Правильний розрахунок кроквяної системи даху на
Хочете зробити розрахунок кроквяної системи швидко, без вивчення теорії і з достовірними результатами? Скористайтеся онлайн калькулятором на сайті!
Ви можете собі уявити людину без кісток? Точно так же скатний дах без кроквяної системи більше схожа на будову з казки про трьох поросят, яку запросто змете природною стихією. Міцна і надійна система крокв - запорука довговічності конструкції даху. Щоб якісно сконструювати систему крокв, необхідно врахувати і спрогнозувати основні фактори, що впливають на міцність конструкції.
Прийняти до уваги всі вигини даху, поправочні коефіцієнти на нерівномірний розподіл снігу по поверхні, знесення снігу вітром, ухил скатів, все аеродинамічні коефіцієнти, сили впливу на конструктивні елементи даху і так далі - розрахувати все це максимально наближено до реальної ситуації, а також врахувати всі навантаження і майстерно зібрати їх поєднання - завдання не з легких.
Якщо хочете розібратися досконально - список корисної літератури наведено в кінці статті. Звичайно, курс опору матеріалів для повного розуміння принципів і бездоганного розрахунку кроквяної системи в одну статтю не вмістити, тому наведемо основні моменти для спрощеної версіірасчета.
Класифікація навантажень
Навантаження на кроквяну систему класифікуються на:
- постійні навантаження. вага самих кроквяних конструкцій та покрівлі,
- тривалі навантаження - снігові і температурні навантаження зі зниженим розрахунковим значенням (використовуються при необхідності врахування впливу тривалості навантажень, при перевірці на витривалість),
- змінне короткочасний вплив - снігове і температурний вплив по повному розрахунковим значенням.
2) Додаткові - вітровий тиск, вагу будівельників, ожеледні навантаження.
3) Форс-мажорні - вибухи, сейсмоактивність, пожежа, аварії.
Для здійснення розрахунку кроквяної системи прийнято розраховувати граничні навантаження, щоб потім, виходячи з підрахованих величин, визначити параметри елементів кроквяної системи, здатних вистояти проти цих навантажень.
Розрахунок кроквяної системи скатних дахів проводиться за двома граничними станами:
a) Межа, при якому відбувається руйнування конструкції. Максимально можливі навантаження на міцність конструкції крокв повинні бути менше гранично допустимих.
b) Граничний стан, при якому виникають прогини і деформація. Виникає прогин системи при навантаженні повинен бути менше гранично можливого.
Для більш простого розрахунку застосовується тільки перший спосіб.
Розрахунок снігових навантажень на дах
Для підрахунку снігового навантаження використовують таку формулу: Ms = Q x Ks x Kc
де Ms - снігове навантаження,
Q - вага снігового покриву, що покриває 1м2 плоскій горизонтальній поверхні даху. Залежить від території і визначається по карті на малюнку № X для другого граничного стану - розрахунок на прогин (при розташуванні будинку на стику двох зон, вибирається снігове навантаження з великим значенням).
Сніг лягає нерівномірно. Найчастіше з підвітряного боку формується так званий сніговий мішок, особливо в місцях стиків, зламів (ендова). Отже, якщо ви хочете міцну дах, робіть крок крокв мінімальним в цьому місці, також звертайте увагу на рекомендації виробників покрівельного матеріалу - сніг може обламати звис, якщо він неправильних розмірів.
Розрахунок вітрових навантажень на кроквяну систему
З тиском снігу розібралися, тепер перейдемо до розрахунків вітрового впливу.
В незалежності від кута ската, вітер сильно впливає на дах: крутоскатную покрівлю намагається скинути, більш плоску покрівлю - підняти з підвітряного боку.
Для розрахунку навантаження вітру до уваги беруть його горизонтальний напрямок, при цьому він дме двоспрямованістю: на фасад і на дахової скат. У першому випадку потік розбивається на кілька - частина йде вниз до фундаменту, частина потоку по дотичній знизу вертикально тисне на звис даху, намагаючись її підняти.
