Střecha domu je architektonickou přístavbou budovy, která tvoří její vzhled. Proto by měl být krásný a v souladu s obecným stylem budovy. Ale kromě plnění estetických funkcí musí střecha spolehlivě chránit dům před deštěm, kroupami, sněhem, ultrafialovým zářením a dalšími klimatickými faktory, to znamená vytvářet a chránit pohodlné životní podmínky v domácnosti. A to je možné pouze se správně vybaveným příhradovým systémem - základem střechy, jehož výpočet je žádoucí provést ve fázi návrhu.
Jaké faktory se berou v úvahu při výpočtu systému vazníků
Zatížení, která ovlivňují systém vazníků, jsou klasifikována následovně.
- Proměnné - ovlivňují systém krovu v určitém období. Například zatížení sněhem ovlivňuje krokve pouze v zimě. V ostatních obdobích roku je jejich vliv minimální nebo nulový. Kromě sněhu do této skupiny patří zatížení větrem a také hmotnost osob obsluhujících střechu - čištění, odklízení sněhu, opravy atd.
Zatížení sněhem je proměnlivé, tedy takové, které sezónně ovlivňuje systém krovu
- Trvalé - ovlivňují systém vazníků bez ohledu na roční období. To zahrnuje hmotnost střešního dortu a další vybavení, které se plánuje na střechu instalovat - držáky sněhu, antény, provzdušňovače nebo turbíny pro nucenou ventilaci a další zařízení.
Stálá zatížení na krokvích zahrnují hmotnost střešního koláče a dodatečné vybavení instalované na střeše
- Vyšší moc - speciální typ zatížení, se kterým se počítá při mimořádných situacích, seismické aktivitě, změnách struktury půdy, explozích nebo požárech.
Vzhledem k tomu, že smrtelné dopady, stejně jako hmotnost lidí a střešního zařízení, o kterých není známo, kdy a co bude instalováno, je poměrně problematické předvídat a vypočítat, dělají to snáze - bezpečnostní rezerva 5-10 % se přičte k celkové hodnotě vypočtených zatížení .
Vlastní výpočet příhradového systému se provádí podle zjednodušené metody, protože není možné vzít v úvahu aerodynamické a korekční faktory, ohyby střechy, sněhové závěje větrem, jeho nerovnoměrné rozložení na povrchu a další faktory které ovlivňují střechu ve skutečnosti, bez znalosti teorie odolnosti materiálů je nemožné.
Jediné, co je třeba si zapamatovat, je, že maximální návrhové zatížení systému střešních vazníků musí být menší než maximální povolené normami.
Video: výběr řeziva - co hledat
Výpočet zatížení systému vazníků
Při výpočtu zatížení na střešním rámu se musíte řídit normami, zejména SNiP 2.01.07-85 "Zatížení a účinky" se změnami a doplňky, SNiP II-26-76" Střechy ", SP 17.13330.2011 "Střechy" - aktualizovaná verze SNiP II-26-76 a SP 20.13330.2011.
Výpočet zatížení sněhem
Zatížení střechy od sněžení se vypočítá podle vzorce S=µ∙Sg kde:
- S - návrhové zatížení sněhem, kg/m²;
- µ - korekční faktor v závislosti na sklonu střechy a braný pro přechod od hmotnosti sněhové pokrývky na zemi k zatížení na chodník;
- Sg - normativní zatížení pro konkrétní region, určené speciální mapou obsaženou v souboru pravidel pod číslem 20.13330.2011.
Celé území naší země je rozděleno do několika regionů, v každém z nich má standardní hodnota zatížení sněhem pevnou hodnotu
Jmenovité hodnoty zatížení sněhem jsou určeny z následující tabulky.
Tabulka: normativní hodnoty zatížení sněhem v závislosti na regionu
| Číslo regionu | Já | II | III | IV | V | VI | VII | VII |
| Sg, kg/m² | 80 | 120 | 180 | 240 | 320 | 400 | 480 | 560 |
Pro výpočet potřebujete znát koeficient µ, který závisí na sklonu svahů. Nejprve tedy musíte určit úhel sklonu α.
