Postavitev strešnega okvirja se izvede po razvitem projektu, ki navaja vse potrebne parametre, vključno z vrsto konstrukcije, naklonom špirovcev, prerezom elementov in načinom sestavljanja vozlišč.

Načela oblikovanja sistema

Med delovanjem strehe njen okvir doživlja velike obremenitve različnih vrst:

• konstantna (teža samega špirovskega sistema in strešne pite);
• periodične (obremenitev vetra in snega, teža osebe, ki servisira ali popravlja streho ali dimnik).

Za pravilen izračun in izdelavo zanesljive strehe je treba določiti njeno konfiguracijo, izbrati vrsto kritine in izračunati optimalni kot naklona pobočij. Stopnja kompleksnosti okvirja in dimenzije njegovih elementov so v določeni meri odvisne od parametrov projektne obremenitve, katere glavni del pade na špirovce. Takšne dimenzije lesenega špirovca ​​je priporočljivo izbrati kot odsek z določeno mejo varnosti.

Kako določiti dolžino špirovcev? Za izračune je potrebno uporabiti Pitagorov izrek (če sta znani dolžina končne stene in višina grebena) ali izrek o sinusih (če je poleg dolžine končne stene še kot naklon naklona strehe je znan).

Za izdelavo špirovcev lahko uporabite deske ali les. Za izdelavo strešnega okvirja, zasnovanega za visoke obremenitve, bodo pomagali dodatni elementi, ki dajejo strukturi togost.

Določite naklon špirovcev

Za izračun naklona špirovcev je treba upoštevati težo strešne kritine, kot nagiba pobočij, obremenitve vetra in snega. V povprečju se korak (razdalja med sosednjimi nogami, ki tvori naklon strehe) giblje od 70 do 120 cm.

Da bi odpravili tveganje deformacije špirovskih nog pri velikih obremenitvah, je pri vgradnji špirovskega sistema priporočljivo uporabiti suh les. Običajno je to palica ali deska z debelino najmanj 50 mm. Natančne dimenzije lesenih špirovcev in drugih elementov se določijo glede na zahteve glede trdnosti konstrukcije.

Nagib špirovcev je odvisen od stopnje naklona strehe in dolžine špirovskih nog. Za gradnjo trdne strehe na velikem razponu med grebenom in vrhom stene je treba zmanjšati naklon špirovcev. Na primer, za streho 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, azbest -cementni skrilavec.

Izračun prečnega prereza elementov špirovskega sistema

Če morate streho zgraditi z lastnimi rokami, jo morate dokončati. Prav tako bodite pozorni na značilnosti materiala, iz katerega so izdelane špirovske noge.

Regulativni dokumenti urejajo nosilnost lesa različnih vrst. Če upoštevamo prerez špirovcev iz lesa ali desk, oslabljenih z odrezki in/ali luknjami za vijačne spoje, se nosilnost lesa izračuna s faktorjem 0,8 standardne vrednosti. Pozorni morate biti tudi na vrsto lesa za izdelavo - napake zmanjšujejo njegovo odpornost na stres. Prerez špirovcev je izbran ob upoštevanju standardnih dimenzij lesa. Neprekinjeno nosilno konstrukcijo je treba izdelati iz palice ali deske z dolžino največ 6,5 m.

Po izračunu sistema in določitvi dimenzij špirovskih nog in prečk je potrebno izračunati skupno težo teh elementov in dobljeno vrednost dodati izračunanim obremenitvam:

• skupna prostornina lesa, potrebna za strešni okvir, se pomnoži z volumetrično težo lesa;
• dobljena vrednost (lastna teža špirovcev, kg / m2) se doda izračunani obremenitvi;
• načrtovalna shema konstrukcije se preračuna z zgoraj pridobljenim rezultatom.

Obdelava špirovcev z antiseptikom

V zasebni gradnji se gradnja rešetkastega sistema najpogosteje izvaja iz lesa, saj je les cenovno ugoden in vam omogoča izdelavo konstrukcij z lastnimi rokami brez uporabe zapletenih orodij. Lesni material, pripravljen za vgradnjo (kot so les, hlodovina) pogosto konča na gradbišču, že obdelan z zaščitnimi sredstvi v proizvodnih pogojih. Toda običajno se za izdelavo uporablja plošča ali les, ki ni impregniran s posebnimi spojinami.

Kako obdelati špirovce pred namestitvijo strešnega okvirja? Obdelava je potrebna za zaščito lesa pred gnitjem in za preprečevanje nevarnosti požara. Antiseptična in ognjevarna obdelava se lahko izvajata ločeno. Z uporabo kompleksnega ognjevarnega sredstva bo obdelava trajala polovico časa.

Zdravljenje z antiseptikom ali kombinirano sestavo je treba izvesti v dveh korakih. Zgornjo plast lesa je treba impregnirati s posebno tekočino in jo nanesti s čopičem ali valjčkom. Ko se prvi sloj posuši, se antiseptično obdelavo ponovi.

Špirovci nagnjene strehe

Kako narediti špirovce za poševne strehe? Konstrukcija špirovskega sistema lope ali dvokapne strehe z lastnimi rokami zahteva pozoren pristop k izdelavi špirovskih nog. Dimenzije se izračunajo v fazi načrtovanja strehe. Za pravilno izdelavo teh konstrukcijskih elementov je potrebno uporabiti les odseka in dolžine, ki jo ureja projekt.

Stopnja zapletenosti dela je v veliki meri odvisna od tega, kateri dizajn je izbran za namestitev. Če želite izdelati večplastne špirovce iz desk ali lesa, se vsak element prilagodi mestu namestitve, ko ga pritrdite na grebenski nosilec in mauerlat. Pomembno je strogo spremljati skladnost z geometrijo celotne konstrukcije.

Viseče rešetke je bolj priročno izdelati po šabloni, da se doseže natančno ujemanje dimenzij vsake konstrukcije. V ta namen je priporočljivo, da se vrezovanje v deske in montaža špirovcev opravi na tleh. Nato je treba preveriti vodoravnost Mauerlat ali nosilnih nosilcev, geometrijske dimenzije gradbene škatle. Ko odpravite morebitne pomanjkljivosti, lahko nadaljujete z namestitvijo strešnih nosilcev na hišo.

Diagonalni špirovci

Urejanje špirovskega sistema kolčne strehe z lastnimi rokami zahteva namestitev različnih vrst špirovcev, kot so:

• poševni (diagonalni tramovi, ki tvorijo trikotno pobočje);
• osrednji kolk;
• bočna;
• skrajšana (žene).

Stranske špirovske noge so izdelane iz deske in nameščene na enak način kot elementi običajne poševne strehe z visečo ali večplastno strukturo. Osrednji kolčni špirovci so slojeviti elementi. Za izdelavo klinov se uporabljajo palice ali deske, ki so pritrjene na diagonalne tramove in mauerlat.

