Treść artykułu
- Opcje dachu biodrowego
- Podstawowe schematy i elementy systemu krokwi
- Główne elementy
- Elementy wzmacniające
- Obliczanie systemu krokwi dachu czterospadowego
- Obliczanie długości elementów krokwi
- Obliczenie powierzchni dachu z uwzględnieniem nawisów
Dach czterospadowy może być jedno- i dwupoziomowy, mieć cztery lub więcej spadków. Do prawidłowego doboru przekrojów jego elementów konieczne jest wykonanie szkicu i poprawnych obliczeń, które sprowadzają się do kilku formuł. W artykule omówimy konstrukcję dachu czterospadowego i sposób obliczania jego systemu krokwi.
Dach czterospadowy to jedna z najczęstszych opcji budowy domu lub altanki, mająca w planie okrągły, kwadratowy lub prostokątny kształt z niewielką różnicą długości boków. Taka konstrukcja jest dobrym rozwiązaniem dla domów o stosunkowo niewielkiej powierzchni lub dwukondygnacyjnych domków o niewielkiej podstawie. Nazwa dachu pochodzi od piramidalnego kształtu tradycyjnego orientalnego namiotu, utworzonego przez jedną górę i trójkątne stoki..
Opcje dachu biodrowego
Pod nazwą „dach czterospadowy” łączy się kilka wariantów pokrycia dachowego, które różnią się strukturą.
Klasyczny dach czterospadowy
Jednopoziomowy czterospadowy dach jest geometrycznie czteroboczną piramidą. Dwupoziomowy dach to bardziej złożona konstrukcja: górna część to piramida, środkowa to sześcian lub równoległobok, a dolna to ścięta piramida. Wyglądało to tak, jakby szczyt dachu został odcięty od podstawy i podniesiony. Część środkowa jest niekiedy wykonana w formie szklanej latarni lub wykończona w kolorze ścian.
Dwupoziomowy dach czterospadowy
Dach czterospadowy może mieć nie tylko cztery stoki, ale także sześć i osiem stoków. Ten kształt przypomina bardziej stożek niż piramidę i jest najczęściej spotykany przy budowie altan o okrągłej podstawie. Najtrudniejszą rzeczą w realizacji takiej konstrukcji jest połączenie krokwi w środku.
Sześciostronny dach
Krokwie dachowe wykonane z ośmiu łagodnych spadków
Systemy krokwi różnią się nie tyle pod względem estetycznym, co konstrukcyjnym:
- wiszące;
- warstwowy.
Wiszący system kratownic spoczywa wyłącznie na ścianach domu, warstwowy posiada podporę umieszczoną w środku budynku i spoczywa na ścianie nośnej lub na specjalnie wzniesionym wewnątrz domu słupie.
a – konstrukcja wiszących krokwi; b – konstrukcja krokwi warstwowych; 1 – krokiew; 2 – poprzeczka; 3 – dokręcanie; 4 – stojak; 5 – klamra; 6 – biegnij; 7 – kłamstwo
Wybór konstrukcji uzależniony jest od wymiarów przęsła (8 m – odpowiedni system podwieszenia, 12 m – wymagany system warstwowy) oraz maksymalnej długości belki do budowy (przy łączeniu krokwi na długość wymagana jest instalacja podpory pionowej).
W praktyce często stosuje się system warstwowy, ponieważ jest bardziej niezawodny i łatwiejszy w utrzymaniu. Jeśli dom nie ma odpowiedniej ściany nośnej lub filara do podparcia, podstawę można utworzyć z pręta, ubierając na poziomie Mauerlat.
Podstawowe schematy i elementy systemu krokwi
Jak pisaliśmy, dach czterospadowy jest geometrycznie piramidą, więc wszystkie obliczenia są przeprowadzane w oparciu o zasady, które mają zastosowanie do piramid i trójkątów, które go tworzą.
Obraz geometryczny dachu czterospadowego
Główne elementy
Aby nie pomylić się w przyszłości z terminami, nazwiemy główne elementy systemu krokwi dachu czterospadowego, schematycznie pokazane na poniższym rysunku i połączymy je z geometrycznym obrazem dachu czterospadowego w formie piramidy.
Wisząca konstrukcja krokwi
- Mauerlat.Podstawa i wspornik dachowy, zwłaszcza z wiszącymi krokwiami. Znajduje się na obwodzie budynku (ABCD), opiera się na ścianach lub jest montowany na ich zewnątrz. W przypadku urządzenia Mauerlat zastosowano duży pręt.
- Skośne krokwie.Narożniki dachu zbiegają się w centralnym punkcie, tworząc piramidę. Na diagramie ostrosłupa (bez nawisów): AK = DK = CK = BK = Lн. Najdłuższe nogi krokwi w konstrukcji.
