Výpočet dřevěných střešních konstrukcí. Výpočet krokvového systému. Určení úhlu sklonu

Než začnete stavět střechu, je samozřejmě žádoucí, aby byla navržena pro pevnost. Ihned po uveřejnění posledního článku „“ mi začaly poštou chodit dotazy ohledně výběru průřezu krokví a podlahových trámů.

Ano, pochopit tuto problematiku v rozlehlosti našeho milovaného internetu je skutečně dost obtížné. Informací na toto téma je mnoho, ale jako vždy jsou tak roztříštěné a někdy až protichůdné, že nezkušený člověk, který se možná v životě s takovým tématem jako „Sopromat“ (má to štěstí), snadno dostane. zmatený v této divočině.

Já se teď zase pokusím skládat krok za krokem algoritmus, který vám pomůže samostatně vypočítat krokvový systém vaší budoucí střechy a konečně se zbavit neustálých pochybností - co když to nevydrží, nebo co když se rozpadne. Hned řeknu, že se nebudu vrtat v termínech a různých vzorcích. Proč? Na světě je tolik užitečných a zajímavých věcí, kterými si můžete naplnit hlavu. Musíme prostě postavit střechu a zapomenout na to.

Celý výpočet bude popsán na příkladu. sedlová střecha, o kterém jsem psal v

Takže krok 1:

Určete zatížení střechy sněhem. K tomu potřebujeme mapu zatížení sněhem v Ruské federaci. Chcete-li obrázek zvětšit, klikněte na něj myší. Níže dám odkaz, kde si jej můžete stáhnout do svého počítače.

Pomocí této mapy určíme číslo sněhové oblasti, ve které stavíme dům, a z níže uvedené tabulky vybereme sněhové zatížení odpovídající této oblasti (S, kg/m²):

Pokud se vaše město nachází na hranici regionů, vyberte si vyšší hodnotu zatížení. Výsledný údaj není třeba upravovat v závislosti na úhlu sklonu sklonů naší střechy. Program, který použijeme, to udělá sám.

Řekněme, že v našem příkladu stavíme dům v Moskevské oblasti. Moskva se nachází ve 3. sněhové oblasti. Nosnost je 180 kg/m².

Krok 2:

Určete zatížení střechy větrem. K tomu potřebujeme mapu zatížení větrem v Ruské federaci. Lze jej také stáhnout z níže uvedeného odkazu.

Pomocí této mapy také vybereme odpovídající číslo regionu a určíme pro něj hodnotu zatížení větrem (hodnoty jsou zobrazeny v levém dolním rohu):

Zde je sloupcem A otevřená pobřeží moří, jezer a nádrží, pouští, stepí, lesostepí a tundry; Sloupec B - městské oblasti, lesy a další plochy rovnoměrně pokryté překážkami. Je třeba vzít v úvahu, že v některých případech se typ terénu může lišit v různých směrech (například dům se nachází na okraji obydlené oblasti). Poté vyberte hodnoty ze sloupce „A“.

Vraťme se znovu k našemu příkladu. Moskva se nachází v I-tý vítr kraj. Výška našeho domu je 6,5 metru. Předpokládejme, že se staví v obydlené oblasti. Přijmeme tedy hodnotu korekčního faktoru k=0,65. Tito. zatížení větrem se v tomto případě bude rovnat: 32x0,65=21 kg/m².

Krok č. 3:

Do počítače si musíte stáhnout výpočtový program vytvořený ve formě excelové tabulky. Budeme v něm dále pracovat. Zde je odkaz ke stažení: ". Zde jsou také mapy zatížení sněhem a větrem v Ruské federaci.

Takže si stáhněte a rozbalte archiv. Otevřete soubor "Výpočet" krokvový systém", a dostaneme se do prvního okna - "Načte":

Zde musíme změnit některé hodnoty v buňkách vyplněných modrou barvou. Všechny výpočty se provádějí automaticky. Pokračujme v našem příkladu:

Na štítku „Počáteční údaje“ změníme úhel sklonu na 36° (ať už máte jakýkoli úhel, napište to, myslím, že tomu každý rozumí);

Změníme rozteč krokví na námi zvolený. V našem případě je to 0,6 metru;

Zatížení střecha (zatížení vlastní tíhou střešní materiál) — tuto hodnotu vybereme z tabulky:

Pro náš příklad zvolíme kovové dlaždice o hmotnosti 5 kg/m².

Sníh. region - zde zadáme součet hodnot zatížení sněhem a větrem, které jsme obdrželi dříve, tj. 180+21=201 kg/m²;

Izolace (mans.) - tuto hodnotu ponecháme beze změny, pokud pokládáme izolaci mezi krokve. Pokud děláme chladnou půdu bez izolace, změníme hodnotu na 0;

V desce „Lathing“ zadáme požadované rozměry opláštění. V našem případě u kovových obkladů změníme rozteč opláštění o 0,35 m a šířku o 10 cm.Výšku ponecháme beze změny.

Všechna ostatní zatížení (od vlastní hmotnosti krokví a opláštění) program bere v úvahu automaticky. Nyní se podívejme, co máme:

Vidíme nápis "Nosnost opláštění je zajištěna!" V tomto okně se ničeho jiného nedotýkáme, nepotřebujeme ani chápat, jaká jsou čísla v jiných buňkách. Pokud například zvolíme jinou rozteč krokví (více), může to dopadnout tak nosnost opláštění nebude poskytnuto. Poté bude nutné zvolit jiné rozměry opláštění, například zvětšit jeho šířku atp. Obecně si myslím, že na to přijdete.

Krok č. 4:

Prak.1"a přejděte do okna pro výpočet krokví se dvěma opěrnými body. Zde jsou všechna vstupní data, která jsme dříve zadali, již zadávána programem automaticky (tak tomu bude ve všech ostatních oknech).

V našem příkladu z článku „Udělej si sám sedlovou střechu domu“ mají krokve tři opěrné body. Ale představme si, že neexistují žádné mezilehlé posty a pojďme provést výpočet:

Na schématu krokví měníme délku jeho vodorovného průmětu (buňka je vyplněna modře). V našem příkladu je to 4,4 metru.

Na desce „Výpočet krokví“ změňte hodnotu tloušťky krokví B (specifikováno) k tomu, co jsme si vybrali. Nastavíme 5 cm. Tato hodnota musí být větší než hodnota uvedená v buňce Út (stabilní);

Nyní v řadě" Přijímáme N„Musíme zadat vybranou šířku krokve v centimetrech. Musí být větší než hodnoty uvedené v řádcích " Ntr., (silný)" A " Ntr., (odklon)". Pokud je tato podmínka splněna, všechny nápisy ve spodní části pod schématem krokví budou vypadat jako „Podmínka splněna“. V řádku" N, (podle odrůdy)“ označuje hodnotu, kterou nám nabízí k výběru samotný program. Můžeme si vzít toto číslo, nebo si můžeme vzít jiné. Obvykle vybíráme sekce dostupné v obchodě.

Takže to, co jsme dostali, je znázorněno na obrázku:

V našem příkladu je pro splnění všech pevnostních podmínek nutné vybrat krokve o průřezu 5x20 cm, ale schéma střechy, které jsem ukázal v minulém článku, má krokve se třemi opěrnými body. Proto, abychom jej vypočítali, přejdeme k dalšímu kroku.

Krok č. 5:

Klikněte na záložku " Prak.2"nebo" Sling. 3″. Otevře se okno pro výpočet krokví se 3 opěrnými body. Vybíráme záložku, kterou potřebujeme v závislosti na umístění střední podpory (rack). Pokud se nachází vpravo od středu krokve, tzn. L/L1<2, то пользуемся вкладкой "Strop.2". Pokud je sloupek umístěn vlevo od středu krokve, tzn. L/L1>2, pak použijte záložku "Sling.3". Pokud je stojan přesně uprostřed, můžete použít libovolnou záložku, výsledky budou stejné.

Na schématu krokví přeneseme rozměry v buňkách vyplněných modrou barvou (kromě Ru);

Stejným principem, jak je popsáno výše, vybereme rozměry průřezu krokví. Pro náš příklad jsem vzal rozměry 5x15 cm. I když 5x10 cm bylo také možné. Jsem prostě zvyklý pracovat s takovými deskami a bude tam větší bezpečnost.

