Brusle lze vyrobit různými způsoby. Hlavním požadavkem je absence výrazného vychýlení při působení svislých zatížení, jinak se objeví horizontální roztažení krokví.
Nosná stěna
Pokud je ve středu domu nosná zeď, lze ji použít k pohlcování a přenášení zatížení z hřebene. Hřebenem může být Mauerlat (horní obložení) namontovaný na horní straně stěny nebo deska položená vodorovně s průřezem nejméně 38 × 140, položená na svislých stojanech s průřezem nejméně 38 × 89, instalovaná v krocích po ne více než 1.2 m.
Hřebenové nosníky
Jako nosný hřeben lze použít hřebenové nosníky z různých materiálů a různých provedení. Zároveň je třeba vzít v úvahu, že tažení hřebene při svislém zatížení v uvažované soustavě vazníků nevyhnutelně vede ke vzniku vodorovných dilatačních sil na koncích krokví. Zároveň je limitní hodnota pohybu konců krokví omezená a lineárně závislá na tažení hřebene, což umožňuje zohlednit ji při návrhu.
Nejjednodušší v provedení a výpočtu jsou hřebenové nosníky ze tří nebo více soudržných desek. Pro provedení hřebenových nosníků pro velká rozpětí je možné použít LVL nosníky a ploché vazníky.
V předchozím článku „Výpočet systému vazníků“ jsme mluvili o zatíženích, která je třeba vypočítat, aby se zařízení systému střešních vazníků nestalo velkým problémem při provozu domu. Zejména jsme slíbili poskytnout přibližný výpočet celkových zatížení působících na střechu.
Přibližný výpočet celkového zatížení střechy
Předpokládejme, že stavíme dům ve Vladimirské oblasti. Dům má sedlovou střechu se sklonem 45° a podkrovní místnost. Celková výška objektu je 10 m. Střecha domu je z plechových tašek. Podkroví bude opláštěno sádrokartonem o tloušťce 1,25 cm a zatepleno skelnou vatou URSA o tloušťce 0,18 m. Díváme se na mapu zón zatížení sněhem uvedenou v SNiP 2.01.07-85. Pro výpočet zatížení pro úplné zničení regionu Vladimir je třeba vzít tlak sněhové pokrývky na 180 kg / m² a pro maximální průhyb – 126 kg / m². Koeficient m pro úhly sklonu rovné 45° je 0,5. Podle map průměrné měsíční teploty v lednu a průměrné rychlosti větru v zimě získáme hodnotu koeficientu С=1.
- Q1 (pevnost) = 180 kg/m² x 0,5 x 1 = 90 kg/m²;
- Q2 (maximální průhyb) = 0,7 x 180 kg/m² x 0,5 x 1 = 63 kg/m².
Zařízení příhradového systému mansardové střechy bez výpočtu zatížení větrem je nemožné, proto se obracíme na mapy SNiP 2.01.07-85 a určíme, že tlak větru na střechu je W0 = 32 kg / m², koeficient k = 0,65 pro dům vysoký 10 m ve Vladimirské oblasti. Nevíme, jaká je větrná růžice v této oblasti, proto vezmeme redukční faktor C rovný 1. Tedy W u32d 0,65 kg / m² x 1 x 20,8 uXNUMXd XNUMX kg / m²
Nuance výběru a položení běhu
Pro výpočet průřezu hřebene je nutné sečíst zatížení od poloviny střechy, respektive od jejího vodorovného průmětu. Rozměry běhu závisí na jeho délce a rozměrech budovy. Ve velké budově bude běh tak silný a těžký, že k instalaci budete muset použít jeřáb. Je však velmi obtížné najít rovnoměrný pevný nosník o délce více než 6 metrů, takže pro výrobu takového hřebene je lepší vzít obyčejnou kládu nebo lepený nosník.