Před výrobou příhradového systému musíte vypočítat zatížení sněhem pro konkrétní oblast pomocí standardních dat a korekčního faktoru v závislosti na úhlu střechy
Sklon střechy je určen výpočtovou metodou na základě požadované výšky podkroví / podkrovní místnosti H a délky rozpětí L. Ze vzorce pro výpočet pravoúhlého trojúhelníku je tangens úhlu sklonu rovna poměru výšky sklonu od hřebene k podlahovým nosníkům k polovině délky rozpětí, tj. tg α=H / (1/2 ∙ L).
Hodnota úhlu podle jeho tečny se určuje ze speciální referenční tabulky.
Tabulka: určení úhlu pomocí jeho tečny
| tg α | α, deg. |
| 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 |
Koeficient µ se vypočítá následovně:
- pro α ≤ 30° µ=1;
- když 30°<α<60°, µ=0,033 ∙ (60 - α);
- když α ≥ 60° µ je považováno za 0, tj. zatížení sněhem se nebere v úvahu.
Uvažujme algoritmus pro výpočet zatížení sněhem na příkladu. Řekněme, že se v Permu staví dům, má výšku hřebene 3 m a rozpětí 7,5 m.
- Podle mapy zatížení sněhem vidíme, že Perm leží v páté oblasti, kde Sg=320 kg/m².
- Vypočítejte úhel sklonu střechy tg α=Н / (1/2 ∙ L)=3 /(1/2 ∙ 7,5)=0,8. Z tabulky vidíme, že α ≈ 38°.
- Protože úhel α spadá do rozsahu 30 až 60°, korekční faktor je určen vzorcem µ=0,033 ∙ (60 - α)=0,033 ∙ (60 - 38)=0,73.
- Najděte hodnotu vypočteného zatížení sněhem S=µ ∙ Sg=0,73 ∙ 320 ≈ 234 kg/m².
Maximální možné (vypočtené) zatížení sněhem se tedy ukázalo být menší než maximální přípustné podle norem, což znamená, že výpočet byl proveden správně a odpovídá požadavkům regulačních předpisů.
Výpočet zatížení větrem
Větrný efekt na budovu se skládá ze dvou složek - statické průměrné hodnoty a dynamické pulzující: W=Wm+ Wp, kde Wm- střední zátěž, Wp - pulzující. SNiP 2.01.07-85 umožňuje nezohlednit pulzující část zatížení větrem pro budovy do výšky 40 m za předpokladu, že:
- poměr mezi výškou a rozpětím menším než 1,5;
- budova se nachází ve městě, lese, na pobřeží, ve stepi nebo tundře, to znamená, že patří do kategorie "A" nebo "B" podle speciální tabulky níže.
Na základě toho je zatížení větrem určeno vzorcem W=Wm=Wo ∙ k ∙ c, kde :
- Wm - standardní zatížení konstrukčních prvků budovy v určité výšce (Z) od země;
- Wo - normativní tlak větru, stanovený podle zónové mapy zatížení větrem a článku 6.5 SNiP 2.01.07-85;
Každé sídlo patří do jednoho z osmi regionů, ve kterých je normativní hodnota zatížení větrem fixována na základě výsledků dlouhodobých pozorování
- k - koeficient zohledňující změnu zatížení větrem ve výšce střechy pro konkrétní typ terénu;
- c - aerodynamický koeficient, který nabývá hodnoty v závislosti na tvaru budovy od -1,8 (vítr zvedá střechu) do 0,8 (vítr tlačí na střechu).
Tabulka: hodnota koeficientu k pro různé typy terénu
| Výška budovy Z, m | K faktor pro různé typy terénu | ||
| 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 |
| Poznámka:" A" - otevřená pobřeží moří, jezer a nádrží, stejně jako pouště, stepi, lesostepi, tundra;" B" - městské oblasti, lesy a další oblasti rovnoměrně pokryté překážkami vyššími než 10 m;" C" - městské oblasti s budovami vyššími než 25 m . | |||
Větrné síly někdy dosahují značných hodnot, takže při stavbě střechy je třeba věnovat zvláštní pozornost připevnění nohou krokví k základně, zejména v rozích budovy a na vnějším obrysu.
