Kako izračunati špirovce: izračunamo pravilno

Vremenske razmere v naši državi so muhaste, zato mora imeti špirovski sistem hiše v gradnji dovolj visoko zanesljivost in vzdržljivost. Ta članek opisuje, kako izračunati sistem špirovcev in špirovcev, različne obremenitve na njih in ponuja primer takšnega izračuna.

Ne glede na izbrano obliko bodoče strehe mora biti njen špirovski sistem dovolj močan, za kar je potrebno najprej pravilno in pravilno izračunati sistem špirovcev.

Primarna naloga projektanta in arhitekta ni načrtovanje videza stavbe, temveč izvedba kvalitativnega izračuna trdnosti načrtovane hiše, vključno z njenim špirovskim sistemom.

Izračun špirovskega sistema vključuje več različnih parametrov, ki vključujejo:

• utež strešni materialiuporablja se za pokrivanje strehe, na primer - mehka streha, ondulin, naravne ploščice itd .;
• teža materialov, uporabljenih za notranjo dekoracijo;
• teža konstrukcije samega špirovskega sistema;
• izračun tramov in špirovcev;
• zunanji vremenski vplivi na streho in drugo.

V procesu izračuna truss sistema je nujno treba izračunati naslednje položaje:

1. Izračun preseka špirovcev;
2. Naklon špirovcev, tj. razdalja med njimi;
3. Razponi špirovskega sistema;
4. Oblikovanje nosilnega nosilca in izbira, katera shema pritrditve špirovcev - večplastna ali viseča - bo uporabljena med gradnjo;
5. Analiza nosilnosti temeljev in podpor;
6. Izračun takšnih dodatnih elementov, kot so vložki, ki povezujejo strukturo špirovcev in preprečujejo, da bi se "vozili" in oporniki, ki omogočajo "raztovarjanje" špirovcev.

Pri uporabi tipičnega projekta ni treba razmišljati o tem, kako izračunati rešetkasti sistem, saj so vsi izračuni že opravljeni. V primeru gradnje po posameznem projektu je treba vse potrebne izračune opraviti vnaprej.

Študij kritina naredi sam in izračune mora opraviti strokovnjak z zadostnimi kvalifikacijami in imeti potrebno znanje in spretnosti.

Zahteve za strukturne elemente špirovcev

Za izdelavo konstrukcijskih elementov špirovcev se uporablja les iglavcev, katerega vsebnost vlage ne sme presegati 20%.

sodoben strešni leseni material predhodno obdelani s posebnimi zaščitnimi pripravki. Parametri, kot je debelina špirovcev, so izbrani v skladu z izračuni, obravnavanimi spodaj.

Obremenitve, ki vplivajo na zasnovo špirovcev in v zvezi s katerimi je morda potrebna okrepitev nosilnega sistema, so glede na trajanje vpliva razdeljene v dve kategoriji: začasne in trajne:

1. Med trajne obremenitve štejemo obremenitve, ki nastanejo zaradi lastne teže špirovske konstrukcije, teže materialov za kritino, letev, toplotne izolacije in materialov za zaključek stropa. Nanje neposredno vpliva velikost špirovcev;
2. Življenjske obremenitve lahko delimo tudi na kratkotrajne, dolgotrajne in posebne. Kratkotrajne obremenitve vključujejo težo krovcev ter težo orodja in opreme, ki jo uporabljajo. Poleg tega so med kratkotrajne obremenitve obremenitve vetra in snega na strehi. Med posebne obremenitve spadajo dokaj redka dejanja, kot so potresi.

Za izračun nosilnega sistema z mejnimi stanji teh skupin obremenitev je treba upoštevati njihovo najbolj neugodno kombinacijo.

Izračun snežne obremenitve

Najbolj popolna izračunana vrednost obremenitve snežne odeje se izračuna po formuli:

S=Sg*µ

• kjer je Sg izračunana vrednost mase snežne odeje na 1 m, vzeta iz tabele² vodoravna zemeljska površina;
• µ je koeficient, ki določa prehod od teže snežne odeje na tleh do snežne obremenitve kritine.

Vrednost koeficienta µ je izbrana glede na kot naklona strešnih pobočij:

µ=1, če koti naklona naklona strehe ne presegajo 25°.

µ=0,7 v primeru, ko so koti naklona pobočij v območju 25-60°.

Pomembno: če naklon strešnega naklona presega 60 stopinj, se vrednost obremenitve snežne odeje pri izračunu špirovskega sistema ne upošteva.