Konce hřebenového prvku, které budou spočívat na stěně a jsou v ní skutečně zazděny, musí být zároveň ošetřeny antiseptiky a obaleny střešní lepenkou nebo lepenkou, aby byly chráněny před rozpadem. Pokud bude použit trám z masivního dřeva, musí být jeho konec řezán pod úhlem 60 stupňů a ponechán otevřený, to znamená, že tento konec by neměl přijít do kontaktu s materiálem stěny. Takové opatření je potřebné ke zvětšení plochy zadku, což zlepší výměnu vlhkosti ve dřevě.
Montáž hřebenového nosníku
Podívejme se, jak připevnit hřebenové tyče. Jsou vyrobeny pouze z vysoce kvalitního řeziva, což je dáno důležitostí konstrukce, která musí plnit funkce dlouhodobého a spolehlivého provozu, nést zátěž a být bezpečná pro obyvatele objektu. Je důležité, aby vaznice nezvyšovala hmotnost střechy, jinak bude zpochybněna pevnost konstrukce. Krokve musí sloužit po dlouhou dobu a plnit své přidělené funkce. K tomuto účelu se na hřebenové trámy často používá borové řezivo o průřezu 20×20 cm.
Upevnění krokví k hřebenovému nosníku se volí v závislosti na typu budovy: obytné nebo komerční. V závislosti na tom bude vybrán materiál hřebene, jeho průřez a rozměry. Například do koupele se obvykle používá dobře vysušený modřín, který se vyznačuje vyšší hmotností a odolností vůči zátěži. Modřín si také dobře poradí s párou, udržuje teplo a drží dlaždice. Obytné budovy se staví z borovice, protože je zvykem pokrývat střechu tzv. flexibilními taškami.
Modřín pro výrobu dřeva se používá, pokud bude dům pokryt těžkými dlaždicemi, které vyžadují silnou a pevnou rámovou konstrukci budovy. Je důležité, aby krokve držely nejen samotnou střechu, ale také se nestaly další zátěží pro stěny. Měly by dokonale držet běhy, neohýbat se pod nimi.
Aby se krokve staly centrální podpěrou, musíte nainstalovat nosník. Jeho konce budou spočívat na rovnoběžných nosných stěnách. Správná instalace takového návrhu vyžaduje výpočet údajů, jako jsou:
- Průměrné roční množství srážek, které spadne v určité oblasti.
- Je v regionu silný vítr nebo ne.
- Návrhová šířka domu.
Hřebenové trámy umožňují vyhnout se takovým procesům při stavbě domu, jako je zatloukání hřebíků nebo vrtání. Díky tomu je možné zabránit vzniku trhlin, zachovat celistvost dřeva a zajistit spolehlivost celého systému krokví.
Sedlová střecha vyžaduje také použití hřebenové vaznice, která následně slouží jako hřeben střechy. Pro stavbu obytného domu o rozměrech 6×6 m se doporučuje vzít vaznici z kulatiny nebo masivního dřeva. Výběh bude spočívat na 2 štítech a nebudou potřeba žádné podpěry. Pokud je délka domu větší než 6 m, pak je povoleno použít konstrukční vazníky a kompozitní hřebenový nosník. Je důležité, aby trám ležel na vnějších štítech.
Upevnění hřebenového nosníku se provádí různými způsoby, což vám umožní připojit tyče správným způsobem. Hlavním cílem každého spojení je, aby byla konstrukce pevná a spolehlivá. Moderní technologie umožňují spojovat tyče k sobě tak, aby nebyly použity žádné další materiály pro izolaci. Pokud je projektová dokumentace vypracována správně, pak bude dům nejen silný, schopný udržet střechu, ale také se stane ekologickým a spolehlivým pro bydlení.
Výpočet úseku
Pro výběr úseku hřebenového nosníku je nutné vypočítat podle dvou ukazatelů:
Čtěte také: Způsoby řezání srubu, typy ruských domů Obstarání stavebního materiálu na stavbu domu
- pro vychýlení;
- a vypočítat mez pevnosti.