Tabulka: standardní tlak větru podle regionu
| Větrné oblasti | Ia | Já | II | III | IV | V | VI | VII |
| Wo, kPa | 0,17 | 0,23 | 0,30 | 0,38 | 0,48 | 0,60 | 0,73 | 0,85 |
| Wo, kg/m² | 17 | 23 | 30 | 38 | 48 | 60 | 73 | 85 |
Vrátíme-li se k našemu příkladu a doplníme výchozí údaje - výška domu (od země po hřeben) je 6,5 m. Určíme zatížení větrem na systém krovu.
- Soudě podle mapy zatížení větrem patří Perm do druhého regionu, pro který Wo=30 kg/m².
- Předpokládejme, že v rozvojové oblasti nejsou žádné výškové budovy vyšší než 25 m. Zvolíme kategorii terénu „B“ a vezmeme k rovno 0,65.
- Aerodynamický index c=0,8. Takový index nebyl zvolen náhodou - za prvé, výpočet se provádí podle zjednodušeného schématu ve směru zesílení konstrukce a za druhé, úhel sklonu svahů přesahuje 30 °, což znamená, že vítr tlačí na střechy (bod 6.6 SNiP 2.01.07-85), díky čemuž bereme jako základ největší kladnou hodnotu.
- Nominální zatížení větrem ve výšce 6,5 m od země je Wm=Wo ∙ k ∙ c=30 ∙ 0,65 ∙ 0,8=15,6 kg/m².
Kromě zatížení sněhem a větrem může na krokvový systém působit tlak i tvorba ledu a kolísání klimatických teplot. V nízkopodlažní výstavbě jsou však tato zatížení nevýznamná, protože obvykle existuje jen málo anténních stožárů, které jsou základem výpočtu ledových sil na střechách soukromých domů, a příhradový systém je chráněn před náhlými změnami teploty moderními nátěry, které mají vysokou mrazuvzdornost a tepelnou odolnost.Z tohoto důvodu se při výstavbě soukromých domů nepočítá ledová a klimatická zátěž.
Výpočet zatížení systému vazníků z hmotnosti střechy
Před výpočtem zatížení na krokve z hmotnosti střechy zvažte její konstrukci - střešní dort, jehož vrstvy jsou různé materiály, které vyvíjejí tlak na krokve.
Standardní střešní dort se skládá z:
- potahový materiál;
- hydroizolace položená podél horního okraje krokví;
- protilišty podpírající hydroizolační materiál a vytvářející ventilační kanál;
- přepravky nacpané přes pultové zábradlí;
- izolace položená mezi krokve při uspořádání teplé střechy a vodorovně mezi podlahové trámy u podkrovních studených střech;
- parozábrana, nosný rám a materiál opláštění.
Vrstvy střešního koláče umístěné na horní části krokví vyvíjejí tlak na rám krokví a jsou brány v úvahu při výpočtu jeho únosnosti
U některých typů nátěrů, jako jsou bitumenové dlaždice, obkladový koberec a masivní podlaha z voděodolné překližky nebo dřevotřískové desky se přidávají do střešního koláče.
Podle metody zjednodušeného výpočtu jsou všechny vrstvy střešního koláče brány jako základ pro hmotnost střechy. Takové schéma přirozeně vede k posílení konstrukce, ale zároveň ke zvýšení nákladů na výstavbu, protože ne všechny materiály vyvíjejí tlak na krokve, ale pouze ty, které jsou položeny přes krokve - střešní krytina, opláštění a kontralatě, hydroizolace, stejně jako obložení koberce a masivní podlahy, pokud to projekt předpokládá. Proto, abyste ušetřili peníze, aniž by byla ohrožena spolehlivost a pevnost, můžete bezpečně vzít v úvahu pouze tuto část střechy.
Tepelná izolace zatěžuje krokve pouze ve dvou případech:
- při položení celé izolace nebo dodatečné vrstvy podél horního okraje krokví jako alternativa nebo doplněk k uložení tepelně izolačního materiálu mezi krokve;
Vyztužená tepelná izolace podél krokví vám umožní zcela se zbavit tepelných mostů, ale vytváří dodatečné zatížení střešního systému
- při uspořádání střešní konstrukce s otevřenými krokvemi, což umožňuje nejen co nejvíce eliminovat tepelné mosty, ale také použít krokve jako dekorativní prvky v interiéru podkrovní místnosti.
Záměrně otevřené krokve vytvářejí další objem v místnosti a dodávají jí plnost, funkčnost a jedinečné kouzlo
Nezapomeňte na spojovací prvky pro mechanické upevnění, stejně jako na tmelové lepidlo pro souvislé nebo částečné lepení vrstev dortu. Mají také váhu a vyvíjejí tlak na krokve. SP 17.13330.2011 se věnuje výpočtu střešního koberce pro adhezní pevnost mezi vrstvami. Obvykle to ale používají konstruktéři a pro nezávislé výpočty bude stačit ke konečné hodnotě přidat rezervu bezpečnosti 5-10 %, o které jsme mluvili na začátku článku.
Při plánování stavby mají developeři obvykle již v počáteční fázi představu o tom, jaký druh nátěru bude na střechu položen a jaké materiály budou při její stavbě použity. Hmotnost střešního dortu si proto můžete zjistit předem pomocí pokynů výrobce a speciálních referenčních tabulek.
Tabulka: průměrná hmotnost některých typů střech
| Název materiálu | Hmotnost, kg/m² |
| Ondulin | 4-6 |
| Bitumenové dlaždice | 8-12 |
| Břidlice | 10-15 |
| Keramické dlaždice | 35-50 |
| Profilování | 4-5 |
| Cementové a pískové dlaždice | 20-30 |
| Kovová dlaždice | 4-5 |
| Břidlice | 45-60 |
| Hrubá podlaha | 18-20 |
| Laminované dřevěné krokve a vaznice | 15-20 |
| Závěsné krokve pro studené střechy | 10-15 |
| Přepravka a pultová přepravka ze dřeva | 8-12 |
| Bitumen | 1-3 |
| Polymer-bitumenové hydroizolace | 3-5 |
| Střecha | 0,5-1,7 |
| Izolační fólie | 0,1-0,3 |
| Sádrokartonové desky | 10-12 |
Pro určení zatížení od střechy na příhradový rám (P) se požadované ukazatele sečtou. Například standardní šikmá střecha z ondulinu vyvine tlak na systém vazníků rovnající se hmotnosti ondulinu, polymerbitumenové hydroizolace, latí a kontralatí. Vezmeme-li průměrné hodnoty z tabulky, dostaneme, že P=5 + 4 +10=19 kg/m².
Hmotnost izolace je také uvedena v průvodních dokumentech, ale pro výpočet zatížení je nutné vypočítat požadovanou tloušťku vrstvy tepelné izolace. Je určeno vzorcem Т=R ∙ λ, kde:
- Т - tloušťka tepelně izolačního materiálu;
- R - tepelný odpor normalizovaný pro konkrétní region podle mapy připojené k SNiP II-3-79;
Mapa normalizovaného tepelného odporu je velmi důležitá pro výpočet tloušťky izolace, protože pomáhá vybrat správný tepelně izolační materiál, snížit tepelné ztráty a zlepšit mikroklima v domě
- λ - součinitel tepelné vodivosti izolace.
U nízkopodlažní soukromé výstavby by koeficient tepelného odporu použitých tepelně izolačních materiálů neměl překročit 0,04 W/m∙°C.
Pro přehlednost použijme znovu náš příklad. Střechu vybavujeme ozdobnými krokvemi, kdy jsou všechny vrstvy střešního koláče položeny nahoře a jsou brány v úvahu při výpočtu zatížení systému krokví.
