Покривът на къща е архитектурно продължение на сграда, което оформя нейния облик. Следователно, тя трябва да бъде красива и в съответствие с общия стил на сградата. Но в допълнение към изпълнението на естетически функции, покривът трябва надеждно да предпазва къщата от дъжд, градушка, сняг, ултравиолетова радиация и други климатични фактори, тоест да създава и защитава комфортни условия на живот в дома. И това е възможно само с правилно оборудвана система за ферми - основата на покрива, чието изчисляване е желателно да се направи на етапа на проектиране.
Какви фактори се вземат предвид при изчисляването на системата за ферми
Натоварванията, които влияят на системата от ферми, се класифицират както следва.
- Променливи - влияят върху системата на фермите в определен период. Например натоварването от сняг засяга гредите само през зимата. В други периоди от годината влиянието им е минимално или нулево. Освен сняг, в тази група влизат ветровите натоварвания, както и теглото на хората, обслужващи покрива - почистване, снегопочистване, ремонти и др.
Натоварванията от сняг са променливи, т.е. тези, които влияят на системата на фермите сезонно
- Постоянно - засяга системата на фермите независимо от времето на годината. Това включва теглото на покривната торта и допълнителното оборудване, което се планира да се монтира на покрива - снегозадържатели, антени, аератори или турбини за принудителна вентилация и други устройства.
Постоянните натоварвания върху гредите включват теглото на покривния пай и допълнителното оборудване, инсталирано на покрива
- Непреодолима сила - специален вид натоварване, което се взема предвид при извънредни ситуации, сеизмична активност, промени в структурата на почвата, експлозии или пожари.
Тъй като фаталните удари, както и теглото на хората и покривното оборудване, което не се знае кога и какво ще бъде монтирано, са доста проблематични за предвиждане и изчисляване, те го правят по-лесно - запас на безопасност от 5-10 % се добавя към общата стойност на изчислените натоварвания.
Самостоятелното изчисляване на системата за ферми се извършва по опростен метод, тъй като е невъзможно да се вземат предвид аеродинамичните и корекционните коефициенти, завоите на покрива, нанасянето на сняг от вятъра, неравномерното му разпределение на повърхността и други фактори които влияят на покрива в действителност, без познаване на теорията за съпротивлението на материалите е невъзможно.
Единственото нещо, което трябва да запомните е, че максималните проектни натоварвания върху системата за покривни ферми трябва да бъдат по-малки от максимално допустимите по стандарти.
Видео: избор на дървен материал - какво да търсите
Изчисляване на натоварванията върху системата от ферми
Когато изчислявате натоварванията върху рамката на покрива, трябва да се ръководите от стандартите, по-специално SNiP 2.01.07-85 "Натоварвания и ефекти" с промени и допълнения, SNiP II-26-76" Покриви ", SP 17.13330.2011 "Покриви "- актуализирана версия на SNiP II-26-76 и SP 20.13330.2011.
Изчисляване на натоварването от сняг
Натоварването на покрива от снеговалеж се изчислява по формулата S=µ∙Sg където:
- S - проектно натоварване от сняг, kg/m²;
- µ - коефициент на корекция в зависимост от наклона на покрива и взет за прехода от теглото на снежната покривка върху земята към натоварването върху настилката;
- Sg - нормативното натоварване за определен регион, определено от специална карта, включена в набора от правила под номер 20.13330.2011.
Цялата територия на страната ни е разделена на няколко региона, във всеки от които стандартната стойност на снежното натоварване има фиксирана стойност
Номиналните стойности на натоварване от сняг се определят от следната таблица.
Таблица: нормативни стойности на натоварване от сняг в зависимост от региона
| номер на региона | Аз | II | III | IV | V | VI | VII | VII |
| Sg, kg/m² | 80 | 120 | 180 | 240 | 320 | 400 | 480 | 560 |
За изчислението трябва да знаете коефициента µ, който зависи от наклона на склоновете. Следователно, на първо място, трябва да определите ъгъла на наклон α.