Kako narediti špirovce za kolčno streho? Za pravilno montažo te vrste strešne konstrukcije je potrebno natančno izračunati prerez in kot naklona nagnjenih nosilcev. Dimenzije elementov so odvisne od dolžine razpona, ki ga je treba pokriti. Pri nameščanju diagonalnih špirovskih nosilcev je pomembno upoštevati simetrijo, sicer se lahko streha pod obremenitvijo deformira.

Izdelava špirovcev za določeno velikost

Uporaba enotnega lesa za izdelavo različnih elementov špirovskega sistema vam omogoča optimizacijo stroškov gradnje in poenostavitev izračuna in namestitve strešnih vozlišč. Zlasti, če je treba izdelati špirovske noge določenega preseka in dolžine, se lahko uporabi trdna palica, njeni segmenti ali deske.

Za izdelavo togega žarka z lastnimi rokami se uporablja metoda združevanja desk - povezane so s širokimi stranicami in prebodene v vzorcu šahovnice z žeblji. Dolg žarek določenega odseka je lahko izdelan iz štirih ali več pravilno kohezivnih plošč - povezanih med seboj s premikom za polovico dolžine plošče. Tak žarek je zelo trpežen in se lahko uporablja kot diagonalni špirovec.

Ko se odločate, kako podaljšati špirovce, lahko uporabite metodo podloge. V tem primeru je med obema ploščama položena tretja, ki štrli na določeno dolžino. Za povezavo plošč se uporabljajo žeblji, ki so vbodeni v vzorcu šahovnice. Pomembno je, da ne le skrbno poravnate plošče, temveč tudi, da v prazen prostor med skrajnimi elementi postavite delce plošče (vložke), ki ustrezajo debelini osrednje plošče. Ta metoda vam omogoča vgradnjo v dolžino standardnih špirovskih nog (ne bokov).

Načela pritrditve špirovcev

Da bi zagotovili zanesljivost sistema špirovcev "naredi sam", se je treba vnaprej odločiti, kako pritrditi špirovce v greben in na strešno oporo. Če nameravate izdelati pritrditev, ki bo preprečila deformacijo strehe med krčenjem stavbe, je potrebno špirovce pritrditi skupaj s sornikom z matico ali tečajno ploščo na vrhu, spodaj pa namestiti poseben pritrdilni element. - drsna podpora.

Izračun špirovskega sistema je treba izvesti z največjo natančnostjo, ob upoštevanju značilnosti gradbišča, načrtovane obremenitve špirovskega sistema, dimenzij in konfiguracije stavbe, pa tudi materialov, uporabljenih za prekrivanje 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 njegova nosilna konstrukcija. Tudi med projektiranjem je treba izvesti izračun špirovske noge, da se določi dolžina in prerez elementov, ki bodo nosili glavne obremenitve.

Obremenitve, ki delujejo stalno, ustvarja sama strešna pogača, ki vključuje zunanjo kritino, letve, toplotno, paro in hidroizolacijski material ter notranjo oblogo podstrešja ali podstrešja. Te obremenitve vključujejo tudi težo različnih predmetov, ki bodo nameščeni na strehi ali pritrjeni na notranji strani špirovskega sistema.

Spremenljive obremenitve so sestavljene iz učinkov, ki jih povzročajo veter, padavine in potresna aktivnost. Sem spada tudi teža osebe, ki bo v prihodnosti izvajala popravila, načrtovano vzdrževanje ali čiščenje strehe.

Izračun mase strešne pogače

Pred izračunom dolžine špirovske noge boste morali izračunati maso strešne pite. Če želite to narediti, boste morali vzeti preprosto formulo, po kateri morate dodati maso enega kvadratnega metra vseh plasti strešnih materialov, rezultat pa se pomnoži z 1,1 - korekcijski faktor, ki bo izboljšal zanesljivost strukturo za 10 %.

Izkazalo se je, da je običajni izračun mase strehe mogoče izraziti na naslednji način: (masa 1 m 2 letve + masa 1 m 2 strešnega materiala + masa 1 m 2 hidroizolacijskega premaza + masa 1 m 2 sloja 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 / m 2.

Pri izdelavi projekta za dvokapno ali dvokapno streho je dovolj, da se zanesete le na maso strešne pogače, ki je enaka 50 kg / m 2. Po tem načelu je mogoče zgraditi strešni okvir povečane trdnosti, tako da je v prihodnosti mogoče spremeniti vrsto strešnega materiala brez ponovnega izračuna špirovskega sistema.

Snežne in vetrne obremenitve na primer

Dolžino špirovske noge je treba izbrati tako, da streha prenese velike obremenitve snežnih padavin. Sneg bo pritiskal na streho čim močneje, manjši kot naklona ima. Če je postavljena skoraj ravna enokapna streha, mora biti prerez špirovskih nog čim večji, njihov korak pa čim manjši. Poleg tega, če je naklon strehe manjši od 25 °, jo bo treba sistematično čistiti.

• Sg - vrednost snežne odeje na 1 m 2, ki je izbrana iz tabel SNiP in je določena glede na regijo, v kateri se hiša gradi;

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

Za pobočja, katerih nagibni kot je več kot 60 °, se snežne obremenitve ne upoštevajo.

Obremenitve vetra je mogoče izračunati s formulo W = Wo × k, kjer je:

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

• k - korekcijski faktor, ki je določen z višino stavbe in vrsto terena - odprt tip (polje, stepa ali obala) ali zaprt (gozd, stavba).

Odvisnost dolžine špirovske noge in odseka

Na primer, izračun špirovske noge bo lažji, če si predstavljate, da je skoraj celotna streha sestavljena iz trikotnikov. Glede na dolžino sten stavbe, naklon pobočja ali višino grebena in z uporabo Pitagorejskega izreka lahko določite dolžino špirovske noge od stene do grebena. Dobljenemu rezultatu boste morali dodati vrednost previsa strehe. Včasih se previs napuščev ustvari z montažo fili - desk za povečanje dolžine špirovcev. Pri izračunu strešne površine se k dolžini špirovcev prišteje tudi dolžina žlebov - to je potrebno za pridobitev natančne količine materiala, potrebnega za namestitev strešne pite.

Da bi razumeli, kateri odsek je potreben za desko ali les, morate vzeti posebno tabelo standardov, ki bo navedla odvisnosti parametrov, kot so debelina, dolžina in naklon špirovcev.

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

Vsak mojster, ki ga vprašate za primer izračuna špirovcev, vam bo povedal, da morate za čim boljšo moč strešnega okvirja upoštevati značilnosti lesenih elementov in debelino kovinskih vozlišč.

