Konstrukcija strešnega ogrodja se izvaja po razvitem projektu, ki določa vse potrebne parametre, vključno z vrsto konstrukcije, razmikom špirovcev, prečnim prerezom elementov in načinom vgradnje komponent.

Načela sistemskega izračuna

Med delovanjem strehe njen okvir doživlja visoke obremenitve različnih vrst.:

• konstantna (teža rafter sistem in strešna pita);
• periodično (obremenitev vetra in snega, teža osebe, ki servisira ali popravlja streho ali dimnik).

Pravilno izračunati in narediti zanesljiva streha, se morate odločiti za njegovo konfiguracijo, izberite vrsto strešna kritina, izračunaj optimalen kot naklon pobočij. Stopnja kompleksnosti okvirja in dimenzije njegovih elementov so v določeni meri odvisne od parametrov konstrukcijske obremenitve, katere glavni del pade na špirovce. Priporočljivo je izbrati dimenzije lesenega špirovca, kot je prečni prerez, z nekaj varnostne rezerve.

Kako določiti dolžino špirovcev? Za izračune morate uporabiti Pitagorov izrek (če sta znani dolžina končne stene in višina grebena) ali sinusni izrek (če je poleg dolžine končne stene naklonski kot naklon strehe je znan).

Za izdelavo špirovcev lahko uporabite deske ali les. Dodatni elementi, ki dajejo konstrukciji togost, bodo pomagali zgraditi strešni okvir, zasnovan za visoke obremenitve.

Določitev naklona špirovcev

Za izračun naklona špirovcev je treba upoštevati težo strešne kritine, kot naklona pobočij, vetrne in snežne obremenitve. V povprečju se nagib (razdalja med sosednjimi kraki, ki tvorijo naklon strehe) giblje od 70 do 120 cm.

Da bi odpravili tveganje deformacije špirovskih nog pri visokih obremenitvah, je pri namestitvi špirovskega sistema priporočljivo uporabiti suh les. Običajno je to žarek ali plošča z debelino najmanj 50 mm. Natančne dimenzije lesenih špirovcev in drugih elementov se določijo glede na zahteve glede konstrukcijske trdnosti.

Naklon špirovcev je odvisen od naklona strehe in dolžine špirovskih nog. Če želite zgraditi močno streho s pokrivanjem velikega razpona med slemenom in vrhom stene, je treba zmanjšati naklon špirovcev. Na primer, pri strehi z naklonom 45° največji naklon ne sme biti večji od 80 cm. Naklon špirovcev je treba zmanjšati tudi pri uporabi težkih strešnih materialov, ki vključujejo keramične ploščice, cementno-peščene ploščice in. azbestno-cementni skrilavec.

Izračun prečnega prereza elementov špirovskega sistema

Če morate zgraditi streho z lastnimi rokami, morate to storiti. Prav tako morate biti pozorni na značilnosti materiala, iz katerega so izdelane špirovske noge.

Regulativni dokumenti urejajo nosilnost lesa razne pasme. Če je prečni prerez špirovcev iz lesa ali desk oslabljen zaradi odrezkov in/ali lukenj pod vijačne povezave, se nosilnost lesa izračuna s koeficientom 0,8 od standardne vrednosti. Prav tako je treba paziti na vrsto lesa, ki se uporablja za izdelavo - napake zmanjšajo njegovo odpornost na obremenitve. Prečni prerez špirovcev je izbran ob upoštevanju standardne velikosti les. Neprekinjena nosilna konstrukcija mora biti izdelana iz lesa ali desk, dolgih največ 6,5 m.

Po izračunu sistema in določitvi dimenzij špirovskih nog in prečk morate izračunati skupno težo teh elementov in dodati nastalo vrednost projektiranim obremenitvam:

• skupna prostornina lesa, potrebnega za strešni okvir, se pomnoži z prostorninsko težo lesa;
• dobljena vrednost (lastna teža špirovcev, kg/m2) se doda izračunani obremenitvi;
• načrtovalni diagram se ponovno izračuna z uporabo zgoraj pridobljenega rezultata.

Obdelava špirovskih elementov z antiseptikom

V zasebni gradnji se gradnja špirovskega sistema najpogosteje izvaja iz lesa, saj je les cenovno dostopen in vam omogoča izdelavo konstrukcij z lastnimi rokami brez uporabe zapletenih orodij. Pripravljeno za montažo leseni material(kot je les, hlodovina) pogosto pride na gradbišče že obdelan zaščitna oprema v proizvodnih pogojih. Toda proizvodnja običajno vključuje plošče ali les, ki ni impregniran s posebnimi spojinami.

Kako obdelati špirovce pred namestitvijo strešnega okvirja? Obdelava je potrebna za zaščito lesa pred gnitjem in preprečevanje nevarnosti požara. Zdravljenje z antiseptikom in zaviralcem ognja se lahko izvede ločeno. Z uporabo kompleksnega protipožarnega biološkega sredstva bo zdravljenje trajalo polovico manj časa.

Zdravljenje z antiseptikom ali kombinirano sestavo je treba izvesti v dveh korakih. Treba ga je namočiti zgornji sloj les s posebno tekočino, nanašanje s čopičem ali valjčkom. Ko se prvi sloj posuši, se zdravljenje z antiseptiki ponovi.

Špirovci s poševno streho

Kako narediti špirovce za poševna streha? Konstrukcija špirovskega sistema, eno- ali dvonaklonska poševna streha DIY zahteva previden pristop k izdelavi špirovskih nog. Dimenzije se izračunajo v fazi načrtovanja strehe. Za pravilno izdelavo teh strukturnih elementov je potrebno uporabiti les preseka in dolžine, ki jih določa projekt.

Stopnja kompleksnosti dela je v veliki meri odvisna od tega, katera struktura je izbrana za namestitev. Če je potrebno izdelati večplastne špirovce iz desk ali lesa, se vsak element pri pritrditvi na grebenski nosilec in mauerlat prilagodi mestu namestitve. Pomembno je strogo spremljati skladnost z geometrijo celotne strukture.

Bolj priročno je izdelati viseče nosilce s šablono, da se doseže natančno ujemanje dimenzij vsake strukture. V ta namen je priporočljivo, da se razrez na deske in sestavljanje ogrodja izvaja na tleh. Nato je treba preveriti vodoravnost mauerlat ali nosilnih nosilcev in geometrijske dimenzije škatle. Ko odpravite morebitne pomanjkljivosti, lahko začnete z namestitvijo. strešni nosilci na hiši.

Diagonalni špirovci

Montaža špirovskega sistema strešnih streh z lastnimi rokami zahteva namestitev različne vrstešpirovci, kot so:

• nagnjen (diagonalni tramovi, ki tvorijo trikotno pobočje);
• osrednji kolk;
• bočna;
• skrajšani (narozhniki).

Stranske špirovske noge so izdelane iz desk in nameščene podobno kot elementi običajne poševne strehe z visečo ali večplastno konstrukcijo. Centralno bočni špirovci so večplastni elementi. Za izdelavo vejic se uporabljajo palice ali deske, ki so pritrjene na diagonalne tramove in mauerlat.

Kako narediti špirovce za kolčno streho? Za pravilno namestitev ta tip strešna konstrukcija, je treba natančno izračunati prečni prerez in kot naklona nagibnih žarkov. Dimenzije elementov so odvisne od dolžine razpona, ki ga pokrivamo. Pri nameščanju diagonalnih špirovskih nosilcev je pomembno ohraniti simetrijo, sicer se lahko streha pod obremenitvijo deformira.

Izdelava špirovcev na določeno velikost

Uporaba standardiziranega lesa za izdelavo različnih elementov špirovskega sistema omogoča optimizacijo stroškov gradnje in poenostavitev izračuna in vgradnje strešnih komponent. Zlasti, če je treba izdelati špirovske noge določenega odseka in dolžine, je mogoče uporabiti masivni nosilec, njegove odseke ali deske.

