Избирайки тази или онази форма на покрив за бъдещата къща, собственикът всъщност определя вида на нейната система от ферми. Ефективното функциониране на цялата покривна конструкция зависи от правилния избор, компетентното изчисление и монтаж, и в резултат на това дълголетието на къщата и комфорта на нейните обитатели.
Концепция на мансарден покрив
Къщите с мансарден покрив (мансарда) се различават от другите видове жилищни сгради, въпреки че често се бъркат с двуетажни или тавански сгради.
Мансардните покриви са много различни по дизайн от конвенционалните покриви
Таванското помещение, подобно на пълноправен етаж, е жилищна надстройка. Включен е в акта за регистрация на къщата и има комуникации - парно, ВиК, осветление. Основната разлика е в дизайнерските характеристики на структурата:
- под - слой с еднакви стени по целия периметър, върху който лежат гредите;
- мансарда - подпокривно пространство, чиято височина варира под склоновете.
Така мансардният покрив е стените на горния етаж и в същото време покрива на къщата, който се вижда ясно отвън на сградата.
Къща с мансарден покрив изглежда интересна и стилна, а пълноценна многоетажна частна къща изглежда респектираща и прилича повече на градски обекти
Височината на тавана се регулира от стандарти - най-малко 1,5 м - което го отличава от таванския покрив. В действителност височината на таванското пространство се избира от предприемача, като се има предвид:
- здравина на основи и стени;
- натоварвания от вятър и сняг на покрива;
- таванско предназначение;
- архитектурен стил на къщата;
- комфорт в таванската стая.
Всички тези нюанси се обсъждат на етапа на проектиране на къщата и в зависимост от резултата се избира системата за покривни ферми.
Видео: фермови системи, какво определя цената и сложността на изработката
Разновидности на рафтови системи за мансарден покрив
Днес мансардните покриви се представят в различни формати и съответно имат различен дизайн на фермовата система.
Модерните строителни технологии ви позволяват да оборудвате таванско помещение под всеки покрив, но трябва да разберете, че ефективността на използването на покривното пространство ще бъде различна
Разграничават се следните видове мансардни покривни системи:
- Навесните мансардни покриви са прости конструкции, които най-често се издигат на малки къщи, тъй като подреждането на голям наклон ще изисква укрепване на рамката на фермата и увеличаване на разходите за покривни материали.
Мансардата в къща с навесен покрив трябва да бъде планирана предварително, така че на етапа на строителство да повдигнете долната точка на наклона най-малко 1 m над тавана
- Gable - най-популярните сред всички видове, тъй като са икономични и лесни за монтаж. Носещата рамка се състои от прави успоредни греди, свързващи стените и билото. Техният наклон обаче ограничава използваемата площ на тавана, което в някои случаи затруднява използването му. Въпреки че наскоро дизайнерите използват асиметрията на двускатните покриви, което частично решава проблема.
Покривите, състоящи се от два наклона с триъгълни фронтони, са най-популярният вариант за всички видове сгради с и без тавани
- Скатни покриви - вид фронтонни системи с различни наклони на склонове, благодарение на които можете да създадете просторна и удобна зона под покрива. Основата е съставена от греди, разделени на няколко части, които, когато са свързани, образуват вдлъбната или изпъкнала начупена линия, която се използва от дизайнерите за стилизиране на екстериора. Счупените тавани имат най-голяма височина, а стаите без наклонени стени не се различават от обикновените стаи.
Счупената конструкция е най-ефективна и проста, именно тези покриви първоначално са били наричани мансарди
- Хип, полу-хълм и сводести - един вид мансардни покриви с голям брой наклонени прекъсвания, което ви позволява да създавате просторни стаи с приемливо високи тавани.Такива конструкции изглеждат необичайни и много привлекателни, но имат сложна система от греди, чието изграждане ще изисква опит, знания и големи финансови разходи.
Мансарден бедрен покрив със сложна конфигурация изисква точни изчисления на всички натоварвания върху основата и стените на сградата
- Тавански мансарди - имат 4 или повече еднакви наклона и са подходящи за къщи с квадратна форма. Под такива конструкции е лесно да се оборудва хол, в който най-голямата височина ще падне в средата, а крайното пространство ще бъде ограничено при използване поради ниски тавани.
