Dintre toate nodurile și elementele oricărei clădiri, partea principală este acoperișul. Și baza sa este o structură de căpriori, care preia toate sarcinile, inclusiv încărcările elementelor. Prin urmare, calculul cadrului de ferme trebuie efectuat cu toată atenția, ținând cont de calitatea materialelor. și fortăreața tuturor legăturilor de captură. De obicei, pentru baza cadrului sistemului de ferme, un copac este luat după o expunere lungă de câțiva ani, astfel încât materialul să fie bine uscat.
Tipuri de căpriori
Astăzi nu există aproape nicio construcție standard. Toate clădirile din sectorul privat sunt diferite și diferă în designul fațadei și al structurii acoperișului, de care depinde durabilitatea casei. Sistemul de acoperiș constă din mai multe structuri principale. Aceasta este baza, Mauerlat, de care este atașat acoperișul, cadrul de ferme, care suportă întreaga greutate a acoperișului și sarcinile tuturor elementelor.
Dintre toate sistemele de ferme existente în construcția caselor private, cele mai comune sunt căpriorii stratificati și suspendați. Pentru a crea un acoperiș de calitate, dar economic, cu cel puțincosturile financiare, este necesar să se calculeze sistemul de ferme. Doar cu alegerea tipului de casă și a acoperișului începe proiectarea. Cunoscând toate avantajele și dezavantajele unui anumit design, puteți face alegerea corectă.
Design caprior
Sistemul de căpriori agățat este diferit prin faptul că căpriorii au două puncte de sprijin, cum ar fi doi pereți. Un astfel de sistem de căpriori transferă toate sarcinile de pe acoperiș pe picioarele căpriorului, în timp ce forța de spargere este transferată pe pereți. Prin urmare, pentru aceste structuri, este necesară fixarea suplimentară a căpriorii. Și acestea sunt materiale noi și costuri noi.
Sistemul stratificat este aranjat într-un mod complet diferit, când fiecare caprior are nu două, ci trei puncte de sprijin. Practic, astfel de sisteme sunt amenajate pe case cu încăperi la mansardă. Cu un picior, grinda de căpriori se sprijină pe Mauerlat și se sprijină pe grinda de curele a tavanului mansardei. Al treilea punct de sprijin este patinul. În lipsa unei încăperi de mansardă, al treilea punct de sprijin poate fi un perete interior, de care se sprijină stâlpi oblici sau verticale, creând un punct de sprijin.
Factori care afectează calculul acoperișului
Orice calcul în construcția unei case încep, desigur, cu determinarea factorilor care afectează casa și acoperișul. În cazul nostru, vom lua în considerare doar ceea ce are un impact direct asupra acoperișului și asupra sistemului de ferme.
În primul rând, acestea sunt condițiile climatice care sunt luate în considerare în calcul:
- Presiunea vântului trebuie luată în considerare la calcularea înălțimiiacoperișuri și forme. Dacă, de exemplu, clădirea se află în curenți puternici de vânt, atunci bineînțeles că este mai bine să creați un sistem stratificat care să aibă o rezistență mare împotriva acestui element.
- Ploaia influențează alegerea nu numai a designului, ci și a formei acoperișului. Este necesar să protejați casa în cel mai bun mod posibil de sus, și mai ales din lateralul pereților. Acest lucru necesită calcularea corectă a proeminențelor.
- Zăpadă. Acest factor are o influență directă asupra calculului și alegerii materialului pentru a crea cea mai mare stabilitate în timpul ninsorilor abundente, când un strat gros de zăpadă poate crea o presiune pe acoperiș de sute de kilograme pe metru pătrat.
Calculați suprafața
Această unitate de cont este necesară, ca toate celel alte calcule. Cunoscând suprafața planului acoperișului, putem determina cantitatea de material de acoperiș și nu numai. În funcție de zonă, puteți calcula numărul de picioare de căpriori, elemente de fixare și grinzi pentru a întări cadrul fermei.
Aria oricărui plan este calculată prin binecunoscuta formulă matematică:
S=A x B.
S - Zona.
A - Lungimea avionului.
B - Lățime.
În cazul în care acoperișul are o structură complexă, aria totală a acoperișului în calculul sistemului de ferme se calculează prin însumarea suprafețelor tuturor pantelor.
Pap de căpriori și numărul de căpriori
Cunoscând zona acoperișului, puteți calcula de câte picioare de căpriori vor fi necesare pentru o anumită structură de ferme. Calculul sistemului de ferme de acoperiș depinde direct de cantitatea și calitatea materialului și, de asemenea, de proiectare. Greutatea structurii, principala cantitate responsabilă pentru rezistența și rezistența la sarcini, depinde de aceasta.
Contează, de asemenea, unghiul de înclinare și tipul de căpriori, dar mai multe despre asta mai târziu. Mai întâi, să decidem cum să calculăm numărul de căpriori, cunoscând zona și pasul dintre căpriori.
