Obremenitve, ki delujejo na špirovske noge. Kako izračunati špirovsko nogo, katere obremenitve je treba upoštevati

Gradnja hiše se vedno konča z izgradnjo strehe, ki zahteva namestitev špirovskega sistema. Ta zasnova vključuje špirovske noge, Mauerlat, pritrdilne elemente, opornike, podaljške, nosilce, stojala, obloge in druge elemente, ki zagotavljajo trdnost in togost celotnega sistema.

V različnih izvedbah strehe lahko špirovsko nogo imenujemo navaden špirovec ali diagonalna (nagnjena) špirovska noga, zahteva izračune trdnosti. Izračun špirovskega sistema temelji na zbiranju trajnih in začasnih obremenitev, ki bodo delovale na strehi.

Stalne obremenitve:

• teža vseh elementov špirovske strukture;
• teža parnih in hidroizolacijskih materialov;
• teža strešnega materiala;
• teža stropnih zaključnih materialov, če obstajajo podstrešni prostori.

Žive obremenitve:

Značilnosti špirovskih nog

Na podlagi dobljene vrednosti obremenitve se izvede izračun špirovske noge, njene dolžine in preseka, odvisno od izbranega materiala, vrste strehe in vrste špirovcev - večplastnih ali visečih. Nekatere vrste kompleksnih streh lahko vsebujejo oboje.

In v kolčnih strehah se poleg špirovskih nog uporabljajo tudi skrajšani špirovci, ki se imenujejo špirovci in zahtevajo tudi lastne izračune. Poleg tega je treba izračunati vse dodatne elemente špirovskega sistema, kot so vezne palice, oporniki, nosilci in prečke, saj nosijo določeno obremenitev, ki se prenaša s špirovcev.

Dolžina špirovske noge je odvisna predvsem od velikosti stavbe, pa tudi od naklona strešnih pobočij, ki ga dobimo iz izbrane oblike strehe. Običajno se trudijo, da dolžina špirovcev ne presega 6 m, Torej ima ves les, ki gre v prodajo, točno to največjo dolžino. Vendar se zgodi, da velikost hiše zahteva daljše špirovce, v tem primeru se podaljšajo. V bistvu dolge špirovske noge najdemo v poševnih (diagonalnih) špirovcih pri izdelavi kolčnih ali polkolnih streh.

Na izbiro odseka špirovske noge vpliva več dejavnikov:

• stalne in začasne obremenitve;
• vrsta strešnega materiala;
• naklon pobočij;
• vrsta strehe;
• dimenzije hiše;
• podnebne razmere;
• kakovost materiala za izdelavo špirovskih nog.

Za izdelavo strehe se uporablja les iglavcev. Toda pri izbiri morate paziti, da ne naletite na deske ali tramove z modrimi pikami ali veliko velikimi vozli.

Vsebnost vlage v lesu ne sme biti večja od 20-22%, saj se preveč moker les med sušenjem spremeni v velikosti, kar lahko posledično povzroči kršitev tesnosti strehe in druge negativne posledice.

Najbolje je, če izračun špirovskega sistema izvede strokovnjak. Trenutno obstaja dovolj podjetij, ki ponujajo tovrstne storitve.

Samostojno lahko izračunate špirovske noge, dimenzije in dolžino, če uporabite že pripravljene kalkulatorje na internetu. V program morate samo vnesti zahtevane dimenzije in program vam bo sam dal končni rezultat preseka, dolžine in koraka špirovcev.

Pri gradnji zasebnih stanovanjskih zgradb se praviloma uporabljajo deske s prerezom 50x150 mm pri izdelavi strešnih špirovcev katere koli konfiguracije. Korak špirovskih nog je približno 1 meter, odvisno od vrste izbranega strešnega materiala, količine snega pozimi in naklona strehe.

Torej, za strehe z naklonom več kot 45 stopinj je korak špirovcev izbran v območju 1,2-1,4 m, za območja z velikimi snežnimi obremenitvami pa bo ta razdalja 0,6-0,8 m.

Prav tako morate biti pozorni na vrsto strešnega materiala. Naravne ploščice veljajo za najtežje. Prečni prerez špirovskih nog se ustrezno poveča, če sta dolžina špirovskih nog in njihov korak velika.

Značilnosti namestitve špirovskih nog

Pritrditev špirovskih nog na mauerlat je najpomembnejši trenutek v celotni konstrukciji strehe. Trdnost celotne strešne konstrukcije je odvisna od pravilne povezave špirovcev in Mauerlat.

Obstajata dva načina pritrditve - drsna in toga, od katerih je vsak primeren za določeno vrsto špirovcev - viseče ali večplastne.

Togo pritrjevanje odpravlja vsakršno premikanje, vrtenje ali upogibanje špirovcev. To dosežemo tako, da naredimo reze na samem špirovcu in nato pritrdimo špirovsko nogo z Mauerlatom s kovinskimi sponkami, žico ali dolgimi žeblji, pa tudi s kovinskimi vogali.

Drsni sklep, ali kot ga pogosto imenujemo "zgibni" sklep, ima lahko dve stopnji svobode. Takšna povezava se pogosto uporablja pri gradnji lesenih hiš, da se streha lahko postopoma usede na okvir, ki se lahko v več letih krči. V tem primeru povezava špirovskih nog na grebenu ni toga. Sama špirovska noga, ko je drsno spojena, je povezana z mauerlatom z zarezo in ojačena na straneh z dvema žebloma, ki sta diagonalno zagnana drug glede na drugega, ali z zabijanjem enega žeblja od zgoraj navzdol v špirovsko nogo, prodiranje v mauerlat.

Druge metode so uporaba kovinskih plošč z luknjami za žeblje ali povezovanje špirovcev in mauerlat s kovinskimi sponkami.

Pri gradnji kolčne strehe je diagonalna špirovska noga pogosto daljša od 6 metrov, zato je potrebna razširitev.

To dosežemo s spajanjem dveh desk, ki se uporabljata za izdelavo običajnih špirovcev. Diagonalni špirovci so vedno daljši od navadnih špirovcev, poleg tega doživljajo enkrat in pol večjo obremenitev kot običajni špirovci, saj na njih počivajo tudi poševne noge.

1.
2.
3.

Sistem špirovcev je konstrukcija, ki zagotavlja trdnost strehe in služi kot osnova za polaganje strešnega materiala. Prikazan je na fotografiji.

Streha je nosilna konstrukcija, ki opravlja naslednje funkcije:

• daje stavbi lep videz;
• prevzame zunanje obremenitve;
• ščiti podstrešje pred zunanjim svetom;
• prenaša obremenitev z obloge in materiala na njej na stene stavbe in notranje nosilce.

Glavni elementi strehe vključujejo opaž, špirovce in mauerlat. Nosilna konstrukcija vključuje tudi dodatne pritrdilne elemente - prečke, stojala, špirovske opore, distančnike itd. Na zanesljivost in trdnost strehe najbolj vpliva sistem špirovcev. Špirovci so glavni nosilni del strehe. Sistem špirovcev nosi težo ne le strešne kritine, temveč tudi snežno odejo in pritisk vetra. Prenesti mora vse te vplive, zato se izračun opravi ob upoštevanju vrste strešnega materiala in podnebnih značilnosti regije.

Zasnova rafterskega sistema

Povezava špirovcev med seboj daje togost strešnemu okvirju, kar ima za posledico močno konstrukcijo špirovcev. Obremenitev špirovcev je lahko precejšnja, na primer med močnim vetrom, zato je okvir tesno pritrjen na okvir stavbe.

Pri gradnji zasebnih hiš in vikend se običajno uporabljajo leseni špirovski sistemi, ki jih je enostavno izdelati in namestiti. Če so bile med gradnjo sten narejene napake, je te izdelke mogoče enostavno obdelati: skrajšati, podaljšati, obrobiti itd.