Izračun vetrne obremenitve

Za izračun projektne vrednosti povprečne obremenitve vetra na določeni višini nad tlemi se uporablja naslednja formula:

W=Wo*k

Kjer je Wo vrednost obremenitve vetra, določena s standardi, vzeta iz tabele glede na območje vetra;

k - ob upoštevanju spremembe tlaka vetra glede na višino, koeficient, izbran iz tabele, odvisno od območja, na katerem se izvaja gradnja:

1. Stolpec "A" označuje vrednosti koeficienta za območja, kot so odprte obale rezervoarjev, jezer in morij, tundra, stepe, gozdne stepe in puščave;
2. Stolpec "B" vključuje vrednosti za urbana območja, gozdnata območja in druga območja, ki so enakomerno pokrita z ovirami, ki so višje od 10 metrov.

Pomembno: vrsta terena pri izračunu obremenitve vetra na strehi se lahko razlikuje glede na smer vetra, uporabljeno pri izračunu.

Izračun odsekov špirovcev in drugih elementov špirovskega sistema

Prečni prerez špirovcev je odvisen od naslednjih parametrov:

• Dolžina špirovskih nog;
• Korak, s katerim so nameščeni špirovci okvirne hiše;
• Ocenjena vrednost različnih obremenitev na določenem območju.

Podatki v tabeli niso popoln izračun špirovskega sistema, priporočljivi so le za uporabo pri izračunih, ko se bodo izvajala špirovska dela za preproste strešne konstrukcije.

Vrednosti, navedene v tabeli, ustrezajo največjim možnim obremenitvam špirovskega sistema za moskovsko regijo.

Za sistem špirovcev podajamo velikost drugih strukturnih elementov špirovcev:

• Mauerlat: palice s prerezom 150x150, 150x100 ali 100x100 mm;
• Diagonalne doline in noge: palice s prerezom 200x100 mm;
• Teče: palice s prerezom 200x100, 150x100 ali 100x100 mm;
• Puffs: palice s prerezom 150x50 mm;
• Prečke, ki delujejo kot nosilci za stojala: palice s prerezom 200x100 ali 150x100 mm;
• Regali: palice s presekom 150x150 ali 100x100 mm;
• Plošče karnisne škatle, oporniki in žrebci: palice s prerezom 150x50 mm;
• Obrobne in čelne deske: presek (22-25) x (100-150) mm.

Primer izračuna špirovskega sistema

Dajemo poseben primer izračuna špirovskega sistema. Za začetne podatke vzamemo naslednje:

• projektna obremenitev strehe je 317 kg/m²;
• standardna obremenitev je 242 kg/m²;
• kot naklona pobočij je 30º;
• dolžina razpona v vodoravnih projekcijah je 4,5 metra, L₁ = 3 m, L₂ = 1,5 m;
• Korak namestitve špirovcev je 0,8 m.

Prečke so pritrjene na noge špirovcev s pomočjo vijakov, da se prepreči "mletje" koncev z žeblji. V zvezi s tem je vrednost upogibne odpornosti oslabljenega lesnega materiala drugega razreda 0,8.

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

Neposredni izračun špirovskega sistema:

• Izračun obremenitve, ki deluje na en meter linearne dolžine špirovca:

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

• Če naklon strešnih pobočij ne presega 30 stopinj, se špirovci izračunajo kot upogibni elementi.

Glede na to se izračuna največji upogibni moment:

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

Opomba: znak minus pomeni, da je smer upogiba nasprotna uporabljeni obremenitvi.

• Nato se izračuna zahtevani moment odpornosti na upogibanje za špirovsko nogo:

Š=M/R_izg = 21500/104 = 207 cm³

• Za izdelavo špirovcev se običajno uporabljajo deske, katerih debelina je 50 mm. Vzemite širino špirovca, ki je enaka standardni vrednosti, tj. b=5 cm.