Chcete-li vypočítat průběh hřebene pro průhyb a pevnost, musíte použít následující vzorce:
- Nejprve je nutné určit vnitřní napětí, které vzniká v nosníku při ohybu působením vnějšího zatížení. Tato hodnota by neměla být větší než vypočtený ohybový odpor materiálu, který lze nalézt v tabulce nebo v SNiP číslo II-25-80. Vnitřní napětí najdeme podle vzorce: Σ uXNUMXd M: W, kde:
- Σ – požadovaná hodnota, která se určuje v kg na cm²;
- M – mezní ohybový moment (kg X m);
- W je moment odporu proti průhybu ve zvoleném úseku krokve (zjištěno podle vzorce bh²: 6).
- Výchylka běhu musí být porovnána s normalizovanou hodnotou, která se rovná L / 200. Nesmí ji překročit. Vychýlení paprsku se zjistí podle vzorce f = 5qL³L:384EJ, kde:
- J je moment setrvačnosti, který je určen vzorcem bh³: 12, kde h a b jsou rozměry průřezu dráhy;
- E – hodnota modulu pružnosti (u jehličnatého dřeva se rovná 100 tisíc kg / cm²).
Nejprve je třeba vypočítat ohybový moment. Pokud je jich na diagramu nosníku několik, pak se po výpočtu vybere ten největší. Dále pro určení rozměrů průřezu nosníku můžeme libovolně nastavit parametr šířka nosníku a následně určit jeho požadovanou výšku pomocí vzorce: h = √¯(6W:b), kde:
- b je námi zadaná šířka paprsku v cm;
- W je ohybový odpor běhu, hodnota je určena vzorcem: W u130d M / XNUMX, kde M je největší ohybový moment.
Můžete to udělat naopak, nastavit libovolnou šířku běhu a vypočítat jeho výšku pomocí vzorce b = 6W:h². Poté, co vypočítáte rozměry části vaznice, je třeba zkontrolovat její průhyb pomocí vzorce z bodu 2.
Pozornost! K vypočtené hodnotě průhybu je lepší přidat malou bezpečnostní rezervu.
Když je hřebenový nosník navržen na průhyb, je nutné tuto hodnotu porovnat s hodnotou L:200. Pokud průhyb v nejdelším úseku tuto hodnotu nepřekročí, pak je úsek nosníku ponechán tak, jak se ukázalo. V opačném případě je nutné zvýšit výšku běhu nebo použít další podpěry zespodu. V druhém případě je třeba výsledný řez znovu zkontrolovat provedením výpočtu s přihlédnutím k použitým podporám.
Výsledné hodnoty pro šířku a výšku hřebene je třeba zaokrouhlit nahoru. V zásadě není tento výpočet náročný na provedení. Nejdůležitější je uvést hodnoty v požadovaných měrných jednotkách, to znamená, že se nenechte zmást při převodu metrů na centimetry a zpět.
Ponořte se do temných vod pirogové střechy
Předvídám výkřiky „to není správné dělat“ těch, kteří jsou zvyklí dělat všechno podle šablony, jako „udělal to můj děda, udělal to táta a já to udělám takhle“. Ale rád to dělám po svém a jak se říká – “otoč se na hlavu, nejsi robot, abys působil na stroj.” Trik je v tom, že mnoho lidí, kteří přijali nějaké šablonové řešení, to pokazí všude za sebou – někde je to opravdu potřeba a někde to potřebuje pátou nohu jako klisna. Ale našich 1.5 kg. šedá hmota spotřebovává příliš mnoho energie (vědci dokázali, že dokonce více než všechny ostatní funkce našeho těla), takže se rozsvítí na plný výkon lenost. A přesto to jako programátor musím dělat pravidelně.
Po nastudování principu práce dif. membrány a (hydro-větruvzdorné paropropustné fólie), jejich druhy a vlastnosti (součinitel paropropustnosti, jaký sloupec vody vydrží, pevnost v tahu, pod jakým úhlem střechy se začínají valit kapky kondenzátu atd.) jako vizualizaci všech procesů v hlavě kondenzace, pohybu vzduchu, konkrétních stavebních podmínek mého domu a klimatických podmínek. Rozhodl jsem se vybrat diff. membrána, ve které se odvalování kapek kondenzátu s mým střešním úhlem moc nehodí (níže vysvětlím proč), a odmítla protimříž (proboha, jaký hřích).
Zde jsou podmínky ke zvážení a argumenty:
- Zimy nejsou chladné, málokdy teplota klesne pod nulu. Mimochodem, v mé převlékárně, ve které žiji třetím rokem, je tloušťka izolace pouhých 10 cm, nahoře je nějaká fólie, dokonce je slyšet, jak při silném větru visí, ale kondenzát ze stropu nikdy nekapal. A při celkové tloušťce izolace 20 cm bude u mě rosný bod nejspíš někde uprostřed izolace a potoky určitě nepotečou.
- Připomínám, že šířka krokví je 20 cm, ale mezi nimi bude topidlo ne všech 20 cm, ale pouze 15 cm (zbylých 5 cm přidá dodatečná přepravka zespodu, na které je jehličnaté obložení bude také vycpaná, nebo sádrokarton, ještě nerozhodl) . Tito. získané od horní části izolace k membráně – 5 cm, což je docela dost pro vyfukování a odpařování kondenzátu z povrchu izolace, pokud se tvoří. Aby docházelo k proudění vzduchu zdola nahoru, tzn. směrem k hřebeni, za předpokladu větrací mezery dolů. Není moc velký, aby nefoukal přímý vítr, ale mírný.
- Od horní části fólie k profilovanému plechu je dalších 5 cm vzdušného prostoru, ale tady proudění vzduchu zespodu brzdí přepravka (i když ne 100%, protože mezi membránou a přepravkou je ještě malá mezera, i když jsem ji připevnil sešívačkou) a vodorovně průvan, jak víte , opravdu nechodí. Ale stejně bude přítomen, pamatuj si alespoň proč dělají průduchy ve sklepě! Pokud by toto téma nefungovalo, nevznikly by. A i když hypoteticky předpokládáme, že k horizontálnímu pohybu proudění vzduchu vůbec nedochází, pak stále máme vzdušný prostor ve vlně samotné střechy, není to ploché.
- Pokud se náhle vytvoří několik kapek kondenzátu (což je nepravděpodobné, viz podmínky níže), pak, aniž by stékaly dolů do přepravky, jsem si jistý, že se normálně vypaří, aniž by se tvořily louže v blízkosti první tyče přepravky, která se objeví. No, jsem si tím na 99% jistý, i když to praskne.
Membránu jsem sešil normálním napětím. Později, když jsem skákal na bednu, neúspěšně jsem na ni šlápl a propadl se. Bohužel nebyl dostatečně pevný, aby vydržel moji už tak nízkou váhu. Tak jsme to museli opravit. Použití sešívačky spolu se šitím nylonovými nitěmi, aby se zabránilo jejich hnilobě.
Konstrukce příhradového systému se může zdát docela jednoduchá, ale vyžaduje přesné matematické výpočty. Správné rozměry prvků nosné konstrukce neumožní, aby střecha byla křehká a zachránila majitele domu před nadměrnými výdaji.
Výpočet parametrů systému vazníků
Systém krokví je tvořen nejen krokvovými nohami. Návrh zahrnuje Mauerlat, regály, vzpěry a další prvky, jejichž rozměry jsou přísně standardizované. Faktem je, že součásti příhradového systému mají vydržet a rozložit určitá zatížení.
Prvky krokvového systému jednoduché sedlové střechy jsou krokve, běh (hřebenová deska), regály, postel, Mauerlat a nohy krokví (vzpěry)
Mauerlat
Mauerlat je čtyřtyčová konstrukce, která spojuje cihlové, betonové nebo kovové stěny domu s dřevěnou střešní konstrukcí.
Mauerlat paprsek by měl zabírat 1/3 prostoru v horní části stěny. Optimální průřez tohoto řeziva je 10×15 cm, ale existují i jiné vhodné možnosti, například 10×10 nebo 15×15 cm.
Hlavní věcí není brát paprsky o šířce menší než 10 cm, abyste vytvořili mauerlat, protože vás vážně zklamou z hlediska síly. Ale řezivo o šířce více než 25 cm nebude vyvolávat pochybnosti o jeho spolehlivosti, ale bude tlačit na dům, takže se brzy začne hroutit.