Med namestitvijo se uporabljajo pritrdilni elementi špirovskega sistema: vijaki, vijaki, objemke, žeblji, sponke. Uporabljajo se tudi za utrjevanje nosilne strešne konstrukcije. Medsebojno povezani elementi strehe tvorijo nosilec, ki temelji na trikotnikih, ki so najbolj tog geometrijski lik.

Pri izbiri materiala za izdelavo špirovskega sistema je treba upoštevati strukturne in arhitekturne nianse projekta. Ne pozabite na antiseptično in ognjevarno impregnacijo zanje, saj to vpliva na trajnost strehe.

Sistem je sestavljen iz špirovskih nog. Špirovci so nameščeni pod kotom naklona strešnih pobočij. Spodnji deli špirovskih nog se naslanjajo na zunanje stene z uporabo Mauerlata, ki pomaga enakomerno porazdeliti obremenitev. Zgornji konci špirovcev ležijo na nosilcu pod grebenom ali na vmesnih nosilcih. S sistemom regalov se obremenitev prenaša na nosilne notranje stene.

Vrste špirovcev

Zasnova prenaša znatno vodoravno razpočno silo na stene. Da bi zmanjšali obremenitev, se za povezavo špirovskih nog uporablja nosila. Izvaja se bodisi na dnu špirovcev bodisi na večji višini. Napetost na dnu špirovcev je tudi talni žarek - to je pomembno pri ustvarjanju podstrešnih streh. Pri povečanju višine nosilca je potrebno povečati njegovo moč in zagotoviti, da je varno pritrjen na špirovce.

del slojeviti špirovci vključuje: špirovsko nogo, mauerlat, vzglavnik, opornik, zategovanje. Ta vrsta špirovcev se vgrajuje v objekte, ki imajo srednjo nosilno steno ali vmesne opore v obliki stebrov. Elementi te zasnove delujejo samo pri upogibanju in opravljajo funkcijo vzglavnikov. Teža plastnega špirovskega sistema je manjša, poleg tega je potrebnih manj materialov, zato je cenejši od visečega sistema.

Namestitev večplastnega sistema se izvede, če nosilci niso oddaljeni več kot 6,5 metrov drug od drugega. Če je dodatna podpora, špirovci včasih pokrivajo širino 12 metrov, če sta podpori dve, pa do 15 metrov.

Špirovske noge najpogosteje ne počivajo na stenah stavbe, temveč na posebnem nosilcu - mauerlatu. Ta element je lahko nameščen vzdolž celotne dolžine hiše ali postavljen samo pod špirovce. Če so konstrukcije lesene, za mauerlat vzamejo hlod ali les, ki je zgornja krona brunarice.

Pri polaganju opečnih sten je mauerlat les, nameščen poravnan z notranjo površino sten, od zunaj ograjen z zidanim izrastkom. Med tem elementom in opeko je položena plast hidroizolacije - na primer lahko položite strešno lepenko v dveh slojih.

Če je širina špirovcev majhna, se lahko sčasoma povesijo. Da se to ne bi zgodilo, uporabite mrežo, sestavljeno iz stojala, prečke in opornikov. Na vrhu konstrukcije je položena greda, ki povezuje špirovce ali nosilce. To se naredi ne glede na vrsto strehe. V nadaljevanju se na tej progi izvede sleme strehe. Na mestih, kjer ni nosilnih sten, se pete špirovcev naslanjajo na stranske grede - vzdolžne tramove velike moči. Dimenzije teh delov so odvisne od pričakovane obremenitve.

Pri gradnji zasebnih hiš se uporabljajo špirovci iz hlodov - lažji so. Kovinski špirovci se uporabljajo za ustvarjanje streh na večnadstropnih stanovanjskih stavbah in industrijskih zgradbah.

Montaža špirovskih sistemov

Koti naklona pobočij so izbrani glede na vrsto stavbe in namen podstrešnega prostora. Na količino naklona vpliva tudi material, izbran za izdelavo strešne kritine.

Če je treba položiti izdelke v zvitkih, mora biti kot naklona 8-18 stopinj. Za ploščice je zahtevani kot 30-60 stopinj, za strešne jeklene ali azbestno cementne plošče - 14-60 stopinj.

Namestitev špirovskega sistema se začne po izgradnji nosilnih sten hiše (več podrobnosti: ""). Zasnova špirovcev brunarice se bistveno razlikuje od sistemov za hiše iz penjenega gaziranega betona, opeke, okvirnih lesenih ali panelnih hiš. Razlike so precejšnje tudi pri enaki obliki, vrsti in tipu strehe. Kar zadeva obdelavo špirovskega sistema, je treba uporabiti antiseptična in protipožarna sredstva, da bo streha trajala dolgo.

Glavni elementi nosilne konstrukcije so obloge. Streha je zunanji del strehe, ki je položen na nosilno konstrukcijo, sestavljeno iz opaža in špirovcev.

Za izdelavo špirovcev se vzame material določene velikosti. Tako je debelina špirovcev (odsek) najpogosteje 150x50 in 200x50 milimetrov. Za letve se običajno uporabljajo tramovi in ​​deske, ki merijo 50x50 in 150x25 milimetrov. Razdalja med špirovskimi nogami je v povprečju 90 centimetrov. Če je naklon strehe večji od 45 stopinj, se ta korak poveča na 100-130 centimetrov, če pa v regiji pade velika količina snega, se zmanjša na 60-80 centimetrov.

Za natančnejše izračune glede vrzeli med nogami stavbe je treba upoštevati njihov prečni prerez, korak med nosilci (oporniki, greben, pokonci) in vrsto strešnega materiala.

Plavajoči špirovski sistem je pritrjen s posebnimi nosilci, ki omogočajo, da se špirovci "usedejo" skupaj s krčenjem zatrepov in ne visijo nad grebenskim hlodom.

V gorskih območjih je priljubljen sistem špirovcev za brunarice (več podrobnosti: ""). Značilnost te zasnove je pomemben izstop strehe čez nosilne stene. Včasih takšna štrlina doseže dva do tri metre, kot naklona strehe pa je majhen. Sneg se na takšni strehi ne zadržuje, zato se dolgo obdrži. Toda najboljša možnost je strešni previs 1-1,5 metra (preberite tudi: "Značilnosti in zasnova streh: špirovski sistemi").

Montaža špirovskega sistema mora biti izvedena v strogem skladu z vsemi zahtevami. Če nimate izkušenj v gradbeništvu, je bolje, da gradnjo strehe zaupate strokovnjakom, saj to ni lahka naloga in najmanjše napake lahko privedejo do njenega propada.

Za izdelavo tehničnega projekta za hišo je potrebno izračunati špirovce. Obstaja več možnosti za konstrukcije špirovcev.

Špirovske noge, ki ležijo na dveh nosilcih, vendar nimajo dodatnih nosilcev, se imenujejo špirovci brez opornikov. Uporabljajo se za enokapne strehe, katerih razpon je približno 4,5 metra, ali za dvokapnice, katerih razpon je približno 9 metrov. Sistem špirovcev se uporablja s prenosom potisne obremenitve na Mauerlat ali brez prenosa.

Slojeviti špirovci brez distančnikov

Špirovnik, ki se upogne in ne prenaša obremenitve na stene, ima eno oporo, ki je trdno pritrjena in se prosto vrti. Drugi nosilec je gibljiv in se prosto vrti. Te pogoje lahko izpolnijo tri možnosti za pritrditev špirovcev. Oglejmo si vsakega podrobneje.