Nosilni del strehe mora biti dovolj tog, da se zaradi obremenitev ne upogiba. Upogibi se lahko pojavijo, če so bili med načrtovanjem izbrani napačni odseki strešnih elementov in korak namestitve špirovcev. Če se izkaže, da se je po namestitvi strehe pojavil upogib, lahko namestite dodatne opornike, da bo konstrukcija bolj toga. Pri dolžini špirovcev več kot 4,5 m, brez namestitve opornikov, se lahko pri uporabi špirovskih nog katerega koli odseka pojavi upogib. To je treba v vsakem primeru upoštevati pri določanju, kako izračunati dolžino špirovcev.

Na splošno jih glede na debelino lesa odbija skupna obremenitev strehe. Čim debelejša je, močnejša bo streha in ne bo treba skrbeti za povešanje. Vendar to vodi do povečanja skupne mase špirovskega sistema, zato bodo obremenitve celotne konstrukcije in temeljev večje.

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

• izračunana obremenitev;
• prerez špirovcev;
• vrsta uporabljene strešne kritine;
• naklon pobočij;
• širina toplotnoizolacijskega sloja.

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, rezultatu se doda ena in zaokroži. Rezultat delitve dolžine stene z nastalo številko bo korak, ki ga iščemo med špirovci. Glede na zahtevano število špirovcev na enem pobočju je treba upoštevati tudi razdaljo med osemi špirovskih nog.

Kovinski nosilni sistemi

Pri gradnji zasebne hiše se le redko zateče k uporabi kovinskega špirovskega sistema, saj je treba kovinski okvir namestiti z varjenjem, kar nekoliko oteži postopek. Seveda se lahko izdelava konstrukcije izvaja tudi v proizvodnih obratih, vendar v tem primeru ni mogoče brez posebne opreme. Projekt kovinske strehe je treba izdelati z največjo natančnostjo, ob upoštevanju natančnih dimenzij vseh elementov, saj jih v procesu gradnje ne bo več mogoče prilagoditi zahtevanim dimenzijam.

Kovinski špirovski sistemi imajo številne prednosti. Med delovanjem ni upogiba špirovcev, tudi na velikih razponih in brez namestitve dodatnih vozlišč za izboljšanje trdnosti in zanesljivosti. Jeklene špirovce je mogoče položiti na razpone, ki presegajo 10 m, medtem ko pri projektnih obremenitvah do upogiba ne bo prišlo.

Pri izračunu špirovskega sistema iz jeklenih profilov upoštevajte maso samega materiala, obremenitev celotne konstrukcije in temeljev. Visoka trdnost špirovcev iz takšnega materiala, ki omogoča, da se konstrukcija ne upogiba, 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 je določena z njihovo obliko in debelino. Upoštevajte tudi dolžino razponov in naklon pobočij. Jeklo Mauerlat za sistem špirovcev je treba skrbno pritrditi na vrh stene.

Zgornji material vam bo omogočil, da podrobno razumete, kako izračunati špirovsko nogo, tako da boste na tej stopnji zlahka dokončali vsa gradbena dela in imeli boste svoj primer izračuna špirovskega sistema.

Glavni element strehe, ki zaznava in se upira vsem vrstam obremenitev, je sistem špirovcev... Zato, da bi vaša streha zanesljivo vzdržala vse vplive okolja, je zelo pomembno, da naredite pravilen izračun špirovskega sistema.

Za samoizračun značilnosti materialov, potrebnih za namestitev špirovskega sistema, dajem poenostavljene formule za izračun... Poenostavitve so narejene v smeri povečanja trdnosti konstrukcije. To bo povzročilo nekaj povečanja porabe lesa, vendar bo na majhnih strehah posameznih objektov nepomembno. Te formule je mogoče uporabiti pri izračunu dvokapnih podstrešja in mansarde ter poševnih streh.

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

Metoda 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 pred mnogimi leti in čas je potrdil njeno pravilnost.

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

I. Obremenitve na strehi.

1. Snežne obremenitve.

2. Obremenitve vetra.

Na sistem špirovcev poleg zgoraj navedenega vpliva tudi obremenitev strešnih elementov:

3. Teža strehe.

4. Teža podlage in letvic.

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 bomo uporabili formulo:

Kje,
S - zahtevana vrednost snežne obremenitve, kg / m2
µ je koeficient, ki je odvisen od naklona strehe.
Sg - standardna snežna obremenitev, kg / m².

µ je koeficient, ki je odvisen od naklona strehe α. Brezdimenzionalna količina.

Približno lahko določite kot naklona strehe α tako, da višino H delite s polovico razpona - L.
Rezultati so povzeti v tabeli:

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

če je α večji ali enak 60 °, 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 STANDARDNA PRAKSA Evrokod 1. UČINKI NA STRUKTURO 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 na strehi z višino 2,5 m in razponom 7 m.
Stavba se nahaja v vasi. Babenki, regija Ivanovo RF.

V skladu z zemljevidom 1 obveznega dodatka 5 SNiP 2.01.07-85 "Obremenitve in vplivi" določimo Sg - standardno snežno obremenitev za mesto Ivanovo (IV regija):
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 glede na tabelo najdemo kot naklona α = 36 °.

Od 30 °, izračun µ bo proizveden po formuli µ = 0,033 · (60-α).
Če nadomestimo vrednost α = 36 °, ugotovimo: μ = 0,033 · (60-36) = 0,79

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

največja možna snežna obremenitev na naši strehi je 189 kg / m².

2. Obremenitve vetra.

Če je streha strma (α> 30 °), potem veter zaradi svoje vetrovnosti pritisne na eno od pobočij in jo želi prevrniti.

Če je streha ravna (α, potem aerodinamična dvižna sila, ki izhaja iz vetra okoli nje, pa tudi turbulenca pod previsi težijo k dvigu te strehe.

V skladu s SNiP 2.01.07-85 "Obremenitve in vplivi" (v Belorusiji - Evrokod 1 VPLIVI NA KONSTRUKCIJO, del 1-4. Splošni učinki. Učinki vetra), standardna vrednost povprečne komponente obremenitve vetra Wm na višini Z nad zemeljsko površino je treba določiti po formuli:

Kje,
Wo je standardna vrednost tlaka vetra.
K je koeficient, ki upošteva spremembo pritiska vetra po višini.
C je aerodinamični koeficient.

K je koeficient, ki upošteva spremembo pritiska vetra po višini. Njene vrednosti, odvisno od višine objekta in narave terena, so povzete v tabeli 3.

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

Pri gradnji strehe se je treba spomniti, da lahko sile vetra, ki se nagibajo k dvigu ali odtrganju strehe, dosežejo znatne vrednosti, zato je treba dno vsake špirovske noge pravilno pritrditi na stene ali na preproge.