Шатерните мансардни покриви придават на сградите изключителна привлекателност
- Многоскатни и комбинирани конструкции - обикновено такива покриви се издигат на къщи със сложна архитектура. Те имат няколко фронтона, са изненадващо красиви, дренират добре валежите и се отличават с отлична устойчивост на механични натоварвания.Многоскатната рафтова система е много особена. Може да бъде направен както от висящи, така и от слоести греди (ако има капитална вътрешна преграда). В допълнение, той се състои от няколко отдела, благодарение на които къщата изглежда необичайна и представителна. В повечето случаи под такива покриви са оборудвани няколко тавански помещения, където размерът на всеки зависи от конкретния отдел на гредите.
Сложните многоскатни покриви приличат на цвете оригами, поради което архитектите обичат да използват тези конструкции, въпреки че са много по-трудни за производство и поддръжка от други видове
Основната трудност при избора на таванско помещение е разнообразието от геометрични форми и възможности за разположение.
Начупени и триъгълни, заемащи цялата площ на къщата или само част от нея, обърнати към двете страни или една, симетрични и асиметрични мансарди се различават по разположението си спрямо външните стени на сградата, което пряко засяга сложността на системата за ферми, нейното производство и монтаж.Те могат да бъдат тип коридор, секционни или смесени, разположени както вътре, така и извън стените с малко разширение на долния етаж или значителни, изискващи оформяне на допълнителни опори под формата на стени, закачалки, колони.
Всяко таванско помещение изглежда естетически приятно и завършва сградата
Както и да е, създаването на мансарди се свежда до три вида:
- отделно ниво на едно ниво;
- конструкция на две нива, която се получава чрез използване на опори с различна височина;
- система на две нива с оформяне на полуетаж.
Таванско помещение на две нива с мецанин ви позволява да използвате по-рационално подпокривното пространство, което е особено вярно за ограничени пространства
Видео: счупена система от греди за мансарден покрив
Характеристики на системата за тавански ферми
Носещата рамка е основата, от която зависи надеждността на мансардния покрив. Състои се от:
- Мауерлат - греда, която служи като опора за краката на гредите и пренася натоварването на покрива върху стените;
- вертикални публикации;
- пуфове;
- висящи и слоести греди;
В зависимост от размера на къщата и формата на покрива се избира висяща или слоеста фермена конструкция
- странични и скейт писти;
- headstock - свързва висящи греди и пуфове, като по този начин увеличава твърдостта на конструкцията;
- брекети и контракции.
Здравството на фермовата рамка зависи от правилния дизайн, качествените материали, прецизно изчислените технически параметри и надеждността на свързването на покривните елементи с помощта на винтове, заваряване, болтове и метода на шипове.За създаване на носеща система се използват висящи, слоести или смесени греди, което по определен начин влияе върху капацитета на тавана:
- Висящи греди. Те лежат на външните стени и са свързани помежду си на билото. Гредите от този дизайн не се нуждаят от Mauerlat - за хоризонтално подравняване на стените е достатъчно да поставите дъска върху покривния материал. Това осигурява значителни икономии на дървен материал. Освен това не е необходимо да се подреждат междинни опори с разстояние до 6 м, което ви позволява да получите безплатно пространство в студиото. Дистанционното натоварване се неутрализира от вдлъбнатини, поставени в самата основа или по-високо (повдигнати). Повдигането на пуфа трябва да отговаря на строителните норми, тъй като здравината на конструкцията зависи от това. За по-големи разстояния рамката е подсилена с опори, напречни греди и подпори.
Ако в сградата няма основни вътрешни стени, се използват окачени фермови системи
- Наклонени греди. Това е по-надежден дизайн, използван главно за сгради с голям обхват. Гредите лежат върху билото (отгоре), страничните стъпала, а също и върху стените. Подсилени с пуфове и подпори. Но с този дизайн на основата на фермата таванското пространство е ограничено от размера и местоположението на стелажите - в центъра, симетрично по ръбовете или с изместване на една страна. Въпреки че стелажите позволяват, ако желаете, стилно да зонирате стаята.