Nyní je důležité: z výkresu získaného při výpočtu si budeme muset zapsat hodnotu svislého zatížení působícího na sloupek (v našem příkladu (viz obrázek výše) je rovna 343,40 kg) a působící ohybový moment na sloupku (Mop. = 78,57 kghm). Tato čísla budeme potřebovat později při výpočtu regálů a podlahových nosníků.

Dále, pokud přejdete na „ Oblouk“, otevře se okno pro výpočet krokvového systému, což je hřebenový oblouk (dvě krokve a vazba). Nebudu o tom uvažovat, pro naši střechu se to nehodí. Máme příliš velké rozpětí mezi podpěrami a malý úhel sklonu svahů. Tam dostanete krokve o průřezu cca 10x25 cm, což je pro nás samozřejmě nepřijatelné. Pro menší rozpětí lze takové schéma použít. Jsem si jist, že ti, kteří rozumí tomu, co jsem psal výše, pochopí tento výpočet sami. Pokud máte ještě dotazy, napište do komentářů. A přejdeme k dalšímu kroku.

Krok č. 6:

Přejděte na kartu „Rack“. No, tady je všechno jednoduché.

Dříve určené hodnoty svislého zatížení na sloupku a ohybového momentu na obrázku zadáme do buněk „N=“ a „M=“. Zaznamenali jsme je v kilogramech, zadáváme je v tunách a hodnoty jsou automaticky zaokrouhleny;

Také na obrázku změníme výšku regálu (v našem příkladu je to 167 cm) a nastavíme rozměry sekce, kterou jsme si vybrali. Vybral jsem desku 5x15 cm, dole uprostřed vidíme nápis "Central secure!" a „Mimo střed“. zajištěno." Vše je tedy v pořádku. Bezpečnostní faktory "Kz" jsou velmi velké, takže můžete bezpečně zmenšit průřez regálů. Ale necháme to tak, jak to je. Výsledek výpočtu na obrázku:

Krok #7:

Přejděte na kartu "Paprsek". Podlahové nosníky jsou vystaveny jak rozloženému, tak soustředěnému zatížení. Musíme vzít v úvahu obojí. V našem příkladu se nosníky stejného průřezu rozpínají v různých šířkách. Samozřejmě provádíme výpočty pro širší rozpětí:

— v tabulce „Rozložené zatížení“ uvedeme rozteč a rozpětí nosníků (z příkladu bereme 0,6 ma 4 m);

— bereme hodnoty Zatížení (normální) = 350 kg/m² a Zatížení (vypočteno) = 450 kg/m². Hodnoty těchto zatížení v souladu s SNiP jsou zprůměrovány a brány s dobrou mírou bezpečnosti. Zahrnují zatížení od vlastní hmotnosti podlah a provozní zatížení (nábytek, osoby atd.);

- v řadě" B, daný» zadejte šířku průřezu námi zvolených nosníků (v našem příkladu je to 10 cm);

V řádcích" N, síla" A " N, průhyb» budou uvedeny minimální možné výšky průřezu nosníků, při kterých se nezlomí a jeho průhyb bude přijatelný. Nás zajímá větší z těchto čísel. Na základě toho vezmeme výšku části nosníku. V našem příkladu je vhodný nosník o průřezu 10x20 cm:

Takže pokud bychom neměli stojany spočívající na podlahových trámech, výpočet by tím skončil. Ale v našem příkladu jsou stojany. Vytvářejí koncentrovanou zátěž, takže pokračujeme ve vyplňování „“ a „ Distribuované + koncentrované«:

V obou deskách zadáváme rozměry našich rozpětí (zde je myslím vše jasné);

Na desce „“ změníme hodnoty zatížení (normální) a zatížení (vypočteno) na číslo, které jsme obdrželi výše při výpočtu krokví se třemi body podpory - to je svislé zatížení na stojanu (v našem příkladu , 343,40 kg);

V obou deskách zadáme přijatou šířku průřezu nosníku (10 cm);

Výška části nosníku je určena značkou „ Distribuované + koncentrované." . Opět se zaměříme na větší hodnotu. Pro naši střechu vezmeme 20 cm (viz obrázek výše).

Tím je výpočet systému krokví dokončen.

Málem bych zapomněl říct: námi používaný výpočtový program je použitelný pro krokvové systémy z borovice (kromě Weymouth), smrku, evropského a japonského modřínu. Veškeré použité dřevo je 2. třídy. Pokud použijete jiné dřevo, bude nutné provést v programu nějaké změny. Vzhledem k tomu, že jiné druhy dřeva se u nás používají jen zřídka, nebudu nyní popisovat, co je potřeba změnit.

Málokdo bude muset vysvětlovat, jakou důležitou roli hraje střecha domu. Střecha by měla nejen chránit Rekreační dům od nepříznivých přírodních jevů, ale hrají i jednu z určujících rolí v komplexním estetickém vnímání stavby. Tvar, barva, proporce – to vše ovlivní exteriér domu. A jak dobře byl navržen krokvový systém (kostra budoucí střechy), bude záviset na jeho síle, praktičnosti a ceně.

Mnoho profesionálních architektů dává přednost navrhování domů v programu AutoCAD, ale když se dostanou k navrhování systému krokví, jejich život se změní v neustálou noční můru, zvláště pokud klient neustále provádí nějaké změny a upřesňování.

Mnoho stavebníků nízkopodlažních staveb raději komunikuje se svými klienty bez prostředníků, ale když přijde na to, jak bude střecha budoucí chaty vypadat, zákazník začíná být nervózní, protože... nedokáže si svůj dům úplně představit a stavební specialista rozhazuje rukama, protože... nemá čas ani chuť vynakládat velké úsilí na pochopení profesionálního softwaru pro navrhování a vizualizaci domů (např.: AutoCAD, Archikad, 3D Max, K3-Chalupa atd.). Ale existuje cesta ven - to je program Arkon. Tento produkt se již na ruském trhu dobře osvědčil. Program je vhodný zejména pro předběžný návrh venkovské domy a zejména má funkce pro rychlé a efektivní navrhování střech a krokví. Program Arkon úspěšně využívají architekti, stavitelé, ale i soukromí uživatelé k navrhování malých domů.

Jak program Arkon funguje? Program dává uživateli možnost vybrat požadovaný typ střechy, a následně provést potřebné úpravy návrhu, tzn. Není třeba kreslit krokvový systém od začátku! Konkrétně jsou prezentovány následující typy střech: volný tvar, šikmá střecha, sedlová střecha, valbová střecha, polovalbová střecha, mansardová střecha se štítem, mansardová valbová střecha, kulová střecha, sedlová střecha s upevňovací lištou, plochá střecha. Možné jsou také různé kombinace typů střech. Kromě standardních typů si můžete sami navrhnout střechu, která vám vyhovuje.

Program ArCon umožňuje nezávisle zvolit režim zadávání střechy. Funkci můžete použít Montáž střechy a v příslušném dialogovém okně nastavit základní parametry budoucí střechy a standardně je uložit.

Nebo použijte okno Střešní editor a zadejte všechny potřebné parametry.

Pomocí Editoru střechy můžete upravit standardní tvar střechy. K tomu se zadávají jednotlivé hodnoty pro jednotlivé sklony střechy. Můžete například instalovat štíty, výšku okapů, měnit sklony střech atd.

Kliknutím na tlačítko Pohled, okamžitě uvidíte výsledky svých změn, což, jak vidíte, je velmi výhodné, zejména při navrhování složitých střech.

Kliknutím na tlačítko Info, dostanete okno Informace o střeše. Zobrazuje všechny délky a plochy dřevěné konstrukce skutečného podlaží odděleně od hlavní střechy a vikýřů. Na základě těchto hodnot jsou připraveny náklady a odhady. Všechny výstupní hodnoty se počítají automaticky na základě navrženého 3D modelu střechy, tzn. možnost chyb ve výpočtech je vyloučena.

Málokdo bude muset vysvětlovat, jakou důležitou roli hraje střecha domu. Střecha by měla nejen chránit venkovský dům před nepříznivými přírodními jevy, ale také hrát jednu z určujících rolí v komplexním estetickém vnímání budovy. Tvar, barva, proporce – to vše ovlivní exteriér domu. A jak dobře byl navržen krokvový systém (kostra budoucí střechy), bude záviset na jeho síle, praktičnosti a ceně.