Iată date aproximative ale treptei căpriorii, în funcție de lungimea piciorului de căpriori și de secțiunea transversală a lemnului.
| Lungimea capriorului, m | Distanța dintre căpriori, cm | Secțiunea bar, mm |
| până la 3 | 120 | 80 x 100 |
| până la 3 | 180 | 90 x 100 |
| până la 4 | 100 | 80 x 160 |
| până la 4 | 140 | 80 x 180 |
| până la 4 | 180 | 90 x 180 |
| până la 6 | 100 | 80 x 200 |
| până la 6 | 140 | 100 x 200 |
Acesta este un standard aproximativ pentru pasul fermei SNiP, dar acesta nu este un standard.
Dependență de pitch-uri
Iată ce afectează acest parametru:
- Greutatea materialelor sistemului de ferme.
- Greutatea materialului de acoperiș.
- Greutate de impermeabilizare.
- Greutate izolație.
- Greutate barieră de vapori.
- Greutatea placajului mansardei.
- Încărcări pe acoperiș de factori naturali - zăpadă și vânt.
Pentru calcularea corectă a sistemului de căpriori de acoperiș, treapta de căpriori și numărul de căpriori, este necesar să se efectueze următoarele calcule:
- Luați lungimea acoperișului.
- Împărțirea lungimii acoperișului la panta optimă a fermei.
- Unul este adăugat la suma primită, iar rezultatul este rotunjit.
- Lungimea este împărțită la rezultatul rotunjit.
Soluție practică pentru distanța dintre căpriori
Trebuie avut în vedere că treapta căpriorii depinde de mărimea și calitatea materialului de acoperiș și de mărimea izolației. Deci, de exemplu, atunci când se calculează pasul căpriorului pentru ardezie, trebuie să se țină cont de faptul că ardezia este un material greu și necesită o structură puternică. Căpriorii trebuie să fie luate cu o secțiune de 150 x 30. Iar pasul căpriorului este stabilit în 700-800 mm. De asemenea, trebuie să știți că ardezia are anumite restricții privind unghiul de înclinare. În multe cazuri, pentru configurația de acoperiș selectată, calculul cu dimensiunile sistemului de căpriori se efectuează folosind programe și calculatoare pentru calcularea pasului căpriorii, care este determinat nu numai din tabel, ci în conformitate cu materialele utilizate. Foile grele de acoperiș necesită o reducere a înclinării căpriorii. În unele cazuri, pentru a nu schimba treapta căpriorii și pentru a nu crește numărul de căpriori, acestea potrivesc întregul sistem sub acoperiș cu o ladă mai rezistentă.
Un cadru de încredere pentru plăci metalice trebuie să fie creat cu grinzi cu o secțiune de 50 x 150 mm. Pasul standard al fermei pentru acest material este calculat la 600 x 900 m, dar uneori, în cazul unei calități superioare izolație, este necesară întărirea cadrului prin creșterea secțiunii transversale a grinzii până la 200 x 50. În unele cazuri, treapta de căpriori este instalatăîn ceea ce privește dimensiunea pungilor de izolare.
Sub alte foi de acoperiș, atât secțiunea căpriorii, cât și treapta căpriorii se modifică:
- Profilare - 600-900 mm.
- Acoperiș moale 600-1500 mm.
- Ondulin 600-1000.
- Foi de policarbonat de 600-800 mm.
Program pentru calcularea sistemului de ferme
Este foarte greu să faci calcule pentru acoperișuri complexe care au multe pante și alte portice. Pentru un astfel de caz, astăzi există diferite programe pentru calcularea sistemului de ferme. Unul dintre aceste programe este un calculator online pentru calcularea sistemului de ferme, unghiul de înclinare și lada. Pentru a calcula acești parametri, trebuie să introduceți datele dimensionale ale acoperișului.
- Acesta este materialul de acoperiș folosit pentru acoperire.
- Lățimea de așezare - A 1 - distanța de la bază la suport.
- Lățimea de așezare - A 2 - lățimea podelei mansardei.
- Înălțime de ridicare - B 1 - Înălțimea podelei mansardei.
- Înălțime de ridicare - B 2 - Distanța de la bază la creastă.
- Lungimea bazei - D - Lungimea bazei acoperișului fără surplombi.
- Lungime în consolă - C - lungime recomandată 50 cm.
Opțiuni suplimentare de program
Pentru sistemul de ferme pentru acoperiș mansard, calculul se face în funcție de acești parametri, programul va da toate dimensiunile principale ale acoperișului. Pe lângă calculele deja indicate, calculatorul pentru acoperiș mansardă va furniza parametri suplimentari pentru acoperiș:
- Unghiul capriorilor laterale.