Конструкцията на слоеве е по-изгодна и не толкова тежка, колкото при висящите греди, така че са необходими по-малко материали за нейното подреждане
- Смесени греди. По правило те се използват в счупени конструкции. Долната част е монтирана съгласно схемата на слоести греди и е увенчана с триъгълник от висящи крака на греди, където пуфът едновременно служи като греда на таванския под.
Смесената фермова рамкова конструкция се използва главно при изграждането на счупени мансардни покриви
Разликите между системата за тавански греди са:
- Повишена сложност на дизайна, което води до неговата висока цена.
- Покривни прозорци, които могат да бъдат с най-странния дизайн, дори под формата на врати с прибиращ се балкон.
Важен компонент в подреждането на тавана е създаването на добро осветление за допълнително жилищно пространство с помощта на различни покривни прозорци
- Използване на леки, но издръжливи материали за вътрешни облицовки, прегради и довършителни работи.
- Строги изисквания за подреждането на системата, отразени в SNiP 2.08.01-89с допълнения, стандарти 23-05-95, правилник 17.13330.2011 и др., регулиращи стъпката на гредите и летвите, дебелината на изолацията за минимизиране на топлинните загуби, напречното сечение на дървения материал, дължината на краката на гредите, класа на огнеустойчивост, вентилация и други показатели.
Намесата в дизайна на носещата рамка и всякакви промени в името на личните предпочитания и дизайнерска фантазия изискват задълбочено изчисление.
Изчисляване на носещата конструкция за мансарден покрив
Можете да изчислите основата на гредите на таванска къща ръчно или с помощта на програмите Autocad и Excel, ArchiCad и SolidWorks, където веднага можете да разберете предстоящите разходи за подреждане на избраната конструкция.
Видео: дизайн на фермена рамка в SolidWorks и ArchiCad
Ще разгледаме как сами да изчислим системата за греди, което ще позволи на всеки разработчик, който има елементарни понятия за процеса на изчисление, да контролира напредъка на проектирането и строителството.Ще направим изчислението по опростен метод, за да не засягаме аеродинамиката и здравината на материалите.
Начертайте скица на къщата на хартия и покажете върху нея параметрите, необходими за изчислението:
- ширина на гредата 6600 mm;
- дължина на къщата 8800 mm;
- височина на кутията 3000mm;
- разстояние от долния етаж до билото на билото 3514 mm:
- наклон на склона - долен ъгъл 47° и ъгъл при точката на прекъсване 32°;
- планирана таванска височина 2200 мм;
- удължение на гредата 450 mm;
- да вземем стъпката на гредите равна на 800 mm, която, ако е необходимо, ще бъде коригирана по-късно.
Скицата на къща не е красива снимка или снимка, а пълна работна документация, без която не е възможно строителство
Къщата се строи в Казан (частен сектор в града). Взехме произволно всички първоначални данни, за да покажем процедурата на изчисление с пример.
Първоначално трябва да изчислите всички натоварвания, упражнявани върху покрива, които са:
- променливи - вятър, сняг и поддръжка на покрива;
- константа - теглото на покривния пълнеж (пай) и оборудването, планирано за монтаж;
- фатални - земетресения, наводнения и т.н., които са редки, така че няма смисъл да ги изчисляваме, просто добавете 5-10% към общите натоварвания.
Извършваме изчислението, ръководейки се от колекция от правила с номера 17.13330.2011 и 20.13330.2011 с вградени регионални карти на разпределение на натоварването, както и стандарти 2.01.07-85.
Натоварване от вятър
Изчисляваме налягането на вятъра с помощта на картата, съответните таблици, а също и по формулата Wm=Wo x k x c, където:
- Wm - желана стойност на налягането на вятъра на определена височина (Z) от земната повърхност;
- Wo - стандартна сила на вятъра, определена от картата или съгласно SNiP 2.01.07-85;
При изграждането на таванско помещение е необходимо да се вземат предвид натоварванията от вятър, които носещата конструкция ще трябва да издържи
- c - аеродинамичен индекс, който варира от -1,8 (когато вятърът събаря покрива на къщата) до +0,8 (вятърът, напротив, притиска покрива);
- k - индикатор за колебанията на силата на вятъра в зависимост от височината на сградата (Z) и местната топография.