Za izdelavo togega žarka z lastnimi rokami se uporablja metoda spajanja desk - povezane so s širokimi stranicami in preluknjane v vzorcu šahovnice z žeblji. Dolgi žarek določenega odseka je lahko izdelan iz štirih ali več pravilno spojenih desk - med seboj povezanih s premikom polovice dolžine deske. Ta nosilec je zelo vzdržljiv in se lahko uporablja kot diagonalni špirovec.

Ko se odločate, kako podaljšati špirovce, lahko uporabite metodo podloge. V tem primeru se tretja položi med dve deski, ki štrlijo na določeno dolžino. Za povezovanje desk se uporabljajo žeblji, zabiti v šahovnici. Pomembno je, da ne samo skrbno poravnate plošče, ampak tudi, da v prazen prostor med zunanjimi elementi vstavite delce plošč (vložke), ki po debelini ustrezajo osrednji plošči. Ta metoda vam omogoča podaljšanje dolžine standardnih špirovskih nog (ne kolkov).

Načela pritrditve špirovcev

Da bi zagotovili zanesljivost špirovskega sistema, ki ga zgradite sami, se morate vnaprej odločiti, kako pritrditi špirovce na greben in na strešno oporo. Če nameravate narediti pritrditev, ki bo preprečila deformacijo strehe med krčenjem stavbe, je potrebno pritrditi špirovce na vrhu s sornikom z matico ali tečajno ploščo in namestiti posebno na dnu. pritrdilni element– drsna opora.

Izračun špirovskega sistema je treba izvesti z največjo natančnostjo, pri čemer je treba upoštevati značilnosti gradbišča, načrtovano obremenitev špirovskega sistema, velikost in konfiguracijo stavbe ter materiale, uporabljene za pokrivanje strehe. . Ta članek bo obravnaval, kako izračunati dolžino strešnih špirovcev.

Obremenitve, ki jih doživljajo špirovci

Za poševno streho je treba ustvariti močan okvir, ki je njegov nosilna konstrukcija. Tudi med načrtovanjem je treba izvesti izračun špirovske noge, da se določi dolžina in prečni prerez elementov, ki bodo nosili glavne obremenitve.

Obremenitve, ki delujejo nenehno, ustvarja sama strešna pita, ki vključuje zunanji strešni material, obloge, toploto, paro in hidroizolacijski material, pa tudi notranja obloga podstrešja ali podstrešja. Te obremenitve vključujejo tudi težo vseh vrst predmetov, ki bodo nameščeni na strehi ali pritrjeni na notranji strani špirovskega sistema.

Spremenljive obremenitve sestavljajo vplivi vetra, padavin in potresne dejavnosti. Sem spada tudi teža osebe, ki bo v prihodnosti izvajala popravila, redno vzdrževanje ali čiščenje strehe.

Izračun mase strešne pite

Preden izračunate dolžino špirovske noge, boste morali izračunati maso strešne pite. Če želite to narediti, boste morali uporabiti preprosto formulo, po kateri morate dodati mase enega kvadratnega metra vseh plasti strešnih materialov in rezultat pomnožiti z 1,1 - korekcijski faktor, ki bo izboljšal zanesljivost strukturi za 10 %.

Izkazalo se je, da se običajni izračun mase strehe lahko izrazi na naslednji način: (masa 1 m 2 obloge + masa 1 m 2 strešni material+ masa 1 m 2 hidroizolacijski premaz+ masa 1 m 2 plasti izolacije) × 1,1 = masa strešne pogače, ki vključuje korekcijski faktor. Če nameravate položiti eno od običajnih strešnih kritin, potem obremenitev špirovskega sistema ne bo presegla 50 kg / m2.

Pri izdelavi projekta za enokapno oz dvokapna streha, dovolj je, da se zanašamo samo na maso strešne pogače, ki je enaka 50 kg / m2. Po tem principu je mogoče zgraditi strešni okvir povečane trdnosti, tako da je v prihodnosti mogoče spremeniti vrsto strešnega materiala brez ponovnega izračuna špirovskega sistema.

Na primer obremenitve snega in vetra

Dolžina špirovske noge mora biti izbrana tako, da lahko streha prenese velike obremenitve s snežnimi padavinami. Manjši kot je naklon, močnejši bo sneg pritiskal na streho. Če je konstrukcija skoraj ravna poševna streha, potem mora biti presek špirovskih nog čim večji, njihov korak pa čim manjši. Poleg tega, če je naklon strehe manjši od 25 °, ga bo treba sistematično očistiti.

• Sg je vrednost snežne odeje na 1 m2, ki je izbrana iz tabel SNiP in je določena glede na regijo, v kateri se gradi hiša;

• µ - korekcijski faktor, ki je odvisen od kota naklona strehe: za naklon z naklonom do 25 ° - 1,0; in za pobočje s pobočji 25-60 ° - 0,7.

Za tista pobočja, katerih kot naklona je večji od 60 °, se snežne obremenitve ne upoštevajo.

Vetrne obremenitve se lahko izračunajo po formuli W = Wo × k, kjer:

• Wo je referenčna vrednost za vašo regijo (najdete jo v referenčnih tabelah);

• k – prilagoditveni faktor, ki je določen z višino objekta in tipom terena – odprtega tipa(polje, stepa ali obala) ali zaprto (gozd, zgradbe).

Odvisnost dolžine špirovske noge in prečnega prereza

Na primer, izračun špirovske noge bo lažji, če si predstavljate, da je skoraj celotna streha sestavljena iz trikotnikov. Z dolžino sten stavbe, naklonom pobočja ali višino grebena in z uporabo Pitagorovega izreka lahko določite dolžino špirovca ​​od stene do grebena. Dobljenemu rezultatu boste morali dodati količino previsa karnise. Včasih se previs venca ustvari z namestitvijo žrebcev - desk za povečanje dolžine špirovcev. Pri izračunu površine strehe bo dolžini špirovcev dodana tudi dolžina žrebcev - to je potrebno za pridobitev natančne količine materiala, potrebnega za namestitev strešne pite.

Da bi razumeli, kateri del plošče ali lesa je potreben, morate vzeti posebno tabelo standardov, ki bo navedla odvisnosti parametrov, kot so debelina, dolžina in korak špirovske noge.

Praviloma je prečni prerez špirovcev od 40 × 150 mm do 100 × 250 mm. Preden določite dolžino špirovcev, morate upoštevati, da je odvisna od naklona pobočja in dolžine razpona med nasprotnimi stenami. Večji kot je naklon pobočja, daljši morajo biti špirovci, kar pomeni, da mora biti tudi njihov presek zadosten, da daje konstrukciji potrebno trdnost. S tem pristopom se bo obremenitev zaradi snežnih padavin zmanjšala, lahko pa se poveča tudi korak med špirovci. Prav tako je treba zapomniti, da manjši kot je korak med špirovci, večja je obremenitev špirovske noge.

Vsak mojster, ki ga prosite za primer izračuna špirovcev, vam bo povedal, da morate za čim močnejši strešni okvir upoštevati značilnosti leseni elementi in debelina kovinskih komponent.

Nosilni del strehe mora biti dovolj tog, da zaradi obremenitev ne zamaka. Upogibi se lahko pojavijo, če so bili med projektiranjem izbrani napačni deli strešnih elementov in vgradni korak špirovcev. Če se izkaže, da se je odklon pojavil po namestitvi strehe, lahko namestite dodatne opornike, da bo konstrukcija bolj toga. Če je dolžina špirovske noge večja od 4,5 m, brez namestitve opornikov, se lahko pri uporabi špirovskih nog katerega koli prereza pojavi upogib. To je treba v vsakem primeru upoštevati pri določanju, kako izračunati dolžino špirovcev.

Na splošno velja, da pri odločanju o debelini lesa upoštevajo skupno obremenitev strehe. Debelejša ko je, močnejša bo streha in vam ne bo treba skrbeti za povešanje. Vendar pa to vodi do povečanja skupne mase špirovskega sistema, zato bodo obremenitve celotne konstrukcije in temeljev večje.

Pri gradnji stanovanjskih stavb je razmak med špirovci od 60 do 100 cm in je določen z:

• konstrukcijska obremenitev;
• špirovski odsek;
• vrsta uporabljene strešne kritine;
• naklon pobočij;
• širina toplotnoizolacijske plasti.