У другому випадку, впливаючи на скати даху, вітер тисне перпендикулярно скату, вдавлюючи його; також утворюється завихрення по дотичній з навітряного боку, огинаючи коник і перетворюючись в підйомну силу вже з підвітряного боку, в зв'язку з різницею в тиску вітру з обох сторін.
Для підрахунку усередненої вітрового навантаження використовують формулу
Mv = Wo x Kv x Kc x коефіцієнт міцності,
де Wo - навантаження вітрова тиску, що визначається по карті
збираємо навантаження
За спрощеним варіантом тепер необхідно скласти всі знайдені вище навантаження простим підсумовуванням, ми отримаємо підсумкову навантаження в кілограмах на 1 м2 даху.
Розрахунок кроквяної системи
Після збору основних навантажень можна вже визначити основні параметри крокв.
- Яка розподілене навантаження припадає на кожну кроквяну ногу окремо, переводимо кг / м2 в кг / м.
Вважаємо за формулою: N = крок крокв x Q. де
N - рівномірне навантаження на кроквяну ногу, кг / м
крок крокв - відстань між кроквами, м
Q - розрахована вище підсумкова навантаження на дах, кг / м²
З формули ясно, що зміною відстані між кроквами можна регулювати рівномірне навантаження на кожну кроквяну ногу. Зазвичай крок крокв знаходиться в діапазоні від 0,6 до 1,2 м. Для даху з утепленням при виборі кроку розумно орієнтуватися на параметри листа утеплювача.
Взагалі при визначенні кроку установки крокв краще виходити з економічних міркувань: вирахувати всі варіанти розташування крокв і вибрати найдешевший і оптимальний за кількісним витраті матеріалів для кроквяної конструкції.
- Розрахунок перетину і товщини кроквяної ноги
У будівництві приватних будинків і котеджів, при виборі перетину і товщини крокви, керуються таблицею наведеною нижче (перетин крокви зазначено в мм). У таблиці усереднені значення для терріторііУкаіни, а також враховані розміри будівельних матеріалів, представлених на ринку. У загальному випадку, цієї таблиці досить для того, щоб визначити, якого перетину потрібно купувати ліс.
Однак, не слід забувати, що розміри кроквяної ноги залежать від конструкції кроквяної системи, якості використовуваного матеріалу, постійних і змінних навантажень надаються на покрівлю.
На практиці при будівництві приватного житлового будинку найчастіше використовують для крокв дошки перетином 50х150 мм (товщина x ширина).
Самостійний розрахунок перетину крокв
Як уже згадувалося вище, крокви розраховуються по максимальному навантаженні і на прогин. У першому випадку враховують максимальний момент вигину, у другому - перетин кроквяної ноги перевіряється на стійкість прогину на найдовшому ділянці прольоту. Формули досить складні, тому ми вибрали для вас спрощений варіант.
Якщо хочете все порахувати самостійно, виберіть ширину перетину відповідно до таблиці:
Товщину перетину (або висоту) розрахуємо за формулою:
a) Якщо кут даху <30°, стропила рассматриваются как изгибаемые
H ≥ 8,6 x Lm x √ (N / (B x Rізг))
b) Якщо ухил даху> 30 °, крокви ізгібаемо-стислі
H ≥ 9,5 x Lm x √ (N / (B x Rізг))
H, см - висота крокви
Lm, м - робоча ділянка найдовшої кроквяної ноги
N, кг / м - розподілене навантаження на кроквяну ногу
B, см - ширина крокви
Rізг. кг / см² - опір деревини вигину
Для сосни і ялини Rізг в залежності від сорту деревини дорівнює:
Важливо перевірити, чи не перевищує прогин дозволеної величини.
Величина прогину крокв повинна бути менше L / 200 - довжина перевіряється найбільшого прольоту між опорами в сантиметрах поділена на 200.
Це умова вірна при дотриманні наступного нерівності:
N (кг / м) - розподілене навантаження на погонний метр кроквяної ноги
Lm (м) - робочий ділянку кроквяної ноги максимальної довжини
B (см) - ширина перетину
H (см) - висота перетину
Якщо значення виходить більше одиниці, необхідно збільшити параметри крокви B або H.
Корисні посилання для автоматизованих розрахунків:
