没有屋顶就无法建造房屋,没有支撑结构就无法建造屋顶。任何建筑都从设计和计算开始。考虑椽子的计算是如何进行的。
这样的计算非常重要。 “通过眼睛”或“近似”构建桁架系统是不可接受的。有必要考虑所有会对屋顶产生影响的荷载。它们分为:
- 永恒的。这是“馅饼”的涂层、防水、板条和其他组件的自重。如果计划在屋顶上安装任何设备,则还必须考虑其重量。
- 变量。这种类型的荷载包括落在屋顶上的降水量和其他不会持续影响屋顶的影响。
- 特别的。在地震危险区或飓风经常发生的地区,有必要额外设置安全边际。
如何计算屋顶馅饼的重量?

首先,您需要计算它自身的重量 屋顶.
这是一个必要的计算 - 椽子必须长时间承受这种恒定负载。
做一个计算并不难,你需要计算屋顶“馅饼”每一层一平方米的质量。然后将每一层的权重相加,结果乘以1.1的校正因子。
计算示例。以覆盖着 ondulin 的屋顶为例。 屋顶由以下几层组成:
- 屋顶板条, 由 2.5 厘米厚的木板组装而成。该层每平方米的重量为 15 公斤。
- 保温层(矿棉)10厘米厚,每平方米保温层重量10公斤。
- 防水 - 聚合物沥青材料。防水层的重量为5公斤。
- Ondulin。这种屋面材料每平方米的重量为 3 公斤。
我们添加获得的值 \u200b\u200b- 15 + 10 + 5 + 3 \u003d 33 kg。
我们乘以修正系数 33 × 1.1 \u003d 34.1 公斤。该值是屋顶馅饼的重量。
在大多数情况下,在建造住宅楼时,荷载不会达到每平方米50公斤。
建议!有经验的建筑商建议依靠这个数字,尽管对于大多数屋顶来说它显然定价过高。但另一方面,如果房子的主人在几十年后想要更换屋顶,那么他们将不必更换所有的椽子 - 计算结果是有保证的。
因此,屋顶“馅饼”的重量负载为 50 × 1.1 = 55 kg / sq。仪表
如何计算雪荷载?

雪荷载对屋顶结构的影响相当严重,因为大量的雪会积聚在屋顶上。
要计算此参数,您可以使用以下公式:
S=Sgxµ。
在这个公式中:
- S 是雪荷载,
- Sg 是覆盖一平方米水平面的积雪重量。该值因房屋的位置而异。您可以在 snip - truss 系统中找到该系数。
- µ 是一个校正因子,其值取决于屋顶的角度。因此对于倾角为 25 度或更小的平屋顶,系数的值为 1.0。对于倾角大于25度小于60度的屋顶,系数为0.7。对于陡坡屋顶,雪荷载可以忽略不计。
计算示例。例如莫斯科地区在建房屋的屋顶需要计算雪荷载,坡度为30度。
莫斯科地区位于Ⅲ级雪区,每平方米水平面的积雪质量计算值为180 kgf/sq。米。
180 x 0.7 = 126 公斤力/平方。米。
这是屋顶上的估计雪荷载。
风荷载如何计算?

为了计算椽子上的负载,使用以下公式:
W = W×k
- Wo 是一个规范性指标,根据表格确定,具体取决于国家/地区。
- k 是一个校正因子,可让您根据地形类型和建筑物的高度来确定风荷载的变化。
| 房子的高度,以米为单位 | A | 乙 |
| 20 | 1,25 | 0,85 |
| 10 | 1 | 0,65 |
| 5 | 0,75 | 0,85 |
A - 这些是开放区域:草原、海岸或湖泊;
B - 障碍物均匀覆盖的区域,例如城市开发区或森林区域。
计算示例。计算位于莫斯科地区林区的 5 米高房屋的风荷载。
莫斯科地区位于Ⅰ级风区,该地区的风荷载标准值为23kgf/sq。米。
我们示例中的校正因子将为 0.5
23 x 0.5 = 11.5 千克力/平方。米。
这是风荷载的值。
如何计算椽子和其他屋顶构件的截面?