Število nameščenih špirovskih nog je odvisno predvsem od koraka njihove namestitve. Najprej se določi zahtevani korak, po katerem se dolžina stene deli z dobljeno vrednostjo, doda rezultatu za eno in zaokroži. Rezultat deljenja dolžine stene z dobljeno številko bo korak, ki ga iščemo med špirovci. Glede na potrebno število špirovcev na enem pobočju morate upoštevati razdaljo med osema špirovskih nog.

Kovinski špirovski sistemi

Pri gradnji zasebne hiše se zelo redko zatečejo k uporabi kovinskega špirovskega sistema, ker kovinski trup je treba namestiti z varjenjem, kar nekoliko oteži postopek. Seveda se lahko izdelava konstrukcije izvaja v proizvodnih obratih, vendar v v tem primeru brez uporabe posebne opreme je nemogoče. Projekt kovinska kritina je treba izdelati z največjo natančnostjo ob upoštevanju natančnih dimenzij vseh elementov, saj jih med gradnjo ne bo več mogoče prilagajati zahtevanim dimenzijam.

U kovinski sistemišpirovci imajo veliko svojih prednosti. Med delovanjem ne pride do upogiba špirovcev tudi pri velikih razponih in brez vgradnje dodatnih komponent za izboljšanje trdnosti in zanesljivosti. Jekleni špirovci se lahko polagajo v razponih, večjih od 10 m, pri čemer pod projektiranimi obremenitvami ne bo prišlo do upogiba.

Pri izračunu špirovskega sistema iz jeklenih profilov upoštevajte maso samega materiala, obremenitev celotne konstrukcije in temelj. Visoka trdnost špirovcev iz tega materiala, ki omogoča, da se konstrukcija ne povesi, omogoča zmanjšanje števila vozlišč v primerjavi z elementi iz lesa.

Poleg tega je treba izračunati jekleni okvir za streho na podlagi podatkov o trdnosti konstrukcijskih elementov, ki jih določa njihova oblika in debelina. Upoštevajte tudi dolžino razponov in naklon pobočij. Jekleni Mauerlat za špirovski sistem mora biti skrbno pritrjen na vrh stene.

Zgornje gradivo vam bo omogočilo, da podrobno razumete, kako izračunati špirovsko nogo, tako da lahko vse dokončate brez težav gradbena dela na na tej stopnji, in imeli boste svoj primer izračuna špirovskega sistema.

Glavni element strehe, ki absorbira in vzdrži vse vrste obremenitev, je rafter sistem. Zato je zelo pomembno, da vaša streha zanesljivo prenese vse vplive okolja pravilen izračun rafter sistem.

Za samostojen izračun značilnosti materialov, potrebnih za namestitev špirovskega sistema, nudim poenostavljene formule izračun. Izvedene so bile poenostavitve za povečanje trdnosti strukture. To bo povzročilo rahlo povečanje porabe lesa, vendar bo na majhnih strehah posameznih stavb neznatno. Te formule se lahko uporabljajo pri izračunu dvokapnih podstrešij in mansard ter poševne strehe.

Na podlagi spodaj navedene metodologije izračuna je programer Andrej Mutovkin (Andrejeva vizitka - mutovkin.rf) za lastne potrebe razvil program za izračun špirovskega sistema. Na mojo prošnjo mi je velikodušno dovolil, da ga objavim na spletnem mestu. Program lahko prenesete.

Metodologija izračuna temelji na SNiP 2.01.07-85 "Obremenitve in vplivi", ob upoštevanju "Spremembe ..." iz leta 2008, pa tudi na podlagi formul, navedenih v drugih virih. To tehniko sem razvil že pred mnogimi leti in čas je potrdil njeno pravilnost.

Za izračun špirovskega sistema je najprej potrebno izračunati vse obremenitve, ki delujejo na streho.

I. Obremenitve, ki delujejo na streho.

1. Snežne obremenitve.

2. Vetrne obremenitve.

Poleg zgoraj navedenega je sistem špirovcev podvržen tudi obremenitvam strešnih elementov:

3. Teža strehe.

4. Teža grobega poda in obloge.

5. Teža izolacije (v primeru izoliranega podstrešja).

6. Teža samega špirovskega sistema.

Oglejmo si vse te obremenitve podrobneje.

1. Snežne obremenitve.

Za izračun snežne obremenitve uporabimo formulo:

Kje,
S- zahtevana količina snežna obremenitev, kg/m²
µ - koeficient, odvisen od naklona strehe.
Sg - standardna snežna obremenitev, kg/m².

µ - koeficient, odvisen od naklona strehe α. Brezdimenzijska količina.

Kot naklona strehe α lahko približno določimo tako, da višino H delimo s polovico razpona - L.
Rezultati so povzeti v tabeli:

Potem, če je α manjši ali enak 30°, je µ = 1;

če je α večji ali enak 60°, je µ = 0;

če 30° se izračuna po formuli:

µ = 0,033·(60-α);

Sg - standardna snežna obremenitev, kg/m².
Za Rusijo je sprejet v skladu z zemljevidom 1 obveznega dodatka 5 SNiP 2.01.07-85 "Obremenitve in vplivi"

Za Belorusijo je določena standardna snežna obremenitev Sg
Tehnični kodeks PRAKSE Evrokod 1. VPLIVI NA KONSTRUKCIJE Del 1-3. Splošni vplivi. Snežne obremenitve. TKP EN1991-1-3-2009 (02250).

na primer

Brest (I) - 120 kg/m²,
Grodno (II) - 140 kg/m²,
Minsk (III) - 160 kg/m²,
Vitebsk (IV) - 180 kg/m².

Poiščite največjo možno snežno obremenitev strehe z višino 2,5 m in razponom 7 m.
Stavba se nahaja v naselju. Babenki Ivanovo regija. RF.

Z uporabo karte 1 obveznega dodatka 5 SNiP 2.01.07-85 "Obremenitve in vplivi" določimo Sg - standardno snežno obremenitev za mesto Ivanovo (IV okrožje):
Sg=240 kg/m²

Določite kot naklona strehe α.
Če želite to narediti, delite višino strehe (H) s polovico razpona (L): 2,5/3,5=0,714
in iz tabele najdemo nagibni kot α=36°.

Od 30°, izračun µ bo proizveden z uporabo formule µ = 0,033·(60-α) .
Če zamenjamo vrednost α=36°, dobimo: µ = 0,033·(60-36)= 0,79

Potem S=Sg·µ =240·0,79=189kg/m²;

največja možna snežna obremenitev naše strehe bo 189 kg/m².

2. Vetrne obremenitve.

Če je streha strma (α > 30°), potem zaradi vetrovnosti veter pritiska na eno od pobočij in jo rad prevrne.

Če je streha ravna (α, potem dvižna aerodinamična sila, ki nastane, ko se veter upogiba okoli nje, kot tudi turbulenca pod previsi težita k dvigovanju te strehe.

V skladu s SNiP 2.01.07-85 "Obremenitve in vplivi" (v Belorusiji - Evrokod 1 VPLIVI NA KONSTRUKCIJE Del 1-4. Splošni vplivi. Vplivi vetra) je standardna vrednost povprečne komponente obremenitve vetra Wm na višini Z nad površino tal je treba določiti s formulo:

Kje,
Wo - standardna vrednost pritisk vetra.
K je koeficient, ki upošteva spremembo pritiska vetra z višino.
C - aerodinamični koeficient.

K je koeficient, ki upošteva spremembo pritiska vetra z višino. Njegove vrednosti, odvisno od višine objekta in narave terena, so povzete v tabeli 3.

C - aerodinamični koeficient,
ki lahko glede na konfiguracijo stavbe in strehe sprejme vrednosti od minus 1,8 (streha se dvigne) do plus 0,8 (veter pritiska na streho). Ker je naš izračun poenostavljen v smeri naraščajoče trdnosti, vzamemo vrednost C enako 0,8.