Obrob vrha špirovske noge ali zgornje nosilne zareze je nameščen v vodoravnem položaju. Dovolj je le, da spremenite način podpore na gredo, in špirovska noga bo takoj pokazala širino. Ta izračun špirovske noge se zaradi togosti pogojev za ustvarjanje zgornje enote običajno ne uporablja za dvokapne strehe. Najpogosteje se uporablja pri gradnji poševnih streh, saj bo najmanjša netočnost pri izdelavi enote spremenila shemo brez potiska v distančno. Poleg tega lahko pri dvokapnih strehah, če na Mauerlatu ni distančnika, zaradi upogiba špirovcev pod vplivom obremenitve pride do uničenja sklopa strešnega grebena.

Na prvi pogled se zdi, da je ta sistem nerealen za izvedbo. Ker je na spodnjem delu špirovca ​​v Mauerlatu ustvarjena podpora, mora sistem dejansko izvajati pritisk nanj, to je vodoravno silo. Ne prikazuje pa potisne obremenitve.

Tako je pri vseh treh možnostih upoštevano naslednje pravilo: en rob špirovca ​​je nameščen na drsni nosilec, ki omogoča vrtenje. Drugi je na tečaju, ki omogoča samo vrtenje. Pritrditev špirovskih nog na drsnike je nameščena z različnimi izvedbami. Najpogosteje se izvajajo s pritrdilnimi ploščami. Možno je tudi pritrditev z žeblji, samoreznimi vijaki ali z uporabo stropnih palic in desk. Izbrati morate le pravo vrsto pritrdilnega elementa, ki bo preprečil drsenje špirovske noge v nosilcu.

Kako izračunati špirovce

V procesu izračuna konstrukcije nosilca se praviloma sprejme "idealizirana" računska shema. Na podlagi dejstva, da bo na streho pritisnila določena enotna obremenitev, to je enaka in enaka sila, ki enakomerno deluje vzdolž ravnin pobočij. V resnici ni enotne obremenitve vseh strešnih pobočij. Tako veter zamete sneg na nekatera pobočja in ga odpiha z drugih, sonce se z nekaterih pobočij stopi in ne doseže ostalih, enako je s plazovi. Zaradi vsega tega je obremenitev na pobočjih popolnoma neenakomerna, čeprav navzven to morda ni opazno. Toda tudi pri neenakomerno porazdeljeni obremenitvi bodo vse tri zgornje možnosti pritrditve špirovcev ostale statično stabilne, vendar le pod enim pogojem - togo povezavo grebenskega nosilca. V tem primeru je greda bodisi podprta s poševnimi špirovskimi nogami ali vstavljena v zatrepe stenskih plošč dvokapnih streh. To pomeni, da bo špirovska konstrukcija ostala stabilna le, če je slemenski potek trdno zavarovan pred morebitnim vodoravnim premikom.

V primeru izdelave dvokapne strehe in podpore gredi samo na stojalih, brez podpore na sprednjih stenah, se stanje poslabša. Pri možnostih številka 2 in 3, ko se obremenitev na katerem koli naklonu zmanjša, nasprotno od izračuna na nasprotnem naklonu, se lahko streha premakne v smeri, kjer je obremenitev večja. Prva možnost, ko je sam spodnji del špirovske noge izdelan z zarezo z zobmi ali z robom nosilne palice, medtem ko je vrh položen z vodoravno zarezo na nosilcu, bo dobro držal neenakomerno obremenitev, vendar le, če so stebri, ki držijo slemenski nosilec popolnoma navpični.

Da bi zagotovili stabilnost špirovcev, je v sistem vključena vodoravna opornica. Je majhen, vendar še vedno povečuje stabilnost. Zato je na tistih mestih, kjer se skram seka z regali, pritrjen z žeblji. Trditev, da kontrakcija vedno deluje samo za raztezanje, je v osnovi napačna. Scrum je večnamenski element. Tako v nenatisni nosilni konstrukciji ne deluje, če na strehi ni snega, ali pa deluje le v stiskanju, ko se na pobočjih pojavi nepomembna enakomerna obremenitev. Konstrukcija deluje nategnjeno le med posedanjem ali ko se slemenski nosilec upogne pod vplivom največje obremenitve. Tako je škrbina zasilni element nosilne konstrukcije, ki začne delovati, ko je streha napolnjena z veliko količino snega, grebenski potek je upognjen za največjo izračunano količino ali pride do neenakomernega nepričakovanega posedanja temeljev. Posledica je lahko neenakomerno posedanje slemenskega nosilca in sten. Tako nižje kot so kontrakcije nastavljene, tem bolje. Praviloma so nameščeni na taki višini, da ne ustvarjajo ovir pri hoji po podstrešju, to je na višini približno 2 metra.

Če pri varianti 2 in 3 spodnjo nosilno enoto špirovca ​​zamenjamo z drsnikom, pri čemer se rob špirovske noge pomakne čez steno, s tem ojačamo konstrukcijo in jo naredimo statično stabilno s popolnoma drugačnimi kombinacijami konstrukcije.

Tudi dober način za povečanje stabilnosti konstrukcije je dovolj togo pritrditev dna regalov, ki bodo podpirali tek. Nameščeni so z metodo rezanja in pritrjeni na strop z vsemi razpoložljivimi sredstvi. Tako se spodnji oporni sklop stojala spremeni iz zgibnega v togo stisnjen sklop.

Kako izračunati dolžino špirovcev ni odvisno od načina pritrditve špirovskih nog.

Prečni prerez krčenja zaradi razvoja precej majhnih napetosti v njih v špirovcih ni upoštevan, ampak je vzet precej konstruktivno. Da bi zmanjšali velikost elementov, ki se uporabljajo v procesu gradnje nosilne konstrukcije, je odsek skrame enak velikosti špirovske noge, lahko pa se uporabljajo tanjši diski. Kontrakcije so nameščene na eni ali obeh straneh špirovcev in pritrjene s sorniki ali žeblji. Pri izračunu prereza špirovske konstrukcije se kontrakcije sploh ne upoštevajo, kot da sploh ne bi obstajale. Edina izjema je privijanje kontrakcij na špirovske noge s sorniki. V tem primeru se nosilnost lesa zaradi oslabitve lukenj za vijake zmanjša z uporabo koeficienta 0,8. Preprosto povedano, če so v špirovskih nogah izvrtane luknje za namestitev vijačnih spojev, je treba izračunano odpornost vzeti v višini 0,8. Pri pritrjevanju kontrak na špirovce samo z žeblji, odpornost špirovskega lesa ne oslabi.

Vendar je treba izračunati število žebljev. Izračun je narejen za striženje, to je upogibanje žebljev. Računska sila se šteje za potisk, ki se pojavi v zasilnem položaju nosilne konstrukcije. Preprosto povedano, pri izračunu povezave med stebrom in špirovsko nogo z žeblji je uveden distančnik, ki ga pri standardnem delovanju špirovskega sistema ni.

Statična nestabilnost nevlečnega špirovskega sistema se pojavi samo na tistih strehah, kjer ni mogoče namestiti grebena, ki ščiti pred vodoravnimi premiki.

V stavbah s strehami in dvokapnicami, izdelanimi iz kamna ali opeke, so nenatisni špirovski sistemi precej stabilni in ni treba sprejeti ukrepov za zagotovitev večje stabilnosti. Da bi preprečili razgradnjo struktur, je treba vseeno namestiti kontrakcije. Pri nameščanju vijakov ali čepov kot pritrdilnih elementov bodite pozorni na premer lukenj zanje. Biti mora enak premeru vijakov ali nekoliko manjši. V nujnem primeru oprijem ne bo deloval, dokler ni izbrana reža med steno luknje in zatičem.