Преди да направите система за ферми, трябва да изчислите натоварването от сняг за определена зона, като използвате стандартни данни и корекционен фактор в зависимост от ъгъла на покрива
Наклонът на покрива се определя чрез метода на изчисление въз основа на желаната височина на тавана / таванското помещение H и дължината на обхвата L. От формулата за изчисляване на правоъгълен триъгълник тангенса на ъгъла на наклона е равно на съотношението на височината на наклона от билото до гредите на пода към половината от дължината на обхвата, т.е. tg α=H / (1/2 ∙ L).
Стойността на ъгъла по неговия тангенс се определя от специална справочна таблица.
Таблица: определяне на ъгъл по тангентата му
| tg α | α, град. |
| 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 |
Коефициентът µ се изчислява, както следва:
- за α ≤ 30° µ=1;
- ако 30°<α<60°, µ=0,033 ∙ (60 - α);
- когато α ≥ 60° µ се приема за 0, т.е. натоварването от сняг не се взема предвид.
Нека разгледаме алгоритъма за изчисляване на натоварването от сняг, използвайки пример. Да кажем, че се строи къща в Перм, която има височина на билото 3 м и ширина 7,5 м.
- Според картата на натоварването от сняг виждаме, че Перм се намира в петия регион, където Sg=320 kg/m².
- Изчислете ъгъла на наклона на покрива tg α=Н / (1/2 ∙ L)=3 /(1/2 ∙ 7,5)=0,8. От таблицата виждаме, че α ≈ 38°.
- Тъй като ъгълът α попада в диапазона от 30 до 60°, коефициентът на корекция се определя по формулата µ=0,033 ∙ (60 - α)=0,033 ∙ (60 - 38)=0,73.
- Намерете стойността на изчисленото натоварване от сняг S=µ ∙ Sg=0,73 ∙ 320 ≈ 234 kg/m².
Така максимално възможното (изчислено) снежно натоварване се оказа по-малко от максимално допустимото според нормите, което означава, че изчислението е извършено правилно и отговаря на изискванията на нормативните актове.
Изчисляване на натоварването от вятър
Вятърният ефект върху сграда се състои от два компонента - статична средна стойност и динамична пулсираща: W=Wm+ Wp, където Wm- средно натоварване, Wp - пулсиращо. SNiP 2.01.07-85 позволява да не се взема предвид пулсиращата част от ветровото натоварване за сгради с височина до 40 m, при условие че:
- съотношение между височина и обхват по-малко от 1,5;
- сградата се намира в града, гората, на брега, в степта или тундрата, т.е. принадлежи към категория "A" или "B" според специалната таблица по-долу.
Въз основа на това натоварването от вятър се определя по формулата W=Wm=Wo ∙ k ∙ c, където :
- Wm - стандартно натоварване върху структурните елементи на сградата на определена височина (Z) от земята;
- Wo - нормативно налягане на вятъра, определено съгласно зонираната карта на ветровите натоварвания и точка 6.5 от SNiP 2.01.07-85;
Всяко населено място принадлежи към един от осемте региона, в които нормативната стойност на ветровото натоварване е фиксирана въз основа на резултатите от дългосрочни наблюдения
- k - коефициент, отчитащ промяната на натоварването от вятър на височината на покрива за определен тип терен;
- c - аеродинамичен коефициент, който приема стойност в зависимост от формата на сградата от -1,8 (вятърът повдига покрива) до 0,8 (вятърът притиска покрива).
