Wie ist die Berechnung der Parameter der Sparren

Für die Erstellung eines technischen Entwurfs des Hauses ist die Berechnung der Sparren erforderlich. Für Dachaufbauten gibt es mehrere Möglichkeiten.

Sparrenbeine, die von zwei Stützen getragen werden und keine zusätzlichen Anschläge haben, werden als Sparren ohne Streben bezeichnet. Sie werden für einfach geneigte Dächer mit einer Spannweite von etwa 4,5 Metern oder für Satteldächer mit einer Spannweite von etwa 9 Metern verwendet. Das Sparrensystem wird entweder mit der Übertragung der Schublast auf die Mauerlat oder ohne Getriebe eingesetzt.

Sparren ohne Rennen

Der Sparren, der in einer Kurve arbeitet und die Last nicht auf die Wände überträgt, hat einen festen und frei drehenden Träger. Der andere Träger ist beweglich und dreht sich frei. Drei Optionen zum Anbringen von Sparren können diese Bedingungen erfüllen. Betrachten Sie jedes im Detail.

1. Der Boden des Sparrens ist mit einer Stützstange gesäumt, oder es wird ein Schnitt mit einem Einschnitt gemacht. Es ist der Sparren, der an der Mauerlat anliegt. Im oberen Teil der Sparren wird eine vergrößerte horizontale Kerbe mit einer Abschrägung ausgeführt. Die Abmessungen des Einschnitts im oberen Teil der Sparren werden wie folgt berechnet: a = 0,25. Das heißt, die Schnittlänge beträgt nicht mehr als die Höhe des Sparrenabschnitts.
   Es wird empfohlen, das Trimmen zu mähen, um Hindernisse für das Biegen der Sparren zu beseitigen. Andernfalls stößt der Schnitt gegen den Lauf. Das Ergebnis ist ein Abstandhaltersystem für die Sparren: Die Länge der abgeschrägten Verkleidung muss mindestens zwei Werte, dh mindestens zwei Tiefen betragen. In dem Fall, dass es unmöglich ist, die Oberseite der Sparren zu kürzen. Es sollte mit einer Stange gesäumt werden, wobei Montagewinkel, doppelseitige Platten oder Hölzer aus Holz verwendet werden. Die Oberkanten der Sparren sind frei auf der Piste verlegt. Bei Satteldächern werden sie wie ein Schiebeholm auf Trägern montiert, jedoch nicht miteinander verbunden, wobei ein Satteldach als zwei Satteldächer angesehen wird, die mit hohen Seiten aneinandergrenzen.
   

Der Binder der Oberseite des Sparrenbeins oder des oberen Stützschnitts wird in horizontaler Position installiert. Es reicht aus, nur die Peilmethode für den Lauf zu ändern, und das Sparrenbein zeigt sofort den Abstandshalter. Diese Berechnung der Sparrenbeine wird aufgrund der schwierigen Bedingungen für die Erstellung des oberen Knotens normalerweise nicht für Giebeldachoptionen verwendet. Am häufigsten wird es für den Bau von Dächern mit einer Dachneigung verwendet, da die geringste Ungenauigkeit bei der Herstellung der Einheit den unbestrittenen Stromkreis in einen Abstandshalter verwandelt. Darüber hinaus kann bei Satteldachtypen im Falle, dass sich keine Strebe auf der Mauerlat befindet, aufgrund der Durchbiegung der Sparren unter der Wirkung der Last eine Zerstörung der Dachfirstanordnung auftreten.

Auf den ersten Blick mag dieses System in der Ausführung unrealistisch erscheinen. Da der untere Teil der Sparren in der Mauerlat betont wird, sollte das System tatsächlich Druck auf sie ausüben, dh eine horizontale Kraft. Sie zeigt jedoch nicht die Abstandsbelastung.