Таблица: индикатор k според SNiP 2.01.07-85 за различни видове терени
| Височина на сградата Z, m | К фактор за изгледи на терена | ||
| 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 . | |||
Тъй като силата на вятъра понякога достига впечатляваща стойност, при издигането на покрив, особено мансарден, трябва да се обърне нужното внимание на надеждното закрепване на гредите към основата.
Заместете данните във формулата Wm=Wo x k x c, като се има предвид, че Казан принадлежи към I регион (на картата ), височина на сградата 6514 мм, строителството се извършва в рамките на града, но в частния сектор без наличието на високи сгради в близост. И така, 24 x 0,65 x 0,8 (ако наклонът на склоновете е ≥ 30 °, тогава вятърът натиска покрива, тогава според стандартите 2.01.07-85, точка 6.6 се взема предвид най-високият аеродинамичен индекс ) ≈ 13 kg / m².
На покривите на частни сгради има малко антенно-мачтово оборудване, а съвременните покривни материали са силно устойчиви на топлина и замръзване, поради което по правило не се изчисляват климатичните и ледените натоварвания за тях.
Натоварване от сняг
На картата за разпределение на снежното натоварване намерете стойността за Казан (240 kg/m²) и я заменете във формулата за изчисление S=µ x Sg, където:
- S - желан товар;
- µ - корекция в зависимост от наклона на покрива;
- Sg - Нормативно снежно натоварване, определено от картата.
В различните региони теглото на снежната покривка на квадратен метър покрив може да варира значително, така че трябва да използвате карти на снежното натоварване, когато изчислявате
Тук има малък нюанс - ако е невъзможно да се измери наклонът на склоновете (например къщата се строи от нулата и все още няма носеща рамка), тогава ъглите трябва се определя от таблицата въз основа на ширината на разстоянието (L) и планираната височина на сградата от припокриването до билото (H).
Съгласно основите на тригонометрията, тангенсът на ъгъла на наклона (tg α) се изчислява като съотношението на височината към половината от разстоянието или към пълната дължина за навесен покрив
Таблица: съотношението на размера на къщата и наклона на склоновете
| Определяне на наклона на покрива | |
| H стойност:½ L (tg α) | Ъгъл α° |
| 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 |
Да преминем към нашите параметри: 3514 : ½ 6600=1,06, което означава, че долният ъгъл на наклона ще бъде приблизително 47 °, и (3514 - 2200) : ½ 4050=0,649, т.е. стойността на горния ъгълът на наклона ще бъде приблизително 32°.
Стойността на корекцията зависи от наклона на покрива:
- ако ъгълът на наклона (α) ≤ 30°, тогава µ=1;
- ако ъгълът α ≥ 60°, тогава µ=0 - натоварването от сняг не се изчислява, тъй като снегът не се задържа на стръмни склонове;
- ако 30°<α<60°, то µ высчитывают по формуле → µ=0,033 х (60 - α).
Следователно коефициентът за корекция за наклона на склоновете от 47 ° се изчислява по формулата 0,033 x (60-47)=0,429. Така натоварването от сняг е 0,429 x 240 ≈ 103 kg/m².
Натоварване на покрива
Мансардната структура има типична покривна торта:
- финишно палто;
- подложен килим (допълнителна хидроизолация) и непрекъсната настилка за някои покривни материали;
- щайга стъпка по стъпка;
- контрарешетка, пълнена върху хидроизолация;
- хидроизолационен материал;
- изолация;
- парна бариера;
- броячи, които поддържат изолация и пароизолация, създавайки вентилационни продукти;
- тапицерски материали.
Качествено изработените и правилно монтирани покривни материали предпазват покрива от протичане и удължават експлоатационния му живот
Неговите слоеве по един или друг начин оказват натиск върху носещата рамка. Обикновено при опростено изчисление се вземат предвид всички слоеве на покривния пълнеж, което води до укрепване на носещата конструкция, но и до нейното оскъпяване. Въпреки това, всички слоеве упражняват натиск само когато таванът е поставен с декоративни открити греди и всички покривни материали са положени върху тях.