要计算椽子的长度,您需要知道计划使用什么屋顶材料,以及阁楼地板由什么材料制成(木梁或钢筋混凝土板)。
上市销售的标准椽子长度为 4.5 米和 6 米。但是,如有必要,可以更改椽子的长度。
用于制造椽子的梁的横截面取决于以下因素:
- 椽子长度;
- 椽安装步骤;
- 估计负载值。
所提供表格中的数据是建议性的,它们不能称为计算的完全替代。因此,桁架的计算是确定屋面承载力的必要条件。 .
这些表格是根据莫斯科地区的典型大气负荷给出的。
| 与哪个步骤 已确立的 椽子(厘米) | 椽子长度(米) | ||||||
| 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | |
| 215 | 100x150 | 100x175 | 100x200 | 100x200 | 100x250 | 100x250 | — |
| 175 | 75x150 | 75x200 | 75x200 | 100x200 | 100x200 | 100x200 | 100x250 |
| 140 | 75x125 | 75x175 | 75x200 | 75x200 | 75x200 | 100x200 | 100x200 |
| 110 | 75x150 | 75x150 | 75x175 | 75x175 | 75x200 | 75x200 | 100x200 |
| 90 | 50x150 | 50x175 | 50x200 | 75x175 | 75x175 | 75x250 | 75x200 |
| 60 | 40x150 | 40x175 | 50x150 | 50x150 | 50x175 | 50x200 | 50x200 |
用于制造其他屋顶构件的钢筋部分:
- 莫尔拉特 - 100x100、100x150、150x150;
- 对于山谷和斜腿的制造 - 100x200;
- 运行 - 100x100、100x150、100x200;
- 泡芙 - 50x150;
- 横杆 - 100x150、100x200;
- 支柱 - 100x100、150x150;
- 包边板 - 25x100。
决定了横截面和长度以及椽子的间距后,很容易计算椽子的数量,重点是房屋墙壁的长度。
设计时,除了强度计算外,设计者还必须进行挠度计算。
也就是说,您不仅需要确保椽子不会在负载下折断,还需要找出横梁可以下垂的程度。
例如,用于建造折线形屋顶的木桁架桁架的计算必须使挠度不超过施加压力的截面长度的 1/250。
因此,如果使用5米长的椽子,那么最大允许挠度可达20毫米。这个值看似微不足道,但是,如果超过它,屋顶的变形将在视觉上很明显。
材料质量要求

如果计算木椽,那么除了长度和横截面等参数外,还必须考虑建筑材料的质量。
自己动手做屋顶椽子 由硬木和针叶木制成。
GOST 2695-83 和 GOST 8486-86 中规定了材料的主要要求。他们之中:
- 它允许每米截面的结节数量不超过三个,结节的大小不应超过 30 毫米。
- 允许存在不超过 1/2 长度的非贯穿裂纹;
- 用水分仪测量木材的水分含量不应超过18%。
在购买计划安装桁架系统的材料时,剪裁规定了质量文件的验证,其中表明:
- 制造商信息;
- 标准编号和产品名称;
- 产品尺寸、湿度和使用的木材类型;
- 包裹中单个物品的数量;
- 该批次的发布日期。
由于木材是一种天然材料,因此需要进行安装前的准备工作。这种准备是在设计桁架系统的阶段计划的 - 剪断提供保护和建设性措施。
保护措施包括:
- 用防腐剂处理木材以防止过早腐烂;
- 用阻燃剂浸渍处理木材以防止火灾;
- 用生物保护化合物处理以防止害虫
建设性活动包括:
- 在砖木结构接触点安装防水垫;
- 在屋面材料和蒸汽屏障下创建防水层 - 从绝缘层前面的房屋一侧;
- 屋顶空间通风设备。
如果满足技术的所有要求,木屋的桁架系统将获得更高的强度品质,屋顶结构将持续很长时间而无需维修。
桁架系统的设计和计算程序

从上面可以看出,要计算 屋顶建筑系统 挺难的。您需要具备足够的理论知识,才能具备绘图和制图的技能。自然,不是每个人都有这样的专业技能。
幸运的是,今天的设计任务大大方便了,因为有非常方便的计算机程序可以让您为各种建筑元素开发设计。
当然,有些程序是为专业人士设计的(例如,AutoCAD、3D Max 等)。没有经验的人很难使用这个软件。
但也有更简单的选择。例如,在 Arkon 程序中,可以很容易地创建各种草图设计,以便直观地查看这个或那个屋顶的样子。
还有一个方便的计算椽子的计算器,可以让您高效快速地进行计算。 Arkon 程序非常适合专业人士,但也可供私人用户使用。
在网络上,您还可以找到在线计算的椽木计算器。但是,对其所做的计算只是建议值,不能替代成熟项目的开发。
结论
在设计期间执行计算是创建屋顶的重要步骤。它的实施必须委托给专业人员。但可以独立进行初步计算,这将有助于更好地了解完成的项目。
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