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  Die zweite Option zum Anbringen von Sparren ist die häufigste Installationsmethode für Satteldächer. In diesem Fall ist die Unterseite der Sparren auf einem Schieber gefertigt, die Oberseite wird durch Verbinden mit Nägeln oder Bolzen oder Aufeinanderliegen oder im Lauf fixiert. Sie sind entweder mit Metallplatten mit Zähnen oder mit Holztricks verbunden.
  Besonderes Augenmerk ist auf die Befestigung der Sparren an der Mauerlat zu legen.Bei dieser Aktion werden die Sparrenfüße in einer Position fixiert, die den Montageschritt ermöglicht. Dazu einen langen Nagel auf beiden Seiten des Elements einschlagen und die Struktur mit einer Stahlplatte mit Zähnen oben befestigen. Wenn Sie die Sparren mit Hilfe von Metallecken befestigen, reicht ein Nagel aus, um das Sparrenbein sicher zu befestigen, oder Sie können das Sparrenbein mit den Ecken auf beiden Seiten ohne Nägel drücken.

  Bei der Befestigung der Sparrenbeine mit Metallplatten mit Spikes müssen nicht so viele Nägel gehämmert werden, wie Löcher in der Ecke vorhanden sind. Andernfalls wird der Schieber zu einem unvollkommenen Scharnier, und die Mauerlat wird zum Amoklauf.

  Haltbare Kabel verhindern, dass das Dach unter dem Wind umkippt. Vernachlässigen Sie diese Dachelemente nicht und verlagern Sie ihre Funktion in die Ecken. Ansonsten sollte das Sparrensystem als Abstandhalter errichtet werden.

• Raspor drückt den Firstknoten nicht stark ein, wenn die Unterseite der Sparren auf einem Schieber erfolgt und die Oberseite starr befestigt ist. Andernfalls kann im Firstknoten ein Biegemoment auftreten, das diesen tendenziell zerstört. Bei dieser Konstruktion tritt das maximale Biegemoment auf dem Firstträger auf und die Sparren erhalten weniger Durchbiegung.
  Es ist zu beachten, dass mit diesem Firstknoten eine ausreichend große Tragfähigkeit des Sparrensystems erreicht wird. Einfach ausgedrückt. Wenn Sie in der Konstruktion eine Knotenverbindung mit einer starren Verbindung der Sparrenoberseite verwenden, erhalten Sie auch dann einen Spielraum mit ausreichender Festigkeit für die Sparren, wenn Sie den Firstknoten nicht mathematisch berechnen.

 

In allen drei Fällen gilt die folgende Regel: Eine Kante des Sparrens ist auf einer Gleitstütze montiert, die es Ihnen ermöglicht, eine Kurve zu fahren. Ein weiteres am Scharnier, das nur eine Drehung zulässt. Die Befestigung der Sparrenbeine an den Schiebern erfolgt in verschiedenen Ausführungen. Meistens werden sie mit Montageplatten ausgeführt. Es ist auch nicht ausgeschlossen und Befestigung mit Nägeln, selbstschneidenden Schrauben, mit Überkopfstangen und Brettern. Es ist nur erforderlich, die Art der Befestigung richtig zu wählen, die verhindert, dass der Sparren in der Stütze rutscht.

Wie man die Sparren berechnet

Bei der Berechnung der Sparrenstruktur wird in der Regel ein „idealisiertes“ Berechnungsschema angewendet. Basierend auf der Tatsache, dass eine bestimmte gleichmäßige Last auf das Dach gedrückt wird, das heißt, eine gleiche und gleiche Kraft, die gleichmäßig entlang der Ebenen der Rampen wirkt. In der Realität gibt es auf allen Dachschrägen keine gleichmäßige Belastung. So fegt der Wind Schnee auf einige Hänge und bläst von anderen ab, die Sonne schmilzt von einigen Hängen und erreicht die anderen nicht, die gleiche Situation mit Erdrutschen. All dies macht die Last auf den Hängen völlig ungleichmäßig, obwohl dies äußerlich möglicherweise nicht wahrnehmbar ist. Selbst bei einer ungleichmäßig verteilten Last bleiben alle drei oben genannten Optionen für Sparrenhalterungen statisch stabil, jedoch nur unter einer Bedingung - einer starren Verbindung des Firstverlaufs. Gleichzeitig wird der Lauf entweder mit schrägen Sparrenbeinen abgestützt oder in die Giebel der Wandpaneele der Walmdächer eingebracht. Das heißt, die Sparrenstruktur bleibt nur dann stabil, wenn der Verlauf des Firsts fest gegen eine mögliche horizontale Verschiebung fixiert ist.