Един от начините за подреждане на таванското помещение е дървените елементи на фермовата система да останат отворени и да служат като интериорна декорация
При стандартен покривен пай, изолацията, пароизолацията, задържащите греди и обшивката не могат да бъдат взети предвид при изчисляването на натоварването на покрива, тъй като те се поставят между и под гредите. Въпреки това, за да се изчисли Mauerlat, те също трябва да бъдат взети под внимание. Това разделение е подходящо за изчисляване на големи покриви, където разликата в цената ще бъде значителна.
След като сте решили предварително покриващия материал, е лесно да изчислите теглото на покрива, като се съсредоточите върху техническите параметри, декларирани от доставчиците.
Таблица: средно тегло на покривните материали:
| 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 | 25-45 |
| 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 |
| Дървен сандък | 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 |
Да се върнем към примера и да изчислим натоварването от покрива, като имаме предвид, че ще покрием покрива с метални керемиди и ще оставим гредите отворени. Теглото на слоевете на покривния пай без изолация=5 (метална керемида) + 5 (полимерно-битумна изолация) +12 (обшивка) + 12 (гипсокартон) + 0,3 + 0,3 (хидро- и пароизолационни филми) ≈ 35 kg / м².
За изчисляване на дебелината на изолацията има формула T=R × λ, където:
- Т - дебелина на топлоизолационния материал;
- R - термично съпротивление, нормализирано за определен регион съгласно картата в SNiP II-3-79;
За самостоятелно изчисляване на топлоизолацията е необходимо да се вземе предвид стойността на топлопроводимостта за определен регион
- λ - индекс на топлопроводимост, който за частно ниско строителство не трябва да надвишава 0,04 W/m×°C).
Като нагревател избираме плочите Isover "Скатен покрив" . Тогава T \u003d R × λ \u003d 4,95 x 0,04 \u003d 0,198 м. Умножавайки дебелината по плътността на материала, посочена в техническите спецификации, получаваме неговото специфично тегло → 0,198 m x 15 kg / m³ ≈ 3 kg / m². Следователно общо натоварване на покрива=35 + 3=38 kg/m².
Сума на всички натоварвания → вятър + сняг + покрив=13 + 103 + 38=154 kg/m² +10% граница на безопасност ≈ 170 kg/m².
Общото натоварване на покрива трябва да бъде поне 200 kg/m².
В нашия пример общото натоварване е по-малко. В тази ситуация за по-нататъшни изчисления трябва да се вземе като основа минималната допустима стойност, тоест 200 kg / m².
За да се определи натискът върху Mauerlat, е необходимо да се добави теглото на гредите (≈ 20 kg/m²) към общите натоварвания, които ще бъдат 220 kg/m².
Изчисляване на сечението на дървения материал и дължината на гредите
След определяне на общото натоварване, ние избираме необходимия участък от дърво, за който първата стъпка е да изчислим дължината на краката на гредите. Да отидем на скицата. Гредите на скатен покрив се състоят от две части - преди и след счупването. Ние изчисляваме двете части поотделно, като използваме Питагоровата теорема и в двата случая:
- Дължина на долната греда - c=√(a² + b²)=√((6600-4050) : 2)² + 2200²=2543 mm.
- Дължината на горната греда - c \u003d √ (a² + b²) \u003d √ (4050: 2)² + (3514 - 2200)² \u003d 2414 mm.
Дължината на слоестите и висящите греди на счупена конструкция се изчислява отделно с помощта на Питагоровата теорема
- Общата дължина е 2543 + 2414=4957mm или 5m.
- Коригираме общото изчислено натоварване за стъпката на гредите, която задаваме 0,8 x 200=160 kg / m² - в бъдеще тази стойност ще е необходима за изчисляване на ширината на дъските и проверка на правилността на избраното сечение.
- Намерете натоварването на метър от крака на гредата 200/5=40 kg/rm. м.
Всеки крак на гредата се влияе само от товара точно над него
- След това избираме дебелината на дъската според таблицата, която в нашия случай ще бъде равна на 40 мм.
Таблица: връзка между натоварването и дебелината на гредата
| Натоварване на гредата, kg/r.m. м | Дебелина на дъската (греда), mm |
| до 75 | 40 |
| 100 | 50 |
| 125 | 60 |
| 150 | 80 |
| 175 | 100 |
| Забележка:когато избирате товар, закръглете стойността нагоре. | |
След изчисления избираме ширината на дъската според спецификацията на произведения дървен материал, фокусирайки се върху долната плоча.
