Розрахунок розмірів кроквяної системи
Розрахунок кроквяної системи: методика розрахунку вручну і автоматизація
Дах будинку - архітектурне продовження будівлі, яке формує його зовнішній вигляд. Тому вона повинна бути красивою і відповідати загальному стилю будівлі. Але крім виконання естетичних функцій дах зобов'язана надійно захищати будинок від дощу, граду, снігу, ультрафіолету та інших кліматичних чинників, тобто створювати і оберігати в житло комфортні умови для проживання. А це можливо тільки при правильно облаштованій кроквяної системі - основі даху, розрахунок якої бажано робити ще на стадії проектування.
Які фактори враховуються при розрахунку кроквяної системи
Навантаження, що впливають на кроквяну систему, класифікуються наступним чином.
Змінні - впливають на кроквяну систему в певний період. Наприклад, снігові навантаження впливають на крокви тільки взимку. В інші пори року їх вплив мінімальне або нульове. Крім снігових до цієї групи належать вітрові навантаження, а також вага людей, які обслуговують покрівлю - здійснюють чистку, прибирання снігу, ремонт і т. Д.
Снігові навантаження відносяться до змінних, т. Е до таких, що впливають на кроквяну систему сезонно
До постійних навантажень на крокви відноситься вага покрівельного пирога і додаткового устаткування, встановленого на даху
Оскільки фатальні впливу, а також вага людей і покрівельного обладнання, яке невідомо коли і яке буде встановлено, передбачити і розрахувати досить проблематично, то роблять простіше - до сумарної величини піддаються розрахунку навантажень додають запас міцності в розмірі 5-10%.
Самостійно розрахунок кроквяної системи роблять за спрощеною методикою, так як врахувати аеродинамічні і поправочні коефіцієнти, вигини даху, знесення снігу вітром, нерівномірний розподіл його на поверхні і інші чинники, які діють на дах в реальності, не повідомляючи теорії опору матеріалів неможливо.
Єдине, про що потрібно пам'ятати - максимальні розрахункові навантаження на кроквяну систему даху повинні бути менше гранично допустимих за нормативами.
Відео: вибір пиломатеріалів - на що звертати увагу
Розрахунок навантажень на кроквяну систему
При розрахунку навантажень на каркас даху потрібно керуватися нормативами, зокрема, СНиП 2.01.07-85 «Навантаження і впливи» зі змінами та доповненнями, СНиП II-26-76 * «Покрівлі», СП 17.13330.2011 «Покрівлі» - актуалізована редакція СНиП II-26-76 * і СП 20.13330.2011.
Розрахунок снігового навантаження
Навантаження на дах від снігу, що випав розраховується за формулою S = μ ∙ Sg, Де:
- S - розрахункова снігове навантаження, кг / м²;
- μ - поправочний коефіцієнт, що залежить від покатости даху і приймається для переходу від ваги снігового покриву на землі до навантаження на покриття;
- Sg - нормативне навантаження для конкретного регіону, що визначається за спеціальною карті, вкладеної в звід правил під номером 20.13330.2011.
Вся територія нашої країни розділена на кілька регіонів, в кожному з яких нормативне значення снігового навантаження має фіксоване значення
Нормативні значення снігового навантаження визначаються по наступній таблиці.
Таблиця: значення нормативної снігового навантаження в залежності від регіону
Для проведення розрахунку необхідно знати коефіцієнт μ, який залежить від ухилу скатів. Тому в першу чергу потрібно визначити кут нахилу α.
Перед виготовленням кроквяної системи потрібно розрахувати снігове навантаження для конкретної місцевості, використовуючи нормативні дані і поправочний коефіцієнт, що залежить від кута нахилу даху
Ухил даху визначають розрахунковим методом виходячи з бажаної висоти мансардного / горищного приміщення Н і довжини прольоту L.З формули розрахунку прямокутного трикутника тангенс кута нахилу дорівнює відношенню висоти ската від коника до балок перекриття до половини довжини прольоту, т. Е. Tg α = Н / (1/2 ∙ L).
Значення кута по його тангенсу визначають зі спеціальної довідкової таблиці.
Таблиця: визначення кута по його тангенсу
Коефіцієнт μ обчислюють таким чином:
Вітрові сили часом досягають значних величин, тому при зведенні даху потрібно приділити особливу увагу кріпленню стропильних ніг до основи, особливо по кутах будівлі і зовнішньому контуру.
Таблиця: нормативний тиск вітру по регіонах
Повертаємося до нашого прикладу і додаємо вихідні дані - висоту будинку (від землі до коника) 6,5 м. Визначимо вітрове навантаження на кроквяну систему.