Mnoho profesionálních architektů dává přednost navrhování domů v programu AutoCAD, ale když se dostanou k navrhování systému krokví, jejich život se změní v neustálou noční můru, zvláště pokud klient neustále provádí nějaké změny a upřesňování.

Mnoho stavebníků nízkopodlažních staveb raději komunikuje se svými klienty bez prostředníků, ale když přijde na to, jak bude střecha budoucí chaty vypadat, zákazník začíná být nervózní, protože... nedokáže si svůj dům úplně představit a stavební specialista rozhazuje rukama, protože... nemá čas ani chuť vynakládat velké úsilí na pochopení profesionálního softwaru pro navrhování a vizualizaci domů (jako AutoCAD, Archikad, 3D Max, K3-Chalupa atd.). Ale existuje cesta ven - to je program Arkon. Tento produkt se již na ruském trhu dobře osvědčil. Program je vhodný zejména pro předběžné návrhy venkovských domů a zejména má funkce pro rychlé a efektivní navrhování střech a krokví. Program Arkon úspěšně využívají architekti, stavitelé, ale i soukromí uživatelé k navrhování malých domů.

Jak program Arkon funguje? Program dává uživateli možnost vybrat požadovaný typ střechy, a následně provést potřebné úpravy návrhu, tzn. Není třeba kreslit krokvový systém od začátku! Konkrétně jsou prezentovány tyto typy střech: volná, pultová střecha, sedlová střecha, valbová střecha, polovalbová střecha, mansardová střecha se sedlovou, mansardová valbová střecha, kulová střecha, sedlová střecha s upevňovací lištou, plochá střecha. Možné jsou také různé kombinace typů střech. Kromě standardních typů si můžete sami navrhnout střechu, která vám vyhovuje.

Program ArCon umožňuje nezávisle zvolit režim zadávání střechy. Funkci můžete použít Montáž střechy a v příslušném dialogovém okně nastavit základní parametry budoucí střechy a standardně je uložit.

Nebo použijte okno Střešní editor a zadejte všechny potřebné parametry.

Pomocí Editoru střechy můžete upravit standardní tvar střechy. K tomu se zadávají jednotlivé hodnoty pro jednotlivé sklony střechy. Můžete například instalovat štíty, výšku okapů, měnit sklony střech atd.

Kliknutím na tlačítko Pohled, okamžitě uvidíte výsledky svých změn, což, jak vidíte, je velmi výhodné, zejména při navrhování složitých střech.

Kliknutím na tlačítko Info, dostanete okno Informace o střeše. Zobrazuje všechny délky a plochy dřevěné konstrukce skutečného podlaží odděleně od hlavní střechy a vikýřů. Na základě těchto hodnot jsou připraveny náklady a odhady. Všechny výstupní hodnoty se počítají automaticky na základě navrženého 3D modelu střechy, tzn. možnost chyb ve výpočtech je vyloučena.

Zveřejněno 04.07.2017

Tvorba projektu a kalkulace konstrukce krovu– úkol není zdaleka jednoduchý. Osoba bez minimálních zkušeností a znalostí se s tímto problémem pravděpodobně sama nevyrovná. Za prvé, složitost výpočtů spočívá ve velkém počtu určitých faktorů ovlivňujících střešní konstrukci - to je zatížení sněhem a větrem a Celková váha střechy a mnoho dalšího.

Pokud si tedy člověk není jistý svými schopnostmi, je vhodné obrátit se na specialisty nebo použít počítačové programy, které usnadňují postup výpočtu. Koneckonců, není žádným tajemstvím, že další pohodlí všech obyvatel domu bude záviset na správné konstrukci střechy.

Nejčastěji se při výstavbě soukromých domů staví krokvový systém. Základem většiny těchto střešních konstrukcí je systém dřevěných trámů ve tvaru trojúhelníku.

Právě tato forma střechy je považována za maximálně tuhou a trvanlivou a vzniklý prostor mezi střechou a stropem tvoří půdní prostor, který je velmi často využíván jako půda nebo sklad starých věcí. Také změnou tvaru systému krokví můžete místo podkroví získat další místnost využívanou jako kancelář nebo další obývací pokoj.

Faktory, které je třeba vzít v úvahu při výpočtu

Než přistoupíte přímo k výpočtům konstrukce krovu, je nutné určit, jaké zatížení a s jakou intenzitou na něj bude působit, v závislosti na klimatických charakteristikách regionu a roční době v místě, kde je dům postaven. V tomto případě lze hlavní přírodní faktory ovlivňující střechu klasifikovat podle následujících parametrů:

1. Neustálé zatížení krokví. Do této kategorie lze zařadit vše vnější vlivy pro krokve, které mají konstantní velikost - to je hmotnost střechy, hydroizolace, opláštění, izolace a další konstrukční systémy v závislosti na tom, jaký typ střechy byl použit, jednoplášťová nebo štítová, to znamená všechny prvky, které vytvářejí konstantní zatížení s pevnou hmotou.

2. Zatížení s proměnnou velikostí dopadu na krokve. Tento typ může zahrnovat vnější faktory způsobené klimatickými podmínkami: déšť, led, sněžení, intenzita a poryvy větru a mnoho dalšího.

3. Specifická zatížení – počasí a přírodní faktory s maximální intenzitou. Tento parametr je relevantní zejména v místech s vysokou seismickou aktivitou, silnými bouřkovými větry, tornády a hurikány.

Obtížnost provádění výpočtů systému krokví spočívá v tom, že pro většinu začátečníků ve stavebnictví je velmi obtížné nevynechat jeden z mnoha typů zatížení uvedených výše, které současně ovlivňují střechu budovy. To je také způsobeno skutečností, že při výpočtech je nutné vzít v úvahu pevnost a hmotnost samotných krokví a způsob jejich instalace a upevnění k sobě. Tyto parametry jsou sice podružné, ale neméně důležité a bylo by neodpustitelné je při výpočtu minout.

Proto, abychom pomohli začínajícím stavitelům, byl vyvinut speciální program pro výpočet struktur, i když můžete použít standardní vzorce, vše závisí na preferencích osoby provádějící opravy. Přitom velmi často ruční výpočet a analýza pomáhá porozumět všem konstrukčním prvkům krokví.

Jak se vypočítá konstantní zatížení systému krokví?

Aby bylo možné správně určit délku dřeva pro krokve a údaje, na kterých budou v budoucnu založeny hlavní výpočty, musíte nejprve vypočítat celkovou hmotnost střešního „koláče“.

Pro získání konečných výsledků je nutné vypočítat hmotnost jednoho čtverečního metru jedné střešní vrstvy. V tomto případě se musíte zaměřit na skutečnost, že průměrná střecha se skládá z následujících konstrukčních prvků:

Laťování, které se skládá z malých dřevěných špalíků nebo desek o tloušťce 25 mm. Průměrná hmotnost metru čtverečního standardního opláštění se přitom pohybuje v rozmezí 15 kg.

Vrstva tepelně izolačního materiálu.

Hydroizolace střech.

Materiál použitý jako základ zastřešení.

Při výpočtu celkové hmotnosti konstantního zatížení je konečný výsledek podle rady profesionální stavitelé je nutné zvýšit o 10 %, což umožní vytvořit potřebnou bezpečnostní rezervu pro budoucí krokvový systém.

Také podle doporučení odborníků by měl být materiál střešního „koláče“ vybrán tak, aby celkové ukazatele zatížení nakonec nebyly větší než 50 kg na metr čtvereční střechy. Mnoho lidí považuje toto zatížení za příliš vysoké, ale je třeba si uvědomit, že dodatečná bezpečnostní rezerva není nikdy zbytečná. Po dokončení výpočtů celkové hmotnosti střechy přejdeme k výpočtu zatížení z přírodních faktorů.

Výpočet zatížení sněhem na krokvovém systému

Parametr zatížení sněhem je pro naše klimatické podmínky poměrně relevantní, protože většina regionů má dlouhé zimní období se stálými srážkami. Aby se zabránilo deformaci střechy a ještě horšímu rozbití pod tíhou sněhové vrstvy, je nutné ve fázi plánování zahrnout další pevnost do konstrukce krokví.