Pri gradnji strehe je treba upoštevati, da lahko sile vetra, ki se trudijo dvigniti ali odtrgati streho, dosežejo pomembne vrednosti, zato je treba dno vsake špirovske noge pravilno pritrditi na stene ali preproge.

To je mogoče storiti na kakršen koli način, na primer z uporabo žarjene (za mehkobo) jeklene žice s premerom 5 - 6 mm. S to žico je vsaka špirovska noga privijačena na matrice ali na ušesa talnih plošč. To je očitno Težja kot je streha, tem bolje!

Določite povprečje obremenitev vetra na strehi enonadstropna hiša z višino grebena od tal - 6 m. , kot naklona α=36° v vasi Babenki, Ivanovska regija. RF.

Glede na zemljevid 3 Dodatka 5 v "SNiP 2.01.07-85" ugotovimo, da regija Ivanovo spada v regijo drugega vetra Wo= 30 kg/m²

Ker so vsi objekti v vasi nižji od 10 m, je koeficient K= 1,0

Vrednost aerodinamičnega koeficienta C je enaka 0,8

standardna vrednost povprečne komponente vetrne obremenitve Wm = 30 1,0 0,8 = 24 kg/m².

Za informacijo: če veter piha na koncu določene strehe, potem na njen rob deluje dvižna (trgalna) sila do 33,6 kg/m².

3. Teža strehe.

Različne vrste strešnih kritin imajo naslednjo težo:

1. Skrilavec 10 - 15 kg/m²;
2. Ondulin (bitumenski skrilavec) 4 - 6 kg/m²;
3. Keramične ploščice 35 - 50 kg/m²;
4. Cementno-peščene ploščice 40 - 50 kg/m²;
5. Bitumenske skodle 8 - 12 kg/m²;
6. Kovinske ploščice 4 - 5 kg/m²;
7. Valovita plošča 4 - 5 kg/m²;

4. Teža grobega poda, obloge in špirovskega sistema.

Teža grobega poda je 18 - 20 kg/m²;
Teža obloge 8 - 10 kg/m²;
Teža samega špirovskega sistema je 15 - 20 kg/m²;

Pri izračunu končne obremenitve špirovskega sistema se vse zgoraj navedene obremenitve seštejejo.

In zdaj ti bom povedal mala skrivnost. Prodajalci nekaterih vrst strešnih materialov ugotavljajo njihovo lahkotnost kot eno od pozitivnih lastnosti, kar bo po njihovem mnenju privedlo do znatnih prihrankov lesa pri izdelavi špirovskega sistema.

Da bi ovrgel to trditev, bom navedel naslednji primer.

Izračun obremenitve špirovskega sistema pri uporabi različnih strešnih materialov.

Izračunajmo obremenitev špirovskega sistema pri uporabi najtežjega (cementno-peščene ploščice
50 kg/m²) in najlažji (Kovinska ploščica 5 kg/m²) strešni material za našo hišo v vasi Babenki v regiji Ivanovo. RF.

Cementno-peščene ploščice:

Obremenitev vetra - 24kg/m²
Teža strehe - 50 kg/m²
Teža obloge - 20 kg/m²

Skupaj - 303 kg/m²

Kovinske ploščice:
Snežna obremenitev - 189kg/m²
Obremenitev vetra - 24kg/m²
Teža strehe - 5 kg/m²
Teža obloge - 20 kg/m²
Teža samega špirovskega sistema je 20 kg/m²
Skupaj - 258 kg/m²

Očitno obstoječa razlika v konstrukcijskih obremenitvah (le približno 15%) ne more povzročiti bistvenih prihrankov lesa.

Tako smo ugotovili izračun skupne obremenitve Q, ki deluje na kvadratni meter strehe!

Še posebej vas opozarjam: pri izračunih bodite zelo pozorni na dimenzije!!!

II. Izračun špirovskega sistema.

Rafter sistem je sestavljen iz ločenih špirovcev (špirovskih nog), zato se izračun zmanjša na določitev obremenitve vsake špirovske noge posebej in izračun prečnega prereza posamezne špirovske noge.

1. Poiščite porazdeljeno obremenitev na linearni meter vsaka špirovska noga.

Kje
Qr - porazdeljena obremenitev na linearni meter špirovske noge - kg/m,
A - razdalja med špirovci (naklon špirovcev) - m,
Q- skupna obremenitev, ki deluje na kvadratni meter strehe - kg/m².

2. Določimo delovni odsek največje dolžine Lmax v špirovski nogi.

3. Izračunamo najmanjši prečni prerez materiala špirovske noge.

Pri izbiri materiala za špirovce nas vodi tabela standardnih velikosti lesa (GOST 24454-80 Les iglavcev. Mere), ki so povzete v tabeli 4.

A. Izračunamo prečni prerez špirovske noge.

Poljubno nastavimo širino odseka v skladu s standardnimi dimenzijami, višino odseka pa določimo po formuli:

H ≥ 8,6 Lmax sqrt(Qr/(BRben)), če je naklon strehe α

H ≥ 9,5 Lmax sqrt(Qr/(BRben)), če je naklon strehe α > 30°.

H - višina preseka cm,


B - širina preseka cm,
Rbend - upogibna odpornost lesa, kg/cm².
Za bor in smreko je Rben enak:
1. razred - 140 kg / cm²;
2. razred - 130 kg / cm²;
3. razred - 85 kg/cm²;
sqrt - kvadratni koren

B. Preverimo, ali je vrednost upogiba znotraj standarda.

Normirani upogib materiala pod obremenitvijo za vse strešne elemente ne sme presegati L/200. Kjer je L dolžina delovnega odseka.

Ta pogoj je izpolnjen, če velja naslednja neenakost:

3,125 Qr (Lmax)³/(B H³) ≤ 1

Kje,
Qr - porazdeljena obremenitev na linearni meter špirovske noge - kg/m,
Lmax - delovni del špirovske noge z največjo dolžino m,
B - širina preseka cm,
H - višina preseka cm,

Če neenakost ni izpolnjena, povečajte B ali H.

Pogoj:
Kot naklona strehe α = 36°;
Korak špirovcev A= 0,8 m;
Delovni odsek špirovske noge največje dolžine Lmax = 2,8 m;
Material - borovina 1. razreda (Rupogib = 140 kg/cm²);
Krovstvo - cementno-peščene ploščice(Teža strehe - 50 kg/m²).

Kot je bilo izračunano, je skupna obremenitev, ki deluje na kvadratni meter strehe, Q = 303 kg/m².
1. Poiščite porazdeljeno obremenitev na linearni meter vsake špirovske noge Qr=A·Q;
Qr=0,8·303=242 kg/m;

2. Izberite debelino plošče za špirovce - 5 cm.
Izračunajmo prečni prerez špirovske noge s širino odseka 5 cm.

potem, H ≥ 9,5 Lmax sqrt (Qr/BRben), saj je naklon strehe α > 30°:
H ≥ 9,5 2,8 sqrt (242/5 140)
V ≥15,6 cm;

Iz tabele standardnih velikosti lesa izberite desko z najbližjim presekom:
širina - 5 cm, višina - 17,5 cm.

3. Preverimo, ali je vrednost upogiba znotraj standarda. Da bi to naredili, je treba upoštevati naslednjo neenakost:
3,125 Qr (Lmax)³/B H³ ≤ 1
Če nadomestimo vrednosti, imamo: 3,125·242·(2,8)³ / 5·(17,5)³= 0,61
Pomen 0,61, kar pomeni, da je prečni prerez špirovskega materiala pravilno izbran.

Prečni prerez špirovcev, nameščenih v korakih po 0,8 m, za streho naše hiše bo: širina - 5 cm, višina - 17,5 cm.

Gradnja hiše se vedno konča z izgradnjo strehe, ki zahteva namestitev špirovskega sistema. Ta zasnova vključuje špirovske noge, Mauerlat, pritrdilne elemente, opornike, podaljške, nosilce, stojala, obloge in druge elemente, ki zagotavljajo trdnost in togost celotnega sistema.

V različnih izvedbah strehe lahko špirovsko nogo imenujemo navaden špirovec ali diagonalna (nagnjena) špirovska noga; zahteva izračune trdnosti. Izračun špirovskega sistema temelji na zbiranju trajnih in začasnih obremenitev, ki bodo delovale na strehi.