To se naredi na kakršen koli način, na primer z žarjeno (za mehkobo) jekleno žico s premerom 5 - 6 mm. S to žico je vsaka špirovska noga privita na matrice ali na ušesa talnih plošč. To je očitno težja kot je streha, tem bolje!

Določite povprečno obremenitev vetra na strehi enonadstropne hiše z višino grebena od tal - 6 m. , kot naklona α = 36 ° v vasi Babenki, regija Ivanovo. RF.

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

Ker so vse zgradbe v vasi pod 10m., je koeficient K = 1,0

Vrednost aerodinamičnega koeficienta C je enaka 0,8

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

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

3. Teža strehe.

Različne vrste strešne kritine 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 ploščice 8 - 12 kg / m²;
6. Kovinske ploščice 4 - 5 kg / m²;
7. Decking 4 - 5 kg / m²;

4. Teža podlage, letve in strešnega sistema.

Teža grobih talnih oblog 18 - 20 kg / m²;
Teža letve 8 - 10 kg / m²;
Teža dejanskega špirovskega sistema je 15 - 20 kg / m²;

Pri izračunu končne obremenitve špirovskega sistema se vse zgornje obremenitve seštejejo.

Zdaj vam bom povedal majhno skrivnost. Prodajalci nekaterih vrst strešnih materialov kot eno od pozitivnih lastnosti opozarjajo na njihovo lahkotnost, ki bo po njihovih zagotovilih pri izdelavi strešnega sistema privedla do znatnih prihrankov pri lesu.

Kot zavrnitev te izjave bom navedel naslednji primer.

Izračun obremenitve špirovskega sistema pri uporabi različnih strešnih materialov.

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

Cementno-peščene ploščice:

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

Skupaj - 303 kg / m²

kovinska ploščica:
Snežna obremenitev - 189 kg / m²
Obremenitev vetra - 24 kg / m²
Teža strehe - 5 kg / m²
Teža letve - 20 kg / m²
Teža samega špirovskega sistema je 20 kg / m²
Skupaj - 258 kg / m²

Očitno obstoječa razlika v projektnih obremenitvah (le okoli 15 %) ne more pripeljati do oprijemljivih prihrankov pri žaganem lesu.

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

Rad bi vas opozoril na naslednje: pri izračunu natančno upoštevajte dimenzijo !!!

II. Izračun špirovskega sistema.

Rafter sistem je sestavljen iz ločenih špirovcev (noge špirovcev), zato je izračun zmanjšan na določitev obremenitve vsake špirovske noge posebej in izračun preseka posamezne špirovske noge.

1. Poiščite porazdeljeno obremenitev na tekoči meter vsake špirovske noge.

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

2. Določite delovni odsek največje dolžine Lmax v špirovskem kraku.

3. Izračunajte najmanjši prerez materiala špirovske noge.

Pri izbiri materiala za špirovce nas vodi tabela standardnih velikosti žaganega lesa (GOST 24454-80 Žagan iglavec. Velikosti), ki so povzete v tabeli 4.

A. Izračunamo prerez špirovske noge.

Širino odseka poljubno nastavimo v skladu s standardnimi dimenzijami, višino preseka pa določimo s formulo:

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

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

H - višina preseka cm,


B - širina preseka cm,
Rben - 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, če je vrednost upogiba znotraj standarda.

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

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 - delovna površina špirovske noge največje dolžine, m,
B - širina preseka cm,
H - višina preseka cm,

Če neenakost ni izpolnjena, povečamo B ali H.

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

Izračunano je, da je skupna obremenitev na kvadratni meter strehe Q = 303 kg / m².
1. Poiščite porazdeljeno obremenitev na tekoči meter vsake špirovske noge Qr = A · Q;
Qr = 0,8303 = 242 kg / m;

2. Izberimo debelino deske za špirovce - 5cm.
Izračunamo prerez špirovske noge s širino prečnega prereza 5 cm.

potem H ≥ 9,5 Lmax sqrt (Qr / B Rben), 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 ploščo z najbližjim odsekom:
širina - 5 cm, višina - 17,5 cm.

3. Preverite, ali je vrednost upogiba znotraj standarda. Za to je treba upoštevati neenakost:
3,125 · Qr · (Lmax) ³ / B · H³ ≤ 1
Če zamenjamo vrednosti, imamo: 3,125 · 242 · (2,8) ³ / 5 · (17,5) ³ = 0,61
Pomen 0,61, kar pomeni, da je prerez materiala špirovcev pravilno izbran.

Prerez špirovcev, nameščenih z naklonom 0,8 m, za streho naše hiše bo: širina - 5 cm, višina - 17,5 cm.

Gradnja hiše se vedno konča z gradnjo strehe, ki vključuje obvezno gradnjo špirovskega sistema. Ta zasnova vključuje špirovske noge, Mauerlat, naramnice, opornike, naramnice, sprengele, stojala, letve in druge elemente, ki zagotavljajo trdnost in togost celotnega sistema.

V različnih strešnih konstrukcijah lahko špirovsko nogo imenujemo navaden špirovec ali diagonalna (poševna) špirovska noga in zahteva izračun trdnosti. Izračun špirovskega sistema temelji na zbiranju trajnih in začasnih obremenitev, ki bodo delovale na streho.

Stalne obremenitve:

• teža vseh elementov nosilne konstrukcije;
• teža parnih in hidroizolacijskih materialov;
• teža strešnega materiala;
• teža stropnih zaključnih materialov, ob prisotnosti podstrešnih prostorov.

Začasne obremenitve:

Značilnosti špirovskih nog

Na podlagi pridobljene vrednosti obremenitev se izračuna špirovska noga, njena dolžina in prerez, odvisno od izbranega materiala, vrste strehe in vrste špirovcev - plastne ali viseče. Nekatere vrste kompleksnih streh lahko vsebujejo oboje.

In v kolčnih strehah se poleg špirovskih nog uporabljajo tudi skrajšani špirovci, ki se imenujejo špirovci in zahtevajo tudi lasten izračun. Poleg tega je treba izračunati vse dodatne elemente špirovskega sistema, kot so zategovanje, oporniki, oporniki in prečke, saj imajo določeno obremenitev, ki se prenaša s špirovcev.

Dolžina špirovske noge je odvisna predvsem od velikosti objekta, pa tudi od naklona strešnih pobočij, ki ga dobimo iz izbrane oblike strehe. Običajno poskušajo narediti dolžino špirovcev največ 6 m, tako da ima ves les na trgu točno to največjo dolžino. Toda zgodi se, da velikost hiše zahteva daljše špirovce, v tem primeru se povečajo. V bistvu se dolge špirovske noge nahajajo v bradavičastih (diagonalnih) špirovcih pri postavljanju kolčnih ali polkolčnih streh.

