Kuinka laskea koskettimet: laskemme oikein

Maamme sääolosuhteet ovat epävakaat, joten rakenteilla olevan talon kattojärjestelmällä on oltava riittävän korkea luotettavuus ja kestävyys. Tässä artikkelissa kuvataan katto- ja ristikkojärjestelmän laskeminen, niihin kohdistuvat erilaiset kuormitukset ja annetaan esimerkki tällaisesta laskelmasta.

Tulevan katon valitusta muodosta riippumatta sen kattojärjestelmän on oltava riittävän vahva, minkä vuoksi on ensinnäkin välttämätöntä laskea ristikkojärjestelmä oikein ja oikein.

Suunnittelijan ja arkkitehdin ensisijainen tehtävä ei ole suunnitella rakennuksen ulkonäköä, vaan suorittaa laadullinen laskenta suunnitellun talon lujuudesta, mukaan lukien sen kattojärjestelmä.

Kattojärjestelmän laskenta sisältää useita erilaisia ​​parametreja, jotka sisältävät:

• paino kattomateriaalitkäytetään katon peittämiseen, esimerkiksi - pehmeä katto, onduliini, luonnontiilet jne.;
• sisustukseen käytettyjen materiaalien paino;
• itse kattojärjestelmän rakenteen paino;
• palkkien ja kattopalkkien laskeminen;
• ulkoiset säävaikutukset kattoon ja muihin.

Ristikon järjestelmän laskentaprosessissa on välttämätöntä laskea seuraavat paikat:

1. Koskien poikkileikkauksen laskeminen;
2. Rafter kaltevuus, ts. niiden välinen etäisyys;
3. Koskien järjestelmän jännevälit;
4. Ristikon suunnittelu ja kattokiinnityskaavion valinta - kerrostettu tai riippuva - käytetään rakentamisen aikana;
5. Perustuksen ja tukien kantokyvyn analyysi;
6. Tällaisten lisäelementtien laskenta, kuten pöyhkeet, jotka yhdistävät kattotuolien rakenteen, estävät sitä "ajamasta ympäriinsä" ja kannattimet, jotka mahdollistavat kattotukien "purkamisen".

Tyypillistä projektia käytettäessä ei tarvitse miettiä ristikkojärjestelmän laskemista, koska kaikki laskelmat on jo suoritettu. Yksittäisen projektin mukaisessa rakentamisessa kaikki tarvittavat laskelmat on suoritettava etukäteen.

Opiskelu tee-se-itse-katto ja laskelmien tulee olla asiantuntija, jolla on riittävä pätevyys ja tarvittavat tiedot ja taidot.

Vaatimukset kattopalkkien rakenneosille

Koskien rakenneosien valmistukseen käytetään havupuuta, jonka kosteuspitoisuus ei saa ylittää 20%.

moderni kattopuumateriaali esikäsitelty erityisillä suojavalmisteilla. Parametrit, kuten kattopalkkien paksuus, valitaan alla käsiteltyjen laskelmien mukaisesti.

Kuormat, jotka vaikuttavat kattopalkkien suunnitteluun ja joiden yhteydessä ristikkojärjestelmää voi olla tarpeen vahvistaa, iskun keston mukaan jaetaan kahteen luokkaan: tilapäisiin ja pysyviin:

1. Pysyviin kuormituksiin sisältyvät kattorakenteen omasta painosta, kattomateriaalien painosta, listasta, lämpöeristeestä ja katon viimeistelyssä käytettyjen materiaalien painosta. Koskien koko vaikuttaa suoraan niihin;
2. Elävät kuormat voidaan jakaa myös lyhytaikaisiin, pitkäaikaisiin ja erityisiin. Lyhytaikaiset kuormitukset sisältävät kattotyöntekijöiden painon sekä heidän käyttämiensä työkalujen ja laitteiden painon. Lisäksi lyhytaikaisia ​​kuormituksia ovat tuuli- ja lumikuormat katolle. Erikoiskuormiin kuuluvat melko harvoin tapahtuvat toimet, kuten maanjäristykset.