- Węzeł kalenicy (K).Najtrudniejszy węzeł w projekcie stolarza. Jeśli podstawa domu nie jest kwadratowa, ale kalenica tworzy krawędź, dach czterospadowy przekształca się w swoją „siostrę” – dach vald. W konstrukcji z krokwiami warstwowymi środkową podporą jest sekcja KF (H).
- Krokwie środkowe.Zbiegają się w węzeł kalenicy z krokwiami sutkowymi. Są wysokością każdego zbocza, które jest trójkątem równoramiennym. Na diagramie ostrosłupa (bez nawisów) – odcinek KE, długość Lö.
- Narodnicy.Są to krokwie skrócone biegnące równolegle do środkowej w obu kierunkach.
Rozważmy teraz konstrukcje z krokwiami warstwowymi.
Konstrukcja bez żerdzi z krokwiami warstwowymi
Wraz z już wyznaczonymi elementami: krokwiami skośnymi (1) i środkowymi (2) oraz kalenicą (3) pojawiają się nowe elementy. Wspornik środkowy (zębatka) lub wrzeciennik (4), który jest podtrzymywany przez szelki (5), łączące Mauerlat po przekątnej. Jest to przykład wykonania stojaka spoczywającego nie na murze, ale na elemencie systemu krokwi.
Wzmocnione krokwie z poprzeczkami
W przypadku braku krokwi środkowych i wzmocnienia węzła kalenicowego wrzeciennikiem (2) uzupełnia go poprzeczki (3), łączące parami przeciwległe krokwie skośne (1) (patrz rysunek powyżej).
Elementy wzmacniające
Dla większej wytrzymałości i sztywności konstrukcji, szczególnie w klimacie podatnym na silne wiatry lub przy dużej powierzchni zabudowy, a co za tym idzie dużej długości nóg krokwi, główne elementy konstrukcyjne uzupełniono elementami wzmacniającymi.
Możliwość wzmocnienia konstrukcji krokwi
Wzdłuż osi budynku w przeciwległych belkach Mauerlat (1) wycinany jest dodatkowy pręt – łóżko (2). Podstawę projektu, jak poprzednio, stanowią krokwie środkowe (4), skrócone (krokwie) (5) i skośne (3). Skośne krokwie wzmacniają pręty czaszki (6), zakotwione do dna. To wzmocnienie jest przeznaczone zarówno dla skośnych nóg, jak i dla żon, które się na nich opierają. Pręty ściągające (7) trzymają razem przeciwległe krokwie i służą jako podstawa do montażu stojaków (8). Są zamocowane na Mauerlat i na łóżku i spoczywają na nich.
Przy szczególnie dużych długościach nóg krokwi stosuje się rozpórki – podpory umieszczone nie pionowo, ale pod kątem 45-60 °. W praktyce rozpórki są umieszczane przy długości ściany większej niż 9 m (dla szczytu lub czterospadu).
System wzmocnienia głównych elementów również przyczynia się do oszczędzania tarcicy. Przekrój głównych elementów takiej konstrukcji można uznać za zmniejszony. Innym sposobem na uratowanie jest tworzenie nawisów przez rosnące krokwie zakończone maurelatem, klaczą – prętami lub deskami o mniejszym przekroju.
Zwisy z klaczką
Obliczanie systemu krokwi dachu czterospadowego
Podstawę obliczeń stanowią następujące dane wstępne:
- długość domu;
- szerokość domu
- wysokość kalenicy.
Rozważ kolejność i formuły obliczeń na przykładzie warunkowym, używając obrazu geometrycznego dachu czterospadowego (patrz wyżej):
- długość domu: AB = DC = 9 m;
- szerokość domu: AD = BC = 8 m;
- wysokość kalenicy znajdującej się w geometrycznym środku dachu: KF = 2 m.
Obliczanie długości elementów krokwi
1. Długość belek mauerlata.
- AB + DC + AD + BC = 9 + 8 + 9 + 8 = 34 m
2. Krokwie środkowe(bez nawisów). Są przeciwprostokątną trójkąta prostokątnego, w którym jedna noga to wysokość kalenicy, a druga połowa szerokości (8/2 = 4 m) lub długości (9/2 = 4,5 m) domu.
Przypomnijmy sobie twierdzenie Pitagorasa:
3. Skośne krokwie(bez nawisów). Są przeciwprostokątną trójkąta prostokątnego, w którym jedna noga ma połowę szerokości lub długości domu, a druga jest odpowiednią krokwią środkową. W przypadku dachu z kalenicą w geometrycznym środku dachu, długości skośnych krokwi są takie same.
4. Narodnicy.Krokwie skrócone ułożone są równolegle do krokwi środkowej, ze skokiem zależnym od długości krokwi. Rozważ tabelę skompilowaną z uwzględnieniem obciążeń pogodowych dla regionu moskiewskiego.