Upoštevajte, da se bodo v tem procesu spodnji deli špirovskih nog odmaknili za nekaj milimetrov do nekaj centimetrov. To lahko privede do premika in drsenja Mauerlata ter do uničenja stenskega venca. V primeru sistemov distančnih špirovcev, ko je Mauerlat trdno pritrjen, lahko ta proces povzroči razmik sten.

Distančni plastni špirovci

Špirovnik, ki opravlja upogibno delo in prenaša potisno obremenitev na stenske plošče, mora imeti vsaj dve fiksni podpori.

Za izračun te vrste špirovskih sistemov v prejšnjih diagramih zamenjamo spodnje nosilce z različnimi stopnjami svobode z nosilci z eno stopnjo svobode - tečaji. Da bi to naredili, kjer jih ni, so palice za podporo pribite na robove špirovskih nog. Praviloma se uporablja blok, katerega dolžina je najmanj meter, prečni prerez pa približno 5 do 5 cm, ob upoštevanju povezave žebljev. V drugi izvedbi lahko uredite oporo v obliki zoba. V prvi različici sheme izračuna, ko se špirovci naslonijo vodoravno na gredo, se zgornji konci špirovcev prišijejo skupaj z žeblji ali sornikom. Tako dobimo zgibno oporo.

Posledično sheme izračuna ostanejo skoraj nespremenjene. Notranje upogibne in tlačne napetosti ostanejo nespremenjene. Vendar pa se v starih nosilcih pojavi potisna sila. Na zgornjih vozliščih vsake špirovske noge izgine nasprotno usmerjen potisk, ki izvira iz konca druge špirovske noge. Tako ne povzroča veliko težav.

Robove špirovcev, ki se naslanjajo drug na drugega ali čez gred, je morda treba preveriti, ali se material zruši.

Pri špirovskih distančnih sistemih je namen krčenja drugačen - v izrednih razmerah deluje za stiskanje. Med delovanjem zmanjša pritisk na stene robov špirovcev, vendar ga popolnoma ne odpravi. Lahko ga popolnoma odstrani, če ga pritrdi na samem dnu, med robove špirovskih nog.

Upoštevajte, da uporaba špirovskih struktur z distančnimi plastmi zahteva skrbno upoštevanje vpliva sile potiska na stene. To raztezanje lahko zmanjšamo z vgradnjo togih in trpežnih grebenskih nosilcev. Treba je poskusiti povečati togost nosilca z namestitvijo stojal, konzolnih nosilcev ali opornikov ali s postavitvijo gradbenega dvigala. To še posebej velja za hiše iz lesa, rezanih hlodov in lahkega betona. Betonske, opečne in panelne hiše veliko lažje prenesejo silo sunka na stene.

Tako je nosilna konstrukcija, postavljena z uporabo distančne možnosti, statično stabilna pri različnih kombinacijah obremenitev, ne zahteva toge pritrditve mauerlat na steno. Da bi ohranili potisk, morajo biti stene stavbe masivne, opremljene z monolitnim armiranobetonskim pasom po obodu hiše. V nujnih primerih znotraj distančnega sistema, ki deluje na kompresijo, krčenje ne bo rešilo situacije, ampak bo le delno zmanjšalo potisk, ki se prenaša na stene. Ravno v izogib izrednim razmeram je treba upoštevati vse obremenitve, ki lahko delujejo na streho.

Torej, ne glede na to, kakšna oblika strehe hiše je izbrana, mora biti celoten sistem špirovcev zasnovan tako, da izpolnjuje zahteve glede zanesljivosti in trdnosti. Popolna analiza nosilne konstrukcije ni lahka naloga. Pri izračunu lesenih špirovcev je treba upoštevati veliko število različnih parametrov, vključno z raztezkom, upogibom in možnimi obremenitvami teže. Za bolj zanesljivo razporeditev špirovskega sistema je možno namestiti ustreznejše načine pritrditve. Hkrati ne smete sprejeti dimenzij špirovcev, ne da bi opravili popolno analizo njihovih tehničnih in funkcionalnih zmogljivosti.

Izračun prečnega prereza špirovcev

Prečni prerez špirovskih nosilcev je izbran ob upoštevanju njihove dolžine in obremenitve, ki jo sprejmejo.

Tako se izbere les dolžine do 3 metre s premerom prereza 10 cm.

Greda, dolga do 5 metrov, s premerom preseka 20 cm.

Tramovi dolžine do 7 metrov – s premerom prereza do 24 cm.

Kako izračunati špirovce - primer

Glede na dvonadstropno hišo, ki meri 8 krat 10 metrov, je višina vsakega nadstropja 3 metre. Za streho so bile izbrane valovite azbestno-cementne plošče. Streha je dvokapnica, katere nosilci so nameščeni vzdolž sredinske nosilne stene. Korak špirovcev je 100 cm, morate izbrati dolžino špirovcev.

Kako izračunati dolžino špirovcev? Na naslednji način: dolžino špirovskih nog je mogoče izbrati tako, da so na njih položene tri vrste plošč iz skrilavca. Potem je zahtevana dolžina: 1,65 x3 = 4,95 m Naklon strehe bo v tem primeru enak 27,3 °, višina oblikovanega trikotnika, to je podstrešnega prostora, je 2,26 metra.

1. Izračun nosilnih elementov prevleke

Špirovske noge so izračunane kot prosto ležeči tramovi na dveh nosilcih z nagnjeno osjo. Obremenitev na špirovski nogi se zbira iz tovorne površine, katere širina je enaka razdalji med špirovskimi nogami. Izračunana živa obremenitev q mora biti locirana v dveh komponentah: normalno na os špirovske noge in vzporedno s to osjo.

2.1.1. Izračun letve

Sprejemamo oblogo iz desk preseka 50´50 mm (r = 5,0 kN/m), položenih v korakih po 250 mm. Les - bor. Naklon špirovcev je 0,9 m, naklon strehe je 35 0.

Izračun obloge za streho se izvede glede na dve možnosti obremenitve:

a) Lastna teža strehe in snega (izračun trdnosti in upogiba).

b) Lastna teža strehe in koncentrirana obremenitev.

Začetni podatki:

1. Sprejemamo palice 2. razreda z izračunanim uporom Ru=13 MPa in modul elastičnosti E=1´ 10 4 MPa.

2. Pogoji delovanja B2 (v normalnem območju), mV=1 ; mn=1,2 za vgradno obremenitev pri upogibanju.

3. Faktor zanesljivosti glede na namen g n=0,95 .

4.Gostota lesa r =500 kg/m3.

5. Faktor zanesljivosti za obremenitev od teže pocinkanega jekla g f=1,05 ; od teže palic g f=1,1 .

6. Standardna teža snežne odeje na 1 m 2 vodoravne projekcije zemeljske površine S 0 =2400 N/m 2.

Diagram načrtovanja letve

Tabela 2.1

Zbiranje obremenitve za 1 m.p. letve, kN/m

Kje S 0 - standardna vrednost teže snežne odeje na 1 m 2 horizontale

površina zemlje, vzeta po tabeli. 4, za IV snežni raj

ona S 0 = 2,4 kPa;

m- koeficient prehoda od teže snežne odeje zemlje do

snežna obremenitev prevleke, vzeta v skladu s točkami 5.3 - 5.6.

Ko je nosilec obremenjen z enakomerno porazdeljeno obremenitvijo lastne teže in snega, je največji upogibni moment enak:

Kn m

Pri naklonu strehe a³10° se upošteva, da je lastna teža strehe in obloge enakomerno razporejena po površini (naklonu) strehe, sneg pa po njeni vodoravni projekciji:

M x = M cos a = 0,076 cos 29 0 = 0,066 kN´m

M y = M sin a = 0,076 sin 29 0 = 0,036 kN´m

Trenutek upora:

cm

cm

Trdnost palic obloge se preverja ob upoštevanju poševnega upogibanja po formuli:

,

Kje M x in moj- komponente izračunanega upogibnega momenta glede na glavni osi X in Y.

