Kako izračunati sistem strešnih nosilcev

Sistem poševnih streh je najbolj priljubljen med zasebnimi razvijalci. Nagnjena površina zagotavlja učinkovito odvajanje vode in snega, na njej se ne zadržujejo umazanija in smeti. Vendar ima ta zasnova precej zapleteno strukturo. Glavni pogoj za njegovo stabilnost, trdnost in vzdržljivost je pravilen izračun špirovskega sistema. To je postopek, za katerega je potrebno imeti veliko različnih podatkov o lastnostih materiala izdelave, obliki strehe in klimatskih razmerah. Špirovce lahko izračunate sami. Če želite to narediti, se ni treba obrniti na oblikovalsko podjetje, vendar boste morali porabiti veliko časa. Napake v eno ali drugo smer so polne katastrofalnih posledic za zgradbo in tveganje za zdravje njenih stanovalcev.

Razvrstitev obremenitev na špirovski sistem

Najenostavnejši dvokapni okvir je sestavljen iz naslednjih delov:

• špirovci - je glavni element, na katerem so nameščeni izolacija, hidroizolacija in obloga;
• Mauerlat - močan žarek, položen na zunanje stene kot podpora za špirovce;
• obloga - letve, na katere je položena strešna kritina;
• purlin - nosilec, ki zagotavlja vzdolžno stabilnost nosilnih fragmentov;
• leži - prevzame del tovora s stojal na mauerlat;
• stojalo - navpične opore, ki prerazporedijo pritisk s špirovcev med tlemi in mauerlatom;
• opornik - zasnovan tako, da podpira špirovsko nogo in preprečuje njeno povešanje pod navpičnim pritiskom.

Za pravilen izračun špirovcev se morate seznaniti s komponentami obremenitve, ki vpliva na katero koli streho.

Razvrstitev zunanjih dejavnikov, ki vplivajo na nosilne strukture:

• Osnovno. Delimo jih na trajne in dolgotrajne. Konstante vključujejo težo samega okvirja, izolacijo, hidroizolacijo, membransko folijo in pritrdilne naprave. Dolgoročno - teža snega, ki leži na površinah več kot eno uro. Poleg tega so pobočja obremenjena zaradi vode, ki teče po njih med intenzivnimi padavinami.
• Dodatno. To pomeni vpliv velike količine ledu na strukturo, močne sunke vetra in težo mojstrov med namestitvijo in popravili.
• Višja sila. Upoštevani so ekstremni dejavniki, ki trajajo kratek čas. Ti vključujejo eksplozijo, orkan, potres ali zemeljski plaz ali požar.

Za izračun špirovskega sistema dvokapne strehe se vzamejo vrednosti, ki so čim bližje mejnim vrednostim. Na podlagi primerjave dobljenih podatkov se izračuna prerez špirovcev, izračuna naklon špirovcev ter nastavi višina in naklon strehe.

Obremenitve, ki delujejo na streho, in formule za njihov izračun

Zbiranje obremenitev strehe je proces, pri katerem je potrebnih več začetnih podatkov za pridobitev pogojev problema. Izračunani so eksperimentalno ali vzeti iz statistike.

Za osnovo so vzete naslednje vrste obremenitev:

• Snežne. Pridobljeno iz aplikacij zemljevidov. Podatki v tabelah so vneseni na podlagi povprečnih rezultatov dolgoletnih opazovanj. Za strehe z naklonom do 25º je obremenitev v območju 80-560 kg/m² za snežne površine kategorij I-VIII v korakih po 80. Za naklone 30-55º je redukcijski faktor 0,5-0,7 je uveden.
• Veter. Ti podatki so pridobljeni tudi iz referenčnih tabel, ki so izpolnjene s statističnimi informacijami. Izračun se izvede v kgf / m² za podnebne cone in vrste terena. Obremenitev je 17-85 kgf / m² za vrste terena I-VIII. Na rezultat vpliva tudi višina stavbe. Bolj ko se dvigne nad tlemi, večji je koeficient, ki je za hiše 5-15 m 0,75-1,25.
• Teža strehe je eden od odločilnih dejavnikov in je določena v teži enega kvadratnega metra kritine, ob upoštevanju tehnoloških oblog in šivov. Specifična teža, kot tudi pritisk materiala, je v kg/m²: mehke ploščice - 12, valovite plošče - 5, keramične ploščice - 50, skrilavec - 13, bitumen - 6, skrilavec - 45, rabati - 6. Skupna teža se določi z množenjem specifične teže na skupno površino.
• Teža grobega poda in obloge. Podstavek za streho ne vpliva posebej na trdnost okvirja in je čim lažji, da se zmanjšajo stroški materiala in teža okvirja. Povprečna teža letve je 15-25 kg/m². Ta indikator je določen s kotom strehe in vrsto konstrukcije. Pri mrežastem vzorcu je minimalna, pri masivni podlagi pa največja.
• Teža izolacije. Najpogostejša pena in poliuretanska pena danes sta tako lahki, da ju upoštevamo pri oblikovanju kompleksnih struktur za uporabo v težkih pogojih, kjer je pomemben dobesedno vsak kilogram.Izolacija tehta povprečno 10-20 kg/m². Najtežja, a tudi učinkovita je bazaltna volna.
• Teža špirovskega sistema. Lesu ni alternative, zato se za sestavo ogrodja uporablja lahek in trpežen bor in smrekov les. Uporaba dragocenih vrst lesa je upravičena le v vlažnem podnebju, zlasti v obalnih območjih države. Odvisno od izbranega materiala se teža špirovskega sistema izračuna po standardu 10-20 kg/m².
• Teža delavcev, ki izvajajo popravila. Glede na posebnosti namestitve ali popravila strešne kritine so na strehi lahko hkrati največ štiri osebe z vsakega pobočja. V tem primeru se pritisk izvaja ne le na celotno površino, temveč tudi točkovno - ločeno na vsak nosilni del. Zato se obremenitev gradbenih delavcev šteje za največjo in se izračuna v območju 80–120 kg/m², odvisno od zgradbe serviserja.
• Nosilnost materiala je odvisna od dejavnikov, kot so vrsta in vrsta lesa, njegov prerez (višina in širina lesa), stopnja sušenja in obdelava s posebnimi tekočinami.

Če želite izračunati potrebo po materialu in sestaviti kompetentno risbo špirovskega sistema, morate najti zanesljive podatke, jih povzeti in nato združiti v eno formulo. Hkrati je pomembna vsaka niansa v projektu - kot strehe, pogostost namestitve, dolžina in debelina špirovcev.

Izračun prečnega prereza špirovske noge in zategovanje

Pri načrtovanju strešnega okvirja se upoštevajo največje obremenitve med začetkom deformacije konstrukcije in njenim popolnim uničenjem. Zelo pomembna za pravilen izračun konfiguracije strešnega okvirja je njegova vrsta in stopnja naklona. V vsakem primeru na premaz deluje več sil hkrati.

Za izračun naslednjih parametrov nagibnega sistema je treba uporabiti tabele, ki so na voljo v SNIP:

1. Majhen kot naklona (nagnjena streha). Ko je nižji od 25º, na špirovce bolj vpliva gravitacija plošč, izolacije in samega okvirja. Hkrati obremenitev vetra poskuša dvigniti streho in jo odtrgati od mauerlat. Pri ravni strukturi je dovoljeno povešanje največ 0,05%, dolžina špirovcev pa mora biti minimalna. Doseganje potrebne stabilnosti dosežemo z zmanjšanjem velikosti prizidka in dodatno pritrditvijo na stene hiše.
2. Strma streha s kompleksno obliko. Tu je pritisk na upogibanje špirovcev minimalen, saj se nahajajo pod kotom glede na vodoravne strukture. Toda struktura doživlja veliko večji pritisk zračnih mas, ki jo radi prevrnejo. Tako imenovana vetrovnost je glavni sovražnik streh s strmimi pobočji.

Za izračun dolžine in prereza špirovcev glede na razpon morate uporabiti naslednje tabele:

• Debelina snežne odeje. Ob upoštevanju podnebnih sprememb bi se morali osredotočiti na maksimalne zgodovinske kazalnike. Potrebne informacije lahko dobite pri lokalnem hidrometeorološkem centru ali državnem organu.
• Povprečna letna temperatura. Več pozornosti morate nameniti zimskemu obdobju. Možnosti obilnih padavin, ki jim bodo sledile nizke temperature, ni mogoče izključiti. Takšni pojavi vodijo do nastanka ledu in kopičenja velike količine snega na strehi. To je tisto, kar najpogosteje povzroči uničenje špirovcev.
• Vrtnica vetrov. Zračni tokovi imajo močan dvižni ali navpični učinek na premaz.Upoštevati je treba tudi smer vetra, da bi strehi zagotovili najbolj optimalno konfiguracijo z aerodinamičnega vidika in lokacijo glede na kardinalne točke.
• Trdnost (stopnja upogiba) lesa. Največkrat se uporablja smreka in bor. Macesen in cedra sta bolj trpežna, vendar veliko težja in dražja, zato se praktično ne uporabljata. 1. razred smreke in bora lahko prenese obremenitev 140 kg/cm², 2. razred - 130 kg/cm² in 3. razred - 85 kg/cm². Iz tega lahko razumete, da varčevanje z materiali ni vredno.
• Teža gradbenih materialov. Govorimo o letvi, izolaciji, hidroizolaciji in membrani. Če se gradi podstrešje, se upošteva teža notranjega zaključka stropa in sten, ki so pritrjeni na špirovski sistem.