Таблица: стойност на коефициента k за различни типове терени
| Височина на сградата Z, m | К фактор за различни типове терени | ||
| A | B | С | |
| ≤ 5 | 0,75 | 0,5 | 0,4 |
| 10 | 1.0 | 0,65 | 0,4 |
| 20 | 1.25 | 0,85 | 0,55 |
| 40 | 1.5 | 1,1 | 0.8 |
| 60 | 1,7 | 1,3 | 1.0 |
| 80 | 1.85 | 1.45 | 1,15 |
| 100 | 2.0 | 1,6 | 1.25 |
| 150 | 2.25 | 1,9 | 1.55 |
| 200 | 2.45 | 2,1 | 1.8 |
| 250 | 2.65 | 2,3 | 2.0 |
| 300 | 2.75 | 2.5 | 2,2 |
| 350 | 2.75 | 2.75 | 2.35 |
| ≥480 | 2.75 | 2.75 | 2.75 |
| Забележка:" A" - открити брегове на морета, езера и резервоари, както и пустини, степи, горски степи, тундра;" B" - градски зони, гори и други зони, равномерно покрити с препятствия с височина над 10 m;" C" - градски зони със сгради с височина над 25 m . | |||
Силите на вятъра понякога достигат значителни стойности, така че при изграждането на покрив трябва да се обърне специално внимание на закрепването на краката на гредите към основата, особено в ъглите на сградата и външния контур.
Таблица: стандартно налягане на вятъра по региони
| Ветрови райони | Ia | Аз | II | III | IV | V | VI | VII |
| Wo, kPa | 0,17 | 0,23 | 0.30 | 0,38 | 0,48 | 0,60 | 0,73 | 0.85 |
| Wo, kg/m² | 17 | 23 | 30 | 38 | 48 | 60 | 73 | 85 |
Връщайки се към нашия пример и добавяйки първоначалните данни - височината на къщата (от земята до билото) е 6,5 м. Нека да определим натоварването от вятър върху системата от ферми.
- Съдейки по картата на ветровото натоварване, Перм принадлежи към втория регион, за който Wo=30 kg/m².
- Да приемем, че в зоната за застрояване няма високи сгради с височина над 25 м. Избираме категория на терена "B" и приемаме k равно на 0,65.
- Аеродинамичен индекс c=0,8. Такъв индекс не е избран случайно - първо, изчислението се извършва по опростена схема в посока на укрепване на конструкцията, и второ, ъгълът на наклона на склоновете надвишава 30 °, което означава, че вятърът натиска върху покрива (клауза 6.6 от SNiP 2.01.07-85), благодарение на което вземаме за основа най-голямата положителна стойност.
- Номиналното натоварване от вятър на височина 6,5 m от земята е Wm=Wo ∙ k ∙ c=30 ∙ 0,65 ∙ 0,8=15,6 kg/m².
В допълнение към натоварванията от сняг и вятър, образуването на лед и климатичните температурни колебания могат да окажат натиск върху гредовата система. Въпреки това, при нискоетажно строителство тези натоварвания са незначителни, тъй като обикновено има малко антенно-мачтови устройства, които са в основата на изчисляването на силите на лед върху покривите на частни къщи, а системата за ферми е защитена от внезапни температурни промени чрез модерни покрития, които имат висока устойчивост на замръзване и устойчивост на топлина.Поради това при строителството на частни къщи не се изчисляват ледените и климатичните натоварвания.
Изчисляване на натоварването на фермовата система от теглото на покрива
Преди да изчислите натоварването върху гредите от теглото на покрива, помислете за неговата структура - покривна торта, чиито слоеве са различни материали, които оказват натиск върху гредите.
Стандартната покривна торта се състои от:
- покриващ материал;
- хидроизолация, положена по горния ръб на гредите;
- контрарелси, поддържащи хидроизолационния материал и създаващи вентилационен канал;
- каси, натъпкани над релсите;
- изолация, положена между гредите при подреждане на топъл покрив и хоризонтално между гредите на пода за тавански студени покриви;
- пароизолация, носеща рамка и материал за обшивка.
Слоевете на покривната торта, разположени отгоре на гредите, оказват натиск върху рамката на гредите и се вземат предвид при изчисляването на нейната носеща способност
За някои видове покрития, като битумни керемиди, облицовъчен килим и масивна настилка от водоустойчив шперплат или плочи от дървесни частици се добавят към покривната торта.
Съгласно метода на опростено изчисление, всички слоеве на покривната торта се вземат като основа за теглото на покрива. Естествено, такава схема води до укрепване на конструкцията, но в същото време до увеличаване на цената на строителството, тъй като не всички материали оказват натиск върху гредите, а само тези, които са положени върху гредите - покриви, обшивки и контралетва, хидроизолация, както и хастар мокет и масивна настилка, ако е предвидено в проекта. Ето защо, за да спестите пари, без да нарушавате надеждността и здравината, можете безопасно да вземете предвид само тази част от покрива.
Топлоизолацията оказва натоварване върху гредите само в два случая:
- при полагане на цялата изолация или допълнителен слой по горния ръб на гредите като алтернатива или допълнение към полагането на топлоизолационен материал между гредите;
Подсилената топлоизолация по протежение на гредите ви позволява напълно да се отървете от студените мостове, но създава допълнително натоварване върху покривната система
- при подреждане на покривна конструкция с отворени греди, което позволява не само да се елиминират максимално студените мостове, но и да се използват гредите като декоративни елементи в интериорния дизайн на таванската стая.
Нарочно отворените греди създават допълнителен обем в помещението и му придават пълнота, функционалност и уникален чар
Не забравяйте за крепежните елементи за механична фиксация, както и мастиковите лепила за непрекъснато или частично залепване на кори за торта. Те също имат тежест и оказват натиск върху гредите. SP 17.13330.2011 е посветен на изчисляването на покривния килим за якостта на сцепление между слоевете. Но обикновено се използва от дизайнерите и за независими изчисления ще бъде достатъчно да добавите граница на безопасност от 5-10% към крайната стойност, за която говорихме в началото на статията.
Когато планират строителството, разработчиците обикновено вече имат представа в началния етап какъв вид покритие ще бъде положено на покрива и какви материали ще бъдат използвани при изграждането му. Следователно можете да разберете теглото на покривната торта предварително, като използвате инструкциите на производителя и специалните референтни таблици.
Таблица: средно тегло на някои видове покриви
| Име на материала | Тегло, kg/m² |
| Ондулин | 4-6 |
| Битумни керемиди | 8-12 |
| Шифер | 10-15 |
| Керамични плочки | 35-50 |
| Профилиране | 4-5 |
| Циментови и пясъчни плочки | 20-30 |
| Метална плочка | 4-5 |
| Шифер | 45-60 |
| Груб под | 18-20 |
| Ламинирани дървени греди и греди | 15-20 |
| Висящи греди за студени покриви | 10-15 |
| Щайга и контращайга от дърво | 8-12 |
| Битум | 1-3 |
| Полимер-битумни хидроизолации | 3-5 |
| Rooferoid | 0,5-1,7 |
| Изолационни фолиа | 0,1-0,3 |
| Гипсови плоскости | 10-12 |
За да се определи натоварването от покрива върху рамката на фермата (P), необходимите показатели се сумират. Например, стандартен скатен покрив от ондулин ще упражнява натиск върху системата на фермите, равен на теглото на ондулин, полимер-битумна хидроизолация, летви и контралетви. Като вземем средните стойности от таблицата, получаваме, че P=5 + 4 +10=19 kg/m².
Масата на изолацията също е посочена в придружаващите я документи, но за изчисляване на натоварването е необходимо да се изчисли необходимата дебелина на топлоизолационния слой. Определя се по формулата Т=R ∙ λ, където:
- Т - дебелина на топлоизолационния материал;
- R - термично съпротивление, нормализирано за определен регион съгласно картата, приложена към SNiP II-3-79;
Картата на нормализирана топлинна устойчивост е много важна за изчисляване на дебелината на изолацията, тъй като помага да се избере правилният топлоизолационен материал, да се намалят топлинните загуби и да се подобри микроклимата в къщата
- λ - коефициент на топлопроводимост на изолацията.
За ниско частно строителство коефициентът на термично съпротивление на използваните топлоизолационни материали не трябва да надвишава 0,04 W/m∙°C.
За по-голяма яснота, нека отново използваме нашия пример. Ние оборудваме покрива с декоративни греди, когато всички слоеве на покривната торта са положени отгоре и се вземат предвид при изчисляване на натоварването върху системата на гредите.
- Изчислете дебелината на изолацията, например ролка от минерална вата Isover Classic с коефициент на топлопроводимост 0,04. На картата определяме стандартното термично съпротивление за Перм - то е равно на 4,49 и T=4,49 ∙ 0,04=0,18 m.
- В техническите характеристики на материала изберете максимална стойност на плътността, равна на 11 kg/m³.
- Определете натоварването на изолацията върху гредовата система
- Изчисляваме общото натоварване на ондулиновия покрив върху системата за ферми, като вземаме предвид теглото на изолацията, както и пароизолацията и гипсокартона: P=5 + 4 + 10 + 2 + 0,2 + 11=32,2 ≈ 32 kg / m² .
- Ако добавим теглото на гредите към резултата, получаваме натоварването на покрива върху основата на рафтовата система - Mauerlat, тъй като всички покривни конструкции оказват натиск върху него: P=32 + 20=52 кг / м².
Когато се полага покривна торта върху гредите, теглото на всички слоеве, включително пароизолацията и вътрешното покритие, се взема предвид за изчисляване на якостта
За да обобщим: покрив от ондулин упражнява натоварване върху Mauerlat, равно на 52 kg/m². Натискът върху гредите, в зависимост от конфигурацията на покрива, е 19 kg / m² с конвенционална наклонена конструкция и 32 kg / m² с отворени декоративни греди. В крайна сметка определяме общото натоварване Q, като вземаме предвид компонентите на снега и вятъра:
- върху системата за ферми (обикновена наклонена конфигурация) - Q=234 + 15,6 + 19=268,6 kg / m². С граница на безопасност от 10% Q=268,6 ∙1,1=295,5 kg/m²;
- на Mauerlat - Q=234 + 15,6 + 54=303,6 kg / m². Добавяме граница на безопасност и получаваме това Q \u003d 334 kg / m².
Изчисляване на дължината и сечението на елементите на покривната конструкция
Основните носещи елементи на покривната конструкция са гредите, мауерлата и подовите греди.
Определяне на параметрите на гредите
Можете да изчислите дължината на гредата с помощта на Питагоровата теорема за триъгълник, съставен от крака на гредата, височината до билото и половината от разстоянието на сградата.
Когато изчислявате дължината на гредите, към стойността, получена от Питагоровата теорема, трябва да добавите ширината на надвеса на корниза и поне 3 см за планирания външен дренаж
За нашия пример дължината на крака на греда ще бъде c=√(a² + b²)=√(3² + 3,75²)=√23 ≈ 4,8 м. Към намерената стойност добавете ширината на надвес на корниз, например 50 см и най-малко 30 см за организиране на външен дренаж. Общата дължина на гредите е 4,8 м + 0,5 м + 0,3 м=5,6 м.
Изчисляваме напречното сечение на дървения материал за производството на крака за греди, като се фокусираме върху стойностите, получени в резултат на изчисленията:
- ъгъл на наклон α=38°;
- стъпка на гредите A=0,8 m - стандарт за дължина на участъка 6-8 m;
- дължината на гредите е 5,6 m, докато работната му площ Lmaxще се приеме за 3,5 m;
За да изчислите сечението, при което гредите няма да провиснат при натоварвания, е необходимо да изберете максимално възможното работно сечение на гредите - разстоянието от подовата греда до затягането
- материал за греди - бор от първи клас с радиус на огъване Rогъване=140 kg/cm;
- прост скатен покрив с ондулиново покритие;
- общо натоварване на фермовата система Q=295,5 kg/m².
Принципът на изчисление ще бъде както следва.
- Определете натоварването на линеен метър от всеки крак на гредата по формулата → Qr=A ∙ Q=0,8 ∙ 295,5=236,4 kg/m.