Ry=13 MPa

gn=0,95

,

Vztrajnostni moment bloka je določen s formulo:

cm 4

cm 4

Odklon v ravnini, pravokotni na pobočje:

m

Odklon v ravnini, vzporedni s pobočjem:

m,

Kje E=10 10 Pa- modul elastičnosti lesa vzdolž vlakna.

Popolni odklon:

= m

Preverjanje upogiba: ,

kjer je = največja dovoljena relativna deformacija, določena v skladu s tabelo. 16.

Ko je nosilec obremenjen z lastno težo in koncentrirano obremenitvijo, je največji moment v razponu enak:

Preverjanje trdnosti običajnih odsekov:

Kje Ry=13 MPa- izračunana upogibna odpornost lesa.

gn=0,95 - koeficient zanesljivosti za predvideni namen.

Pogoji za prvo in drugo kombinacijo so izpolnjeni, zato sprejmemo oplaščenje s prerezom b´h=0,05´0,05 z razmakom 250 mm.

2.1.2. Izračun špirovskih nog

Izračunajmo večplastne špirovce iz tramov z enovrstno razporeditvijo vmesnih nosilcev za pocinkano streho. kr. železo. Osnova strehe je obloga iz palic s prečnim prerezom 50-50 mm v korakih =0,25 m. Stopnica rafter noge =1,0 m. Material za vse lesene elemente je borovina 2. razreda. Pogoji delovanja – B2.

Gradbeno območje - Vologda.

Diagram izračuna špirovske noge

Palice za obloge so nameščene vzdolž špirovskih nog, ki so nižje

konci počivajo na mauerlatih (100 100), položenih vzdolž notranjega roba zunanjih sten. V grebenski enoti so špirovci pritrjeni z dvema deskama. Za kompenzacijo širitve so špirovske noge zategnjene s prečko - dvema seznanjenima deskama. Naklon strehe 29 0 .

Obremenitve zbiramo na 1 m2 nagnjene površine prevleke in podatke vnesemo v tabelo 2.2.

Tabela 2.2
Zbiranje obremenitve za 1 m.p. špirovska noga, kN/m

Kje S 0 - standardna vrednost teže snežne odeje na 1 m 2 vodoravne površine zemlje, vzeta po tabeli. SNiP 4, za IV snežno območje S 0 = 2,4 kPa;

m- koeficient prehoda od teže snežne odeje tal do snežne obremenitve odeje, sprejet v skladu s točkami 5.3 - 5.6.

Izvedemo statični izračun špirovske noge kot dvorazpetega nosilca, obremenjenega z enakomerno porazdeljeno obremenitvijo. Nevaren del špirovske noge je del na srednji podpori.

Upogibni moment v tem delu:

Navpični tlak v točki C, ki je enak reakciji desne podpore dvorazponskega nosilca, je:

=0,265 kN

Pri simetrični obremenitvi obeh pobočij se navpični pritisk v točki C podvoji: kN.

S širjenjem tega pritiska v smeri špirovskih nog ugotovimo tlačno silo v zgornjem delu špirovske noge:

kN

Zbirkaobremenitve

Najprej za določitev obremenitev nastavite prečni prerez špirovske noge na 75x225 mm. Konstantna obremenitev špirovske noge je izračunana v tabeli. 3.2.

Tabela 3.2 Izračunana konstantna obremenitev špirovske noge, kPa

Ocenjena največja obremenitev špirovske noge (kombinacija konstante in snega)

Geometrijski vzorec špirovcev

Sheme za izračun špirovske noge so prikazane na sl. 3.2. S širino hodnika v oseh =3,4 m razdalja med vzdolžnimi osemi zunanje in notranje stene.

Razdalja med osmi napajalne plošče in postelje ob upoštevanju sklicevanja na os (

=0,2 m)m. Opornico namestimo pod kotom β = 45° (naklon 2 = 1). Naklon špirovcev je enak naklonu strehe i 1 =i = 1/3 = 0,333.

Za določitev dimenzij, potrebnih za izračun, lahko narišete geometrijski diagram špirovcev v merilu in izmerite razdalje z ravnilom. Če sta mauerlat in noga na isti ravni, se lahko razponi špirovske noge določijo po formulah

Višine vozlišč h 1 =i 1 l 1 =0,333*4,35=1,45 m; h 2: = i 1 l=0,333*5,8=1,933 m Višinska oznaka: vzemite prečko 0,35 m pod presečiščem osi špirovske noge in stebra h = h 2 - 0,35 (m) = 1,933 -0,35 = 1,583 m.

Prizadevanja v špirovski nogi na prečki

Špirovska noga deluje kot neprekinjeni nosilec s tremi razponi. Nasedanja podpor lahko spremenijo podporne momente v neprekinjenih nosilcih. Če predpostavimo, da je zaradi posedanja nosilca upogibni moment na njem postal enak nič, potem lahko tečaj pogojno odrežemo na mesto ničelnega momenta (nad nosilcem). Za izračun špirovske noge z določeno varnostno rezervo predpostavimo, da je posedanje opornika zmanjšalo nosilni upogibni moment nad njim na nič. Potem bo konstrukcijski diagram špirovske noge ustrezal sl. 3.2, c.

Upogibni moment v špirovski nogi

Za določitev potiska v prečko (zategovanje) predpostavimo, da so nosilci povešeni tako, da je podporni moment nad opornikom enak M 1 in nad stojali - nič. Običajno tečaje razrežemo na mesta ničelnih momentov in srednji del špirovcev obravnavamo kot trizgibni lok z razponom l cp = 3,4 m Prostor v takem loku je enak

Navpična komponenta reakcije opornika

Z uporabo diagrama na sl. 3.2.g, določimo silo v oporniku

riž. 3.2. Sheme za izračun špirovcev

a-prerez podstrešne obloge; b - diagram za določitev ocenjene dolžine špirovske noge; c - konstrukcijski diagram špirovske noge; d - diagram za določanje potiska v prečki; l - tudi za shemo z eno vzdolžno steno; 1 - Mauerlat; 2 - ležanje; 3 - tek; 4 - špirovska noga; 5 - stojalo; 6 - opornik; 7 - prečka (zategovanje); 8 - distančnik; 9, 10 - potisne palice; 11 - žrebica; 12 - prekrivanje.

Izračun špirovskih nog na podlagi normalne močirazdelki

Zahtevani moment upora teka

Po prid. M vzamemo širino špirovske noge b = 5 cm in poiščite zahtevano višino preseka

Po prid. Vzamemo desko s prerezom 5x20 cm.

Upogibov špirovske noge ni treba preverjati, saj se nahaja v prostoru z omejenim dostopom ljudi.

Izračun spojev ploščšpirovska noga.

Ker je dolžina špirovske noge več kot 6,5 m, jo ​​je treba izdelati iz dveh desk s prekrivajočim se spojem. Sredino sklepa postavimo na mesto, kjer le-ta leži na oporniku. Nato upogibni moment na spoju med posedanjem opornika M 1 = 378,4 kN*cm.

Spoj izračunamo na enak način kot spoj gred. Sprejemamo dolžino prekrivanja l nahl = 1,5 m = 150 cm, premer žebljev d= 4 mm = 0,4 cm dolg l stražarji = 100 mm.

Razdalja med osema povezav žebljev

150 -3*15*0,4 =132 cm.

Sila, ki jo zazna žebeljna povezava

Q=M op /Z=378,4/ 132 =3,29 kN.

Ocenjena dolžina stiskanja žeblja ob upoštevanju normaliziranega največjega razmika med ploščami δ W = 2 mm z debelino plošče δ D = 5,0 cm in dolžino konice žeblja l,5d

a p = l gv -δ d -δ w -l,5d = 100-50-2-1,5*4 = 47,4 mm = 4; 74 cm.