Mauerlat musí být užší než stěny, jinak bude vyvíjet nadměrný tlak na stěny
Ideální délka nosníku pro základnu pod příhradovou soustavou se rovná délce stěny. Tuto podmínku není vždy možné dodržet, proto je přípustné postavit Mauerlat ze segmentů zcela nebo alespoň přibližně stejně dlouhých.
Lůžko působí jako prvek systému vazníků, který je v poloze na zádech a slouží jako základ pro regál (vřeteník) nosné konstrukce střechy.
Jako postel se obvykle bere paprsek stejné části jako Mauerlat. To znamená, že optimální rozměr vodorovného prvku na vnitřní nosné stěně je 10×10 nebo 15×15 cm.
Velikost postele se neliší od Mauerlatu
hřebenový nosník
Vzhledem k velikosti hřebenového trámu, do kterého se na horním konci opírají krokve, by hmotnost střechy neměla překročit přijatelné meze. To znamená, že pro hřeben je nutné vzít trám poměrně pevný, ale ne těžký, aby se pod jeho tlakem neohýbaly další prvky nosné konstrukce střechy.
Nejvhodnějším borovicovým řezivem pro hřeben střechy je trám o průřezu 10×10 cm nebo 20×20 cm, jako jsou pilíře konstrukce.
Hřebenová vaznice by neměla být silnější než hřeben krokvového systému
Klisnička je prkno, které prodlužuje krokev, pokud je nepřijatelně krátká.
Při použití klisniček se nohy krokví seříznou v jedné rovině s vnější stěnou. A desky, které je prodlužují, se vybírají tak, aby tvořily potřebný přesah střechy a nebyly tlustší než samotné krokve.
K délce klisničky je třeba připočítat 30-50 cm navíc, což půjde k vyrovnání krokví s přídavnou deskou a co nejpevnější spojení rámu a přesahu střechy.
Tloušťka klisny je menší než tloušťka krokve
Stojany
Sloupek je stejný jako středová podpěra. Výška svislého nosníku v příhradovém systému se obvykle nachází podle vzorce h uXNUMXd b1xtga – 0,05. h je výška stojanu, b1 – polovina šířky domu, tgα – tečna úhlu mezi krokvemi a Mauerlatem a 0,05 je přibližná výška hřebenového nosníku v metrech.
Regály se doporučuje vytvořit z tyčí o průřezu 10×10 cm.
Hlavním požadavkem na regály je stabilita, proto se volí jako tlusté, jako postel, tyče
Lešení
Vzpěra je prvek příhradového systému, který je pod úhlem nejméně 45 ° (vzhledem k horizontále řezu stěn) namontován na jednom konci na krokvi a na druhém – na obláček položený ve směru od jedné stěny domu k druhé, blízko svislého stojanu.
Délka složené závorky je určena kosinovou větou, tedy vzorcem a² = b² + c2 – XNUMX x b x c x cosα pro plochý trojúhelník. a je délka vzpěry, b je část délky krokve, c je polovina délky domu a α je úhel protilehlé strany a.
Délka vzpěry závisí na délce krokve a domu
Šířka a tloušťka vzpěr by měla být stejná jako u nohy krokve. To značně usnadní úkol upevnění prvku ve střešním rámu.
Utahování
Puff je instalován na základně příhradového systému a hraje roli podlahového nosníku. Délka tohoto prvku je určena délkou budovy a jeho průřez se neliší od parametru krokví.
Utažení jiným způsobem lze nazvat zpoždění stropu
Posuvná podpěra pro krokve
Posuvná podpěra nebo prvek příhradového systému, který mu umožňuje přizpůsobit se změně konfigurace, by měl být charakterizován následujícími parametry:
- délka – od 10 do 48 cm;
- výška – 9 cm;
- šířka – 3-4 cm.