Stalne obremenitve:

• teža vseh elementov nosilna konstrukcija;
• teža parnih in hidroizolacijskih materialov;
• teža strešnega materiala;
• utež zaključna gradiva strop, v prisotnosti podstrešnih prostorov.

Žive obremenitve:

Značilnosti špirovskih nog

Na podlagi dobljene vrednosti obremenitve se izvede izračun špirovske noge, njene dolžine in prečni prerez, odvisno od izbranega materiala, vrste strehe in vrste špirovcev - večplastnih ali visečih. Nekatere vrste kompleksne strehe lahko vsebuje oboje.

In v kolčne strehe Poleg špirovskih nog se uporabljajo tudi skrajšani špirovci, ki se imenujejo špirovci in zahtevajo tudi lastne izračune. Poleg tega je treba izračunati vse dodatne elemente špirovskega sistema, kot so vezne palice, oporniki, nosilci in prečke, saj nosijo določeno obremenitev, ki se prenaša s špirovcev.

Dolžina špirovske noge je odvisna predvsem od velikosti stavbe, pa tudi od naklona strešnih pobočij, ki se dobi iz izbrane oblike strehe. Običajno se trudijo, da dolžina špirovcev ne presega 6 m, Torej ima ves les, ki gre v prodajo, točno to največjo dolžino. Vendar se zgodi, da velikost hiše zahteva daljše špirovce, v tem primeru se podaljšajo. V bistvu se dolge špirovske noge nahajajo pri poševnih (diagonalnih) špirovcih, pri izdelavi kolčnih ali podnih špirovcev. kolčne strehe.

Na izbiro odseka špirovske noge vpliva več dejavnikov:

• stalne in začasne obremenitve;
• vrsta strešnega materiala;
• naklon pobočij;
• vrsta strehe;
• dimenzije hiše;
• podnebne razmere;
• kakovost materiala za izdelavo špirovskih nog.

Za izdelavo strehe se uporablja les iglavcev. Toda pri izbiri morate paziti, da ne naletite na deske ali tramove z modrimi pikami ali veliko velikimi vozli.

Vsebnost vlage v lesu ne sme biti večja od 20-22%, saj se preveč moker les med sušenjem spremeni v velikosti, kar lahko posledično povzroči kršitev tesnosti strehe in druge negativne posledice.

Najbolje je, če izračun špirovskega sistema izvede strokovnjak. Trenutno obstaja dovolj podjetij, ki ponujajo tovrstne storitve.

Samostojno lahko izračunate špirovske noge, dimenzije in dolžino, če uporabite že pripravljene kalkulatorje na internetu. V program morate samo vnesti zahtevane dimenzije in program vam bo sam dal končni rezultat preseka, dolžine in koraka špirovcev.

Pri gradnji zasebnih stanovanjskih zgradb se praviloma uporabljajo deske s prerezom 50x150 mm pri izdelavi strešnih špirovcev katere koli konfiguracije. Korak špirovskih nog je približno 1 meter, odvisno od vrste izbranega strešnega materiala, količine snega v zimski čas in naklon strehe.

Torej, za strehe z naklonom več kot 45 stopinj je korak špirovcev izbran v območju 1,2-1,4 m, za območja z velikimi snežnimi obremenitvami pa bo ta razdalja 0,6-0,8 m.

Prav tako morate biti pozorni na vrsto strešnega materiala. Šteje se za najtežjo naravne ploščice. Prečni prerez špirovskih nog se ustrezno poveča, če sta dolžina špirovskih nog in njihov korak velika.

Značilnosti namestitve špirovskih nog

Pritrditev špirovskih nog na mauerlat je najpomembnejši trenutek v celotni konstrukciji strehe. Trdnost celotne strešne konstrukcije je odvisna od pravilne povezave špirovcev in Mauerlat.

Obstajata dva načina pritrditve - drsna in toga, od katerih vsak ustreza določene vrstešpirovci - viseči ali večplastni.

Togo pritrjevanje izključuje vsakršno premikanje, vrtenje ali upogibanje špirovcev. To dosežemo tako, da naredimo reze na samem špirovcu in nato pritrdimo špirovsko nogo z Mauerlatom s kovinskimi sponkami, žico ali dolgimi žeblji, pa tudi s kovinskimi vogali.

Drsni sklep, ali kot ga pogosto imenujemo "zgibni" sklep, ima lahko dve stopnji svobode. Ta povezava se pogosto uporablja v gradbeništvu lesene hiše da se streha svobodno postopoma usede na okvir, ki se lahko v nekaj letih krči. V tem primeru povezava špirovskih nog na grebenu ni toga. Sama špirovska noga, ko je drsno spojena, je povezana z mauerlatom z zarezo in ojačena na straneh z dvema žebloma, ki sta diagonalno zagnana drug glede na drugega, ali z zabijanjem enega žeblja od zgoraj navzdol v špirovsko nogo, prodiranje v mauerlat.

Druge metode so uporaba kovinskih plošč z luknjami za žeblje ali povezovanje špirovcev in mauerlat s kovinskimi sponkami.

Pri gradnji kolčne strehe je diagonalna špirovska noga pogosto daljša od 6 metrov, zato je potrebna razširitev.

To dosežemo s spajanjem dveh desk, ki se uporabljata za izdelavo običajnih špirovcev. Diagonalni špirovci so vedno daljši od navadnih špirovcev, poleg tega imajo obremenitev, ki je enkrat in pol večja od navadnih špirovcev, saj na njih počivajo tudi poševne noge.

Za prevajanje tehnični projekt Doma so potrebni izračuni špirovcev. Obstaja več možnosti za konstrukcije špirovcev.

Špirovske noge, ki ležijo na dveh nosilcih, vendar nimajo dodatnih nosilcev, se imenujejo špirovci brez opornikov. Uporabljajo se za enokapne strehe, katerih razpon je približno 4,5 metra, ali za dvokapnice, katerih razpon je približno 9 metrov. Sistem špirovcev se uporablja s prenosom potisne obremenitve na Mauerlat ali brez prenosa.

Slojeviti špirovci brez distančnikov

Špirovnik, ki se upogne in ne prenaša obremenitve na stene, ima eno oporo, ki je trdno pritrjena in se prosto vrti. Drugi nosilec je gibljiv in se prosto vrti. Te pogoje lahko izpolnijo tri možnosti za pritrditev špirovcev. Oglejmo si vsakega podrobneje.

Vgrajena je obloga vrha špirovske noge ali zgornje podporne zareze vodoravni položaj. Dovolj je le, da spremenite način podpore na gredo, in špirovska noga bo takoj pokazala širino. Ta izračun špirovske noge se zaradi togosti pogojev za ustvarjanje zgornje enote običajno ne uporablja za dvokapne strehe. Najpogosteje se uporablja pri gradnji poševnih streh, saj bo najmanjša netočnost pri izdelavi enote spremenila shemo brez potiska v distančno. Poleg tega lahko pri dvokapnih strehah, če na Mauerlatu ni distančnika, zaradi upogiba špirovcev pod vplivom obremenitve pride do uničenja sklopa strešnega grebena.

Na prvi pogled ta sistem morda zdi nerealno za izvedbo. Ker je na spodnjem delu špirovca ​​v Mauerlatu ustvarjena podpora, mora sistem dejansko izvajati pritisk nanj, to je vodoravno silo. Ne prikazuje pa potisne obremenitve.

Tako v vseh tri možnosti upoštevano je naslednje pravilo: en rob špirovca ​​je nameščen na drsni nosilec, ki omogoča vrtenje. Drugi je na tečaju, ki omogoča samo vrtenje. Pritrditev špirovskih nog na drsnike je nameščena z največ različne oblike. Najpogosteje se izvajajo s pritrdilnimi ploščami. Možno je tudi pritrditev z žeblji, samoreznimi vijaki ali z uporabo stropnih palic in desk. Izbrati morate le pravo vrsto pritrdilnega elementa, ki bo preprečil drsenje špirovske noge v nosilcu.