Pri izračunu povezave z mozniki (žeblji):

– debelina tanjšega elementa a= a str =4,74 cm;

– debelina debelejšega elementa c = δ d =5,0 cm.

Iskanje razmerja klima = 4,74/5,0 = 0,948

Po prid. T, najdemo koeficient k n =0,36 kN/cm 2.

Nosilnost enega šiva enega žeblja ugotovimo iz pogojev:

– drobljenje v debelejšem elementu

= 0,35*5*0,4*1*1/0,95 = 0,737 kN

– zmečkanje v tanjšem elementu

= 0,36*4,74*0,4*1*1/0,95 = 0,718 kN

– upogibanje nohtov

= (2,5* 0,4 2 + 0,01* 4,74 2)

/0,95=0,674 kN

– vendar ne več kot kN

Od štirih vrednosti izberite najmanjšo T = 0,658 kN.

Iskanje potrebnega števila žebljev p stražarji ≥ Q/ T =2,867/0,674=4,254.

Sprejemamo p stražarji = 5.

Preverimo možnost namestitve petih žebljev v eno vrsto. Razdalja med žeblji čez lesna vlakna je S 2 = 4d = 4 * 0,4 = 1,6 cm Razdalja od zunanjega žeblja do vzdolžnega roba deske je S 3 = 4d = 4 * 0,4 = 1,6 cm.

Glede na višino špirovske noge h = 20 cm naj ustreza

4S 2 +2Sз=4*1,6+2*1,6 = 9,6 cm

Izračun povezave med prečko in špirovsko nogo

Po sortimentu (priloga M) sprejmemo prečko iz dveh desk s prerezom bxh = Vsak 5x15 cm. Sila na spoju je relativno velika (N = 12, kN) in lahko zahteva vgradnjo velikega števila žebljev v razmerah na gradbišču. Za zmanjšanje delovne intenzivnosti namestitve prevleke načrtujemo vijačno povezavo prečke s špirovsko nogo. Sprejemamo vijake s premerom d = 12 mm = 1,2 cm.

V špirovski nogi mozniki (sorniki) zdrobijo les pod kotom na vlakna α = 18,7 0. Po prid. Najdemo koeficient k α =0,95, ki ustreza kotu α =18,7 0.

Pri izračunu mozne povezave je debelina srednjega elementa enaka širini špirovca ​​c = 5 cm, debelina skrajnega zunanjega elementa je širina prečne deske. a = 5 cm.

Nosilnost enega šiva enega moznika določimo iz pogojev:

– drobljenje v srednjem elementu

= 0,5*5* 1,2*0,95* 1 *1/0,95 = 3,00 kN

– drobljenje v skrajnem zunanjem elementu

= 0,8*5*1,2*1*1/0,95 = 5,05 kN;

– upogib moznika = (l,8* 1,2 2 + 0,02* 5 2)

/0,95=3,17 kN

- vendar ne več kot kN

Od štirih vrednosti izberite najmanjšo T = 3,00 kN.

Določimo potrebno število moznikov (sornikov) s številom šivov n w =2

Sprejemamo število vijakov n H =3.

Trdnosti prečnega prereza ni treba preverjati, saj ima veliko varnostno rezervo.

4. ZAGOTAVLJANJE PROSTORSKE TOGI IN GEOMETRIJSKE STABILNOSTI STAVBE

Vsak špirovski sistem je sestavljen iz številnih špirovcev, za izdelavo katerih se uporablja les ali deske. Najpogosteje so plošče izbrane zaradi dostopnih stroškov, vendar se njihova trdnost v primerjavi z lesom ne šteje za preveliko.

Pomembno! Od kakovosti izbranega lesa je odvisna trajnost strehe in varnost bivanja v hiši.

Zahteve za špirovske plošče

Strešni špirovci lahko prenesejo znatne udarce snega, vetra in strešne kritine, zato je treba pri njihovi izdelavi upoštevati določena pravila, ki jih morajo upoštevati.

Pomembno! Pri oblikovanju špirovcev se upošteva ne le pravilna izbira njihove velikosti in prereza, temveč tudi material, uporabljen za izdelavo.

Šteje se, da je optimalno izbrati les za špirovce , vendar je ta material drag, zato se za zmanjšanje stroškov pogosto kupujejo plošče. Izbran je le visokokakovosten les, pogosto pa izbira pade na borove iglice ali macesen.

Pri iskanju plošč, ki se uporabljajo za izdelavo špirovcev, se upoštevajo osnovne zahteve zanje:

Plošče se kupujejo samo pri zaupanja vrednih prodajalcih, ki kupcem posredujejo informacije o izdelku. Če želite to narediti, mora obstajati posebna spremna dokumentacija, ki vsebuje informacije:

• vrsta lesa, ki se uporablja za izdelavo plošč;
• ime in številka standarda proizvoda;
• ime proizvodne organizacije, ki sodeluje pri njegovi proizvodnji;
• število enot v enem paketu;
• datum izdaje plošč;
• dimenzije lesa, pa tudi vsebnost vlage.

Pomembno! Les je naraven material, zato različni biološki vplivi vodijo v njegovo uničenje, zato je pomembno, da plošče izbiramo pametno, prav tako pa jih zaščitimo s posebnimi zaščitnimi sredstvi.

Pred uporabo je treba špirovske plošče obdelati z različnimi spojinami:

• obdelava z visokokakovostnimi antiseptiki, ki bodo preprečili gnitje materiala;
• impregnacija z zaviralci ognja, ki ščitijo les pred ognjem;
• obdelava z repelenti proti škodljivcem in insektom.

Samo s pravilno izbiro desk in po njihovi kvalitetni obdelavi je možno izdelati špirovce, ki niso le kvalitetni, temveč tudi odporni na različne vplive.

Kakšne velikosti naj bodo špirovci?

Ko je izbrana optimalna plošča za špirovce, lahko začnete ustvarjati posebno risbo in diagram bodočega špirovskega sistema. Če želite to narediti, določite prerez, dolžino, širino in druge parametre špirovcev, ki bodo po izdelavi povezani med seboj v pravilnem zaporedju.

Velikost špirovcev se lahko zelo razlikuje, saj na ta parameter vpliva veliko dejavnikov. Sem spadajo dimenzije hiše in strehe, izbrana zasnova špirovskega sistema, možne obremenitve vetra in drugi podobni vplivi. Najbolje bi bilo uporabiti naslednja priporočila:

• najmanjša velikost je 50x150 mm;
• če so ustvarjeni veliki razponi, je izbrana velikost 150x150 ali 250x100;
• Pogosto se uporabljajo večji špirovci, če je načrtovana gradnja velikega trgovskega paviljona ali druge velike strukture.

Pomembno!Če želite natančno poznati optimalne dimenzije špirovcev za streho, morate pravilno izračunati ta indikator.

Za izračun je pomembno določiti, kakšna obremenitev bo čim bolj vplivala na streho, kar vam omogoča, da izberete prečni prerez in druge parametre špirovcev. Poleg tega je mogoče uporabiti posebne standardne vrednosti, vendar ne upoštevajo določenih podnebnih razmer v različnih regijah, zato strokovnjaki raje izvajajo pravilne izračune, gradiva na temo:,.

Pravilna določitev dimenzij špirovcev

Pri določanju optimalnih velikosti špirovcev je pomembno upoštevati, kako debela mora biti plošča, ki se uporablja za izdelavo špirovcev.

Pomembno! Debelina plošče neposredno vpliva na trdnost izdelkov, ustvarjenih iz nje.