- Судячи по карті вітрових навантажень, Перм відноситься до другого регіону, для якого Wo = 30 кг / м².
- Припустимо, що в районі забудови немає багатоповерхових будинків висотою понад 25 м. Вибираємо категорію місцевості «В» і приймаємо k рівним 0,65.
- Аеродинамічний показник c = 0,8. Такий індекс вибраний невипадково - по-перше, розрахунок робиться за спрощеною схемою в бік зміцнення конструкції, а по-друге, кут нахилу скатів перевищує 30 °, значить, вітер тисне на дах (п. 6.6 СНиП 2.01.07-85), завдяки чому за основу беремо найбільше позитивне значення.
- Нормативна вітрове навантаження на висоті 6,5 м від землі дорівнює Wm = Wo ∙ k ∙ c = 30 ∙ 0,65 ∙ 0,8 = 15,6 кг / м².
Крім снігових і вітрових навантажень на кроквяну систему можуть чинити тиск утворюється лід і кліматичні температурні коливання. Однак в малоповерховому будівництві ці навантаження незначні, оскільки антенно-щоглових пристроїв, що лежать в основі розрахунку гололёдних зусиль, на дахах приватних будинків зазвичай небагато, а від різких перепадів температур кроквяна система захищена сучасними покриттями, що мають високі показники морозостійкості і термостійкості. В силу цього гололёдние і кліматичні навантаження при зведенні приватних будинків не розраховують.
Розрахунок навантаження на кроквяну систему від ваги покрівлі
Перед тим як розрахувати навантаження на крокви від ваги покрівлі, розглянемо її структуру - покрівельний пиріг, шари якого є різні матеріали, які надають тиск на крокви.
Стандартний покрівельний пиріг складається з:
- укривного матеріалу;
- гідроізоляції, прокладеної по верхній кромці крокв;
- контррейок, що підтримують гідроізоляційний матеріал і створюють вентиляційний канал;
- обрешітки, набитою поверх контррейок;
- утеплювача, укладеного між кроквами при облаштуванні теплої покрівлі і горизонтально між балками перекриття для горищних холодних покрівель;
- пароізоляції, що підтримує її каркаса і обшивального матеріалу.
Розташовані поверх крокв шари покрівельного пирога чинять тиск на кроквяний каркас і враховуються при розрахунку його несучої здатності
Для деяких видів покриттів, наприклад, бітумної черепиці, до складу покрівельного пирога додається підкладковий килим і суцільний настил з водостійкої фанери або стружкових плит.
За методикою спрощеного розрахунку за основу ваги покрівлі беруться всі шари покрівельного пирога. Природно, така схема веде до зміцнення конструкції, але одночасно і до подорожчання будівництва, оскільки тиск на кроквяні ноги роблять не всі матеріали, а лише ті, що прокладені поверх крокв - дахове покриття, решетування і контробрешетування, гідроізоляція, а також підкладковий килим і суцільний настил, якщо вони передбачені проектом. Тому з метою економії без шкоди для надійності й міцності можна сміливо брати в розрахунок тільки цю частину покрівлі.
Теплоізоляція надає навантаження на крокви тільки в двох випадках:
при укладанні всього утеплювача або додаткового шару по верхній межі крокв в якості альтернативи або доповнення до міжкроквяних розміщення теплоізоляційного матеріалу;
Посилена теплоізоляція по кроквах дозволяє повністю позбутися від містків холоду, але створює додаткове навантаження на покрівельну систему
Навмисно відкриті крокви створюють в приміщенні додатковий обсяг і надають йому наповненість, функціональність і неповторний шарм
Не потрібно забувати про кріпильних елементах при механічної фіксації, а також про містичних клеяться складах при суцільний або часткової приклейці шарів пирога. Вони теж мають вагу і чинять тиск на крокви. Розрахунком покрівельного килима на міцність зчеплення між шарами присвячений СП 17.13330.2011. Але його зазвичай використовують проектувальники, а для самостійних обчислень досить буде додати до підсумкового значенням запас міцності в 5-10%, про який ми говорили на початку статті.
Плануючи будівництво, забудовники зазвичай вже на початковому етапі мають уявлення про те, яке покриття буде укладено на даху і які матеріали будуть використовуватися в її конструкції. Тому дізнатися вагу покрівельного пирога можна заздалегідь, використовуючи інструкції виробників і спеціальні довідкові таблиці.
Коментарі
Дописати коментар