За правилния избор на дървена секция първо трябва да определите натоварването на всеки крак на греда, което е равно на теглото на елементите, разположени над него
- Намерете дебелината и ширината на дъската. Тук се фокусираме върху дебелината на изолацията, която при конвенционалните покривни конструкции се поставя между гредите. Дебелината на избрания от нас топлоизолатор от минерална вата е 18 см, което означава, че ширината на дъската за гредите трябва да бъде най-малко тази стойност, тоест най-малко 20 см. След това, според таблицата на стандарта размери на дървен материал, ние избираме подходящата дебелина на дъската, съответстваща на този параметър. Вземаме най-често срещаната дебелина от 50 mm.
- Проверете дали избраната секция е правилна, като изпълните неравенството (3,125 ∙ Qr∙ (Lmax³)) / ( B ∙ H³) ≤ 1, където Qrе разпределеното натоварване в kg/m, Lmax е работната дължина на гредите в метри , B е дебелината и H е ширината на дъските в сантиметри. Заменяме цифровите стойности: (3,125 ∙ 236,4 ∙ (3,5³)) / (5 ∙ 20³)=0,79 ≤ 1, т.е. условието за якост за нашия пример е изпълнено, дори и с добър запас.Следователно сечението на дъската 50x200 mm за избраното разстояние между гредите от 0,8 m е избрано правилно.
Ако неравенството не е изпълнено, тогава можете:
- увеличете дебелината на дъската;
- намалете стъпката на гредите, въпреки че това не винаги е удобно;
- намалете работната площ на краката на гредите, ако конфигурацията на покрива позволява;
- правете скоби.
Видео: изчисляване на сечението и стъпката на гредите
Естествено, увеличаването на напречното сечение ще доведе до увеличаване на обема на дървения материал и увеличаване на цената на покрива, така че изграждането на подпори на покриви с големи разстояния понякога е много по-ефективно. Освен това можете да се възползвате от дървесината за греди по друг начин - да увеличите наклона на покрива и по този начин да намалите натоварването от сняг. Но всички методи за спестяване на покривни конструкции не трябва да противоречат на архитектурния стил на къщата.
Стелачите и подпорите придават на конструкцията на гредите допълнителна твърдост и стабилност, което е особено важно за покриви с голям размах
Таблица: сертификат за иглолистен дървен материал съгласно GOST 24454-80
| Дебелина на дъската, mm | Ширина на дъската, mm | ||||||||
| 16 | 75 | 100 | 125 | 150 | - | - | - | - | - |
| 19 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | - | - | - | - |
| 22 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | - | - |
| 25 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 32 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 40 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 44 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 50 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 60 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 75 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 100 | - | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 125 | - | - | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | - |
| 150 | - | - | - | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | - |
| 175 | - | - | - | - | 175 | 200 | 225 | 250 | - |
| 200 | - | - | - | - | - | 200 | 225 | 250 | - |
| 250 | - | - | - | - | - | - | - | 250 | - |
Има друга опростена версия за изчисляване на сечението на дъските за крака на гредите, като се използва ъгълът на наклон, произволна дебелина и радиус на огъване на дървото. В този случай ширината на дъската се изчислява по формулите:
- H ≥ 8,6 ∙ Lmax∙ √(Qr/ (B ∙ Rbend)) за α ≤ 30°;
- H ≥ 9,5 ∙ Lmax∙ √(Qr/ (B ∙ Rbend)) за α>30°.
Тук H - ширина на профила (cm), Lmax- максимална работна дължина на гредите (m), B - произволна дебелина на дъската (cm), Rbend- устойчивост на огъване на дърво (kg/cm), Qr - разпределено натоварване (kg/m).
Нека да разгледаме нашия пример отново. Тъй като имаме ъгъл на наклон, по-голям от 30°, използваме втората формула, където заместваме всички стойности: H ≥ 9,5 ∙ Lmax∙ √(Qr/ (B ∙ Rbend))=9,5 ∙ 3,5 ∙ √ (236,4 / (5 ∙ 140))=19,3 cm, т.е. H ≥ 19,3 cm. ширината според таблицата е 20 см. По наши данни дебелината на изолацията е 18 см, така че изчислената ширина на дъската за греди е достатъчна.