Na izbiro prečnega prereza špirovske noge vpliva več dejavnikov:

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

Za streho se uporablja les iglavcev. Toda pri izbiri morate paziti, da ne naletite na deske ali tramove z modrimi, številnimi velikimi vozli.

Vsebnost vlage v lesu ne sme biti večja od 20-22%, saj se bo preveč mokro drevo, ko se posuši, spremenilo v velikost, kar pa lahko privede do kršitve tesnosti strehe in drugih negativne posledice.

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

Noge, velikosti in dolžine špirovcev lahko sami izračunate, če uporabljate že pripravljene kalkulatorje na internetu. V program je treba samo vnesti zahtevane dimenzije, program pa bo že dal končni rezultat preseka, dolžine in naklona špirovcev.

Pri gradnji zasebnih stanovanjskih stavb se praviloma pri izdelavi strešnih špirovcev katere koli konfiguracije uporabljajo deske s presekom 50x150 mm. Naklon špirovcev je približno 1 meter, odvisno od vrste izbranega strešnega materiala, količine snega pozimi in naklona strehe.

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

Prav tako morate biti pozorni na vrsto strešnega materiala. Naravne ploščice veljajo za najtežje. Prečni prerez špirovskih nog se bo ustrezno povečal, če bo velika dolžina špirovskih nog in njihov korak.

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 mauerlata.

Obstajata dva načina pritrditve - drsna in toga, od katerih je vsak primeren za določeno vrsto špirovcev - viseče ali večplastne.

Togo pritrditev odpravlja kakršno koli premikanje, zavoje ali zavoje špirovcev. To dosežemo tako, da naredimo reze na samem špirovcu in nato pritrdimo špirovsko nogo z Mauerlatom s kovinskimi nosilci, žico ali dolgimi žeblji, pa tudi s kovinskimi vogali.

Drsni spoj, ali kot ga pogosto imenujemo "zgibni", ima lahko dve stopnji svobode. Takšna povezava se pogosto uporablja pri gradnji lesenih hiš, da strehi omogoči svobodo, da se postopoma usede na okvir, ki se lahko v več letih skrči. V tem primeru povezava špirovskih nog na grebenu ni toga. Sama špirovska noga je z drsnim parom povezana z mauerlatom s pomočjo žage in armature s strani z dvema poševno zabitima žebljema ali z zabijanjem enega žeblja od zgoraj navzdol v špirovsko nogo z prodor v Mauerlat.

Druge metode so uporaba kovinskih plošč, v katerih so luknje za žeblje ali povezava špirovcev in mauerlata s kovinskimi sponkami.

Pri gradnji kolčne strehe se diagonalna špirovska noga pogosto izkaže za več kot 6 metrov, zato jo je treba nadgraditi.

To dosežemo z združevanjem dveh desk, ki se uporabljata pri izdelavi običajnih špirovcev. Diagonalni špirovci so vedno daljši od navadnih, poleg tega pa doživljajo obremenitev, ki je poldruga krat večja kot pri navadnih špirovcih, saj podpirajo tudi poševne noge.

Če želite sestaviti tehnično zasnovo hiše, morate izračunati špirovce. Obstaja več možnosti za nosilne konstrukcije.

Noge špirovcev, ki se naslanjajo na dve opornici in nimajo teh ali onih dodatnih stopnic, se imenujejo špirovci brez opornikov. Uporabljajo se za enokapne strehe, katerih razpon je približno 4,5 metra, ali za dvokapne strehe, katerih razpon je približno 9 metrov. Sistem špirovcev se uporablja bodisi s prenosom obremenitve distančnika na Mauerlat ali brez prenosa.

Drsni špirovci brez distančnikov

Upogibni špirovec, ki ne prenaša obremenitve na stene, ima eno oporo, ki je trdno pritrjena in se prosto vrti. Druga podpora je premična in se prosto vrti. Te pogoje lahko izpolnijo tri možnosti za pritrditev špirovcev. Oglejmo si vsakega podrobno.

Zgornji del špirovske noge ali zgornji podporni rez je nameščen v vodoravnem položaju. Dovolj je le, da spremenite način podpore na nosilcu in špirovska noga bo takoj pokazala potisk. Ta izračun špirovske noge se zaradi togosti pogojev za ustvarjanje zgornjega vozlišča običajno ne uporablja za možnosti dvokapne strehe. Najpogosteje se uporablja pri gradnji poševnih streh, saj bo najmanjša netočnost pri izdelavi enote spremenila shemo brez potiska v distančnik. Poleg tega lahko pri dvokapnih strehah, če na Mauerlatu ni distančnika, zaradi upogibanja špirovcev pod delovanjem obremenitve pride do uničenja sklopa strešnega grebena.

Na prvi pogled se zdi, da je ta sistem nerealen za izvedbo. Ker je poudarek v Mauerlatu ustvarjen na spodnjem delu špirovca, mora sistem nanj izvajati pritisk, torej vodoravno silo. Vendar ne prikazuje obremenitve distančnika.

Tako je pri vseh treh možnostih upoštevano naslednje pravilo: en rob špirovcev je nameščen na drsno oporo, ki vam omogoča zavoj. Drugi je tečajni, ki se lahko samo vrti. Noge špirovcev so nameščene na drsnikih z različnimi izvedbami. Najpogosteje se izvajajo z uporabo montažnih plošč. Možno je tudi pritrditev z žeblji, samoreznimi vijaki, z uporabo nadzemnih palic in desk. Izbrati je treba le pravo vrsto pritrdilnega elementa, ki bo preprečil drsenje špirovske noge v nosilcu.

Kako izračunati špirovce

V procesu izračuna špirovske konstrukcije se praviloma sprejme "idealizirana" shema izračuna. Na podlagi dejstva, da bo določena enotna obremenitev pritiskala na streho, to je enaka in enaka sila, ki enakomerno deluje vzdolž ravnin pobočij. V resnici ni enotne obremenitve na vseh pobočjih strehe. Torej veter na nekaterih pobočjih pometa sneg in odpihne z drugih, sonce se topi z nekaterih pobočij in ne doseže ostalih, enako je pri plazovih. Zaradi vsega tega je obremenitev na pobočjih popolnoma neenakomerna, čeprav navzven morda ni opazna. Vendar pa bodo tudi pri neenakomerno porazdeljeni obremenitvi vse tri zgornje možnosti za pritrditev špirovcev ostale statično stabilne, vendar le pod enim pogojem - togo povezavo grebenskega nosilca. V tem primeru je proga bodisi podprta s špirovskimi nogami bodisi vstavljena v zatrepe stenskih plošč kolčnih streh. To pomeni, da bo konstrukcija špirovcev ostala stabilna le, če je greben trdno pritrjen proti morebitnemu horizontalnemu premikanju.