Ristikon laskemiseksi näiden kuormitusryhmien rajatilojen perusteella on otettava huomioon niiden epäedullisin yhdistelmä.

Lumikuorman laskenta

Lumipeitekuorman täydellisin laskettu arvo lasketaan kaavalla:

S = Sg*µ

• missä Sg on taulukosta otettu lumipeitemassan laskettu arvo per 1 m² vaakasuora maan pinta;
• µ on kerroin, joka määrittää siirtymän lumipeitteen painosta maassa katon lumikuormaan.

Kertoimen arvo µ valitaan katon rinteiden kaltevuuskulman mukaan:

µ=1, jos katon kaltevuuskulmat eivät ylitä 25°.

µ=0,7 siinä tapauksessa, että rinteiden kaltevuuskulmat ovat välillä 25-60°.

Tärkeää: jos katon kaltevuus ylittää 60 astetta, lumipeitekuorman arvoa ei oteta huomioon kattojärjestelmää laskettaessa.

Tuulikuorman laskenta

Keskimääräisen tuulikuorman mitoitusarvon laskemiseksi tietyllä korkeudella maanpinnan yläpuolella käytetään seuraavaa kaavaa:

W=Wo*k

Missä Wo on standardien mukainen tuulikuorman arvo tuulialueen mukaan otettuna taulukosta;

k - ottaen huomioon tuulenpaineen muutos korkeudesta riippuen, taulukosta valittu kerroin, riippuen siitä, mihin alueeseen rakentaminen suoritetaan:

1. Sarake "A" osoittaa kertoimen arvot sellaisille alueille kuin altaiden avoimet rannikot, järvet ja merit, tundra, arot, metsä-arot ja aavikot;
2. Sarake "B" sisältää arvot kaupunkialueille, metsäalueille ja muille alueille, joita peittävät tasaisesti yli 10 metriä korkeat esteet.

Tärkeää: Katon tuulikuormaa laskettaessa maaston tyyppi voi vaihdella laskennassa käytetyn tuulen suunnan mukaan.

Kattopalkkien ja muiden kattojärjestelmän elementtien osien laskeminen

Koskien poikkileikkaus riippuu seuraavista parametreista:

• Sarjan jalkojen pituus;
• Vaihe, jolla runkorakennuksen kattopalkit asennetaan;
• Erilaisten kuormien arvioitu arvo tietyllä alueella.

Taulukossa annetut tiedot eivät ole täydellistä kattopalkkijärjestelmän laskelmaa, niitä suositellaan käytettäväksi vain laskelmissa, kun kattotyöt tehdään yksinkertaisille kattorakenteille.

Taulukossa annetut arvot vastaavat Moskovan alueen kattojärjestelmän enimmäiskuormituksia.

Annamme kattojärjestelmälle kattopalkkien muiden rakenneosien koon:

• Mauerlat: tangot, joiden leikkaus on 150x150, 150x100 tai 100x100 mm;
• Diagonaaliset laaksot ja jalat: tangot, joiden leikkaus on 200x100 mm;
• Juoksevat: tangot, joiden leikkaus on 200x100, 150x100 tai 100x100 mm;
• Puffs: tangot, joiden osa on 150x50 mm;
• Poikkipalkit, jotka toimivat telineiden tukena: tangot, joiden poikkileikkaus on 200x100 tai 150x100 mm;
• Telineet: tangot, joiden osa on 150x150 tai 100x100 mm;
• Karniisilaatikon laudat, tuet ja täytteet: tangot, joiden leikkaus on 150x50 mm;
• Reuna- ja etulaudat: poikkileikkaus (22-25) x (100-150) mm.