Видео: изчисляване на системата за греди
Изчисляване на подови греди и мауерлат
След като се справихме с гредите, нека обърнем внимание на мауерлата и подовите греди, чиято цел е да разпределят равномерно натоварването от покрива към носещите конструкции на сградата.
Mauerlat е основният елемент на покрива, който е подложен на натиск от цялата конструкция на фермата, поради което трябва да издържи внушително тегло и да го разпредели равномерно по стените на сградата
Няма специални изисквания за размерите на гредите на Mauerlat и подовите греди, така че можете да използвате следната таблица за изчисления, като преизчислите пълното натоварване на конкретна сграда.
Таблица: напречно сечение на греда за подреждане на подови греди и Mauerlat
| Стъпка на монтаж на греда, m | Разрез на гредите за мауерлат и подови греди в зависимост от дължината на обхвата и стъпката на монтаж на гредата при пълно натоварване от 400 kg/m² | |||||||||
| 2.0 | 2.5 | 3.0 | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.5 | 6.0 | 6.5 | 7.0 | |
| 0,6 | 75x100 | 75X150 | 75X200 | 100X200 | 100X200 | 125x200 | 150x200 | 150X225 | 150x250 | 150x300 |
| 1.0 | 75X150 | 100x150 | 100X175 | 125x200 | 150x200 | 150X225 | 150x250 | 175x250 | 200x250 | 200X275 |
В нашия пример общото натоварване на Mauerlat е 334 kg / m², така че ще приведем данните от таблицата в съответствие с нашите показатели: 334 / 400=0,835.
Умножаваме този коефициент отделно по дебелината и ширината на избраните дъски, като за основа вземаме табличната стойност 150X300, близка до дължината на нашия участък: 0,835 ∙ 150=125,25 и 0,835 x 300=250,5.В резултат на това получаваме необходимия дървен материал за Mauerlat със сечение 125X250 mm (размерите могат да бъдат леко закръглени надолу, като се има предвид десет процента граница на безопасност). Подовите греди с определена стъпка на монтаж се изчисляват по същия начин.
Ако гредите на пода са монтирани стабилно и имат опори, тогава гредите могат да бъдат монтирани върху тях, но във всеки случай първо трябва да изчислите колко могат да издържат теглото на целия покрив
Видео: изчисляване на греди за огъване
Изчисляване на стъпката и броя на гредите
Разстоянието между съседни греди се нарича стъпка. Това е много важен показател, от който зависи цялата покривна работа - полагане на изолационни материали, пълнене на летвите, фиксиране на покрива. В допълнение, прецизно изчислената стъпка на гредите допринася за спестяване на конструкцията на покрива и безопасност при по-нататъшната му поддръжка, да не говорим за структурна здравина и издръжливост.
Колкото по-точно е определена стъпката на гредите, толкова по-надеждна ще бъде покривната рамка
Лесно е да се изчисли стъпката на гредите. В интернет има много калкулатори, които могат да улеснят задачата и да изчислят рамката на фермата. Но ще се опитаме да го направим ръчно, поне за да имаме елементарна представа за фермовата система и какво се случва с нея по време на работа.
Видео: каква трябва да бъде стъпката на гредите
Разположението на краката на гредите зависи от много параметри, като например:
- конфигурация на покрива - прост едноскатен или сложен многоскатен;
- ъгъл на наклон;
- общо зареждания;
- вид изолация;
- структура на фермовата система - слоести греди, висящи или комбинирани;
- вид сандък - плътен или рядък;
- секция от дъски за греди и летви.
Греди има в почти всяка сграда, дори и да е класическа пергола, където те изпълняват в по-голяма степен естетическа мисия, поради което стъпката им се избира произволно.
Дори най-простите сгради имат греди, но те се използват главно за декоративни цели, така че стъпката на гредите се избира произволно, като се вземе предвид стилът на сградата
Жилищните сгради, чиито покриви могат да издържат големи натоварвания, са друг въпрос. Тук трябва да подходите конструктивно към изчислението, като вземете предвид всички показатели, влияещи върху силата:
- броят на гредите се изчислява по формулата дължина на стената / предварителна стъпка на гредите + 1, дробното число се закръгля нагоре;
- последната стъпка се определя чрез разделяне на дължината на стената на броя на гредите.