V primeru izdelave dvokapne strehe in podpore nosilca le na regale, brez podpore na stenah čel, se stanje poslabša. Pri možnostih s številko 2 in 3 se lahko streha z zmanjšanjem obremenitve na katerem koli pobočju, nasprotno izračunu na nasprotnem pobočju, premakne v smeri, kjer je obremenitev večja. Prva možnost, ko je dno špirovske noge izdelano z rezom zob ali z pilingom podporne palice, medtem ko je zgornji del položen z vodoravnim rezom na nosilcu, bo dobro držati neenakomerno obremenitev, vendar le, če so stojala, ki držijo grebenski nosilec, popolnoma navpična.

Da bi špirovcem zagotovili stabilnost, je v sistem vključen vodoravni grabilec. To je nepomembno, vendar še vedno povečuje stabilnost. Zato je na tistih mestih, kjer se boj križa z oporniki, pritrjen z žeblji. Trditev, da oprijem vedno deluje le v napetosti, je v osnovi napačna. Scrum je večnamenski element. Torej v konstrukciji špirovcev brez potiska ne deluje brez snega na strehi ali pa deluje le v stiskanju, ko se na pobočjih pojavi nepomembna enotna obremenitev. Konstrukcija deluje v napetosti le, ko pride do posedanja ali ko se grebenski potek upogiba pod največjo obremenitvijo. Tako je scrum zasilni element špirovske konstrukcije, ki začne delovati, ko je streha napolnjena z veliko količino snega, bo grebenski nosilec upognjen do največje izračunane vrednosti ali pa bo prišlo do neenakomernega nepričakovanega posedanja temeljev. pojavijo. Posledica je lahko neenakomerno posedanje grebena in sten. Tako nižje kot so popadki nastavljeni, tem bolje. Praviloma so nameščeni na takšni višini, da ne bi ovirali pri hoji po podstrešju, torej na višini približno 2 metra.

Če v možnostih 2 in 3 spodnjo nosilno enoto za špirovce zamenjamo z drsnikom z robom špirovske noge, ki sega čez steno, bo to okrepilo konstrukcijo in jo naredilo statično stabilno s popolnoma različnimi kombinacijami konstrukcij.

Eden od dobrih načinov za povečanje stabilnosti konstrukcije je tudi, da pritrdite dno opornikov, ki bodo dovolj trdno podpirali nosilec. Vgradijo se tako, da jih vrežemo v ležišče in pritrdimo s stropi na kateri koli razpoložljiv način. Tako je podporni sklop spodnjega dela noge pretvorjen iz sklopa tečajev v togi sklop za stiskanje.

Način pritrditve špirovskih nog ni odvisen od tega, kako izračunati dolžino špirovcev.

Prerez bojev zaradi razvoja precej nizkih napetosti v njih špirovci ne upoštevajo, ampak jemljejo precej konstruktivno. Da bi zmanjšali velikost elementov, ki se uporabljajo pri konstrukciji špirovske konstrukcije, je prerez škarja enak velikosti kot špirovska noga, lahko pa uporabimo tanjše diske. Pritrdilni elementi so nameščeni na eni ali obeh straneh špirovcev in jih pritrdite s sorniki ali žeblji. Pri izračunu prečnega prereza špirovske konstrukcije se krči sploh ne upoštevajo, kot da sploh ne bi obstajali. Edina izjema je privijanje kontrakcij na špirovske noge. V tem primeru se nosilnost lesa zaradi oslabitve luknje za vijak zmanjša s faktorjem 0,8. Preprosto povedano, če so v špirovskih nogah izvrtane luknje za namestitev sornikov, je treba izračunani upor vzeti v višini 0,8. Pri fiksiranju bojev na špirovcih samo z udarcem žebljev odpornost špirovskega drevesa ne oslabi.

Vendar je treba izračunati število nohtov. Izračun je narejen za rez, to je upogibanje nohtov. Za konstrukcijsko silo se vzame potisk, ki se pojavi v zasilnem položaju špirovske konstrukcije. Preprosto povedano, pri izračunu povezave z žeblji špirovcev in špirovske noge je uveden distančnik, ki je med standardnim delovanjem špirovskega sistema odsoten.

Statična nestabilnost nenatisnega sistema špirovcev se kaže le na tistih strehah, kjer ni mogoče namestiti grebenskega nosilca, ki ščiti pred vodoravnim premikom.

V stavbah s kolčnimi strehami in zakapi iz kamna ali opeke so sistemi špirovcev brez špirovcev dovolj stabilni in ni treba izvajati ukrepov za večjo stabilnost. Vendar pa je za zasnovo proti sili še vedno treba namestiti boje. Pri nameščanju vijakov ali čepov kot pritrdilnih elementov bodite pozorni na premer lukenj zanje. Mora biti enak ali nekoliko manjši od premera vijakov. V nujnih primerih scrum ne bo deloval, dokler ni izbrana vrzel med steno luknje in zatičem.

Upoštevajte, da se pri tem postopku dno špirovskih nog razprši na razdaljo od nekaj milimetrov do nekaj centimetrov. To lahko privede do striženja in pomikanja Mauerlata ter do uničenja venca sten. V primeru sistemov distančnih špirovcev, ko je mauerlat trdno pritrjen, lahko ta postopek povzroči, da se stene razmaknejo.

Distančni špirovci

Špirnik, ki opravlja upogibno delo in prenaša obremenitev distančnika na stenske plošče, mora imeti vsaj dve fiksni opornici.

Za izračun te vrste špirovskih sistemov v prejšnjih diagramih zamenjamo spodnje nosilce z različnimi stopnjami svobode z nosilci z eno samo stopnjo svobode - tečajnimi. Če želite to narediti, kjer jih ni, so na robove špirovskih nog pribite palice za podporo. Praviloma se uporablja palica, katere dolžina je najmanj en meter, odsek pa je približno 5 krat 5 cm, ob upoštevanju povezave žebljev. Lahko pa si uredite oporo v obliki zoba. V prvi različici računske sheme, ko se špirovci vodoravno naslanjajo na nosilec, so zgornji konci špirovcev prišiti z žeblji ali s sornikom. Tako dobimo vrtljivi ležaj.

Posledično se načrtovalne sheme praktično ne spremenijo. Notranje upogibne in tlačne napetosti ostanejo nespremenjene. Vendar se v prejšnjih nosilcih pojavi sila potiska. V 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 skozi okvir, lahko preverimo, ali material ni drobljen.