Aby byly výpočty méně komplikované, odborníci odvodili zobecněný vzorec, který je založen na substituci koeficientů z SNiP. Na praxi tento vzorec vypadá takto: F = P × k, kde F znamená celkové zatížení sněhem, P je hmotnost sněhové vrstvy na metr čtvereční střechy, k je faktor přizpůsobení, který je založen na konkrétních faktorech a konstrukčních prvcích střechy.

Hmotnost metru čtverečního sněhu závisí na umístění postavené konstrukce. Všechny regiony našeho státu jsou v závislosti na intenzitě sněžení rozděleny do určitých zón s vlastními průměrnými ukazateli. SNiP zároveň poskytuje korekční faktory pro každou jednotlivou střešní konstrukci. Rád bych také poznamenal, že tento koeficient přímo závisí na sklonu sklonu střechy:

Když je sklon střechy větší než 60°, korekční faktor se nepoužívá, protože při takovém sklonu sníh na střeše prostě nezůstává;

Pokud se koeficient úhlu sklonu střechy pohybuje od 25 do 60°, je tento koeficient 0,7;

Střecha s minimálním, téměř plochým sklonem má maximální korekční faktor 1.

Neměli bychom zapomínat, že zatížení od sněhové pokrývky na krokve nemusí být zcela rovnoměrné, protože maximální množství sněhu se hromadí v místech, kde se láme střešní konstrukce a další konstrukční prvky střechy. Nohy krokví na takových místech by měly mít vůči sobě minimální krok - nejúčinnější možností je použití spárovaného prvku. Kromě toho potenciálně tvoří střešní „koláč“. problémové oblasti jsou instalovány dvojité hydroizolace a průběžné opláštění.

Výpočet zatížení větrem na krokvový systém

Tento typ zatížení se vyznačuje vysokou mírou kritičnosti, protože bez ohledu na úhel sklonu střechy je vystaven rizikům z účinků ostrých poryvů větru. Při minimálním úhlu sklonu může vlivem aerodynamických sil střecha spadnout. A při silném sklonu střechy dochází k maximálnímu tlaku proudění vzduchu po celé ploše střešní konstrukce.

Pro výpočet zatížení větrem na krokve byl také vyvinut vzorec zohledňující korekční faktor, který v praxi vypadá takto: V = R × k, zatímco V je přímá hodnota zatížení větrem, R je odpovědný indikátor pro region, kde se budova nachází, je k korekční faktor, jako v případě zatížení sněhem.

Regionální parametry znamenají údaje uvedené v SNiP a korekční faktor znamená ukazatele, které berou v úvahu výšku budovy a vlastnosti oblasti, ve které se budova nachází. V tomto případě závisí hodnota samotného koeficientu na následujících faktorech:

U budov, jejichž výška je 20 m a samotná budova se nachází na volném prostranství, se korekční faktor rovná 1,25; pokud jsou na území umělé nebo přirozené překážky (jiné budovy nebo řada stromů), pak hodnota je snížena na 0,85;

Pro budovy s výškou 10 m se používá změna z 0,65 na 1;

Na druhé straně se v procesu výpočtu zatížení na domy s výškou menší než 5 m použije faktor přizpůsobení od 0,75 do 0,85.

Výpočet vazníkové konstrukce a parametrů krokví

Abyste pochopili, co je výpočet návrhu krovu, musíte vzít v úvahu skutečnost, že ve skutečnosti je krokvový systém souborem trojúhelníků vyrobených z dřevěné trámy, proto by neměly být žádné problémy s určováním délky krokví, protože všechny matematické operace se provádějí na úrovni školní geometrie.

Nicméně pro správný výpočet U konstrukce krovu je důležité zohlednit všechny ukazatele zatížení, dále velikost rozponů, konfiguraci opláštění a konkrétní typ střechy samotné. Abyste se uchránili před dalšími chybami a nesprávnými výpočty, je vhodné použít speciální programy, které lze nalézt na internetu.

Chcete-li vypočítat krokve, musíte použít speciální tabulky norem. Chtěl bych poznamenat, že existují hotové krokve, které lze zakoupit ve specializovaných stavebních obchodech nebo na trzích. V tomto případě bude délka krokví záviset na konstrukčních prvcích konstrukce a výběr sekce krokví závisí na následujících parametrech:

Délka nohou krokví;

Krok, se kterým budou namontovány krokve;

Velikost známých zatížení.

Je důležité vzít v úvahu, že parametry uvedené v doporučeních nejsou absolutní a mohou se lišit v závislosti na regionálních charakteristikách umístění prostor. A pro správný výpočet krokve se používá Pythagorova věta. V tomto případě budou nohy znamenat rozdíl ve výšce mezi stěnami budovy a její šířkou a přepona bude odpovídat délce krokví.

Výpočet krokví jakékoli konstrukce nelze považovat za jednoduchý úkol z toho prostého důvodu, že pro získání přesných údajů je nutné správně pracovat s počátečními čísly a speciálními vzorci, stejně jako snadno procházet SNiP a mít minimální dovednosti kreslení. .

Pokud výše uvedené dovednosti neodpovídají schopnostem osoby provádějící opravu, pak je vhodné použít bezplatný software, který lze stáhnout na internetu.

Pozoruhodným příkladem takového informačního produktu lze nazvat program 3D Max. S minimálními znalostmi práce na počítači přitom software zvládne bez problémů každý. Většina programů má navíc vizuální příklady, které usnadňují práci s výpočtem systému krokví.

Pro lidi, kteří vůbec neznají spletitosti 3D navrhování, si můžete zdarma stáhnout program Arkon, který má kromě systému návrhu konstrukce krokví také kalkulačku navrženou pro výpočet parametrů nohou krokví (řez a délka paprsek). Kromě toho má program nejjednodušší, intelektuálně srozumitelné rozhraní, což výrazně zjednodušuje celý proces výpočtu. Chtěl bych také zmínit online služby pro výpočet konstrukcí krokví, které nevyžadují stahování programů.

Střecha je jedním z nejdůležitějších konstrukčních prvků budovy, nejen vzhled, ale možná i váš život může záviset na tom, jak dobře je střecha vyrobena.

Aby bylo možné provést kvalitní návrh, je nutné vypočítat nosné prvky, mezi které patří především krokve. Navrhuji provést výpočet krokví společně na příkladu standardní metodiky provedené ve formátu Excel , samotný soubor si můžete stáhnout na webu, v sekci programy ke stažení.

Stabilita konstrukce krokví je jedním z nejdůležitějších bodů při stavbě střechy, otevřete si náš soubor Excel a podívejte se, jaká data potřebujeme k dokončení příkladu výpočtu krokve.

DŮLEŽITÉ!

Při výpočtu krokví budeme vycházet ze standardní velikosti stavebních materiálů, které lze zakoupit na stavebním trhu.

Tak pojďme.

Na obrázku jsou tabulky, které musíme vyplnit, zakroužkovány červenými čtverci.

První tabulka jsou počáteční údaje. Před zahájením stavby už samozřejmě víte, jak by měla vaše střecha vypadat, jaký by měla mít sklon a jaký střešní materiál použijete. Ve skutečnosti to je to, co budete muset zadat do výpočtu krokví.

Pro příklad výpočtu jsem vzal úhel sklonu střechy na 30 stupňů, vezměme sklon střešních krokví na 0,8 m. Pak je to trochu zajímavější, musíte si na internetu vyhledat váhu jednoho metru čtverečního vaší budoucí krytiny. Například řeknu, že hmotnost kovových dlaždic zpravidla není větší než 5 kg, zatímco přírodní hliněné dlaždice mohou mít hmotnost asi 42 kg. Zatížení sněhem se bere individuálně pro každé město, tyto údaje najdete v pravidlech klimatologie. Pokud plánujete zateplení podkroví, zadejte hmotnost izolace (viz poznámka k této buňce).

Střechu samozřejmě nemůže tvořit opláštění z desek nebo desek OSB-3, k tomu si nastavíme sklon opláštění a zadáme rozměry použité desky. Dále je třeba zadat údaje do pravého dolního rohu. Pro příklad výpočtu krokví vezmeme dům o rozměrech 12x12 metrů, které pochopíte později. Podle toho zadáme velikost 6 metrů, šířku krokvového systému, převýšení stropu a hřeben střechy (vybíráme tak, aby to bylo přibližně 30 stupňů). Veškeré zadávání počátečních dat je dokončeno a hned máme výsledek výpočtu střešního pláště, pokud je vše v pořádku přejdeme na další záložku.