- Patinajcăpriori.
- Zona acoperișului.
- Număr de foi de acoperiș.
- Zona mansardă.
- Lungimea capriorilor laterali.
- Lungimea căpriorilor de creastă.
- Secțiunea sugerată a picioarelor de căpriori.
- Numărul de rânduri de lăzi.
- Distanța dintre șipci.
- Numărul și volumul de scânduri pentru lăzi.
Sistem de acoperiș înclinat
În toate calculele unui acoperiș spart, trebuie să țineți cont de faptul că un astfel de design este presupus pentru casele cu mansardă, atunci când acoperișul acționează parțial sau complet ca pereții încăperii mansardei. Pe baza acestui lucru, trebuie să utilizați materiale de în altă calitate. Calculul sistemului de ferme pentru acoperiș înclinat are câteva principii generale care pot fi aplicate tuturor tipurilor de acoperișuri înclinate pentru spații de mansardă.
Designul și dimensiunea sistemului de ferme sunt calculate în raport cu dimensiunea casei și a mansardei. Aceasta este înălțimea crestei și lățimea pereților frontoanelor fără surplonțe și dimensiunea surplombelor. Totul trebuie luat în considerare aici.
Calculul proiectării căpriorilor unei case cu mansardă se face în raport cu dimensiunea încăperii mansardei, lățimea și înălțimea acesteia. Unghiul de înclinare a pantelor acoperișului înclinat și lungimea căpriorilor depind de aceste valori.
Înțelegând că sarcinile pe diferite părți ale sistemului de ferme diferă unele de altele în funcție de sezon, trebuie să creați o structură cu o marjă de siguranță de 10-15% din proiect. Puteți calcula parametrii sistemului de ferme atât manual, cât și conform programului. În fiecare calcul al fermeisisteme, trebuie luați în considerare doi parametri de încărcare, acestea sunt rezistența și deformarea.
Lungimea capriorii
Dacă faceți calculul sistemului de ferme al unui fronton sau alt design, atunci trebuie să cunoașteți toate dimensiunile camerei de la mansardă, lățimea, înălțimea, lungimea acesteia. De exemplu, pentru a calcula lungimea căpriorii pentru panta inferioară, se ia formula triunghiului. Pentru măsurători, se ia un triunghi, format dintr-un suport vertical al încăperii de la mansardă cu o pantă și o grindă orizontală de la colțul de perete până la capătul surplomei. În acest triunghi, căprioria acționează ca ipotenuză. În conformitate cu formula teoremei lui Pitagora, ipotenuza unui triunghi dreptunghic este egală cu rădăcina pătrată a sumei pătratelor catetelor.
Unghi de înclinare
Astăzi, există multe programe pe Internet pentru calcularea parametrilor cadrului de ferme. Este suficient să introduceți dimensiunile necesare, iar în câteva secunde programul va oferi parametrii necesari. Și dacă cineva dorește să încerce să calculeze manual parametrii sistemului de căpriori, atunci există și o formulă pentru aceasta. Aici, de exemplu, puteți face un calcul al sistemului de ferme al unui acoperiș cu frontoane sau un alt design al unghiului de înclinare al fiecărui plan al unui sistem complex. Unghiul de înclinare se calculează folosind formula de calcul a tangentei unui unghi:
tg A=H / L.
Tangenta unui unghi se calculează împărțind înălțimea la jumătate din lățimea bazei. Din tabelul tangentelor aflăm unghiul. Dacă, de exemplu, înălțimea este de 4 m, lățimea jumătății bazei este de 4,75 m. Atunci când împărțim, obținem 0,84. Aceasta va fi tangenta unghiului. În tabelul tangentelorconstatăm că tangenta unghiului 0,84 este 40. Numărul 40 devine unghiul în grade.
Design șold
Sistemul șoldurilor este o structură cu patru pante în care există două perechi de pante. Două perechi de fronton sub formă de trapeze și două perechi de colț sunt triunghiulare. Calculul sistemului de schelet al acoperișului de șold constă în alegerea unghiurilor corecte de înclinare. Există mai multe tipuri de astfel de structuri în care panta tuturor planurilor este aceeași. În unele cazuri, se creează un acoperiș cu jumătate de șold, în care pantele de colț sunt mult mai în alte față de streașina acoperișurilor în două frontoane.
Există, de asemenea, opțiuni separate pentru acoperiș cu șold. Fiecare tip de astfel de proiectare are propriile reguli de calcul. Principalul lucru în calculul sistemului de căpriori este determinarea pantei pantelor și a înălțimii crestei. În secțiunea anterioară a acestui articol, sa spus deja cum se calculează panta, suprafața și lungimea căpriorii. Există formule matematice pentru aceasta. Ei bine, dacă nu vrei să studiezi aceste calcule, poți găsi pe internet programe care calculează acești parametri.