- Vypočítejte tloušťku izolace, například role minerální vlny Isover Classic se součinitelem tepelné vodivosti 0,04. Na mapě určíme standardní tepelný odpor pro Perm - je roven 4,49 a T=4,49 ∙ 0,04=0,18 m.
- V technických charakteristikách materiálu zvolte maximální hodnotu hustoty rovnou 11 kg/m³.
- Určete zatížení izolace na krokvovém systému
- Vypočítáme celkové zatížení ondulínové střechy na příhradovém systému s přihlédnutím k hmotnosti izolace, parozábrany a povrchové úpravy sádrokartonu: P=5 + 4 + 10 + 2 + 0,2 + 11=32,2 ≈ 32 kg / m² .
- Pokud k výsledku připočteme hmotnost krokví, dostaneme zatížení střechy na základnu krokvového systému - Mauerlat, protože všechny střešní konstrukce na ni vyvíjejí tlak: P=32 + 20=52 kg/m².
Při pokládání střešního dortu na krokve se pro výpočet pevnosti bere v úvahu hmotnost všech vrstev, včetně parozábrany a vnitřní povrchové úpravy
Abych to shrnul: ondulínová střecha zatěžuje Mauerlat rovnou 52 kg/m². Tlak na krokve je v závislosti na konfiguraci střechy 19 kg / m² s konvenční šikmou konstrukcí a 32 kg / m² s otevřenými dekorativními krokvemi. Nakonec určíme celkové zatížení Q s ohledem na složky sněhu a větru:
- na příhradovém systému (obvyklá šikmá konfigurace) - Q=234 + 15,6 + 19=268,6 kg / m². S bezpečnostní rezervou 10 % Q=268,6 ∙1,1=295,5 kg/m²;
- na Mauerlatu - Q=234 + 15,6 + 54=303,6 kg / m². Přidáme bezpečnostní rezervu a dostaneme Q \u003d 334 kg / m².
Výpočet délky a průřezu prvků střešní konstrukce
Hlavními nosnými prvky střešní konstrukce jsou krokve, mauerlat a podlahové trámy.
Definujte parametry krokví
Délku krokve můžete vypočítat pomocí Pythagorovy věty pro trojúhelník složený z ramene krokve, výšky k hřebeni a poloviny rozpětí budovy.
Při výpočtu délky krokví je třeba k hodnotě zjištěné Pythagorovou větou přičíst šířku přesahu římsy a minimálně 3 cm pro plánovaný vnější odtok
V našem příkladu bude délka nohy krokve c=√(a² + b²)=√(3² + 3,75²)=√23 ≈ 4,8 m. K nalezené hodnotě přičtěte šířku převis římsy, například 50 cm, a nejméně 30 cm pro organizaci vnějšího odtoku. Celková délka krokví je 4,8 m + 0,5 m + 0,3 m=5,6 m.
Vypočítáváme průřez řeziva pro výrobu krokví se zaměřením na hodnoty získané jako výsledek výpočtů:
- úhel náklonu α=38°;
- rozteč krokví A=0,8 m - standard pro délku rozpětí 6-8 m;
- délka krokve je 5,6 m, přičemž její pracovní plocha Lmaxbude brána jako 3,5 m;
Pro výpočet řezu, ve kterém se nebudou krokve pod zatížením prohýbat, je nutné zvolit maximální možný pracovní řez krokví - vzdálenost od podlahového nosníku k utažení
- materiál na krokve - borovice I. stupně s poloměrem ohybu Rbend=140 kg/cm;
- jednoduchá šikmá střecha s ondulinem;
- celkové zatížení příhradového systému Q=295,5 kg/m².
Princip výpočtu bude následující.
- Určete zatížení na lineární metr každého ramene krokve pomocí vzorce → Qr=A ∙ Q=0,8 ∙ 295,5=236,4 kg/m.
