x 3 = 4,95 m Jumta slīpums šajā gadījumā būs 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 kravas telpas, 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 dēļu kasti ar sekciju 50x50 mm (r = 5,0 kN / m), kas ir ieklāta ar 250 mm pakāpienu. Koksne - priede. Spāru slīpums 0,9 m Jumta slīpums 35 0.

Latojuma aprēķins zem jumta tiek veikts saskaņā ar divām iekraušanas iespējām:

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

b) Jumta pašsvars un koncentrētā slodze.

Sākotnējie dati:

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

2. Ekspluatācijas apstākļi B2 (parastajā zonā), miekšā=1 ; mn=1,2 montāžas slodzei liekšanā.

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

4. Koksnes blīvums r \u003d 500 kg / m 3.

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

6. Sniega segas normatīvais svars uz 1 m 2 no zemes virsmas horizontālās projekcijas S 0 \u003d 2400 N/m 2.

Kastes aprēķina shēma

2.1. tabula

Slodzes savākšana uz 1 r.m. latojums, kN/m

kur S 0 - sniega segas svara standarta vērtība uz 1 m 2 horizontālā

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

viņa ir S 0 = 2,4 kPa;

m- pārejas koeficients no zemes sniega segas svara uz

sniega slodze uz pārklājuma, kas ņemta saskaņā ar 5.3. - 5.6.

Noslogojot siju ar vienmērīgi sadalītu slodzi no paša svara un sniega, lielākais lieces moments ir vienāds ar:

Kn m

Jumta slīpuma leņķos a³10 ° tiek ņemts vērā, ka jumta un latojuma pašsvars ir vienmērīgi sadalīts pa jumta virsmu (slīpumu), bet sniegs - 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

Kastes līstes stiprību pārbauda, ​​ņemot vērā slīpo līkumu pēc formulas:

,

kur M x un M g- aprēķinātā lieces momenta sastāvdaļas ap galvenajām asīm X un Y.

Ry= 13 MPa

gn=0,95

,

Stieņa 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 šķiedrām.

Pilna novirze:

= m

Izlieces tests: ,

kur = - maksimālā pieļaujamā relatīvā novirze, kas noteikta no tabulas. 16 .

Noslogojot siju ar savu svaru un koncentrētu slodzi, lielākais laiduma moments ir:

Parasto sekciju stiprības pārbaude:

kur Ry= 13 MPa- koka konstrukcijas izturība pret lieci.

gn=0,95 - ticamības koeficients paredzētajam mērķim.

Pirmās un otrās kombinācijas nosacījumi ir izpildīti, tāpēc mēs pieņemam kasti ar sekciju b´h=0,05´0,05 ar 250 mm soli.

2.1.2. Spāru kāju aprēķins

Slāņainās spāres mēs aprēķinām no sijām ar vienas rindas starpbalstu izvietojumu zem cinkota jumta. kr. dzelzs. Jumta pamatne ir no stieņiem izgatavota kaste ar 50-50 mm sekciju ar pakāpienu =0,25 m. Spāres kāju solis =1,0 m. Materiāls visiem koka elementiem ir 2.klases priede. Ekspluatācijas apstākļi - B2.

Būvniecības zona - Vologda.

Spāres kājas aprēķina shēma

Kastes stieņi ir novietoti gar spāres kājām, kas ir zemākas

gali balstās uz Mauerlats (100 100), kas novietots gar ārsienu iekšējo malu. Kores mezglā spāres nostiprinātas ar diviem dēļu pārklājumiem. Lai atmaksātu vilces spēku, spāres kājas tiek savilktas kopā ar šķērsstieni - diviem pāra dēļiem. Jumta slīpuma leņķis 29 0 .

Mēs savācam slodzes uz 1 m 2 no pārklājuma slīpās virsmas, dati tiek ievadīti 2.2. tabulā.

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

kur S 0 - sniega segas svara standarta vērtība uz 1 m 2 zemes horizontālās 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 seguma, kas ņemts 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 uz 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 abu nogāžu slodzi vertikālais spiediens punktā C dubultojas: kN.

Paplašinot šo spiedienu spāres kāju virzienā, mēs atrodam spiedes spēku spāres kājas augšējā daļā:

kN

Kolekcijaslodzes

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

3.2. tabula. Paredzamā konstantā slodze uz spāres kāju, kPa

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

Spāru ģeometriskā shēma

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 gulēšanu, ņemot vērā saistīšanos ar asi (

\u003d 0,2 m) m. Mēs uzstādām stiprinājumu leņķī β = 45 ° (slīpums 2 = 1). Spāru slīpums ir vienāds ar jumta slīpumu i 1 \u003d i \u003d 1/3 \u003d 0,333.