Таблица: иглолистен дървен материал (раздел 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 | - |
Както можете да видите, за дъска с дебелина 40 мм има голям избор. За да не плащате прекалено много, но в същото време да осигурите достатъчна здравина на гредите, има формули, в които с известна дебелина на гредата трябва да замените на свой ред съответната ширина на дъската, започвайки от по-малка стойност:
- α<30° - H ≥ 8,6 х Lmaxx √Qr: (B x Rbend);
- α>30° - H ≥ 9,5 x Lmaxx √Qr: (B x Rизлязъл).
В същото време:
- Н - необходимата ширина на борда, см;
- B - дебелина на дъската, изчислена по-горе, cm;
- Rbend - коефициент на огъване (kgf/cm²) - се определя от стандарти II-25-80 и възлиза на 140 kgf/cm² за клас I мека дървесина, за клас II - 130 kgf/cm² и за степен III - 85 kgf/cm²;
- Lmax - най-голямата работна дължина на гредата (m) - разстоянието от долния ръб на крака на гредата до горната част (напречна греда);
Максимална работна дължина на гредата - разстоянието от долната част до горната част
-
Qr- разпределено (стъпково коригирано) натоварване, kg/m²;
-
α - ъгъл на наклон.
Видео: какво да имате предвид при избора на дървен материал
Извършваме изчислението и теста за якост:
- Определете ширината на долните греди. Тъй като долният ъгъл на наклона е 47°, ще използваме втората формула, замествайки табличните и изчислените параметри в нея → H ≥ 9,5 x Lmaxx √Qr: (B x Rbend)=9,5 x 2,543 x √160: (4 x 140)=12,8 cm, т.е. H ≥ 12,8 cm=15 cm (най-близката по-висока стойност в таблицата).
- Проверка на правилността на изчисленията, за които трябва да се спазва неравенството ((3,125 x Qr x Lmax³) : (B x H³)) ≤ 1=((3,125 x 160 x 2,543³) : (4 x 15³)) ≤ 1 \u003d 0,61 ≤ 1, т.е. неравенството се запазва и сечението 40x150 mm за долните греди е избрано правилно.
- По същия начин определяме ширината на горните греди, като използваме същата формула, тъй като ъгълът на счупване е 32 ° → 9,5 x 2,414 x √160: (4 x 140) ≥ 12,15 cm=12,5 cm ( най-близкото ценности).
- Проверете чрез заместване на резултата → ((3,125 x 160 x 2,414³) : (4 x 12,5³)) ≤ 1=0,9 ≤ 1.
- За да обобщим - за долните греди с добра граница на безопасност е подходяща дъска от 40x150 mm, а за горните с малка граница от 40x125 mm.
Основното правило за конструиране е да се правят всички закръгляния във всички изчисления. Същото важи и за табличните и нормативните стойности.
Изчисление на Мауерлат
Няма изисквания за напречното сечение на гредите за подове и Mauerlat в стандартите, така че трябва да се ръководите от таблицата, коригирайки нейните стойности за проектното натоварване.
Таблица: съотношение на дебелината и дължината на гредата за Mauerlat и тавани
| 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 | 75х100 | 75x150 | 75х200 | 100х200 | 100х200 | 125x200 | 150x200 | 150х225 | 150x250 | 150x300 |
| 1.0 | 75x150 | 100х150 | 100х175 | 125x200 | 150x200 | 150х225 | 150x250 | 175х250 | 200х250 | 200х275 |
Натоварването на Mauerlat според нашите изчислени стойности е 220 kg / m², следователно 220/400=0,55. Този индекс се умножава по таблична стойност, близка до стъпката на гредите и дължината на нашия участък - 150x250 mm - 0,55 x 150 и 0,55 x 250=82,5x137,5=100x150 mm.
Видео: избор на дърво, как да спечелим на напречното сечение
Изчисляване на стъпка и брой крака на гредите
Стъпката на гредите трябва да се изчисли, а не да се взема на случаен принцип, тъй като този показател влияе върху структурата на покривния пай, допринася за спестяванията по време на строителството, а също така гарантира издръжливостта и надеждността на цялата покривна система:
- Изчислете броя на краката на гредите → дължината на стената: препоръчителна стъпка +1=8,8 / 0,8 + 1=12 броя от едната страна
- Изчислете стъпката → дължината на къщата: брой на гредите=8,8/12=0,73 ≈ 0,8 m.