Вземаме за основа препоръчителното оптимално разстояние между гредите от 1 м. Тогава за стени с дължина 7 м ще ви трябват 8 чифта греди: 7 / 1 + 1=8, които ще бъдат монтирани на стъпки от 7 / 8=0,875 m.
Разбира се, можете да увеличите стъпката на гредите и да спестите материали, като инсталирате по-малко от тях и подсилите конструкцията с щайга. Но тук е необходимо да се вземат предвид регионалните климатични натоварвания, както и теглото на покриващата настилка - в райони с чести поривисти ветрове и обилен сняг, стъпката на гредите трябва да бъде намалена до 0,6-0,8 м. Това важи и за тежки покрития като глинени плочки. Освен това в заснежени зони от страната на вятъра е допустимо да се монтират единични греди, но от подветрения ръб, където се образува снежна торба, се препоръчва да се монтират сдвоени конструкции или да се запълни непрекъсната щайга.
Правилното снаждане на гредите по ширина (армировка) гарантира безопасността на фермовата система при различни работни условия
Видео: укрепване на греди
Но при наклон над 45 ° разстоянието между гредите може да се увеличи до 1,5 м, тъй като снежните отлагания не се страхуват от стръмни склонове, снегът под собственото си тегло излиза от покрива.Ето защо, когато изчислявате сами системата за ферми, трябва да работите с карти на вятъра и снега, а не да разчитате само на собственото си мнение.
В снежни райони с умерени ветрове е желателно да се правят стръмни склонове, като по този начин се намалява натоварването от сняг върху покрива поради спонтанно валцуване на сняг
До голяма степен качеството на дървения материал, устойчивостта му на огъване и избраното сечение влияят върху стъпката на гредите. Най-често за изграждането на носещата система се използва иглолистна дървесина, чиито свойства и характеристики са предписани в нормативните документи. За рамка, изработена от други дървесни видове, ще трябва да приложите коефициента на преобразуване, посочен в таблица 9 от книгата на А. А. Савелиев „Покривни конструкции. Рафтови системи" (2009). Що се отнася до пропорционалността на стъпката на гредите и секцията, колкото по-дълги са краката на гредите, толкова по-голямо трябва да бъде сечението на дъските или трупите и стъпката трябва да бъде по-малка.
Разстоянието между гредите също зависи от избора на покривно покритие, вида на летвата под него, размера на изолацията, разстоянието между гредите и гредите, както и натоварванията върху гредите. Необходимо е да се вземат предвид всички нюанси и да се отдели повече време за изчисленията, така че по-нататъшната работа по монтажа на покрива да върви гладко.
Използване на системи за автоматично изчисляване на покрива
Изчисленията на фермовата система на пръв поглед изглеждат объркващи и трудни с много неразбираеми термини. Но ако се задълбочите внимателно и си спомните училищния курс по математика, тогава всички формули са напълно разбираеми дори за човек без специализирано образование. Много обаче предпочитат прости онлайн програми, където трябва само да въведете данни във формуляр и да получите резултата.
Видео: изчисляване на покрива с безплатен калкулатор
За по-задълбочени изчисления има специален софтуер, сред който AutoCAD, SCAD, 3D Max и безплатният софтуер Arkon заслужават внимание.
Видео: изчисляване на мансарден покрив в програмата SCAD - избор на секции от елементи
Ролята на фермовата конструкция е да удържа тежестта на всички товари, да ги разпределя равномерно и да ги пренася върху стените и основата. Следователно надеждността, безопасността, дълголетието и привлекателността на цялата конструкция зависят от внимателния подход към изчислението. Само като разберете подробностите за подреждането на рамката на фермата, можете сами да се справите с изчисленията или поне да проверите почтеността на вашите изпълнители и дизайнери, за да не плащате повече от невежество. Успех.