Poznámka.

Parametr průhybu je převzat z tabulky.

Ru – indikováno pro dřevo.

Zde musíme zadat parametr „B“ je tloušťka a šířka „H.“ Já jsem použil desku 5x20cm. Program sám vypočítá návrhový průřez krokví podle sortimentu, stačí si zkontrolovat výpočet průřezu krokví. Navíc je potřeba zadat polovinu šířky domu, tedy 6m.

Pozor na přeponu (sklon střechy), ta vyšla na 6,93 m, což je delší než prodávaný sortiment, jehož maximální délka bývá 6m. Podíváme se na výsledný výpočet krokví, nejen že nenajdeme požadovanou délku desky, ale také nejsou splněny dvě ze tří podmínek, to znamená, že střecha se zhroutí pod vlivem zatížení - to není přijatelné. Co dělat? Zkusme změnit průřez a rozteč krokví. Změním pouze sekci. Uvidíme, co se stane.

Pro splnění všech výpočtových podmínek je zapotřebí deska o tloušťce 5 cm. a šířka 35 cm. Žádné takové desky na prodej nejsou. Ano, takovou střešní konstrukci s malým úsilím nedokončíme. Co dělat? Potřebujeme změnit design tak, aby odpovídal našim požadavkům a byl ve výstavbě co nejekonomičtější.

V počítání následující design Spojíme krokve a nainstalujeme regál v souladu s požadavky.

Po zadání potřebných údajů, podobně jako v předchozím příkladu, vidíme, že náš výpočet plně splňuje všechny podmínky, ale výpočet krokví ještě není dokončen. Zbývá vypočítat stojan, kterým podepřeme krokev.

Pro výpočet stojanů musíte zadat data získaná z předchozího výpočtu, jako je délka (h =1,73m), rozměr sloupku (15x10cm - lze změnit), ohybový moment (Mop = 287,87 kgm) a sílu (959,55 kgm) působící na sloupek. Vezměte prosím na vědomí, že síla a ohybový moment musí být zadány v tunách. Vybereme tak požadovanou sekci stojanu. Další výpočet, který je potřeba udělat, je nosnost.

Jednou z nejdůležitějších částí šikmé střechy je systém krokví, sestávající ze silných a spolehlivých nosníků. Právě krokve tvoří základ střechy. Je důležité, aby použité materiály bez problémů odolávaly nejen střešní konstrukci, ale i tlaku sněhových nebo ledových mas v zimní období, stejně jako zatížení větrem po celý rok. V tomto ohledu by před instalací krokví měly být provedeny nezbytné výpočty s přihlédnutím ke všem možným faktorům a nuancím. Samozřejmě si můžete objednat výpočty krokví v různých stavební firmy Taková služba však bude stát poměrně slušnou částku, takže nejlepší možností může být zaplatit si ji sami. Jak tedy správně vypočítat systém střešních vazníků? Samozřejmě, než přejdeme k hlavní otázce, stojí za to prostudovat vlastnosti krokví a typy konstrukce.

Vlastnosti systému krokví

Chcete-li provést výpočet systému krokví, měli byste pochopit, co to je. Krokve jsou tedy nosnou konstrukcí střechy, která přebírá všechna vnější zatížení v podobě sněhových závějí, silných dešťů nebo nárazového větru. Jeho hlavní prvky jsou:

• vertikální sloupky - nezbytné pro maximální stabilitu systému krokví;
• krokve šikmé nohy - určují sklon sklonu střechy a její celkový vzhled;
• vaznice - existují boční a hřebenové varianty vaznic, prvky jsou nezbytné pro upevnění a podepření nohou krokví;
• utahovací šrouby, příčníky – upevňovací prvky;
• vzpěry - diagonální nosné nosníky, které dávají stabilitu krokvím;
• hřeben - horní nosník položený na křižovatce dvou střešních svahů;
• klisny - prvek, který umožňuje zvýšit délku nedostatečně dlouhých krokví v případě instalace přesahu střechy;
• krov - soubor sloupků, vzpěr, opláštění a dalších prvků, které tvoří základ střešního systému.

Při zahájení výpočtu krokví byste měli vypočítat každý jednotlivý prvek. Je také důležité dodržet požadavky na systém krokví, což vám pomůže při výběru správný materiál, stejně jako vytvořit nejodolnější a trvanlivou střechu.

Základní požadavky při výběru materiálu krokví

V dnešní době mnoho majitelů domů dává přednost dřevěným střechám. Systém krokví je zpravidla vyroben z jehličnatých stromů. V tomto případě by dřevo nemělo mít vlhkost vyšší než 20 %. Jedná se o tzv. vzduchem sušené dřevo, které se vyznačuje potřebnou pevností a lehkostí. Kromě procenta vlhkosti je třeba při výběru stromu dodržovat následující podmínky:

• přítomnost minimálního počtu uzlů, trhlin a dalších možné závady, k tomu byste měli zvolit dřevo 1. nebo 2. třídy. Při výběru dřeva třídy 3 byste měli věnovat pozornost tomu, že na 1 m desky nebo trámu nejsou více než 3-4 uzly vysoké až 3 cm, a pokud jsou praskliny, jejich délka a hloubka by měly být malé;
• pro nosné, kapitálové prvky, jako jsou krokve, mauerlat, hřeben atd., se doporučuje použít dřevo o tloušťce větší než 5 cm, optimální je používat výrobky se čtvercovým nebo obdélníkovým průřezem od 10 do 20 cm;
• při výběru jehličnatých desek jsou povoleny délky výrobku do 6,5 m a pokud jsou použity tvrdá dřeva, pak by délka řeziva neměla přesáhnout 4,5 m. Zpravidla se tvrdé dřevo používá pro takové konstrukční díly, jako jsou vaznice a mauerlat. Také stojí za to dát přednost tvrdým kamenům.

Důležité! Celý konstruovaný systém musí mít tuhost a pevnost. To znamená, že hotová konstrukce musí mít spolehlivou fixaci a být nehybná. Pokud alespoň jeden prvek neodpovídá tento požadavek, pak je vysoká pravděpodobnost, že střecha může být zničena během hurikánového větru nebo silného sněžení, a nezáleží na tom, jak správně je výpočet proveden dřevěné krokve střechy. V nejhrozivější situaci bude zničena nejen střecha, ale i stěny budovy. Rovněž stojí za to mít na paměti, že systém krokví by měl být lehký, zejména pokud jsou použity dřevěné nosné stěny. Aby bylo možné použít silné a spolehlivé nosníky, ale neztěžovat konstrukci, doporučuje se vybrat řezivo s nízkým procentem vlhkosti, to znamená asi 10-15%. Nezapomeňte také na ošetření dřevěných prvků antiseptiky, retardéry hoření, vodoodpudivými látkami a dalšími ochrannými prostředky. Než se dostanete k otázce, jak správně vypočítat krokvový systém, měli byste získat představu o typech krokví.

Video k tématu:

Typy krokví

Konkrétní typ krokví závisí na typu střechy a při výpočtu systému krokví je třeba to vzít v úvahu. Střecha může být například sedlová nebo valbová a podle toho budou krokve vypočítány jinak. Současně zůstává přítomnost konstrukčních prvků a princip jejich instalace prakticky nezměněn. Dnes je obvyklé rozlišovat 2 hlavní typy systémů krokví.

1. Vrstvené krokve - v tomto případě nohy krokví spočívají na stěnách budovy a jejich střed je podepřen mezilehlou podpěrou. Podobný systém se instaluje v případě potřeby, pokud jsou rozpětí delší než 5-7 m. Každá další podpora může délku rozpětí prodloužit o 3-4 m.
2. – jsou instalovány, když vzdálenost mezi vnějšími stěnami, na kterých je instalován krokvový systém, není větší než 6,5 m.

Po výběru konkrétního typu střechy a typu krokvového systému můžete přistoupit k provedení všech potřebných výpočtů, to znamená výpočtu průřezu krokví, zatížení, délky a výšky trámů, a tak dále.