Za te namene je priporočljivo uporabiti ploščo, katere debelina se giblje od 4 do 6 cm, če je sistem špirovcev postavljen v majhnih stavbah, namenjenih gospodarski uporabi, je za zmanjšanje stroškov dovoljeno uporabljati plošče debeline 3,5 cm. stanovanjski objekt, je priporočljivo izbrati izdelke , katerih debelina ne bo manjša od 5 cm.

Pri izbiri širine plošče morate upoštevati dolžino odprtine, ki prekriva špirovce. Daljši kot morajo biti špirovci, širša je deska, uporabljena za njihovo izdelavo:

• če je dolžina špirovcev približno 6 m, potem je priporočljivo uporabiti desko, katere širina je približno 15 cm;
• če dolžina nog presega 6 m, mora biti širina deske 18 cm;
• če želite dobiti še daljšo špirovsko nogo, potem uporabite elemente za sestavljanje, mesta prekrivanja pa naj bodo poleg grebenskega dela strehe.

Prečni prerez špirovcev se izračuna glede na določeno optimalno razdaljo med njimi, upošteva pa se tudi dolžina elementov. Med delom se je treba odločiti, kakšne stalne obremenitve bodo vplivale na streho zaradi vetra in snega. Upoštevajo se teža ustvarjene špirovske konstrukcije, kot naklona pobočja in dolžina odprtine, ki jo je treba pokriti. Pri izračunu se dodatno upošteva, kako široka je konstrukcija.

Pomembno! Za lažje izračune je priporočljiva uporaba posebnih računalniških programov, ki so prosto dostopni na internetu in z njihovo pomočjo ne zagotavljajo le hitrih rezultatov, temveč zagotavljajo tudi točnost vrednosti.

Po določitvi prečnega prereza špirovcev se morate odločiti, na kakšni razdalji drug od drugega bodo nameščeni. neposredno povezana z njihovim prečnim prerezom, zato lahko, če ti parametri niso pravilno določeni, to negativno vpliva na zanesljivost in trajnost strehe.

Pomembno! Dovoljeno je zmanjšati presek špirovcev, če se uporabljajo posebni oporniki.

Osnovna pravila za izbiro plošč

Špirovska plošča mora izpolnjevati številne zahteve in pogoje, opisane zgoraj. Za izbiro resnično kakovostnega materiala je priporočljivo uporabiti določene nasvete strokovnjakov. Tej vključujejo:

Pomembno!Če kupite material z visoko stopnjo vlažnosti, ga ni dovoljeno uporabljati za gradnjo špirovskega sistema, saj bo krhek, obstaja pa tudi nevarnost za življenje v hiši s takšno streho, saj po v kratkem času se poškoduje geometrija strukture.

Če v eni seriji plošč najdemo več neustreznih elementov, jih ni priporočljivo uporabljati za izdelavo pomembnih delov strehe, zato jih uporabimo za dodatne elemente.

Ali želite hitro izračunati špirovski sistem, brez študija teorije in s zanesljiv rezultati? Izkoristiti spletni kalkulator Na spletu!

Si predstavljate človeka brez kosti? Na enak način je poševna streha brez špirovskega sistema bolj podobna strukturi iz pravljice o treh prašičih, ki jo naravni elementi zlahka odnesejo. Močan in zanesljiv špirovski sistem je ključ do trajnosti strešne konstrukcije. Za oblikovanje visokokakovostnega špirovskega sistema je treba upoštevati in predvideti glavne dejavnike, ki vplivajo na trdnost konstrukcije.

Upoštevajte vse zavoje strehe, korekcijske faktorje za neenakomerno porazdelitev snega po površini, odnašanje snega zaradi vetra, naklon pobočij, vse aerodinamične koeficiente, sile vpliva na strukturne elemente strehe itd. na - vse to izračunati čim bližje dejanskemu stanju, poleg tega pa upoštevati vse obremenitve in spretno sestavljanje njihovih kombinacij ni lahka naloga.

Če ga želite temeljito razumeti, je na koncu članka naveden seznam uporabne literature. Seveda tečaja trdnosti za popolno razumevanje načel in brezhibnega izračuna špirovskega sistema ni mogoče vključiti v en članek, zato bomo predstavili glavne točke za poenostavljeno različicoizračun.

Razvrstitev obremenitev

Obremenitve na špirovski sistem so razvrščene v:

1) Osnovno:

• stalne obremenitve: teža samih špirovcev in strehe,
• dolgotrajne obremenitve- snežne in temperaturne obremenitve z zmanjšano projektno vrednostjo (uporabljajo se, kadar je treba pri preizkusu vzdržljivosti upoštevati vpliv trajanja obremenitve),
• spremenljiv kratkoročni vpliv- vpliv snega in temperature na celotno računsko vrednost.

2) Dodatno- pritisk vetra, teža gradbenikov, obremenitve ledu.

3) Višja sila- eksplozije, potresna aktivnost, požar, nesreče.

Za izračun špirovskega sistema je običajno izračunati največje obremenitve, da bi nato na podlagi izračunanih vrednosti določili parametre elementov špirovskega sistema, ki lahko prenesejo te obremenitve.

Izveden je izračun špirovskega sistema poševnih streh glede na dve mejni stanji:

a) Meja, pri kateri pride do strukturne okvare. Največje možne obremenitve konstrukcijske trdnosti špirovcev morajo biti manjše od največje dovoljene.

b) Mejno stanje, pri katerem nastanejo upogibi in deformacije. Posledični upogib sistema pod obremenitvijo mora biti manjši od največjega možnega.

Za enostavnejši izračun se uporablja samo prvi način.

Izračun snežne obremenitve strehe

Šteti snežna obremenitev uporabite naslednjo formulo: Ms = Q x Ks x Kc

Q- teža snežne odeje, ki pokriva 1 m2 ravne vodoravne strešne površine. Odvisno od ozemlja in je določeno iz zemljevida na sliki št. X za drugo mejno stanje - izračun upogiba (ko se hiša nahaja na stičišču dveh con, je izbrana snežna obremenitev z veliko vrednostjo).

Za izračune trdnosti po prvi vrsti je vrednost obremenitve izbrana glede na območje stalnega prebivališča na zemljevidu (prva številka v navedenem ulomku je števec) ali pa je vzeta iz tabele št. 1:

Prva vrednost v tabeli je izmerjena v kPa, v oklepaju je želena preračunana vrednost v kg/m2.

Ks- korekcijski faktor za kot naklona strehe.

• Pri strehah s strmimi nakloni z naklonom nad 60 stopinj se snežne obremenitve ne upoštevajo, Ks=0 (sneg se na strmo naklonjenih strehah ne nabira).
• Za strehe z kotom od 25 do 60 se koeficient vzame 0,7.
• Za druge je enako 1.

Kot strehe je mogoče določiti spletni kalkulator strehe ustrezno vrsto.

Kc- koeficient vetrnega odstranjevanja snega s streh. Ob predpostavki ravne strehe z naklonom 7-12 stopinj na območjih na karti s hitrostjo vetra 4 m/s se vzame Kc = 0,85. Zemljevid prikazuje coniranje glede na hitrost vetra.

Faktor zanašanja Kc se ne upošteva na območjih z januarskimi temperaturami, višjimi od -5 stopinj, saj se na strehi naredi ledena skorja in sneg ne odpihne. Koeficient se ne upošteva, če stavbo pred vetrom zastira višja sosednja stavba.

Sneg pada neenakomerno. Pogosto nastane tako imenovana snežna vreča na zavetrni strani, predvsem na stičiščih in pregibih (dolina). Če torej želite močno streho, naj bo na tem mestu razmik špirovcev čim manjši, prav tako pa bodite pozorni na priporočila proizvajalcev strešnih kritin – sneg lahko odlomi previs, če je ta napačne velikosti.