Pro správný výběr dřevěné části musíte nejprve určit zatížení každé nohy krokve, které se rovná hmotnosti prvků umístěných nad ní
- Najděte tloušťku a šířku desky. Zde se zaměříme na tloušťku izolace, která se u běžných střešních konstrukcí umisťuje mezi krokve. Tloušťka námi zvoleného tepelného izolantu z minerální vlny je 18 cm, což znamená, že šířka desky pro krokve musí být minimálně tato hodnota, tedy minimálně 20 cm. velikosti řeziva volíme vhodnou tloušťku desky odpovídající tomuto parametru. Bereme nejběžnější tloušťku 50 mm.
- Zkontrolujte, zda je vybraný úsek správný splněním nerovnosti (3,125 ∙ Qr∙ (Lmax³)) / ( B ∙ H³) ≤ 1, kde Qrje rozložené zatížení v kg/m, Lmax je pracovní délka krokví v metrech , B je tloušťka a H je šířka desek v centimetrech. Dosadíme digitální hodnoty: (3,125 ∙ 236,4 ∙ (3,5³)) / (5 ∙ 20³)=0,79 ≤ 1, to znamená, že podmínka pevnosti pro náš příklad je splněna i s dobrou rezervou.Proto byl správně zvolen řez prknem 50x200 mm pro zvolenou rozteč krokví 0,8 m.
Pokud není nerovnost splněna, pak můžete:
- zvětšit tloušťku desky;
- zmenšit sklon krokví, i když to není vždy vhodné;
- zmenšit pracovní plochu nohou krokví, pokud to konfigurace střechy umožňuje;
- vyrob si rovnátka.
Video: výpočet průřezu a sklonu krokví
Zvětšení průřezu přirozeně povede ke zvýšení objemu řeziva a zdražení střechy, takže konstrukce vzpěr na střechách s velkými rozpony je někdy mnohem efektivnější. Dřevo na krokve můžete navíc těžit i jinak – zvýšit sklon střechy a snížit tak zatížení sněhem. Všechny způsoby úspor na střešních konstrukcích by ale neměly být v rozporu s architektonickým stylem domu.
Nosiče a vzpěry dodávají konstrukci krokví dodatečnou tuhost a stabilitu, což je zvláště důležité u velkorozponových střech
Tabulka: Certifikát jehličnatého řeziva podle GOST 24454-80
| Tloušťka desky, mm | Šířka desky, 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 | - |
Existuje další zjednodušená verze výpočtu průřezu desek pro nohy krokví pomocí úhlu sklonu, libovolné tloušťky a poloměru ohybu dřeva. V tomto případě se šířka desky vypočítá podle vzorců:
- H ≥ 8,6 ∙ Lmax∙ √(Qr/ (B ∙ R ben )) pro α ≤ 30°;
- H ≥ 9,5 ∙ Lmax∙ √(Qr/ (B ∙ R ben)) pro α>30°.
Zde H - šířka průřezu (cm), Lmax- maximální pracovní délka krokví (m), B - libovolná tloušťka desky (cm), Rohyb- odolnost dřeva v ohybu (kg/cm), Qr - rozložené zatížení (kg/m).
Podívejme se znovu na náš příklad. Protože máme úhel náklonu větší než 30°, použijeme druhý vzorec, kde dosadíme všechny hodnoty: H ≥ 9,5 ∙ Lmax∙ √(Qr/ (B ∙ Rbend))=9,5 ∙ 3,5 ∙ √ (236,4 / (5 ∙ 140))=19,3 cm, V. 9 e. t.j. šířka dle tabulky je 20 cm.Dle našich údajů je tloušťka izolace 18 cm, takže vypočtená šířka nadkrokevní desky je dostatečná.
Video: výpočet systému krokví
Výpočet podlahových nosníků a Mauerlat
Až se vypořádáme s krokvemi, věnujme pozornost Mauerlatovým a podlahovým nosníkům, jejichž účelem je rovnoměrné rozložení zatížení ze střechy na nosné konstrukce budovy.
Mauerlat je hlavním prvkem střechy, který je vystaven tlaku celé konstrukce krovu, díky čemuž musí vydržet působivou váhu a rovnoměrně ji rozložit na stěny budovy
Na rozměry nosníku Mauerlat a podlahových nosníků nejsou žádné zvláštní požadavky, takže pro výpočty můžete použít následující tabulku, přepočítající plné zatížení konkrétní budovy.