Esimerkki kattojärjestelmän laskennasta

Annamme erityisen esimerkin kattojärjestelmän laskemisesta. Otamme lähtötiedoiksi seuraavat tiedot:

• katon mitoituskuorma on 317 kg/m²;
• Vakiokuorma on 242 kg/m²;
• rinteiden kaltevuuskulma on 30º;
• jänneväli vaakasuorassa projektiossa on 4,5 metriä, kun taas L₁ = 3 m, L₂ = 1,5 m;
• Koskien asennusvaihe on 0,8 m.

Poikittaispalkit kiinnitetään kattotuolien jalkoihin pulteilla, jotta vältetään sen päiden "hiominen" nauloilla. Tässä suhteessa toisen luokan heikennetyn puumateriaalin taivutuslujuusarvo on 0,8.

R_izg\u003d 0,8x130 \u003d 104 kg / cm².

Katkosjärjestelmän suora laskenta:

• Yhden metrin lineaarisen koskenpituuden kuorman laskeminen:

q_R=Q_R x b \u003d 317 x 0,8 \u003d 254 kg / m

q_n=Q_n x b \u003d 242 x 0,8 \u003d 194 kg / m

• Jos katon kaltevuus ei ylitä 30 astetta, kattopalkit lasketaan taivutuselementeiksi.

Tämän mukaan lasketaan suurin taivutusmomentti:

M = -q_Rx(L₁³ + L₂³) / 8x(L₁+L₂) = -254 x (3³+1,5³) / 8 x (3 + 1,5) \u003d -215 kg x m \u003d -21500 kg x cm

Huomautus: Miinusmerkki osoittaa, että taivutussuunta on päinvastainen kuin kohdistettu kuorma.

• Seuraavaksi lasketaan kattojalan tarvittava taivutusvastusmomentti:

W=M/R_izg = 21500/104 = 207 cm³

• Koskien valmistukseen käytetään yleensä lautoja, joiden paksuus on 50 mm. Ota sarven leveys yhtä suureksi kuin vakioarvo, ts. b = 5 cm.

Koskien korkeus lasketaan käyttämällä vaadittua vastusmomenttia:

h \u003d √ (6xL / b) \u003d √ (6x207 / 5) \u003d √249 \u003d 16 cm

• Sarjan mitat saatiin seuraavasti: leikkaus b \u003d 5 cm, korkeus h \u003d 16 cm. Viitaten puun mittoihin GOST:n mukaan valitsemme lähimmän koon, joka sopii näihin parametreihin: 175x50 mm.
• Tuloksena oleva kattopalkkien poikkileikkauksen arvo tarkistetaan taipuman suhteen jännevälissä: L₁\u003d 300 cm. Ensimmäinen vaihe on laskea tietyn osan kattojalka hitaushetkellä:

J = bh³/12 = 5×17,5³/12 = 2233 cm³

Seuraavaksi taipuma lasketaan standardien mukaisesti:

f_{ei myöskään} =L/200=300/200=1,5cm

Lopuksi on laskettava taipuma vakiokuormien vaikutuksesta tällä jänteellä:

f = 5 x q_n x L⁴ / 384 x E x J = 5 x 1,94 x 300⁴ / 384 x 100 000 x 2233 = 1 cm

Lasketun taipuman arvo 1 cm on pienempi kuin vakiopoikkeaman arvo 1,5 cm, joten aiemmin valittu lautojen osa (175x50 mm) sopii tämän kattojärjestelmän rakentamiseen.

• Laskemme pystysuoraan vaikuttavan voiman kattotuen ja tuen lähentymisessä:

N = q_R x P/2 + M x L/(L₁xL₂) = 254x4,5 / 2 - 215x4,5 / (3x1,5) = 357 kg

Tämä ponnistus jakautuu sitten seuraavasti:

• kattoakseli S \u003d N x (cos b) / (sing g) \u003d 357 x cos 49 ° / sin 79 ° \u003d 239 kg;
• tuen akseli P \u003d N x (cos m) / (sin g) \u003d 357 x cos 30 ° / sin 79 ° \u003d 315 kg.

jossa b = 49°, g = 79°, m = 30°. Nämä kulmat asetetaan yleensä etukäteen tai lasketaan tulevan katon kaavion avulla.