Видео: стъпка на гредите за различни покриви
Обобщаване на изчисленията - за изграждането на носеща рамка за счупен мансарден покрив, според нашия пример, ще ви трябва:
- 62 линия m дъска Ø40X150 mm (24 долни греди с дължина 2543 mm);
- 60 rm. m дъска Ø40X125 mm (24 горни греди с дължина 2414 mm);
- 29 rm. m дървен материал Ø100X150 mm за Mauerlat, положен по периметъра;
- 80 rm. m дървен материал Ø100X150 mm за подови греди, монтирани на стъпки от 0,8 m - при изчисляване вземете предвид, че междуетажният таван трябва да издържа на натоварване до 400 kg / m², като вземете предвид теглото на самите греди, освен това се опитайте да полагайте гредите рационално - колкото по-къси са, толкова по-малко сечение е необходимо;
- 27 rm. m дървен материал Ø100X150 mm за вертикални стелажи;
- 49 rm. m дървен материал Ø100X150 mm за гредите на горния етаж - допустимо натоварване за горния (тавански) етаж - 200 kg / m²
За всеки артикул добавете 5-10%, които ще бъдат използвани за оборудване на пуфове, придружители, удължаване на гредите, ако е необходимо, или за замяна на дефектно дърво.
Изчисляването на системата за ферми на мансарден покрив е просто, просто обемно, но е желателно да се разбере, особено след като е представено последователно и възможно най-пълно.
Видео: опростена версия на изчислението на системата за ферми
Монтаж на счупена фермова система
Монтажът на носещата конструкция започва с подготовката за монтаж на покрива, която включва следните работи:
- закупуване на дървен материал според изчисленията, тяхното сортиране и третиране с антисептици;
- проверка наличността и изправността на всички работни инструменти;
- почистване на работната зона от излишни отпадъци;
- монтаж на скелета, мостове и стълби;
- проверка на геометрията на основата чрез измерване на кутията по диагонал (отклонението е не повече от 20 mm), както и височината на стените по целия периметър на къщата спрямо земята;
- подготовка на греди, напречни греди, подпори и шаблон за създаване на покривни ферми.
Видео: монтаж на двускатна покривна система, част 1
Инсталацията се извършва в следния ред:
- Инсталиране на Mauerlat. За да се увеличи твърдостта на конструкцията, професионалистите съветват да се оборудва армо-колан под Mauerlat, в който се изсипват анкери или шпилки на стъпки от не повече от 2 м. Полагат се два слоя покривен филц или покривен материал, които ще служат като хидроизолация, защита на Mauerlat от намокряне и гниене. Върху покрива се полага греда и се фиксира с анкери, шпилки или скоби (за тухлени или блокови стени). В дървени или рамкови сгради последната корона или лъч служи като Mauerlat.
Дълготрайността и експлоатационната ефективност на всеки покрив зависи до голяма степен от качеството на монтажа и здравината на закрепването на Mauerlat
- Монтаж на подови греди. Те се полагат върху горната част на Mauerlat или в предварително подредени стенни джобове със стъпка, избрана за гредите. При голяма стъпка на гредите подовите греди могат да се монтират по-често (оптимално на всеки 60 см, за да се постави по-късно изолация от плочки без подрязване), въпреки че това ще доведе до увеличаване на дървения материал.
Преди да направите дървен под, трябва да направите пълно изчисление на очакваните натоварвания, да закупите необходимите материали и инструменти
- Монтаж на гредовата рамка. Вертикалните стелажи са монтирани върху положените греди на пода, оформяйки таванско помещение. Върху тях се полагат тавански подови греди и стелажите са свързани с надлъжни пътеки. В центъра на стелажите се монтират опори и се полага хребет. За подравняване използвайте ниво или ярък шнур, опънат между крайните стълбове.