Tabulka: průřez nosníkem pro uspořádání podlahových nosníků a Mauerlat
| Krok instalace nosníku, m | Sekce nosníků pro Mauerlat a podlahové nosníky v závislosti na délce rozpětí a kroku instalace nosníku při plném zatížení 400 kg/m² | |||||||||
| 2.0 | 2,5 | 3.0 | 4.0 | 4,5 | 5.0 | 5,5 | 6.0 | 6,5 | 7.0 | |
| 0,6 | 75x100 | 75X150 | 75X200 | 100x200 | 100x200 | 125x200 | 150x200 | 150X225 | 150x250 | 150x300 |
| 1.0 | 75X150 | 100x150 | 100X175 | 125x200 | 150x200 | 150X225 | 150x250 | 175x250 | 200x250 | 200X275 |
V našem příkladu je celkové zatížení Mauerlatu 334 kg / m², takže údaje v tabulce uvedeme do souladu s našimi ukazateli: 334 / 400=0,835.
Tento koeficient vynásobíme samostatně tloušťkou a šířkou vybraných desek, přičemž jako základ bereme tabulkovou hodnotu 150X300, blízkou délce našeho rozpětí: 0,835 ∙ 150=125,25 a 0,835 x 300=250,5.Výsledkem je, že získáme řezivo potřebné pro Mauerlat o průřezu 125X250 mm (rozměry mohou být mírně zaokrouhleny dolů s ohledem na desetiprocentní bezpečnostní rezervu). Podlahové nosníky s určeným instalačním krokem se vypočítají stejným způsobem.
Pokud jsou podlahové nosníky nainstalovány bezpečně a mají podpěry, lze na ně namontovat krokve, ale v každém případě je třeba nejprve vypočítat, jak moc jsou schopny unést váhu celé střechy
Video: výpočet nosníků pro ohyb
Vypočítejte rozteč a počet krokví
Vzdálenost mezi sousedními krokvemi se nazývá krok. Jedná se o velmi významný ukazatel, na kterém závisí veškeré pokrývačské práce - pokládka izolačních materiálů, vycpávání latí, upevnění střešní krytiny. Přesně vypočítaný sklon krokví navíc přispívá k úsporám při konstrukci střechy a bezpečnosti při její další údržbě, nemluvě o konstrukční pevnosti a životnosti.
Čím přesněji se určí sklon krokví, tím spolehlivější bude střešní rám
Je snadné vypočítat sklon krokví. Na internetu existuje mnoho kalkulaček, které mohou usnadnit úkol a vypočítat rám vazníku. Ale zkusíme to udělat ručně, alespoň abychom měli elementární představu o systému krovu a co se s ním děje za provozu.
Video: jaký by měl být sklon krokví
Umístění nohou krokví závisí na mnoha parametrech, jako například:
- konfigurace střechy - jednoduchá jednospádová nebo složitá vícespádová;
- úhel náklonu;
- celkové zatížení;
- typ izolace;
- struktura systému vazníků - vrstvené krokve, závěsné nebo kombinované;
- typ přepravky - pevná nebo řídká;
- sekce prken na krokve a laťování.
V téměř každé stavbě, i když se jedná o klasickou pergolu, jsou krokve, kde ve větší míře plní estetické poslání, proto je jejich krok zvolen libovolně.
Dokonce i ty nejjednodušší budovy mají krokve, ale používají se hlavně pro dekorativní účely, takže krokve se volí libovolně s přihlédnutím ke stylu budovy
Obytné budovy, jejichž střechy snesou velké zatížení, jsou jiná věc. Zde je třeba přistupovat k výpočtu konstruktivně a brát v úvahu všechny ukazatele ovlivňující sílu:
- počet krokví se vypočítá podle vzorce délka stěny / předběžný krok krokví + 1, zlomkové číslo se zaokrouhlí nahoru;
- konečný krok je určen vydělením délky stěny počtem krokví.