Výpočet zatížení na krokve

Při výpočtu střešních krokví sami se doporučuje vzít zvýšené parametry, abyste mohli mít pro střechu určitou rezervu. To samozřejmě zvýší spotřebu stavebních materiálů, nicméně otázky bezpečnosti domácnosti by měly mít stále nejvyšší prioritu. Takže prvním krokem je vzít v úvahu všechna možná zatížení, která ovlivní střešní konstrukci. Mezi taková zatížení patří zejména zatížení sněhem a větrem. Také při výpočtu zatížení systému krokví stojí za to vzít v úvahu několik funkcí. Včetně faktorů, jako jsou:

• hmotnost střešního materiálu;
• hmotnost opláštění;
• hmotnost izolace, hydro- a parotěsná zábrana;
• hmotnost krokvového systému.

Pouze výpočtem každého bodu můžete vypočítat krokvový systém. Vzorec pro výpočet zatížení sněhem by například vypadal takto:

S = vodní kámen·μ,
kde S je požadovaný parametr, Scalc. je hodnota hmotnosti sněhu na 1 m2, která by měla být převzata z SNiP platných na určitém území, a μ je koeficient vypočítaný z úhlu sklonu střechy. Pro výpočet zatížení větrem můžete také použít vzorec:

Wm = Wo·k·c,
kde Wo je standardní parametr tlaku větru, stanovený podle SNiPs platných v regionu, k je součinitel tlaku větru v závislosti na výšce střechy nad zemí a c je aerodynamický koeficient, který závisí na tvar střechy. Znát všechny počáteční hodnoty, provádět výpočty není obtížné. Dnes však není vůbec nutné provádět všechna potřebná měření a výpočty ručně. Ostatně pro tyto účely byly vytvořeny speciální programy, například program pro výpočet krokvového systému nebo program pro výpočet krokví a vazníků. Mezi takové programy patří:

• Stropila;
• AutoCAD;
• Arkon;
• Online kalkulační služby (stavební kalkulačky).

Jaký je princip fungování takového softwaru? Je to docela jednoduché, musíte zadat všechny parametry z SNiP nebo plánu budovy do příslušných oken nebo řádků, poté kliknout na tlačítko „vypočítat“ a program zobrazí výsledek. Tyto zdroje obvykle zahrnují vše potřebné výpočty, to znamená zatížení větrem a sněhem, stejně jako výpočet celkového zatížení, výpočet rozloženého zatížení, výpočet systému krokví a tak dále. Programy také obsahují mapy s tlakem větru a hmotností sněhu ve všech regionech. V takových aplikacích budou moci provádět výpočty i neškolení uživatelé a všechny parametry budou nejpřesnější. Kromě toho je třeba mít na paměti, že určité parametry jsou konstantní a lze je najít v pokynech pro stavební materiály nebo na internetu.

Typ střešní krytiny a její hmotnost

V závislosti na tom, jaký střešní materiál plánujete použít, se také mění zatížení krokví. Téměř všechny typy povlaků mají pevnou hmotnost, což usnadňuje výpočty. Uvažujme hmotnost hlavních typů střešních krytin, které výrobci poskytují při výrobě.

Pokud jde o hmotnost hrubé podlahy, krokvového systému a opláštění, tyto hodnoty jsou považovány za standardní. Zejména návrh střešní konstrukce bude mít hmotnost 18-20 kg/m2, dřevěné latě - 8-10 kg/m2 a krokve - 15-20 kg/m2. Sečtením všech hodnot můžete snadno najít požadovaný parametr zatížení na krokvovém systému.

Výpočet krokví

Jakmile je zatížení určeno, můžete přejít k bodu, jako je výpočet systému krokví. Je nutné určit zatížení každé nohy krokve, abychom pochopili, jaký průřez by měly mít krokve, jejich sílu a kolik dřeva bude pro krokve v každém konkrétním případě zapotřebí. Vzorec pro výpočet zatížení každé nohy krokve je následující:

Qr=A·Q,
kde Qr je požadovaná hodnota, měřená v kg/m, A –, měřená v metrech a Q je celkové zatížení působící na 1 m2 střechy, měřeno v kg/m2 (toto je hodnota, která byla zjištěna v dříve provedené výpočty). Zátěž lze také vypočítat automaticky pomocí programů. Různé aplikace umožňují vypočítat průřez krokví, jejich počet, výšku a mnoho dalších parametrů. Důležité! Při výpočtu systému krokví byste měli vždy zaokrouhlit parametry nahoru, protože to umožňuje zvýšit pevnost střešní konstrukce.

Provést potřebné výpočty sami není vůbec obtížné. Samozřejmě, pokud jsou v tom znalosti Tento problém nestačí, vždy se můžete obrátit na specialisty. Obrovská škála automatizovaných programů vám však může pomoci vyrovnat se s výpočtem krokvového systému bez větších potíží. Je důležité si uvědomit, že nejen pevnost a spolehlivost střechy, ale také bezpečnost obyvatel domu závisí na správnosti výpočtů.

Zastřešení a dům jsou konstrukce, které se vzájemně doplňují. Dům bez střechy je neúplný dům. Co se týče střešního systému, nelze jej postavit bez nosné konstrukce. Pro správnou montáž střechy se vždy provádí návrh budoucího projektu a výpočet systému. Na fotografii můžete vidět příklad výpočtu systému krokví.

V tomto případě je nutné provést výpočty. Tady je potřeba, jak se říká, sedmkrát měřit a jednou řezat. Za žádných okolností byste se neměli pouštět do montáže střechy s informacemi získanými okem. Při její výstavbě musí developer vzít v úvahu budoucí zatížení střechy (čti: "").

Zatížení může být:

• Proměnné, například srážky různých typů (déšť, sníh, plískanice atd.);
• Konstantní, to znamená hmotnost samotné střešní krytiny, opláštění, hydroizolace, různých částí koláče atd. Kromě toho se v tomto případě bere v úvahu hmotnost určitého zařízení, které bude také instalováno na střeše.
• Zvláštní, například silný vítr, hurikány atd. Obvykle se taková zatížení mohou vyskytovat v seismicky nebezpečných oblastech. Pokud jde o silný nárazový vítr, může se vyskytnout naprosto v jakékoli oblasti.

Jak vypočítat koláčový graf střechy

Výpočet zatížení na krokve není tak obtížné. K tomu můžete vytvořit jednoduché schéma, ve kterém musíte identifikovat všechny prvky střešního systému. Typicky se jedná o střešní krytinu, opláštění, kontramříž, vodotěsnou zábranu, izolaci, parozábranu a jako dokončovací materiál například sádrokarton.

Všechny výše uvedené prvky poskytují určitou zátěž střešnímu systému. Krokve obecně musí odolávat takovému zatížení po mnoho let.

Provádíme výpočty s korekčním faktorem. Ukazuje se: 180 x 0,7 = 126 kg sněhu na 1 čtverec. m. Tak jsme dostali výpočet zatížení sněhem na střešním systému.

Výpočet zatížení větrem

Zatížení větrem se vypočítá podle následujícího vzorce: W = Wo x k

• Wo je normativní ukazatel. Je určena tabulkou; každá oblast oblasti má zpravidla svou vlastní tabulku;
• k je korekční faktor. Umožňuje určit změnu zatížení větrem, které se liší podle typu terénu a výšky budovy.

Všimněte si prosím následující tabulky. Písmeno "A" v něm znamená otevřený typ terén, tedy pobřeží moří, jezer, stepí. Písmeno „B“ označuje oblasti s překážkami, tedy lesy, městské budovy.

Výšku domu odhadujeme na 5 metrů. Nachází se opět v Moskevské oblasti, v zalesněné oblasti. Podle ukazatelů zatížení větrem se dům nachází v regionu 1. typu, kde je zatížení 23 kgf/sq. m

Výpočet provádíme s korekčním faktorem, ten je 0,5. Dostaneme tedy 23 x 0,5 = 11,5 kgf/sq. m. Bude to také ukazatel zatížení větrem.

Výpočet průřezu krokví a dalších střešních prvků

Výpočet systému krokví sedlové střechy zahrnuje zohlednění mnoha střešních prvků, které si nejsou podobné. Nejprve se musíte rozhodnout pro střešní krytinu a její účel, rozhodnout se pro typ podkrovní podlahy, které jsou obvykle železobetonové nebo dřevěné.

Při výběru části nosníku je třeba vzít v úvahu následující body:

• délka krokve;
• krok instalace konstrukcí;
• výpočty hodnot zatížení.