Kako izračunati špirovce

V procesu izračuna konstrukcije nosilca se praviloma sprejme "idealizirana" računska shema. Na podlagi dejstva, da bo na streho pritisnila določena enotna obremenitev, to je enaka in enaka sila, ki enakomerno deluje vzdolž ravnin pobočij. V resnici ni enotne obremenitve vseh strešnih pobočij. Tako veter zamete sneg na nekatera pobočja in ga odpiha z drugih, sonce se z nekaterih pobočij stopi in ne doseže ostalih, enako je s plazovi. Zaradi vsega tega je obremenitev na pobočjih popolnoma neenakomerna, čeprav navzven to morda ni opazno. Vendar pa tudi z neenakomerno porazdeljeno obremenitvijo vse tri zgornje možnosti špirovske pritrditve bo ostal statično stabilen, vendar le pod enim pogojem - togo povezavo grebenskega nosilca. V tem primeru je greda bodisi podprta s poševnimi špirovskimi nogami ali vstavljena v zatrepe stenskih plošč dvokapnih streh. To pomeni, da bo špirovska konstrukcija ostala stabilna le, če bo slemenski potek trdno zavarovan pred morebitnim vodoravnim premikom.

V primeru izdelave dvokapne strehe in podpore gredi samo na stojalih, brez podpore na sprednjih stenah, se stanje poslabša. Pri možnostih številka 2 in 3, ko se obremenitev na katerem koli naklonu zmanjša, nasprotno od izračuna na nasprotnem naklonu, se lahko streha premakne v smeri, kjer je obremenitev večja. Prva možnost, ko je sam spodnji del špirovske noge izdelan z zarezo z zobmi ali z robom nosilne palice, medtem ko je vrh položen z vodoravno zarezo na nosilcu, bo dobro držal neenakomerno obremenitev, vendar le, če so stebri, ki držijo slemenski nosilec popolnoma navpični.

Da bi zagotovili stabilnost špirovcev, je v sistem vključena vodoravna opornica. Je majhen, vendar še vedno povečuje stabilnost. Zato je na tistih mestih, kjer se skram seka z regali, pritrjen z žeblji. Trditev, da kontrakcija vedno deluje samo za raztezanje, je v osnovi napačna. Scrum je večnamenski element. Tako v nenatisni nosilni konstrukciji ne deluje, če na strehi ni snega, ali pa deluje le v stiskanju, ko se na pobočjih pojavi nepomembna enakomerna obremenitev. Konstrukcija deluje nategnjeno le med posedanjem ali ko se slemenski nosilec upogne pod vplivom največje obremenitve. Tako je škrbina zasilni element nosilne konstrukcije, ki začne delovati, ko je streha napolnjena z veliko količino snega, grebenski potek je upognjen za največjo izračunano količino ali pride do neenakomernega nepričakovanega posedanja temeljev. Posledica je lahko neenakomerno posedanje slemenskega nosilca in sten. Tako nižje kot so kontrakcije nastavljene, tem bolje. Praviloma so nameščeni na taki višini, da ne ustvarjajo ovir pri hoji po podstrešju, to je na višini približno 2 metra.

Če pri varianti 2 in 3 spodnjo nosilno enoto špirovca ​​zamenjamo z drsnikom, pri čemer se rob špirovske noge pomakne čez steno, s tem ojačamo konstrukcijo in jo naredimo statično stabilno s popolnoma drugačnimi kombinacijami konstrukcije.

Tudi enega v dobrem smislu Za povečanje stabilnosti konstrukcije je potrebno dokaj togo pritrditi dno regalov, ki bodo podpirali tek. Vgrajeni so z metodo rezanja in pritrjeni na morebitne stropove dostopne načine. Tako se spodnji oporni sklop stojala spremeni iz zgibnega v togo stisnjen sklop.

Kako izračunati dolžino špirovcev ni odvisno od načina pritrditve špirovskih nog.

Presek kontrakcij zaradi razvoja precej majhnih napetosti v njih v špirovcih ni upoštevan, ampak je vzet precej konstruktivno. Da bi zmanjšali velikost elementov, ki se uporabljajo v procesu gradnje nosilne konstrukcije, je odsek skrame enak velikosti špirovske noge, lahko pa se uporabljajo tanjši diski. Kontrakcije so nameščene na eni ali obeh straneh špirovcev in pritrjene s sorniki ali žeblji. Pri izračunu prereza špirovske konstrukcije se kontrakcije sploh ne upoštevajo, kot da sploh ne bi obstajale. Edina izjema je privijanje kontrakcij na špirovske noge s sorniki. V tem primeru se nosilnost lesa zaradi oslabitve lukenj za vijake zmanjša z uporabo koeficienta 0,8. Preprosto povedano, če so v špirovskih nogah izvrtane luknje za namestitev vijačnih spojev, je treba izračunano odpornost vzeti v višini 0,8. Pri pritrjevanju kontrak na špirovce samo z žeblji, odpornost špirovskega lesa ne oslabi.

Vendar je treba izračunati število žebljev. Izračun je narejen za striženje, to je upogibanje žebljev. Računska sila se šteje za potisk, ki se pojavi v zasilnem položaju nosilne konstrukcije. Preprosto povedano, pri izračunu povezave med stebrom in špirovsko nogo z žeblji je uveden distančnik, ki ga pri standardnem delovanju špirovskega sistema ni.

Statična nestabilnost nevlečnega špirovskega sistema se pojavi samo na tistih strehah, kjer ni mogoče namestiti grebena, ki ščiti pred vodoravnimi premiki.

V stavbah s vrste kolkov strehe in dvokapnice iz kamna ali opeke, nenatisni špirovski sistemi so dokaj stabilni in ni treba sprejeti ukrepov za zagotovitev večje stabilnosti. Da bi preprečili razgradnjo struktur, je treba vseeno namestiti kontrakcije. Pri nameščanju vijakov ali čepov kot pritrdilnih elementov bodite pozorni na premer lukenj zanje. Biti mora enak premeru vijakov ali nekoliko manjši. Kdaj izredne razmere Prijem ne bo deloval, dokler ne izberete reže med steno luknje in čepom.

Upoštevajte, da se bodo v tem procesu spodnji deli špirovskih nog odmaknili za nekaj milimetrov do nekaj centimetrov. To lahko privede do premika in drsenja Mauerlata ter do uničenja stenskega venca. V primeru sistemov distančnih špirovcev, ko je Mauerlat trdno pritrjen, lahko ta proces povzroči razmik sten.

Distančni plastni špirovci

Špirovnik, ki opravlja upogibno delo in prenaša potisno obremenitev na stenske plošče, mora imeti vsaj dve fiksni podpori.

Za izračun te vrste špirovskih sistemov v prejšnjih diagramih zamenjamo spodnje nosilce z različnimi stopnjami svobode z nosilci z eno stopnjo svobode - tečaji. Da bi to naredili, kjer jih ni, so palice za podporo pribite na robove špirovskih nog. Praviloma se uporablja blok, katerega dolžina je najmanj meter, prečni prerez pa približno 5 do 5 cm, ob upoštevanju povezave žebljev. V drugi izvedbi lahko uredite oporo v obliki zoba. V prvi različici sheme izračuna, ko se špirovci naslonijo vodoravno na gredo, se zgornji konci špirovcev prišijejo skupaj z žeblji ali sornikom. Tako dobimo zgibno oporo.

Posledično sheme izračuna ostanejo skoraj nespremenjene. Notranje upogibne in tlačne napetosti ostanejo nespremenjene. Vendar pa se v starih nosilcih pojavi potisna sila. Na zgornjih vozliščih vsake špirovske noge izgine nasprotno usmerjen potisk, ki izvira iz konca druge špirovske noge. Tako ne povzroča veliko težav.

Robove špirovcev, ki se naslanjajo drug na drugega ali čez gred, je morda treba preveriti, ali se material zruši.

Pri špirovskih distančnih sistemih je namen krčenja drugačen - v izrednih razmerah deluje za stiskanje. Med delovanjem zmanjša pritisk na stene robov špirovcev, vendar ga popolnoma ne odpravi. Lahko ga popolnoma odstrani, če ga pritrdi na samem dnu, med robove špirovskih nog.