Za základ bereme doporučenou optimální rozteč krokví 1 m. Pak pro stěny dlouhé 7 m budete potřebovat 8 párů krokví: 7 / 1 + 1=8, které budou instalovány v krocích po 7 / 8=0,875 m.
Samozřejmě můžete zvětšit sklon krokví a ušetřit na materiálech tím, že jich nainstalujete méně a konstrukci vyztužíte přepravkou. Zde je však nutné vzít v úvahu regionální klimatické zatížení a také hmotnost krycí podlahy - v oblastech s častými nárazovými větry a silným sněhem by měl být sklon krokví snížen na 0,6-0,8 m. To platí i pro těžké povlaky, jako jsou hliněné dlaždice. Navíc v zasněžených oblastech ze strany proudění větru je přípustné montovat jednotlivé krokve, ale od závětrné hrany, kde se tvoří sněhový vak, se doporučuje instalovat párové konstrukce nebo naplnit souvislou bednu.
Správné spárování krokví na šířku (výztuž) zaručuje bezpečnost systému vazníků v různých provozních podmínkách
Video: zesílení krokví
Ale se sklonem větším než 45 ° může být vzdálenost mezi krokvemi zvýšena na 1,5 m, protože sněhové nánosy se nebojí strmých svahů, sníh pod svou vlastní vahou přichází ze střechy.Proto je třeba při vlastním výpočtu systému vazníků pracovat s větrnými a sněhovými mapami a nespoléhat se pouze na svůj vlastní názor.
V zasněžených oblastech s mírným větrem je žádoucí dělat strmé svahy, čímž se sníží zatížení střechy sněhem v důsledku samovolného válení sněhu
Do značné míry ovlivňuje rozteč krokví kvalita řeziva, jeho odolnost v ohybu a zvolený průřez. Nejčastěji se pro zařízení nosného systému používá jehličnaté dřevo, jehož vlastnosti a vlastnosti jsou předepsány v regulačních dokumentech. Pro rám vyrobený z jiných dřevin budete muset použít převodní faktor uvedený v tabulce 9 knihy A. A. Saveljeva „Střešní konstrukce. Systémy krokví“ (2009). Co se týče proporcionality rozteče krokví a průřezu, čím delší jsou nohy krokví, tím větší by měl být průřez prken nebo kulatiny a rozteč by měla být menší.
Vzdálenost mezi krokvemi závisí také na volbě střešní krytiny, typu laťování pod ní, velikosti izolace, prostoru mezi podlahovými trámy a obláčky a také na zatížení krokví. Je nutné vzít v úvahu všechny nuance a věnovat více času výpočtům, aby další práce na montáži střechy probíhaly hladce.
Používání systémů automatického výpočtu střechy
Výpočty systému vazníků se na první pohled zdají matoucí a obtížné s mnoha nesrozumitelnými pojmy. Ale pokud se do toho pečlivě ponoříte a zapamatujete si školní kurz matematiky, pak jsou všechny vzorce docela srozumitelné i pro člověka bez specializovaného vzdělání. Mnozí však preferují jednoduché online programy, kde stačí zadat data do formuláře a získat výsledek.
Video: výpočet střechy pomocí bezplatné kalkulačky
Pro hlubší výpočty existuje speciální software, mezi nimiž si zaslouží pozornost AutoCAD, SCAD, 3D Max a bezplatný software Arkon.
Video: výpočet podkrovní střechy v programu SCAD - výběr řezů prvků
Úlohou příhradové konstrukce je udržet váhu všech břemen, rovnoměrně je rozložit a přenést na stěny a základy. Proto spolehlivost, bezpečnost, dlouhá životnost a atraktivita celé konstrukce závisí na promyšleném přístupu k výpočtu. Pouze pochopením detailů uspořádání krovu si můžete poradit s výpočty sami, nebo alespoň zkontrolovat bezúhonnost svých dodavatelů a projektantů, abyste z neznalosti nepřeplatili. Hodně štěstí.