Opozarjamo vas, da vam je zgornji izračun predstavljen v poenostavljeni obliki. Za bolj zanesljiv izračun priporočamo, da rezultat pomnožite s faktorjem varnosti obremenitve (pri obremenitvi snega = 1,4).

Izračun obremenitev vetra na špirovskem sistemu

Snežni tlak smo uredili, zdaj pa preidimo na izračun vpliva vetra.

Ne glede na kot naklona ima veter močan vpliv na streho: strmo nagnjeno streho poskuša odvreči, bolj ravno streho pa dvigne z zavetrne strani.

Za izračun obremenitve vetra se upošteva njegova vodoravna smer, medtem ko piha dvosmerno: na fasadi in na strešnem naklonu. V prvem primeru je tok razdeljen na več - del se spusti do temeljev, del toka tangencialno od spodaj navpično pritisne na previs strehe in ga poskuša dvigniti.

V drugem primeru, ki deluje na pobočja strehe, veter pritiska pravokotno na pobočje in ga pritiska noter; vrtinec nastane tudi tangencialno na privetrni strani, ki gre okoli grebena in se zaradi razlike v pritisku vetra na obeh straneh spremeni v dvižno silo na zavetrni strani.

Za izračun povprečja obremenitev vetra uporabite formulo

Mv = Wo x Kv x Kc x faktor trdnosti,

Kje Joj- tlačna obremenitev vetra, določena s karte

Kv- korekcijski faktor za pritisk vetra, odvisen od višine objekta in terena.

Kc- aerodinamični koeficient, odvisen od geometrije strešne konstrukcije in smeri vetra. Vrednosti so negativne za privetrno stran, pozitivne za privetrno stran

Za poševno streho morate vzeti koeficient iz tabele za Ce1.

Za poenostavitev izračuna je lažje vzeti največjo vrednost C, ki je enaka 0,8.

Izračun lastne teže, strešna pita

Za izračun stalne obremenitve morate izračunati težo strehe (strešna pita - glejte sliko X spodaj) na 1 m2, dobljeno težo je treba pomnožiti s korekcijskim faktorjem 1,1 - špirovski sistem mora prenesti to obremenitev skozi celotno življenjsko dobo.

Teža strehe je sestavljena iz:

1. prostornina lesa (m3), uporabljenega kot obloga, se pomnoži z gostoto lesa (500 kg/m3)
2. teža špirovskega sistema
3. teža 1m2 strešnega materiala
4. teža 1m2 teže izolacije
5. teža 1m2 zaključnega materiala
6. teža 1m2 hidroizolacije.

Vse te parametre lahko enostavno pridobite tako, da preverite te podatke pri prodajalcu ali pogledate glavne značilnosti na etiketi: m3, m2, gostota, debelina - opravite preproste aritmetične operacije.

primer: za izolacijo z gostoto 35 kg/m3, pakirano v zvitku debeline 10 cm ali 0,1 m, dolžine 10 m in širine 1,2 m, teža 1 m2 bo enako (0,1 x 1,2 x 10) x 35 / (0,1 x 1,2) = 3,5 kg/m2. Teža drugih materialov se lahko izračuna po istem principu, le ne pozabite pretvoriti centimetrov v metre.

Pogosteje obremenitev strehe na 1 m2 ne presega 50 kg, zato se pri izračunih uporablja ta vrednost, pomnožena z 1,1, tj. porabimo 55 kg/m2, kar je samo rezerva.

Več podatkov lahko povzamete iz spodnje tabele:

Zbiranje tovora

Po poenostavljeni različici je zdaj treba z enostavnim seštevanjem sešteti vse zgoraj ugotovljene obremenitve, dobili bomo končno obremenitev v kilogramih na 1 m2 strehe.

Izračun špirovskega sistema

Po zbiranju glavnih obremenitev lahko že določite glavne parametre špirovcev.

Računamo po formuli: N = razmak med špirovci x Q, Kje

N - enakomerna obremenitev na špirovski nogi, kg / m
korak špirovcev - razdalja med špirovci, m
Q - zgoraj izračunana končna obremenitev strehe, kg/m²

Iz formule je razvidno, da lahko s spreminjanjem razdalje med špirovci regulirate enakomerno obremenitev vsake špirovske noge. Običajno je korak špirovcev v območju od 0,6 do 1,2 m, pri strehi z izolacijo pa se je pri izbiri naklona smiselno osredotočiti na parametre izolacijskega lista.

Na splošno je pri določanju koraka namestitve špirovcev bolje izhajati iz ekonomskih razlogov: izračunajte vse možnosti za lokacijo špirovcev in izberite najcenejšo in optimalno glede količinske porabe materialov za konstrukcijo špirovcev.

• Izračun prečnega prereza in debeline špirovske noge

Pri gradnji zasebnih hiš in koč se pri izbiri prereza in debeline špirovcev ravna po spodnji tabeli (prerez špirovcev je naveden v mm). Tabela vsebuje povprečne vrednosti za ozemlje Rusije in upošteva tudi velikosti gradbenih materialov na trgu. Na splošno je ta tabela dovolj, da ugotovite, kakšen prečni prerez lesa morate kupiti.

Vendar ne smemo pozabiti, da so dimenzije špirovske noge odvisne od zasnove špirovskega sistema, kakovosti uporabljenega materiala, stalnih in spremenljivih obremenitev na strehi.

V praksi se pri gradnji zasebne stanovanjske stavbe za špirovce najpogosteje uporabljajo plošče s presekom 50x150 mm (debelina x širina).

Neodvisen izračun prečnega prereza špirovcev

Kot je navedeno zgoraj, se špirovci izračunajo na podlagi največje obremenitve in upogiba. V prvem primeru se upošteva največji upogibni moment, v drugem pa se odsek špirovske noge preveri glede odpornosti proti upogibu na najdaljšem delu razpona. Formule so precej zapletene, zato smo jih izbrali za vas poenostavljena različica.

Debelina (ali višina) preseka se izračuna po formuli:

a) Če je kot strehe< 30°, стропила рассматриваются как изгибаемые

H ≥ 8,6 x Lm x √(N / (B x Rben))

b) Če je naklon strehe > 30°, so špirovci upogibno stisnjeni

H ≥ 9,5 x Lm x √(N / (B x Rben))

Oznake:

H, cm- višina špirovca
Lm, m- delovni del najdaljše špirovske noge
n, kg/m- porazdeljena obremenitev na špirovsko nogo
B, cm- širina špirovca
Rizg, kg/cm²- upogibna odpornost lesa

Za bor in smreko Rizg odvisno od vrste lesa je enako:

Pomembno je preveriti, da upogib ne presega dovoljene vrednosti.

Upogib špirovcev mora biti manjši L/200- dolžina največjega razpona, ki se preskuša med nosilci v centimetrih, deljeno z 200.

Ta pogoj velja, če je izpolnjena naslednja neenakost:

3,125 xnx(Lm)³ / (BxH³) ≤ 1

N (kg/m) - porazdeljena obremenitev na linearni meter špirovske noge
Lm (m) - delovni odsek špirovske noge največje dolžine
B (cm) - širina odseka
H (cm) - višina odseka

Če je vrednost večja od ena, je treba povečati parametre špirovcev B oz H.

Uporabljeni viri:

1. SNiP 2.01.07-85 Obremenitve in vplivi z zadnjimi spremembami 2008
2. SNiP II-26-76 "Strehe"
3. SNiP II-25-80 "Lesene konstrukcije"
4. SNiP 3.04.01-87 "Izolacijski in zaključni premazi"
5. A. A. Savelyev "Rafter sistemi" 2000
6. K-G. Goetz, Dieter Hoor, Karl Möhler, Julius Natterer “Atlas lesenih konstrukcij”