Pienten kuormien yhteydessä on tarpeen lähestyä rakentavasti tuen poikkileikkauksen laskemista ja tarkistaa sen poikkileikkaus.

Jos tukina käytetään lautaa, jonka paksuus on 5 cm ja korkeus 10 cm (kokonaispinta-ala 50 cm²), sen kestämä puristuskuorma lasketaan kaavalla:

K \u003d F x Rszh \u003d 50 cm² x 130 kg / cm² \u003d 6500 kg

Saatu arvo on lähes 20 kertaa suurempi kuin vaadittu arvo, joka on 315 kg. Tästä huolimatta tuen poikkileikkaus ei pienene.

Lisäksi sen vääntymisen estämiseksi siihen ommellaan molemmille puolille tangot, joiden poikkileikkaus on 5x5 cm. Tämä ristinmuotoinen osa lisää tuen jäykkyyttä.

• Seuraavaksi laskemme puhalluksen havaitseman työntövoiman:

K \u003d S x cos m \u003d 239 x 0,866 \u003d 207 kg

Poikkitangon paksuus asetetaan mielivaltaisesti, b = 2,5 cm Puun lasketun vetolujuuden perusteella 70 kg/cm², laske vaadittu leikkauskorkeuden arvo (h):

h \u003d H / b x R_Kisat \u003d 207 / 2,5x70 \u003d 2 cm

Painin poikkileikkaus on saanut melko pienet mitat 2x2,5 cm. Oletetaan, että se tehdään 100x25 mm kokoisista laudoista ja kiinnitetään ruuveilla, joiden halkaisija on 1,4 cm. Laskennassa on käytettävä kaavat, joita käytetään laskettaessa ruuveja leikkausta varten.

Sitten metson (ruuvi, jonka halkaisija on yli 8 mm) työpituuden arvo otetaan levyn paksuudesta riippuen.

Yhden ruuvin kantokyky lasketaan seuraavasti:

T_ch = 80 x d_ch x a \u003d 80x1,4x2,5 \u003d 280 kg

Ruuvin kiinnitys vaatii yhden ruuvin (207/280) asennuksen.

Puumateriaalin murskaantumisen estämiseksi ruuvikiinnityskohdassa ruuvien lukumäärä lasketaan kaavalla:

T_ch = 25 x d_ch x a \u003d 25 x 1,4 x 2,5 \u003d 87,5 kg

Saadun arvon mukaan tasoitteen kiinnitys vaatii kolme ruuvia (207/87,5).

Tärkeää: kiristyslevyn paksuus, joka on 2,5 cm, on valittu osoittamaan ruuvien laskemista. Käytännössä samoja osia käytettäessä kiristyksen paksuus tai poikkileikkaus vastaa yleensä kattopalkkien parametreja.

• Lopuksi kaikkien rakenteiden kuormat tulee laskea uudelleen ja muuttaa arvioitu omapaino laskettuun. Tätä varten kattojärjestelmän elementtien geometristen ominaisuuksien avulla lasketaan kattojärjestelmän asennukseen tarvittavan puun kokonaismäärä.

Tämä tilavuus kerrotaan puun painolla, paino 1 m³ joka on noin 500-550 kg. Katon pinta-alasta ja kattopalkkien kaltevuuden mukaan lasketaan paino, joka mitataan kg/m².

Kattojärjestelmä tarjoaa ensinnäkin pystytettävän katon luotettavuuden ja lujuuden, joten sen laskenta sekä erilaiset siihen liittyvät laskelmat (esimerkiksi kattopalkkien ja palkkien laskenta) on suoritettava asiantuntevasti ja huolellisesti ilman, että pienintäkin virhettä.

On suositeltavaa uskoa tällaisten laskelmien suorittaminen ammattilaisille, joilla on tarvittava kokemus ja asianmukainen pätevyys.

Auttoiko artikkeli sinua?