Upoštevajte, da uporaba špirovskih struktur z distančnimi plastmi zahteva skrbno upoštevanje vpliva sile potiska na stene. To širitev je mogoče zmanjšati z namestitvijo togega in vzdržljivega grebenske grebene. Treba je poskusiti povečati togost nosilca z namestitvijo stojal, konzolnih nosilcev ali opornikov ali s postavitvijo gradbenega dvigala. To še posebej velja za hiše iz lesa, rezane hlodovine, lahki beton. Betonske, opečne in panelne hiše veliko lažje prenesejo silo sunka na stene.

Tako je nosilna konstrukcija, postavljena z distančnikom, statično stabilna pri različnih kombinacijah obremenitev, ne zahteva toge pritrditve mauerlata na steno. Da bi ohranili potisk, morajo biti stene stavbe masivne, opremljene z monolitnim armiranobetonskim pasom po obodu hiše. V nujnih primerih znotraj distančnega sistema, ki deluje na kompresijo, krčenje ne bo rešilo situacije, ampak bo le delno zmanjšalo potisk, ki se prenaša na stene. Ravno v izogib izrednim razmeram je treba upoštevati vse obremenitve, ki lahko delujejo na streho.

Torej, ne glede na to, kakšna oblika strehe hiše je izbrana, mora biti celoten sistem špirovcev zasnovan tako, da izpolnjuje zahteve glede zanesljivosti in trdnosti. naredi popolna analizašpirovska konstrukcija ni lahka naloga. Pri izračunu lesenih špirovcev je treba upoštevati veliko število različnih parametrov, vključno z raztezkom, upogibom in možnimi obremenitvami teže. Za bolj zanesljivo razporeditev špirovskega sistema je možno namestiti ustreznejše načine pritrditve. Hkrati ne smete sprejeti dimenzij špirovcev, ne da bi opravili popolno analizo njihovih tehničnih in funkcionalnih zmogljivosti.

Izračun prečnega prereza špirovcev

Prečni prerez špirovskih nosilcev je izbran ob upoštevanju njihove dolžine in obremenitve, ki jo sprejmejo.

Tako se izbere les dolžine do 3 metre s premerom prereza 10 cm.

Greda, dolga do 5 metrov, s premerom preseka 20 cm.

Tramovi dolžine do 7 metrov – s premerom prereza do 24 cm.

Kako izračunati špirovce - primer

Glede na dvonadstropno hišo, ki meri 8 krat 10 metrov, je višina vsakega nadstropja 3 metre. Izbrana kritina je valovita azbestno cementne plošče. Streha je dvokapna, podporna mesta ki se nahajajo ob osrednjem nosilni zid. Korak špirovcev je 100 cm. Izbrati morate dolžino špirovcev.

Kako izračunati dolžino špirovcev? Na naslednji način: dolžino špirovskih nog je mogoče izbrati tako, da so na njih položene tri vrste plošč iz skrilavca. Potem je zahtevana dolžina: 1,65 x 3 = 4,95 m bo v tem primeru enaka 27,3 °, višina oblikovanega trikotnika, to je podstrešni prostor, je 2,26 metra.

1. Izračun nosilnih elementov prevleke

Špirovske noge so izračunane kot prosto ležeči tramovi na dveh nosilcih z nagnjeno osjo. Obremenitev na špirovski nogi se zbira iz tovorne površine, katere širina je enaka razdalji med špirovskimi nogami. Izračunana živa obremenitev q mora biti locirana v dveh komponentah: normalno na os špirovske noge in vzporedno s to osjo.

2.1.1. Izračun letve

Sprejemamo oblogo iz desk preseka 50´50 mm (r = 5,0 kN/m), položenih v korakih po 250 mm. Les - bor. Naklon strehe je 0,9 m.

Izračun obloge za streho se izvede glede na dve možnosti obremenitve:

a) Lastna teža strehe in snega (izračun trdnosti in upogiba).

b) Lastna teža strehe in koncentrirana obremenitev.

Začetni podatki:

1. Sprejemamo palice 2. razreda z izračunanim uporom Ru=13 MPa in modul elastičnosti E=1´ 10 4 MPa.

2. Pogoji delovanja B2 (v normalnem območju), mV=1 ; mn=1,2 za vgradno obremenitev pri upogibanju.

3. Faktor zanesljivosti glede na namen g n=0,95 .

4.Gostota lesa r =500 kg/m3.

5. Faktor zanesljivosti za obremenitev od teže pocinkanega jekla g f=1,05 ; od teže palic g f=1,1 .

6. Standardna teža snežne odeje na 1 m 2 vodoravne projekcije zemeljske površine S 0 =2400 N/m 2.

Diagram načrtovanja letve

Tabela 2.1

Zbiranje obremenitve za 1 m.p. letve, kN/m

Kje S 0 - standardna vrednost teže snežne odeje na 1 m 2 horizontale

površina zemlje, vzeta po tabeli. 4, za IV snežni raj

ona S 0 = 2,4 kPa;

m- koeficient prehoda od teže snežne odeje zemlje do

snežna obremenitev za kritje, sprejeto v skladu s klavzulami 5.3 – 5.6.

Ko je nosilec obremenjen z enakomerno porazdeljeno obremenitvijo lastne teže in snega, je največji upogibni moment enak:

Kn m

Pri naklonu strehe a³10° se upošteva, da je lastna teža strehe in obloge enakomerno razporejena po površini (naklonu) strehe, sneg pa po njeni vodoravni projekciji:

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

Trenutek upora:

cm

cm

Trdnost palic obloge se preverja ob upoštevanju poševnega upogibanja po formuli:

,

Kje M x in moj- komponente izračunanega upogibnega momenta glede na glavni osi X in Y.

Ry=13 MPa

gn=0,95

,

Vztrajnostni moment bloka je določen s formulo:

cm 4

cm 4

Odklon v ravnini, pravokotni na pobočje:

m

Odklon v ravnini, vzporedni s pobočjem:

m,

Kje E=10 10 Pa- modul elastičnosti lesa vzdolž vlakna.

Popolni odklon:

= m

Preverjanje upogiba: ,

kjer je = največja dovoljena relativna deformacija, določena v skladu s tabelo. 16.

Pri obremenitvi nosilca z lastno težo in koncentrirano obremenitvijo je največji moment v razponu enak:

Preverjanje trdnosti običajnih odsekov:

Kje Ry=13 MPa- izračunana upogibna odpornost lesa.

gn=0,95 - koeficient zanesljivosti za predvideni namen.

Pogoji za prvo in drugo kombinacijo so izpolnjeni, zato sprejmemo oplaščenje s prerezom b´h=0,05´0,05 z razmakom 250 mm.

2.1.2. Izračun špirovskih nog

Izračunajmo večplastne špirovce iz tramov z enovrstno razporeditvijo vmesnih nosilcev za pocinkano streho. kr. železo. Osnova strehe je obloga iz palic s prečnim prerezom 50-50 mm v korakih =0,25 m. Stopnica rafter noge =1,0 m. Material za vse lesene elemente je borov 2. razred. Pogoji delovanja – B2.

Gradbeno območje - Vologda.

Shema načrtovanja špirovske noge

Palice za obloge so nameščene vzdolž špirovskih nog, ki so nižje

konci počivajo na mauerlatih (100 100), položenih vzdolž notranjega roba zunanjih sten. V grebenski enoti so špirovci pritrjeni z dvema deskama. Za kompenzacijo širitve so špirovske noge zategnjene s prečko - dvema seznanjenima deskama. Naklon strehe 29 0 .

Obremenitve zbiramo na 1 m2 nagnjene površine prevleke in podatke vnesemo v tabelo 2.2.

Tabela 2.2
Zbiranje obremenitve za 1 m.p. špirovska noga, kN/m

Kje S 0 - standardna vrednost teže snežne odeje na 1 m 2 vodoravne površine zemlje, vzeta v skladu s tabelo. SNiP 4, za IV snežno območje S 0 = 2,4 kPa;

m- koeficient prehoda od teže snežne odeje tal do snežne obremenitve odeje, sprejet v skladu s točkami 5.3 - 5.6.