Bei der Herstellung eines Satteldaches und der Abstützung des Laufes nur auf Gestellen, ohne Abstützung an den Wänden der Fronten, verschlechtert sich die Situation. Bei den Varianten 2 und 3 kann sich das Dach bei abnehmender Last an einer Steigung im Gegensatz zur Berechnung an der gegenüberliegenden Steigung in die Richtung bewegen, in der die Last größer ist.Die allererste Option ist, wenn der Boden des Sparrenbeins mit einer Kerbe mit Zähnen oder mit einem Saum der Stützstange versehen ist, während die Oberseite des horizontalen Achsschenkels auf dem Lauf liegt, die ungleichmäßige Last gut zu halten, aber nur, wenn die Zahnstangen, die den Firstlauf halten, perfekt vertikal sind.

Um den Sparren Stabilität zu verleihen, ist ein horizontaler Kampf im System enthalten. Es ist unbedeutend, erhöht aber dennoch die Stabilität. Deshalb wird an den Stellen, an denen sich das Gedränge mit den Standpunkten überschneidet, eine Nagelschlacht ausgetragen. Die Aussage, dass der Kampf immer nur unter Spannung funktioniert, ist grundsätzlich falsch. Scrum ist ein multifunktionales Element. Bei einer Sparrenkonstruktion ohne Sparren funktioniert dies nicht, wenn auf dem Dach kein Schnee liegt, oder nur, wenn auf den Hängen eine leichte gleichmäßige Belastung auftritt. Die Zugkonstruktion funktioniert nur, wenn das Absinken oder Durchbiegen des Firsts unter maximaler Last erfolgt. Somit ist das Gedränge ein Notfallelement der Sparrenkonstruktion, das zum Einsatz kommt, wenn das Dach mit viel Schnee übersät ist, der Firstverlauf auf den maximal berechneten Wert gebogen wird oder ein ungleichmäßiges unvorhergesehenes Absinken des Fundaments auftritt. Das Ergebnis kann ein ungleichmäßiges Absinken des Firstverlaufs und der Wände sein. Je niedriger die Kontraktionen eingestellt sind, desto besser. Sie werden in der Regel so hoch montiert, dass sie beim Gehen auf dem Dachboden, also in einer Höhe von ca. 2 Metern, keine Hindernisse darstellen.

Wenn in den Optionen 2 und 3 der untere Stützknoten der Sparren durch einen Schieber mit Verlängerung der Kante des Sparrenbeins hinter der Wand ersetzt wird, wird die Struktur dadurch gestärkt und statisch stabil gemacht, und zwar bei völlig unterschiedlichen Kombinationen der Struktur.

Eine gute Möglichkeit, die Stabilität der Struktur zu erhöhen, besteht darin, den Boden der Gestelle fest zu befestigen, wodurch der Lauf unterstützt wird. Sie werden durch Einschneiden in das Bett montiert und mit allen verfügbaren Mitteln überlappend fixiert. Somit wird der untere Knoten des Säulenträgers von einem Scharnier in einen Knoten mit starrer Klemmung umgewandelt.

Die Berechnung der Sparrenlänge hängt nicht von der Art der Befestigung der Sparrenbeine ab.

Der Abschnitt der Kontraktionen wird aufgrund der Entwicklung relativ geringer Spannungen in den Sparren nicht berücksichtigt, sondern eher konstruktiv akzeptiert. Um die Größe der Elemente zu verringern, die beim Konstruieren der Fachwerkstruktur verwendet werden, hat der Querschnitt des Scrums die gleiche Größe wie das Fachwerkbein, und es können dünnere Scheiben verwendet werden. Kämpfe werden entweder auf einer oder auf beiden Seiten der Sparren ausgetragen und mit Bolzen oder Nägeln befestigt. Bei der Berechnung des Querschnitts der Sparrenstruktur werden Kontraktionen überhaupt nicht berücksichtigt, als ob sie überhaupt nicht berücksichtigt worden wären. Die einzige Ausnahme ist das Verschrauben der Kontraktionen mit den Sparren. In diesem Fall wird die Tragfähigkeit des Holzes aufgrund der Schwächung des Bolzenlochs unter Verwendung des Koeffizienten von 0,8 verringert. Einfach ausgedrückt, wenn Löcher in die Sparren gebohrt werden, um Schraubenkontraktionen zu installieren, muss der berechnete Widerstand in Höhe von 0,8 angenommen werden. Wenn Kämpfe auf Sparren nur mit einem Nagelkampf fixiert werden, tritt keine Abschwächung des Widerstands des Sparrenbaums auf.