Lai noteiktu aprēķinam nepieciešamos izmērus, uz skalas var uzzīmēt spāru ģeometrisko diagrammu un ar lineālu izmērīt attālumus. Ja mauerlat un gulta atrodas vienā līmenī, tad spāres kājas laidumus var noteikt pēc formulām

Mezglu augstums h 1 =i 1 l 1 = 0,333 * 4,35 \u003d 1,45 m; h 2: = i 1 l\u003d 0,333 * 5,8 \u003d 1,933 m. Augstuma atzīme: mēs ņemam šķērsstieni 0,35 m zem spāres kājas un bagāžnieka 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 lieces moments uz tā ir kļuvis vienāds ar nulli balsta iegrimšanas dēļ, tad ir iespējams nosacīti iegriezt viru nulles momenta vietā (virs balsta). Lai aprēķinātu spāres kāju ar noteiktu drošības rezervi, mēs uzskatām, ka statņa iegrimšana nolaida 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 (dvesma), mēs uzskatām, ka balsti ir noslīdējuši tā, ka atskaites moments pār statni ir vienāds ar M 1 un virs statīviem - nulle. Mēs nosacīti sagriežam eņģes nulles momenta vietās un spāru vidusdaļu uzskatām par trīsviru arku ar laidumu l cp = 3,4 m. Vilces spēks šādā arkā ir

Statņa reakcijas vertikālā sastāvdaļa

Izmantojot diagrammu attēlā. 3.2.d, nosaka spēku statnē

Rīsi. 3.2. Spāru aprēķināšanas shēmas

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

Spāres kājas aprēķins pēc normas stiprībassadaļas

Nepieciešamais pretestības moments

App. M pieņem spāres kājas platumu b = 5 cm un atrodiet vajadzīgo sekcijas augstumu

App. M pieņem dēli ar sekciju 5x20 cm.

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

Dēļu savienojuma aprēķinsspāru kāja.

Tā kā spāres kājas garums ir lielāks par 6,5 m, tas ir jāizgatavo no diviem dēļiem ar pārklāšanās savienojumu. Savienojuma centru novietojam atbalsta vietā uz lencēm. Tad lieces moments savienojumā statņa iegrimšanas laikā M 1 = 378,4 kN * cm.

Savienojumu aprēķina līdzīgi kā skrējienu savienojumu. Mēs pieņemam pārklāšanās garumu l nahl =1,5 m= 150cm, naglu diametrs d= 4 mm = 0,4 cm un garš l sargi = 100 mm.

Attālums starp naglu savienojumu asīm

150 -3 * 15 * 0,4 \u003d 132 cm.

Spēks, ko uzņem nagu locītava

Q \u003d M op / Z \u003d 378,4 / 132 \u003d 3,29 kN.

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

a p = l gv -δ d -δ w -l,5d \u003d 100-50-2-1,5 * 4 = 47,4 mm \u003d 4; 74 cm

Dībeļa (naglas) savienojuma aprēķinā:

ir 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

App. T, mēs atrodam koeficientu k n \u003d 0,36 kN / cm 2.

Viena naga vienas šuves nestspēju atrodam no nosacījumiem:

– burzīšanās biezākā elementā

\u003d 0,35 * 5 * 0,4 * 1 * 1 / 0,95 \u003d 0,737 kN

– burzīšana plānākā elementā

\u003d 0,36 * 4,74 * 0,4 * 1 * 1 / 0,95 \u003d 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

No četrām vērtībām izvēlieties mazāko T = 0,658 kN.

Atrodiet vajadzīgo naglu skaitu P sargi ≥ J/ T =2,867/0,674=4,254.

Pieņemt P sargi = 5.

Mēs pārbaudām iespēju uzstādīt piecas naglas vienā rindā. Attālums starp naglām pāri koka šķiedrām S 2 \u003d 4d \u003d 4 * 0,4 \u003d 1,6 cm. Attālums no galējās naglas līdz dēļa gareniskajai malai S 3 \u003d 4d \u003d 4 * 0,4 * 0,4 \u003d. cm.

Atbilstoši spāres kājas augstumam h = 20 cm vajadzētu derēt

4S 2 + 2Sz \u003d 4 * 1,6 + 2 * 1,6 \u003d 9,6 cm

Šķērsstieņa savienojuma ar spāres kāju aprēķins

Pēc sortimenta (ap. M) ņemam šķērsstieni no diviem dēļiem ar sekciju 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 pārklājuma uzstādīšanas sarežģītību, 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 . App. Ш atrodam koeficientu, kas atbilst leņķim α =18,7 0 koeficients k α =0,95.

Aprēķinot dībeļa savienojumu, vidējā elementa biezums ir vienāds ar spāres kājas platumu c \u003d 5 cm, galējā elementa biezums ir vienāds ar šķērsstieņa platumu a = 5 cm.

Viena dībeļa vienas šuves nestspēju nosakām no nosacījumiem:

– burzīšanās vidējā elementā

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

– sabrukums gala elementā

\u003d 0,8 * 5 * 1,2 * 1 * 1 / 0,95 \u003d 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 mēs izvēlamies mazāko T = 3,00 kN.

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

Mēs pieņemam skrūvju skaitu n H =3.

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

4. ĒKAS TELPISKĀS STABILITĀTES UN ĢEOMETRISKĀS STABILITĀTES NODROŠINĀŠANA