Izvedemo statični izračun špirovske noge kot dvorazpetega nosilca, obremenjenega z enakomerno porazdeljeno obremenitvijo. Nevaren odsek špirovske noge je odsek na srednji podpori.

Upogibni moment v tem delu:

Navpični tlak v točki C, ki je enak reakciji desne podpore dvorazponskega nosilca, je:

=0,265 kN

Pri simetrični obremenitvi obeh pobočij se navpični pritisk v točki C podvoji: kN.

S širjenjem tega pritiska v smeri špirovskih nog ugotovimo tlačno silo v zgornjem delu špirovske noge:

kN

Zbirkaobremenitve

Najprej za določitev obremenitev nastavite prečni prerez špirovske noge na 75x225 mm. Konstantna obremenitev špirovske noge je izračunana v tabeli. 3.2.

Tabela 3.2 Izračunana konstantna obremenitev špirovske noge, kPa

Ocenjena največja obremenitev špirovske noge (kombinacija konstante in snega)

Geometrijski vzorec špirovcev

Sheme za izračun špirovske noge so prikazane na sl. 3.2. S širino hodnika v oseh =3,4 m razdalja med vzdolžnimi osemi zunanje in notranje stene.

Razdalja med osmi napajalne plošče in postelje ob upoštevanju sklicevanja na os (

=0,2 m)m. Opornico namestimo pod kotom β = 45° (naklon 2 = 1). Naklon špirovcev je enak naklonu strehe i 1 =i = 1/3 = 0,333.

Za določitev dimenzij, potrebnih za izračun, lahko narišete geometrijski diagram špirovcev v merilu in izmerite razdalje z ravnilom. Če sta mauerlat in noga na isti ravni, se lahko razponi špirovske noge določijo po formulah

Višine vozlišč 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 Višinska oznaka: vzemite prečko 0,35 m pod presečiščem osi špirovske noge in stebra. h = h 2 - 0,35 (m) = 1,933 -0,35 = 1,583 m.

Prizadevanja v špirovski nogi na prečki

Špirovska noga deluje kot neprekinjeni nosilec s tremi razponi. Nasedanja podpor lahko spremenijo podporne momente v neprekinjenih nosilcih. Če predpostavimo, da je zaradi posedanja nosilca upogibni moment na njem postal enak nič, potem lahko tečaj pogojno odrežemo na mesto ničelnega momenta (nad nosilcem). Za izračun špirovske noge z določeno varnostno rezervo predpostavimo, da je posedanje opornika zmanjšalo nosilni upogibni moment nad njim na nič. Potem bo konstrukcijski diagram špirovske noge ustrezal sl. 3.2, c.

Upogibni moment v špirovski nogi

Za določitev potiska v prečko (zategovanje) predpostavimo, da so nosilci povešeni tako, da je podporni moment nad opornikom enak M 1 in nad stojali - nič. Običajno tečaje razrežemo na mesta ničelnih momentov in srednji del špirovcev obravnavamo kot trizgibni lok z razponom l cp = 3,4 m v takem loku je enako

Navpična komponenta reakcije opornika

Z uporabo diagrama na sl. 3.2.g, določimo silo v oporniku

riž. 3.2. Sheme za izračun špirovcev

a-prerez podstrešne obloge; b - diagram za določitev ocenjene dolžine špirovske noge; c - konstrukcijski diagram špirovske noge; d - diagram za določanje potiska v prečki; l - tudi za shemo z eno vzdolžno steno; 1 - Mauerlat; 2 - ležanje; 3 - tek; 4 - špirovska noga; 5 - stojalo; 6 - opornik; 7 - prečka (zategovanje); 8 - distančnik; 9, 10 - potisne palice; 11 - žrebica; 12 - prekrivanje.

Izračun špirovskih nog na podlagi normalne močirazdelki

Zahtevani moment upora teka

Po prid. M vzamemo širino špirovske noge b = 5 cm in poiščite zahtevano višino preseka

Po prid. Vzamemo desko s prerezom 5x20 cm.

Upogibov špirovske noge ni treba preverjati, saj se nahaja v prostoru z omejenim dostopom ljudi.

Izračun spojev ploščšpirovska noga.

Ker je dolžina špirovske noge več kot 6,5 m, jo ​​je treba izdelati iz dveh desk s prekrivajočim se spojem. Sredino sklepa postavimo na mesto, kjer le-ta leži na oporniku. Nato upogibni moment na spoju med posedanjem opornika M 1 = 378,4 kN*cm.

Spoj izračunamo na enak način kot spoj gred. Sprejemamo dolžino prekrivanja l nahl =1,5 m= 150cm, premer žebljev d= 4 mm = 0,4 cm dolg l stražarji = 100 mm.

Razdalja med osema povezav žebljev

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

Sila, ki jo zazna žebeljna povezava

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

Ocenjena dolžina stiskanja žeblja ob upoštevanju normaliziranega največjega razmika med ploščami δ W = 2 mm z debelino plošče δ D = 5,0 cm in dolžino konice žeblja l,5d

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

Pri izračunu povezave z mozniki (žeblji):

– debelina tanjšega elementa a= a str =4,74 cm;

– debelina debelejšega elementa c = δ d =5,0 cm.

Iskanje razmerja klima = 4,74/5,0 = 0,948

Po prid. T, najdemo koeficient k n =0,36 kN/cm 2.

Nosilnost enega šiva enega žeblja ugotovimo iz pogojev:

– drobljenje v debelejšem elementu

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

– zmečkanje v tanjšem elementu

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

– upogibanje nohtov

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

/0,95=0,674 kN

– vendar ne več kot kN

Izberite najmanjšo izmed štirih vrednosti T = 0,658 kN.

Iskanje potrebnega števila žebljev p stražarji ≥ Q/ T =2,867/0,674=4,254.

Sprejemamo p stražarji = 5.

Preverimo možnost namestitve petih žebljev v eno vrsto. Razdalja med žeblji čez lesna vlakna je S 2 = 4d = 4 * 0,4 = 1,6 cm Razdalja od zunanjega žeblja do vzdolžnega roba deske je S 3 = 4d = 4 * 0,4 = 1,6 cm.

Glede na višino špirovske noge h = 20 cm naj ustreza

4S 2 +2Sз=4*1,6+2*1,6 = 9,6 cm

Izračun povezave med prečko in špirovsko nogo

Glede na sortiment (Priloga M) sprejmemo prečko iz dveh plošč s prečnim prerezom bxh = Vsak 5x15 cm. Sila na spoju je relativno velika (N = 12, kN) in lahko zahteva vgradnjo velikega števila žebljev v razmerah na gradbišču. Da bi zmanjšali zahtevnost namestitve kritine, oblikujemo vijačno povezavo med prečko in špirovsko nogo. Sprejemamo vijake s premerom d = 12 mm = 1,2 cm.

V špirovski nogi mozniki (sorniki) zdrobijo les pod kotom na vlakna α = 18,7 0. Po prid. Najdemo koeficient k α =0,95, ki ustreza kotu α =18,7 0.

Pri štetju povezava z mozniki debelina srednjega elementa je enaka širini špirovca ​​c = 5 cm, debelina zunanjega elementa je širina prečne deske a = 5 cm.

Nosilnost enega šiva enega moznika določimo iz pogojev:

– drobljenje v srednjem elementu

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

– drobljenje v skrajnem zunanjem elementu

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

– upogib moznika = (l,8* 1,2 2 + 0,02* 5 2)

/0,95=3,17 kN

- vendar ne več kot kN

Od štirih vrednosti izberite najmanjšo T = 3,00 kN.

Določimo potrebno število moznikov (sornikov) s številom šivov n w =2

Sprejemamo število vijakov n H =3.

Trdnosti prečnega prereza ni treba preverjati, saj ima veliko varnostno rezervo.

4. ZAGOTAVLJANJE PROSTORSKE TOGI IN GEOMETRIJSKE STABILNOSTI STAVBE