Tabela 1. Dane odpowiadają obciążeniom atmosferycznym w rejonie Moskwy
Krok krokwi, cm Długość krokwi, m 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 215 100×150 100×175 100×200 100×200 100×250 100×250 – 175 75×150 75×200 75×200 100×200 100×200 100×200 100×250 140 75×125 75×125 75×200 75×200 75×200 100×200 100×200 110 75×150 75×150 75×175 75×175 75×200 75×200 100×200 90 50×150 50×175 50×200 75×175 75×175 75×200 75×200 60 40×150 40×175 50×150 50×150 50×175 50×200 50×200 Nasze krokwie środkowe mają długość 4,472 mi 4,924 m, krokwie będą krótsze, dzięki czemu można spojrzeć na kolumnę – 3,5 m.
Aby obliczyć długości koralików, pamiętajmy o szkole i wykorzystajmy właściwości takich trójkątów.
Jeśli na rysunku AB jest krokwi środkowej, to MN jest krokwią, AC jest połową długości ściany (odpowiednio 4,0 i 4,5 m), AM jest krokiem zależnym od liczby krokwi. MC dla każdego małżonka jest obliczane osobno.
- MN = (AB MC) / AC
Obliczymy opcje wyboru najbardziej ekonomicznego układu skróconych krokwi, których wyniki zostaną podsumowane w tabeli.
Tabela 2. Obliczanie tarcicy dla kobiet
Krok żon, cm Przekrój pręta, mm Kundle na długich bokach: AC = 4,5 m, AB = 4,472 m Osoby z krótszego boku: AC = 4,0 m, AB = 4,9242 m liczba w połowie nachylenia AM, m długość w połowie nachylenia, m objętość tarcicy na dwa stoki, m3 liczba w połowie nachylenia AM, m długość w połowie nachylenia, m objętość tarcicy na dwa stoki, m3 215 100×175 1 2.25 2,356 0,165 1 2.0 2.461 0,172 175 75×200 2 1.5 2,981 + 1,491 0,268 1 2.0 2.461 0,148 140 75×175 2 1.5 2,981 + 1,491 0,235 2 1.333 3,282 + 1,641 0,258 110 75×150 3 1.125 3,354 + 2,236 + 1,118 0,302 3 1.0 3,693 + 2,462 + 1,231 0.332 90 50×175 4 0.9 3,578 + 2,683 + 1,789 + 0,894 0.313 3 1.0 3,693 + 2,462 + 1,231 0,259 60 40×175 6 0.643 3,834 + 3,195 + 2,556 + 1,917 + 1,278 + 0,639 0.376 6 0.571 4,218 + 3,515 + 2,812 + 2,109 + 1,406 + 0,703 0,413 Oczywiście tańszymi opcjami w naszym przykładzie są opcje z długimi krokami. Należy jednak wziąć pod uwagę wymagania dotyczące mocowania pokrycia dachowego i koszty toczenia. Z tego punktu widzenia odpowiedź nie będzie taka oczywista..
Obliczenie powierzchni dachu z uwzględnieniem nawisów
Ponieważ poprzednie obliczenia zostały przeprowadzone bez uwzględnienia zwisu okapu, który w naszym przykładzie jest wykonywany za pomocą klaczki, ponownie rozważymy tę część dachu jako prostą figurę geometryczną.
Zwis okapu
Weźmy długość zwisu (DC) równą 0,5 m Do wyznaczenia obszaru nachylenia ponownie wykorzystujemy wiedzę o właściwościach takich trójkątów:
- EF / BC = AG / AD
BC – odpowiednio 8 i 9 m dla krótkich i długich ścian.
AD – odpowiednio 4,924 i 4,472 m dla ścian krótkich i długich.
AG – 4,924 + 0,5 = 5,424 mi 4,472 + 0,5 = 4,972 m odpowiednio dla krótkich i długich ścian.
- EF = (AG • BC) / AD
- EF = (5,424 x 8) / 4,924 = 8,812 m – dla krótszego boku
- EF = (4,972 * 9) / 4,472 = 10,006 m – dla dłuższego boku
Obszar nachylenia oblicza się według wzoru:
- S = (EF • AG) / 2
- S = (8,812 * 5,424) / 2 = 23,9 m2 – na krótszą stronę
- S = (10,006 * 4,972) / 2 = 24,88 m2 – na dłuższym boku
Całkowita powierzchnia pokrycia dachowego:
- 2 (23,9 + 24,88) = 97,56 m2.
Rada! Przy obliczaniu materiału należy wziąć pod uwagę cięcie, zwłaszcza jeśli jest to materiał arkuszowy, taki jak łupek lub tektura falista.
Uwaga! W artykule rozważono obliczenia tylko głównych elementów systemu krokwi, które mogą pomóc w sporządzeniu wstępnego budżetu na budowę.
Bądź pierwszy, który skomentuje ten wpis