Jiné střešní prvky mohou mít jiný průřez dřeva. Pro každý prvek je individuální:

• Mauerlat: 100x100, 100x150, 150x150;
• běhy: 100x100, 100x150, 100x200;
• diagonální nohy, údolí: 100x200;
• vzpěry: 100x100, 150x150;
• příčníky: 100x150, 100x200;
• lemovací desky: 25x100;
• nádech: 50x150.

Po provedení výpočtu krokví sedlové střechy, to znamená jejich délky, průřezu a sklonu, můžete přesně zjistit, kolik krokví je potřeba. Chcete-li to provést, musíte se zaměřit na délku domu. Počítá se také krokvový systém valbové střechy.

Při návrhu je také nutné provést výpočty průhybu. V tomto případě je za prvé určeno zatížení krokví a za druhé možné vychýlení dřevěných trámů (čti: "").

Pokud máme na mysli mansardovou střechu, pak by velikost průhybu neměla překročit 1/250 délky úseku, na který působí tlak.

Pokud používáte krokve dlouhé 5 metrů, pak maximální průhyb nemůže být větší než 2 centimetry. Pokud je jeho hodnota vyšší, pak lze v budoucnu jasně pozorovat deformaci střešního systému.

Můžeme tedy dojít k závěru, že výpočet střešních krokví není nijak zvlášť obtížný úkol.

Jakou kvalitu by měl mít střešní materiál?

Výpočet krokvového systému sedlové střechy závisí především na typu a kvalitě střešních prvků. Výpočet krokve by tedy měl být proveden v souladu s typem materiálu, ze kterého je vyrobena. Koneckonců, mnoho lidí dělá například výpočty kovových krokví, protože z toho či onoho důvodu nechtějí kupovat dřevěné konstrukce. V každém případě se životnost domu odvíjí od kvality materiálu a správného výpočtu střešního systému.

Pokud jde o dřevěné krokve, podle GOST 2695-83 a GOST 8486-86 musí tento materiál splňovat následující požadavky:

• na 1 metr krokví by neměly být více než tři uzly, jejich délka by neměla přesáhnout 3 centimetry;
• materiál může mít trhliny, které nejsou průchozí, ale neměly by přesáhnout ½ délky;
• Vlhkost krokví by neměla přesáhnout 18%, tento indikátor se obvykle měří pomocí vlhkoměru.

Při nákupu materiálů pro krokve se musíte seznámit s jejich údaji SNIP. Obsahuje informace o výrobci, název produktu, číslo normy, druh dřeva, velikost produktu, indikátor úrovně vlhkosti, počet produktů v balení, datum výroby.

Stojí za zmínku, že dřevo je přírodní materiál, takže před zahájením práce musí být ošetřeno speciálními antiseptickými, zpomalovači hoření a bioprotektivními látkami. Ochrání dřevo před hnilobou, hmyzem a ohněm, tedy zvýší jeho výkon a životnost.

Poté obvykle začíná konstrukční práce krokví. V tomto případě se v místě kontaktu cihly s dřevěnou konstrukcí pokládá hydroizolační systém. Poté se hydroizolace položí pod střešní krytinu před položením izolační vrstvy parotěsný materiál. Na závěr se zabývají ventilačním zařízením pro podstřešní prostor.

Pokud dodržíte všechna pravidla pro stavbu krokvového systému dřevěného domu, bude vám sloužit mnoho let bez provádění každoročních restaurátorských prací.

Programy pro návrh a výpočet příhradových systémů

Ze všeho, co bylo řečeno a uvedeno výše, můžeme dojít k závěru, že návrh jakéhokoli systému krokví zahrnuje spoustu komplexní práce, která vyžaduje určité zkušenosti a znalosti. Takové práce by měli provádět pouze zkušení řemeslníci.

Hlavním prvkem střechy, který absorbuje a odolává všem typům zatížení, je krokvový systém. Proto, aby vaše střecha spolehlivě odolávala všem okolním vlivům, je velmi důležité udělat správný výpočet krokvový systém.

Pro nezávislý výpočet charakteristik materiálů potřebných pro instalaci krokvového systému poskytuji zjednodušené kalkulační vzorce. Pro zvýšení pevnosti konstrukce byla provedena zjednodušení. To způsobí mírný nárůst spotřeby řeziva, ale na malých střechách jednotlivých objektů bude nevýznamný. Tyto vzorce lze použít při výpočtu sedlových podkrovních a mansardových střech a také střech s jedním sklonem.

Na základě níže uvedené metodiky výpočtu vyvinul programátor Andrey Mutovkin (vizitka Andrey - mutovkin.rf) pro své vlastní potřeby program pro výpočet krokvového systému. Na mou žádost mi velkoryse dovolil jej zveřejnit na stránkách. Program si můžete stáhnout.

Metodika výpočtu je založena na SNiP 2.01.07-85 „Zatížení a dopady“, s přihlédnutím k „Změnám...“ z roku 2008, jakož i na základě vzorců uvedených v jiných zdrojích. Tuto techniku ​​jsem vyvinul před mnoha lety a čas potvrdil její správnost.

Pro výpočet systému krokví je nejprve nutné vypočítat všechna zatížení působící na střechu.

I. Zatížení působící na střechu.

1. Zatížení sněhem.

2. Zatížení větrem.

Kromě výše uvedeného je systém krokví také vystaven zatížení střešními prvky:

3. Hmotnost střechy.

4. Hmotnost hrubé podlahy a opláštění.

5. Hmotnost izolace (v případě zatepleného podkroví).

6. Hmotnost samotného systému krokví.

Zvažme všechna tato zatížení podrobněji.

1. Zatížení sněhem.

Pro výpočet zatížení sněhem použijeme vzorec:

Kde,
S - požadovaná hodnota zatížení sněhem, kg/m²
µ - koeficient v závislosti na sklonu střechy.
Sg - standardní zatížení sněhem, kg/m².

µ - koeficient v závislosti na sklonu střechy α. Bezrozměrné množství.

Úhel sklonu střechy α lze přibližně určit vydělením výšky H polovinou rozpětí - L.
Výsledky jsou shrnuty v tabulce:

Pak, pokud α je menší nebo rovno 30°, u = 1;

pokud a je větší nebo rovno 60°, u = 0;

Li 30° se vypočítá podle vzorce:

u = 0,033.(60-a);

Sg - standardní zatížení sněhem, kg/m².
Pro Rusko je akceptováno podle mapy 1 povinného dodatku 5 SNiP 2.01.07-85 „Zatížení a dopady“

Pro Bělorusko je stanoveno standardní zatížení sněhem Sg
Technický předpis PRAXE Eurokód 1. VLIVY NA KONSTRUKCE Část 1-3. Obecné dopady. Sněhové zatížení. TKP EN1991-1-3-2009 (02250).

Například,

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

Najděte maximální možné zatížení sněhem na střeše o výšce 2,5 m a rozpětí 7 m.
Objekt se nachází v obci. Oblast Babenki Ivanovo. RF.

Pomocí mapy 1 povinného dodatku 5 SNiP 2.01.07-85 „Zatížení a dopady“ určíme Sg - standardní zatížení sněhem pro město Ivanovo (okres IV):
Sg=240 kg/m2

Určete úhel sklonu střechy α.
Chcete-li to provést, vydělte výšku střechy (H) polovinou rozpětí (L): 2,5/3,5 = 0,714
a z tabulky zjistíme úhel sklonu α=36°.

Od 30°, výpočet µ bude vytvořeno pomocí vzorce µ = 0,033·(60-α) .
Dosazením hodnoty α=36° zjistíme: µ = 0,033·(60-36)= 0,79

Pak S=Sg-u =240-0,79=189 kg/m2;

maximální možné zatížení sněhem na naší střeše bude 189 kg/m².

2. Zatížení větrem.

Pokud je střecha strmá (α > 30°), pak v důsledku jejího zavětrování vyvíjí vítr tlak na jeden ze svahů a má tendenci jej převracet.

Pokud je střecha plochá (α, pak zvedací aerodynamická síla, která vzniká, když se vítr ohýbá kolem ní, stejně jako turbulence pod převisy, mají tendenci zvednout tuto střechu.

Podle SNiP 2.01.07-85 „Zatížení a nárazy“ (v Bělorusku - Eurokód 1 DOPADY NA KONSTRUKCE Část 1-4. Obecné nárazy. Nárazy větru), standardní hodnota průměrné složky zatížení větrem Wm ve výšce Z nad povrchem země by měla být určena podle vzorce:

Kde,
Wo je standardní hodnota tlaku větru.
K je koeficient, který zohledňuje změnu tlaku větru s výškou.
C - aerodynamický koeficient.