Višina špirovcev se izračuna z uporabo zahtevanega upornega momenta:

h \u003d √ (6xŠ / Š) \u003d √ (6x207 / 5) \u003d √249 \u003d 16 cm

• Dobljene so naslednje dimenzije špirovca: prerez b \u003d 5 cm, višina h \u003d 16 cm Glede na dimenzije lesa po GOST izberemo najbližjo velikost, ki ustreza tem parametrom: 175x50 mm.
• Dobljena vrednost preseka špirovcev se preveri glede upogiba v razponu: L₁\u003d 300 cm Prvi korak je izračun špirovske noge danega odseka v vztrajnostnem trenutku:

J=bh³/12 = 5×17,5³/12 = 2233 cm³

Nato se upogib izračuna v skladu s standardi:

f_niti =L/200=300/200=1,5 cm

Na koncu je treba izračunati upogib pod vplivom standardnih obremenitev v tem razponu:

f = 5 x q_n x L⁴ / 384 x E x J = 5 x 1,94 x 300⁴ / 384 x 100000 x 2233 = 1 cm

Vrednost izračunanega upogiba 1 cm je manjša od vrednosti standardnega upogiba 1,5 cm, zato je predhodno izbrani prerez desk (175x50 mm) primeren za izdelavo tega špirovskega sistema.

• Izračunamo silo, ki deluje navpično pri konvergenci špirovske noge in opornika:

N = q_R x L/2 + M x L/(D₁xL₂) = 254x4,5 / 2 - 215x4,5 / (3x1,5) = 357 kg

Ta napor se nato razdeli na:

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

kjer je b=49°, g=79°, m=30°. Ti koti so običajno določeni vnaprej ali izračunani s pomočjo sheme bodoče strehe.

V povezavi z majhnimi obremenitvami je treba konstruktivno pristopiti k izračunu preseka opornika in preveriti njegov presek.

Če se kot opora uporablja deska, katere debelina je 5 cm in višina 10 cm (skupna površina je 50 cm).²), potem se kompresijska obremenitev, ki jo lahko prenese, izračuna po formuli:

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

Dobljena vrednost je skoraj 20-krat višja od zahtevane vrednosti, ki znaša 315 kg. Kljub temu se prerez opornika ne bo zmanjšal.

Poleg tega bodo za preprečitev njegovega zvijanja na obeh straneh prišite palice, katerih presek je 5x5 cm, ta križni del bo povečal togost opornika.

• Nato izračunamo potisk, ki ga zazna vpih:

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

Debelina prečke je nastavljena poljubno, b = 2,5 cm, na podlagi izračunane natezne trdnosti lesa, ki je enaka 70 kg / cm², izračunajte zahtevano vrednost višine preseka (h):

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

Prečni prerez rokoborbe je dobil precej majhne dimenzije 2x2,5 cm.Predpostavimo, da bo izdelan iz desk velikosti 100x25 mm in pritrjen z vijaki s premerom 1,4 cm.Za izračun je potrebno uporabiti formule, ki se uporabljajo pri izračunu vijakov za striženje.

Nato se vzame vrednost delovne dolžine petelina (vijak, katerega premer presega 8 mm), odvisno od debeline plošče.

Izračun nosilnosti enega vijaka se izvede na naslednji način:

T_pogl = 80 x d_pogl x a \u003d 80x1,4x2,5 \u003d 280 kg

Za pritrditev skruma je potrebna namestitev enega vijaka (207/280).

Da bi preprečili zmečkanje lesnega materiala na mestu pritrditve vijakov, se število vijakov izračuna po formuli:

T_pogl = 25 x d_pogl x a \u003d 25x1,4x2,5 \u003d 87,5 kg

V skladu z dobljeno vrednostjo bodo za pritrditev estriha potrebni trije vijaki (207/87,5).

Pomembno: za prikaz izračuna vijakov je izbrana debelina zatezne plošče, ki znaša 2,5 cm. V praksi za uporabo istih delov debelina ali prerez zategovanja običajno ustreza parametrom špirovcev.

• Nazadnje je treba ponovno izračunati obremenitve vseh konstrukcij in spremeniti ocenjeno lastno težo v izračunano. Da bi to naredili, se z uporabo geometrijskih značilnosti elementov špirovskega sistema izračuna skupna količina lesa, ki je potrebna za namestitev špirovskega sistema.

Ta prostornina se pomnoži s težo lesa, teže 1 m³ kar je približno 500-550 kg. Odvisno od površine strehe in naklona špirovcev se izračuna teža, ki se meri v kg / m².

Sistem špirovcev zagotavlja predvsem zanesljivost in trdnost strehe, ki se postavlja, zato je treba njegov izračun, pa tudi različne s tem povezane izračune (na primer izračun špirovcev in tramov) opraviti kompetentno in skrbno, ne da bi pri tem naredili najmanjša napaka.

Priporočljivo je, da izvedbo takšnih izračunov zaupate strokovnjakom s potrebnimi izkušnjami in ustreznimi kvalifikacijami.

Vam je članek pomagal?