Es ist jedoch notwendig, die Anzahl der Nägel zu berechnen. Die Berechnung erfolgt für den Schnitt, also das Biegen von Nägeln. Für die berechnete Kraft nehmen sie die Strebe, die in der Notsituation der Sparrenkonstruktion auftritt. Einfach ausgedrückt wird bei der Berechnung der Verbindung zwischen den Nägeln des Scrums und dem Sparrenbein ein Abstandshalter eingeführt, der während des Standardbetriebs des Sparrensystems fehlt.

Die statische Instabilität der Sparren ohne Trägersystem äußert sich nur auf den Dächern, auf denen kein Firstverlauf zum Schutz vor horizontaler Verschiebung installiert werden kann.

In Gebäuden mit hippen Dächern und Giebeln aus Stein oder Ziegel sind Sparrensysteme ohne Sparren stabil genug und es müssen keine Maßnahmen zur Gewährleistung einer größeren Stabilität ergriffen werden. Um der Notlage von Bauarbeiten entgegenzuwirken, sollten jedoch noch Kontraktionen festgelegt werden. Bei der Installation von Bolzen oder Stehbolzen als Befestigungselemente sollten Sie auf den Durchmesser der Löcher achten. Sie sollte mit dem Durchmesser der Schrauben identisch oder etwas kleiner sein. Im Notfall funktioniert das Scrum erst, wenn eine Lücke zwischen der Lochwand und dem Bolzen ausgewählt wurde.

Bitte beachten Sie, dass bei diesem Vorgang der Boden der Sparren in einem Abstand von mehreren Millimetern bis zu mehreren Zentimetern korrodiert. Dies kann zu einer Verschiebung und Verschiebung der Mauerlat und zur Zerstörung des Mauergesimses führen. Bei Spreizsparrensystemen kann es bei fester Befestigung der Mauerlat zu einem Auseinanderbrechen der Wände kommen.

Sparren

Ein Sparren, der Biegearbeiten ausführt und die Schubkraft auf die Wandpaneele überträgt, muss mindestens zwei feste Stützen haben.

Um diese Art von Sparrensystemen zu berechnen, ersetzen wir in den vorherigen Schemata die unteren Stützen mit unterschiedlichen Freiheitsgraden durch Stützen mit einem einzigen Freiheitsgrad - artikuliert. Wo es keine gibt, werden dazu Stützstangen an die Ränder der Sparrenbeine genagelt. In der Regel wird ein Stab verwendet, dessen Länge mindestens einen Meter beträgt und dessen Querschnitt unter Berücksichtigung der Nagelverbindung etwa 5 mal 5 cm beträgt. In einer anderen Ausführungsform kann man die Abstützung in Form eines Zahnes anordnen. In der ersten Version des Berechnungsschemas werden die oberen Enden der Sparren entweder mit Nägeln oder einem Bolzen genäht, wenn die Sparren im Lauf horizontal ruhen. So wird die Gelenkstütze erhalten.

Infolgedessen ändern sich die Entwurfsschemata praktisch nicht. Die inneren Biege- und Druckspannungen bleiben unverändert. In den ersteren Stützen tritt jedoch eine Abstandskraft auf. In den oberen Knoten jedes Sparrenschenkels verschwindet ein entgegengesetzt gerichteter Abstandshalter vom Ende des anderen Sparrenschenkels. Somit verursacht es nicht viel Ärger.