Velikost posuvné podpěry by měla umožňovat dobré upevnění krokví k základně střechy
Desky nebo trámy pro krokve
Velikost desek, které se stanou střešními krokvemi se symetrickými sklony, není obtížné určit. To pomůže vzorce z Pythagorovy věty c² = a² + b², kde c funguje jako požadovaná délka krokve, a označuje výšku od základny střechy k hřebenovému nosníku a b je ½ části šířky budovy.
Parametry krokví, které se liší asymetrií, jsou také rozpoznány podle Pythagorova vzorce. Ukazatel b však v tomto případě již nebude poloviční šířky domu. Tato hodnota pro každý sklon se bude muset měřit samostatně.
Pomocí Pythagorova vzorce můžete vypočítat jak délku krokví, tak výšku regálu
Z krokví se obvykle stávají desky o tloušťce 4 až 6 cm. Minimální parametr je ideální pro komerční objekty, jako jsou garáže. A krokvový systém běžných soukromých domů je vytvořen z desek o tloušťce 5 nebo 6 cm.Průměrná šířka hlavních prvků nosné konstrukce střechy je 10–15 cm.
S velkým stoupáním a významnou délkou se jistě zvětší průřez krokví. Řekněme, že když vzdálenost mezi nohami nosné střešní konstrukce dosáhne 2 m, zvolí se pro krokve úsek 10 × 10 cm.
Délka krokve je ovlivněna stupněm sklonu střechy a délkou prostoru mezi stěnami umístěnými proti sobě. S rostoucím sklonem střechy se délka nohy krokve zvyšuje, stejně jako její průřez.
Velikost krokví je určena velikostí mezery mezi nimi
Tabulka: korespondence délky nohy krokve s její tloušťkou a krokem
| Délka nohy krokve (m) | Prostor od jedné krokve k druhé (m) | |||||||
| 1,1 | 1,4 | 1,75 | 2,13 | |||||
| Tloušťka krokve (mm) | ||||||||
| Whetstones | Protokoly | Whetstones | Protokoly | Whetstones | Protokoly | Whetstones | Protokoly | |
| Do 3 | 80 × 100 | Ø100 | 80 × 130 | Ø130 | 90 × 100 | Ø150 | 90 × 160 | Ø160 |
| Od 3 po 3,6 | 80 × 130 | Ø130 | 80 × 160 | Ø160 | 80 × 180 | Ø180 | 90 × 180 | Ø180 |
| Od 3,6 po 4,3 | 80 × 160 | Ø160 | 80 × 180 | Ø180 | 80 × 180 | Ø180 | 100 × 200 | Ø180 |
| Od 4,3 po 5 | 80 × 180 | Ø180 | 80 × 200 | Ø200 | 100 × 200 | Ø200 | – | – |
| Od 5 po 5,8 | 80 × 200 | Ø200 | 100 × 200 | Ø220 | – | – | – | – |
| Od 5,8 po 6,3 | 100 × 200 | Ø200 | 120 × 220 | Ø240 | – | – | – | – |
Úhel krokve
Úhel krokve je určen vzorcem α uXNUMXd H / L, kde α je úhel střechy, H je výška hřebenového nosníku a L je polovina rozpětí mezi protilehlými stěnami domu. Výsledná hodnota se převede na procenta podle tabulky.
Jak budou krokve nakloněny, závisí na dvou ukazatelích – výšce hřebene a šířce domu
Tabulka: určení úhlu krokví v procentech
| Výsledek dělení H L | Převod hodnoty na procenta |
| 0,27 | 15° |
| 0,36 | 20° |
| 0,47 | 25° |
| 0,58 | 30° |
| 0,7 | 35° |
| 0,84 | 40° |
| 1 | 45° |
| 1,2 | 50° |
| 1,4 | 55° |
| 1,73 | 60° |
| 2,14 | 65° |
Video: výpočet velikosti nohou krokví
Pro každý prvek krokvového systému jsou zprůměrované údaje o velikosti. Můžete se v nich pohybovat, je však lepší vypočítat parametry regálů, vzpěr a dalších součástí nosné konstrukce střechy ve speciálních programech na počítači nebo pomocí složitých geometrických vzorců.