- Монтаж на греди. Започнете с инсталирането на слоести греди. На първо място, според прогнозните размери, се прави шаблон от отхвърлена дъска. Нанесете го върху Mauerlat и бягането, маркирайте формата на рана и я изрежете. Според готовия шаблон се правят всички долни двойки ферми. Те се изравняват и при необходимост се укрепват с подпори. По същия начин се прави шаблон за горните греди, като се нанася върху гредите и се изрязват краищата според измерванията.Висящите греди се закрепват заедно върху греда на билото от край до край или се припокриват с метални плочи, дървени облицовки, болтове и др.
Рамката на бъдещото таванско помещение може да бъде изработена и монтирана самостоятелно, като се спазват технологичните характеристики на покриви с различни конфигурации
Видео: Монтаж на двускатна система за мансарден покрив, част 2
Инсталиране на основните компоненти
Основните възли на таванската конструкция са:
- гребен възел;
- възел "рейка-подпора-греда" ;
- възел "греда-стойка-подпори" ;
- и други, в зависимост от вида на избраната структура и наличието на напречни греди, пуфове и др.
Монтажът на покривни възли, методите на закрепване, възможността за хоризонтално изместване и т.н. е отделна голяма тема, затова в рамките на тази статия ще разгледаме формирането на някои като пример.
възел за езда
За да се осигури по-голяма здравина на конструкцията, особено при малък наклон на склоновете, се монтира здрава била, така че да може да поеме част от натоварванията, упражнявани върху гредите. След това продължете както следва:
- С помощта на жлеб, прорез или твърдо защипване гредите се съединяват към билото.
- Свързват се помежду си с поцинковани облицовки, пуфове, стоманени ъгли.
Гредите се закрепват към гредата на билото чрез съединяване на гредите от край до край, отрязване на горните ръбове под необходимия ъгъл, закрепване към една греда или припокриване
Закрепване на гредите към Mauerlat
За да бъде надеждно закрепването на гредите към носещата основа (мауерлат, подови греди или към стената), е необходимо да се вземат предвид статични и динамични натоварвания, както и коефициентът на линейно разширение.Преди това гредите бяха закрепени чрез рязане, което образуваше силен възел, но увеличи консумацията на дървесина. Изрезките все още се използват днес върху дървени конструкции с голямо сечение.
Но по-често, за да не се отслаби конструкцията, гредите се фиксират към опората чрез измиване или „трън-жлеб“, ивици на упорна греда или рязане на жлебове в Mauerlat. Като крепежни елементи се използват поцинковани ъгли, пирони, скоби, дюбели. Такива стойки са твърди и не винаги са подходящи.
Твърдото закрепване на гредите върху Mauerlat гарантира липсата на изместване на всички ключови елементи
В някои случаи гредите трябва да могат да се движат хоризонтално (главно в дървени къщи, тъй като дървото е подложено на температурни и влажностни деформации и това може да доведе до изкривяване на стените), което се постига с помощта на плъзгащи се опори . Такива опори се състоят от водеща греда, фиксирана към гредите, и ъгъл с опорна платформа, фиксирана към Mauerlat или горната корона на дървената къща.
Изборът на плъзгащи се греди е оправдан само когато е осигурена греда на билото, в която да могат да опрат с горната си част
Видео: закрепване на гредите към носещата основа
Закрепване на гредите към подовата греда
Важно е да се избегне приплъзване на гредите в този възел, за да се предотврати разрушаването на покрива, за което се използват следните връзки:
- стоп в края на лъча;
- зъб с шип;
- зъб с ударение.
Всички елементи са свързани с винтове, болтове, ъгли, пирони, триъгълни наслагвания, шипове.
Гредите се свързват с гредите на пода само когато са сигурни, че ще издържат на оказвания натиск
Видео: как да монтирате гредите равномерно и в една и съща равнина
Таванското помещение може да има необичайна форма, красиво покритие, изработено от най-модерните материали, но ако носещата рамка не е направена правилно, тогава цялата привлекателност на таванското помещение ще бъде намалена до нула. А с него и надеждността и издръжливостта на покривната конструкция, което несъмнено ще повлияе на комфорта и уюта в къщата. Следователно познаването на принципите на конструкцията на системата за ферми на мансарден покрив и правилното изчисляване на нейните основни елементи е основната задача на разработчика. Успех.