V sistemih špirovskih distančnikov je namen scrum-a drugačen - v nujnih primerih deluje v stiskanju. V procesu dela zmanjša distančnik na stenah robov špirovcev, vendar ga ne izključuje popolnoma. Lahko ga popolnoma odstrani, če je pritrjena na samem dnu, med robovi špirovskih nog.

Upoštevajte, da uporaba distančnih špirovskih konstrukcij zahteva natančno preučitev vpliva sile distančnika na stene. To opornico je mogoče zmanjšati z vgradnjo togih in vzdržljivih grebenskih nosilcev. Treba je poskušati povečati togost okvirja z namestitvijo opornikov, konzolnih nosilcev ali opornikov ali z montažo stavbnega dvigala. To še posebej velja za hiše iz lesa, sesekljanih hlodov, lahkega betona. Betonske, opečne in panelne hiše veliko lažje prenesejo silo širjenja na stenah.

Tako je nosilna konstrukcija, postavljena po možnosti distančnika, statično stabilna pri različnih kombinacijah obremenitev, ne zahteva toge pritrditve Mauerlata na steno. Za držanje distančnika morajo biti stene stavbe masivne, opremljene z monolitnim armiranobetonskim pasom po obodu hiše. V nujnem primeru, znotraj distančniškega sistema, ki deluje v stiskanju, boj ne bo rešil situacije, ampak bo le delno zmanjšal distančnik, ki se prenaša na stene. Ravno zato, da ne bi prišlo do izrednih razmer, je treba upoštevati vse obremenitve, ki lahko delujejo na streho.

Torej, ne glede na to, kakšno obliko je izbrana streha hiše, je treba celoten sistem špirovcev izračunati tako, da ustreza zahtevam zanesljivosti in trdnosti. Popolne analize strukture špirovcev ni enostavno narediti. Pri izračunu lesenih špirovcev je treba vključiti veliko število različnih parametrov, vključno z distančnikom, upogibanjem, možnimi obremenitvami teže. Za bolj zanesljivo razporeditev špirovskega sistema je mogoče namestiti ustreznejše načine pritrditve. Hkrati pa ne bi smeli jemati dimenzij špirovcev, ne da bi naredili popolno analizo njihovih tehničnih in funkcionalnih sposobnosti.

Izračun prečnega prereza špirovcev

Prerez špirovskih nosilcev je izbran ob upoštevanju njihove dolžine in prejete obremenitve.

Torej je izbran žarek dolžine do 3 metre s premerom odseka 10 cm.

Žarek, dolg do 5 metrov, - s premerom 20 cm.

Žarek, dolg do 7 metrov - s premerom do 24 cm.

Kako izračunati špirovce - primer

Glede na dvonadstropno hišo, ki meri 8 krat 10 metrov, je višina vsakega nadstropja 3 metre. Za streho so bile izbrane valovite azbestno-cementne plošče. Streha je dvokapna, katere nosilni stebri so nameščeni ob osrednji nosilni steni. Korak špirovcev je 100 cm Izbrati morate dolžino špirovcev.

Kako izračunati dolžino špirovcev? Takole: dolžino špirovskih nog je mogoče izbrati tako, da je mogoče nanje položiti tri vrste plošč iz skrilavca. Nato zahtevana dolžina: 1,65 x3 = 4,95 m. Naklon strehe bo v tem primeru enak 27,3 °, višina oblikovanega trikotnika, to je podstrešnega prostora, 2,26 metra.

1. Izračun nosilnih elementov prevleke

Noge špirovcev so izračunane kot prosto ležeči nosilci na dveh nosilcih z nagnjeno osjo. Obremenitev špirovske noge se zbira iz območja obremenitve, katerega širina je enaka razdalji med špirovskimi nogami. Izračunana živa obremenitev q mora biti locirana v dveh komponentah: normalno na os špirovskega kraka in vzporedno s to osjo.

2.1.1. Izračun letve

Sprejemamo letvico iz desk s prečnim prerezom 50´50 mm (r = 5,0 kN / m), položeno s korakom 250 mm. Les je bor. Naklon špirovcev je 0,9 m. Naklon strehe je 35 0.

Izračun letve pod streho se izvede po dveh možnostih nalaganja:

a) Lastna teža strehe in snega (izračun za trdnost in deformacijo).

b) Lastna teža strehe in koncentrirana obremenitev.

Začetni podatki:

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

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

3. Koeficient zanesljivosti za namen g n=0,95 .

4.Gostota lesa r = 500 kg / m 3.

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

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

Oblikovna shema letve

Tabela 2.1

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

kje S 0 - standardna vrednost teže snežne odeje na 1 m 2 vodoravnice

površino zemlje, vzeto po tabeli. 4, za IV snežno regijo

ona S 0 = 2,4 kPa;

m- koeficient pretvorbe iz teže snežne odeje zemlje v

snežna obremenitev na pločniku, vzeta v skladu s točkami 5.3 - 5.6.

Pri obremenitvi nosilca z enakomerno porazdeljeno obremenitvijo iz lastne teže in snega je največji upogibni moment:

Kn m

Za kote naklona strehe ³10 ° se upošteva, da je lastna teža strehe in letve enakomerno porazdeljena po površini (naklonu) strehe, sneg pa - vzdolž njene vodoravne projekcije:

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 letvic se preveri ob upoštevanju poševnega upogibanja po formuli:

,

kje M x in M y- komponente konstrukcijskega upogibnega momenta glede na glavni osi X in Y.

R y= 13 MPa

gn=0,95

,

Vztrajnostni moment palice je določen s formulo:

cm 4

cm 4

Odklon v ravnini, pravokotni na rampo:

m

Odklon v ravnini, vzporedni z rampo:

m,

kje E = 10 10 Pa- modul elastičnosti lesa vzdolž zrna.

Popoln odklon:

= m

Preverjanje odklona:,

kjer je = največji dovoljeni relativni upogib, določen v skladu s tabelo. 16 .

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

Preverjanje trdnosti običajnih odsekov:

kje R y= 13 MPa- konstrukcijska odpornost lesa na upogibanje.

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

Pogoji za prvo in drugo kombinacijo so izpolnjeni, zato vzamemo letvico s prerezom b´h = 0,05´0,05 s korakom 250 mm.

2.1.2. Izračun špirovskih nog

Izračunamo plastne špirovce iz tramov z enovrstno razporeditvijo vmesnih nosilcev pod pocinkano streho. kr. železo. Osnova strehe je letvica iz palic s prečnim prerezom 50 50 mm s stopnico = 0,25 m... Korak špirovskih nog = 1,0 m... Material za vse lesene elemente je bor razreda 2. Pogoji delovanja - B2.

Gradbeno območje - Vologda.