Die Ränder der Sparren, die aneinander oder durch den Lauf stoßen, können auf Quetschung des Materials überprüft werden.

In Sparrenabstandhaltersystemen ist der Zweck des Kampfes anders - in Notsituationen wirkt er auf die Kompression. Dabei reduziert es den Abstandhalter an den Sparrenrandwänden, schließt ihn aber nicht vollständig aus. Sie wird es vollständig entfernen können, wenn sie sich ganz unten zwischen den Rändern der Sparrenbeine festsetzt.

Wir machen Sie darauf aufmerksam, dass bei der Verwendung von Dachstuhlkonstruktionen die Wirkung der Schubkraft auf die Wände sorgfältig berücksichtigt werden muss. Es ist möglich, diesen Abstandhalter durch die Installation harter und langlebiger Skating-Bahnen zu reduzieren. Es ist notwendig zu versuchen, die Steifigkeit des Laufs durch die Installation von Zahnstangen, Kragträgern oder Streben zu erhöhen oder einen Bauaufzug zu errichten. Dies gilt insbesondere für Holzhäuser, Holzstämme und Leichtbeton. Beton-, Ziegel- und Plattenhäuser sind viel einfacher, die Druckkraft auf die Wände zu übertragen.

Somit ist die Sparrenkonstruktion, die gemäß der Abstandshalterversion gebaut wurde, unter verschiedenen Lastkombinationen statisch stabil und erfordert keine starre Befestigung der Mauerlat an der Wand. Um den Abstandshalter zu halten, müssen die Wände des Gebäudes massiv sein und mit einem monolithischen Stahlbetongürtel um den Umfang des Hauses herum versehen sein. Im Notfall speichert das Scrum innerhalb des Abstandshaltersystems, das für die Komprimierung arbeitet, die Position nicht, sondern verringert nur teilweise den Abstand, der auf die Wände übertragen wird. Um einen Notfall zu vermeiden, müssen alle Lasten berücksichtigt werden, die auf das Dach einwirken können.

Unabhängig von der gewählten Dachform muss das gesamte Sparrensystem so berechnet werden, dass die Anforderungen an Zuverlässigkeit und Festigkeit erfüllt werden.Eine vollständige Analyse der Sparrenstruktur ist keine leichte Aufgabe. Bei der Berechnung von Holzsparren ist es erforderlich, eine Vielzahl unterschiedlicher Parameter, einschließlich Streben, Biegung und möglicher Gewichtsbelastungen, zu berücksichtigen. Für eine zuverlässigere Anordnung des Sparrensystems können geeignetere Befestigungsmethoden installiert werden. In diesem Fall sollte man die Abmessungen der Sparren nicht ohne eine vollständige Analyse ihrer technischen und funktionalen Fähigkeiten nehmen.

Berechnung des Sparrenquerschnitts

Der Querschnitt der Sparrenträger wird unter Berücksichtigung ihrer Länge und der aufgenommenen Last ausgewählt.

So wird ein bis zu 3 Meter langer Stab mit einem Querschnittsdurchmesser von 10 cm ausgewählt.

Ein Balken mit einer Länge von bis zu 5 Metern und einem Durchmesser von 20 cm.

Holz, bis zu 7 Meter lang - mit einem Querschnittsdurchmesser von bis zu 24 cm

Wie man Sparren berechnet - ein Beispiel

Dan ist ein zweistöckiges Haus mit einer Größe von 8 mal 10 Metern und einer Höhe von jeweils 3 Metern. Bedachung ausgewählter Asbestzementwellplatten. Das Dach ist ein Giebel, dessen Stützpfosten sich an der zentralen tragenden Wand befinden. Sparrenteilung 100 cm. Es ist erforderlich, die Länge der Sparren zu wählen.

Wie berechnet man die Länge der Sparren? Auf folgende Weise: Die Länge der Sparrenbeine kann so gewählt werden, dass drei Reihen Schieferplatten darauf liegen. Dann die erforderliche Länge: 1,65 x 3 = 4,95 m. Die Dachneigung beträgt in diesem Fall 27,3 °, die Höhe des gebildeten Dreiecks, dh der Dachraum, 2,26 m.