K je koeficient, který zohledňuje změnu tlaku větru s výškou. Jeho hodnoty v závislosti na výšce budovy a charakteru terénu shrnuje tabulka 3.

C - aerodynamický koeficient,
která v závislosti na konfiguraci budovy a střechy může nabývat hodnot od mínus 1,8 (střecha se zvedá) do plus 0,8 (vítr tlačí na střechu). Protože náš výpočet je zjednodušený ve směru rostoucí pevnosti, bereme hodnotu C rovnou 0,8.

Při stavbě střechy je třeba pamatovat na to, že síly větru, které mají tendenci zvednout nebo strhnout střechu, mohou dosáhnout značných hodnot, a proto musí být spodní část každé krokve správně připevněna ke stěnám nebo rohožím.

To lze provést jakýmikoli prostředky, například pomocí žíhaného (pro měkkost) ocelového drátu o průměru 5 - 6 mm. Pomocí tohoto drátu je každá noha krokve přišroubována k matricím nebo k uším podlahových desek. To je zřejmé Čím těžší střecha, tím lépe!

Určete průměrné zatížení střechy větrem jednopatrový dům s výškou hřebene od země - 6 m. , úhel sklonu α=36° v obci Babenki, oblast Ivanovo. RF.

Podle mapy 3 v Dodatku 5 v „SNiP 2.01.07-85“ zjistíme, že region Ivanovo patří do druhé větrné oblasti Wo= 30 kg/m²

Vzhledem k tomu, že všechny budovy v obci jsou pod 10m, koeficient K= 1,0

Hodnota aerodynamického koeficientu C se bere rovna 0,8

standardní hodnota průměrné složky zatížení větrem Wm = 30 1,0 0,8 = 24 kg/m².

Pro informaci: fouká-li vítr na konci dané střechy, působí na její okraj zvedací (trhací) síla až 33,6 kg/m²

3. Hmotnost střechy.

Různé typy střešních krytin mají následující hmotnost:

1. Břidlice 10 - 15 kg/m²;
2. Ondulin (bitumenová břidlice) 4 - 6 kg/m²;
3. Keramické dlaždice 35 - 50 kg/m²;
4. Cemento-pískové dlaždice 40 - 50 kg/m²;
5. Bitumenové šindele 8 - 12 kg/m²;
6. Kovové dlaždice 4 - 5 kg/m²;
7. Vlnitý plech 4 - 5 kg/m²;

4. Hmotnost hrubé podlahy, opláštění a systému krokví.

Hmotnost hrubé podlahy je 18 - 20 kg/m²;
Hmotnost opláštění 8 - 10 kg/m²;
Hmotnost samotného systému krokví je 15 - 20 kg/m²;

Při výpočtu konečného zatížení systému krokví se všechna výše uvedená zatížení sečtou.

A teď vám to povím malé tajemství. Prodejci některých typů střešních krytin uvádějí jako jednu z pozitivních vlastností jejich lehkost, která podle nich povede k výrazné úspoře řeziva při výrobě krokvového systému.

Abych toto tvrzení vyvrátil, uvedu následující příklad.

Výpočet zatížení systému krokví při použití různých střešních materiálů.

Vypočítejme zatížení krokvového systému při použití toho nejtěžšího (cementovo-pískové dlaždice
50 kg/m²) a nejlehčí (kovová taška 5 kg/m²) střešní materiál pro náš dům ve vesnici Babenki, region Ivanovo. RF.

Cementovo-pískové dlaždice:

Zatížení větrem - 24 kg/m²
Hmotnost střechy - 50 kg/m²
Hmotnost opláštění - 20 kg/m²

Celkem - 303 kg/m²

Kovové dlaždice:
Zatížení sněhem - 189 kg/m²
Zatížení větrem - 24 kg/m²
Hmotnost střechy - 5 kg/m²
Hmotnost opláštění - 20 kg/m²
Hmotnost samotného systému krokví je 20 kg/m²
Celkem - 258 kg/m²

Je zřejmé, že stávající rozdíl v návrhovém zatížení (pouze asi 15 %) nemůže vést k žádným významným úsporám řeziva.

Tedy s výpočtem celkového zatížení Q působícího na metr čtvereční Vymysleli jsme střechu!

Zvláště upozorňuji: při výpočtech věnujte velkou pozornost rozměrům!!!

II. Výpočet krokvového systému.

Systém krokví sestává ze samostatných krokví (krokevních ramen), takže výpočet spočívá ve stanovení zatížení na každé krokvové noze zvlášť a výpočtu průřezu jednotlivého krokvového ramene.

1. Najděte rozložené zatížení na lineární metr každá krokevní noha.

Kde
Qr - rozložené zatížení na lineární metr nohy krokve - kg/m,
A - vzdálenost mezi krokvemi (rozteč krokví) - m,
Q je celkové zatížení působící na čtvereční metr střechy – kg/m².

2. Určete pracovní plochu v rameni krokve maximální délka Lmax.

3. Vypočítáme minimální průřez materiálu nohy krokve.

Při výběru materiálu pro krokve se řídíme tabulkou standardní velikostiřezivo (GOST 24454-80 Měkké dřevo. Rozměry), které jsou shrnuty v tabulce 4.

A. Vypočítáme průřez nohy krokve.

Libovolně nastavíme šířku sekce podle standardních rozměrů a výšku sekce určíme pomocí vzorce:

H ≥ 8,6 Lmax sqrt(Qr/(BRben)), pokud je sklon střechy α

H ≥ 9,5 Lmax sqrt(Qr/(BRben)), je-li sklon střechy α > 30°.

H - výška sekce cm,


B - šířka sekce cm,
Rbend - odolnost dřeva v ohybu, kg/cm².
Pro borovici a smrk se Rben rovná:
1. třída - 140 kg/cm²;
2. třída - 130 kg/cm²;
3. třída - 85 kg/cm²;
sqrt - druhá odmocnina

B. Zkontrolujeme, zda je hodnota průhybu v mezích normy.

Normalizovaný průhyb materiálu pod zatížením pro všechny střešní prvky by neměl překročit L/200. Kde L je délka pracovního úseku.

Tato podmínka je splněna, pokud platí následující nerovnost:

3,125 Qr (Lmax)³/(B H³) ≤ 1

Kde,
Qr - rozložené zatížení na lineární metr nohy krokve - kg/m,
Lmax - pracovní část nohy krokve o maximální délce m,
B - šířka sekce cm,
H - výška sekce cm,

Pokud není nerovnost splněna, zvyšte B nebo H.

Stav:
Úhel sklonu střechy α = 36°;
Rozteč krokví A= 0,8 m;
Pracovní úsek ramene krokve o maximální délce Lmax = 2,8 m;
Materiál - borovice 1. třídy (Ohyb = 140 kg/cm²);
střešní krytina - cementovo-pískové dlaždice(Hmotnost střechy - 50 kg/m²).

Jak bylo vypočítáno, celkové zatížení působící na čtvereční metr střechy je Q = 303 kg/m².
1. Najděte rozložené zatížení na lineární metr každého ramene krokve Qr=A·Q;
Qr=0,8-303=242 kg/m;

2. Zvolte tloušťku desky na krokve - 5cm.
Vypočítejme průřez nohy krokve s šířkou řezu 5 cm.

Pak, H ≥ 9,5 Lmax sqrt (Qr/BRben), protože sklon střechy α > 30°:
H ≥ 9,5 2,8 čtverečních (242/5 140)
H ≥15,6 cm;

Z tabulky standardních rozměrů řeziva vyberte desku s nejbližším průřezem:
šířka - 5 cm, výška - 17,5 cm.

3. Zkontrolujeme, zda je hodnota průhybu v mezích normy. K tomu je třeba dodržet následující nerovnost:
3,125 Qr (Lmax)³/B H³ ≤ 1
Nahrazením hodnot máme: 3,125·242·(2,8)³ / 5·(17,5)³= 0,61
Význam 0,61, což znamená, že průřez materiálu krokví je zvolen správně.

Průřez krokví, instalovaných v krocích po 0,8 m, pro střechu našeho domu bude: šířka - 5 cm, výška - 17,5 cm.