Na podlagi primerjave podatkov se naredijo izračuni potreb po materialih in sestavi predračun za izdelavo strehe.

Ta dokument je sestavljen iz naslednjih točk:

• Mauerlat;
• strešni nosilci;
• oplaščenje;
• nasprotna rešetka;
• ležanje;
• stojala;
• podpira;
• estrihi;
• teče;
• oporniki;
• venčne enote strešnega previsa, dvokapni podaljški;
• vmesnik s cevmi, dimniki in prezračevalnimi kanali;
• konstrukcije za podstrešje ali prezračevalna okna;
• pritrdilni elementi.

Oceno je treba izračunati z rezervo 10-15% za napake, rezine, izgube med prevozom, skladiščenjem in dvigovanjem.

Ob upoštevanju podnebne karte regije

Tudi najbolj zanesljivi materiali imajo določeno stopnjo varnosti. Na špirovce delujejo sile različnih smeri. Po eni strani je to teža celotne konstrukcije minus masa samih podpornih delov.K vertikalnemu tlaku se dodajo še snežne mase in delavci, ki lahko popravijo premaz in na streho namestijo različne konstrukcije, kot so antena, vetrokaz ali drog za zastavo. Tukaj se morate sklicevati na razdelek podnebnih kart, ki se nanašajo na padavine.

Po drugi strani pa ne gre podcenjevati vpliva temperature na vse strešne elemente. Močno hlajenje in segrevanje vodita do njihove deformacije. To povzroča odstopanja nosilnih konstrukcij od tehnoloških osi, kar bistveno oslabi njihovo nosilnost. Način za rešitev problema je povečanje debeline špirovcev v skladu s temperaturnim odsekom tehnološke karte.

Ne pozabite, da je glavna nevarnost za velike strehe veter. Podatke o smeri in hitrosti gibanja zračnih mas najdete v vsakem atlasu, kjer so podrobni podatki o podnebju za vsako regijo.

Gradbeni predpisi

V skladu z določbami SNIP II-26-76 se korak in prečni prerez špirovcev določita z izračunom glede na obstoječe obremenitve. Velikost koraka in oblika špirovcev se določita v skladu s tabelami v dokumentu.

Sestavljen je iz naslednjih razdelkov:

1. Splošne določbe.
2. Gradbene norme in pravila (odgovornosti uradnikov, ki sodelujejo pri razvoju in izvajanju projekta).
3. GOST za gradnjo - pravila za projektiranje, značilnosti gradnje za vsako regijo.
4. Pravila za izvedbo, dostavo in prevzem dela. Vse elemente, ki jih je treba dokončati.

Ob upoštevanju zahtev, določenih v regulativnem aktu, lahko sestavite projekt, ki ne bo veliko slabši od dokumenta strokovnjakov.

Primeri izračunov nagnjenih sistemov

Osnova za trdnost in zanesljivost strešnega okvirja je pravilna določitev prečnega prereza in naklona špirovcev. Upoštevati je treba tudi konfiguracijo izolacije. Za valjane in ploščate materiale optimalna razdalja ustreza njihovi širini. Za osrednjo Rusijo z dolžino naklona 500 cm in korakom špirovcev 60 cm se vzame žarek s prerezom 50 × 175 mm, s povečanjem intervala pa 50 × 200 mm. Vendar so ta priporočila relativna, vse koeficiente je treba ugotoviti vnaprej in jih uporabiti v praksi.

Parametre špirovskega sistema lahko izračunate po formuli z vnaprej zbranimi podatki:

1. Snežna obremenitev: S izračunano = 199 kg/m²×1,4 = 278,6 kg/m².
2. Obremenitev z vetrom: Wcalc = 28,02 kg/m²×1,4 = 39,23 kg/m².
3. Konstantna obremenitev: Gcalc = 53,11 kg/m²×1,1 = 58,42 kg/m².

Ostaja še uvedba koeficientov trdnosti strehe pod kotom 35 stopinj z naklonom špirovcev 900 mm iz bora razreda I, višine 7 m do grebena z valovito ploščo kot strešnim materialom. Rezultat bo naslednji: špirovci s prerezom 125x200 mm.