Izračunski diagram špirovske noge

Palice za letve so nameščene na špirovskih nogah, ki s spodnjim

konci počivajo na mauerlatih (100-100), položenih vzdolž notranjega roba zunanjih sten. V slemenskem vozlu sta špirovci skupaj z dvema deskama. Za povrnitev vrzeli so špirovske noge zategnjene s prečko - dvema seznanjenima deskama. Kot naklona strehe 29 0.

Zberemo obremenitve na 1 m 2 nagnjene površine premaza, podatki so vpisani v tabelo 2.2.

Tabela 2.2
Zbiranje obremenitve pri 1m.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 regijo S 0 = 2,4 kPa;

m- koeficient prehoda iz teže snežne odeje zemlje do snežne obremenitve pokrova, vzet v skladu s točkami 5.3 - 5.6.

Naredimo statični izračun špirovske noge kot dvorazponskega nosilca, obremenjenega z enakomerno porazdeljeno obremenitvijo. Nevaren del špirovske noge je odsek na srednji podpori.

Upogibni moment v tem odseku:

Navpični tlak v točki C, enak desni podporni reakciji dvorazponskega nosilca, je:

= 0,265 kN

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

Če ta pritisk razširimo v smeri špirovskih nog, najdemo tlačno silo v zgornjem delu špirovske noge:

kN

Zbirkaobremenitve

Za določitev obremenitev smo predhodno nastavili prerez špirovske noge 75x225 mm. Stalna obremenitev špirovske noge je izračunana v tabeli. 3.2.

Tabela 3.2 Ocenjena konstantna obremenitev špirovske noge, kPa

Ocenjena največja obremenitev špirovske noge (kombinacija stalne plus sneg)

Geometrijska shema špirovcev

Sheme za izračun špirovske noge so prikazane na sl. 3.2. S širino koridorja v osi = 3,4 m razdalje med vzdolžno osjo zunanje in notranje stene.

Razdalja med osema mauerlata in ležišča ob upoštevanju vezave na os (

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

Če želite določiti dimenzije, potrebne za izračun, lahko narišete geometrijsko shemo špirovcev v merilu in izmerite razdalje z ravnilom. Če sta Mauerlat in postelja na isti ravni, potem lahko razpone špirovske noge določite s formulami

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. Oznaka višine: vzamemo prečko 0,35 m pod točko presečišča špirovske noge in stojala h = h 2 - 0,35 (m) = 1,933 -0,35 = 1,583 m.

Napori v špirovski nogi na prečki

Špirovska noga deluje kot neprekinjen tram s tremi razponi. Pogrezanje podpore lahko spremeni podporne momente v neprekinjenih nosilcih. Če predpostavimo, da je upogibni moment na njem postal enak nič zaradi posedanja podpore, potem lahko tečaj pogojno zarežemo na mesto ničelnega momenta (nad nosilcem). Za izračun špirovske noge z določeno mejo varnosti menimo, da je posedanje opornice zmanjšalo podporni upogibni moment nad njim na nič. Nato bo načrtovalni diagram špirovske noge ustrezal sl. 3.2, c.

Upogibni moment v nogi špirovcev

Za določitev potiska v prečki (zategovanje) domnevamo, da so nosilci upognjeni tako, da je oporni moment nad opornikom enak M 1 in nad regali - nič. Pogojno zarežemo tečaje na mesta nič trenutkov in obravnavamo srednji del špirovcev kot tričlen lok z razponom l cp = 3,4 m. Potisk v takem loku je enak

Navpična komponenta reakcije opornika

Z uporabo diagrama na sl. 3.2.g določimo napor v naramnici

riž. 3.2. Sheme za izračun špirovcev

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

Izračun špirovske noge za normalno trdnostprečni prerezi

Zahtevani uporni moment teka

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

Po prid. M sprejmemo desko s presekom 5x20 cm.

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

Izračun spoja ploščšpirovska noga.

Ker je dolžina špirovske noge večja od 6,5 m, jo ​​je treba izdelati iz dveh desk s prekrivnim spojem. Postavite sredino sklepa na mesto, kjer leži na oporniku. Potem je upogibni moment na spoju pri padcu opornice M 1 = 378,4 kN * cm.

Spoj se izračuna na enak način kot spoj gredic. Sprejmite dolžino prekrivanja l nahl = 1,5 m = 150 cm, žeblji s premerom d= 4 mm = 0,4 cm in dolg l stražarji = 100 mm.

Razdalja med osemi povezav žebljev

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

Sila, ki jo zaznava povezava nohtov

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

Ocenjena dolžina stiskanja nohta ob upoštevanju normalizirane mejne reže med ploščami δ W = 2 mm z debelino plošče δ L = 5,0 cm in dolžino konice nohta 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 moznikov (žebljev):

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

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

Iskanje odnosa a/c = 4,74/5,0 = 0,948

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

Nosilnost enega šiva enega žeblja najdemo iz pogojev:

- zmečka v debelejšem elementu

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

- gube 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

Izberemo najmanjšo od štirih vrednosti. T = 0,658 kN.

Poiščite potrebno število nohtov NS stražarji ≥ Q/ T =2,867/0,674=4,254.

sprejemamo NS stražarji = 5.

Preverimo možnost vgradnje petih žebljev v eno vrsto. Razdalja med žeblji čez lesno strukturo S 2 = 4d = 4 * 0,4 = 1,6 cm Razdalja od skrajnega žeblja do vzdolžnega roba plošče S 3 = 4d = 4 * 0,4 = 1,6 cm.

Po višini špirovske noge h = 20 cm naj ustreza

4S 2 + 2Sz = 4 * 1,6 + 2 * 1,6 = 9,6 cm

Izračun spoja prečke s špirovsko nogo

Glede na asortiman (priloga M) vzamemo nosilec iz dveh desk s prečnim prerezom bxh = 5x15 cm vsak. Sila na spoju je relativno velika (N = 12, kN) in lahko zahteva vgradnjo večjega števila žebljev na gradbišču. Za zmanjšanje delovne intenzivnosti namestitve pokrova načrtujemo vijačno povezavo nosilca s špirovsko nogo. Vzamemo vijake s premerom d = 12 mm = 1,2 cm.

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

Pri izračunu spoja moznikov je debelina srednjega elementa enaka širini špirovske noge c = 5 cm, debelina robnega elementa je širina prečne plošče a = 5 cm.

Nosilnost enega šiva enega žeblja določimo iz pogojev:

- gube v srednjem elementu

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

- gube v robnem 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.

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

Vzamemo število vijakov n H = 3.

Prereza prečnega prereza ni treba preverjati glede trdnosti, saj ima veliko mejo varnosti.

4. ZAGOTAVLJANJE PROSTORSKE TOGOSTI IN GEOMETRIJSKE STABILNOSTI STAVBE