Das Entwerfen und Berechnen eines Sparrensystems ist keine leichte Aufgabe. Bestimmte Kenntnisse und Erfahrungen sind erforderlich. Die Schwierigkeit liegt darin, dass bei der Projektgestaltung verschiedene Einflüsse berücksichtigt werden müssen. Schnee- und Windlast, optimales Gewicht - all dies sollte berücksichtigt werden. Wenn Sie also nicht sicher sind, dass unabhängige Berechnungen korrekt durchgeführt werden, wenden Sie sich an Fachleute. Da es sehr wichtig ist, dass das Design aller Elemente des Gebäudes auf höchstem Niveau abgeschlossen wurde. Es hängt davon ab, wie lange das Haus dauern wird und wie komfortabel es sein wird.
In den meisten Fällen werden Sparren aus Holz in Privatbauweise errichtet, dh beim Bau von vorstädtischen Wohngebäuden, Hütten und ähnlichen Gebäuden. Das Herzstück eines jeden Sparrensystems ist die geometrische Form eines Dreiecks. Es ist das Dreieck, das als das steifste und haltbarste Element gilt. Der durch das Sparrensystem gebildete Raum wird entweder als Dachboden oder als Wohnzimmer genutzt - als Dachboden. Die zweite Möglichkeit ist vorgesehen, um das Territorium des Hauses zu erweitern, ohne zusätzliche Gebäude zu errichten. Somit wird ein weiteres Wohnzimmer erhalten.
Inhalt
Allgemeine Regeln für die Dachkonstruktion
Das Highlight bei der Dachgestaltung ist die Wahl des Dachtyps. Sie sollten auch die Hangneigung berücksichtigen, das am besten geeignete Dachmaterial auswählen und die Konstruktion des Sparrensystems nach dem Konstruktionsprinzip berechnen. Wie ist die Berechnung? Zunächst zur Lösung des Problems der Installation von Sparrenbeinen und Befestigungselementen. Genauer gesagt ist es sehr wichtig, darüber nachzudenken, wie sich alle Elemente in Bezug zueinander befinden und wie sie verbunden werden.
Bei der Berechnung des Sparrensystems ist zu berücksichtigen, dass der Neigungswinkel der Böschungen die Berechnung der Festigkeitseigenschaften von Tragwerken sowie die Wahl des Materials für das Dach beeinflusst. Da die meisten Dacheindeckungsmaterialien, die heute auf dem Baumarkt angeboten werden, Auswirkungen auf die Gestaltung des Sparrensystems haben, ist es erforderlich, in der Planungsphase des Hauses eine Entscheidung für ein bestimmtes Dach zu treffen.
Bei der Konstruktion des Daches spielt auch die Berechnung der Sparrenbeine eine wichtige Rolle. Der Grund dafür ist, dass eine Unterschätzung der möglichen Belastungen der Sparrenkonstruktion sowie der Möglichkeiten des Materials, aus dem das System gebaut wird, zu einer Verletzung der Dacheindeckung und sogar zum Einsturz des Daches führen kann.
Sie müssen wissen, dass die Stabilität und Festigkeit der gesamten Dachkonstruktion durch die tragenden Elemente gewährleistet wird. Bei jedem Schrägdach sind die Haupttragelemente: Mauerlat, Sparrenbeine, Kiste. Das Design der Sparren wird durch das Vorhandensein innerer Stützen, die Art ihrer Anordnung, die Gesamtlänge des Überlappungsraums sowie die Form des gesamten Daches bestimmt. Die Form des Daches ist nichts anderes als eine architektonische Lösung.
Es ist möglich, völlig unterschiedliche Dachformen zu konstruieren: einfach geneigt, mehrfach geneigt, hip, Giebel und so weiter.
Die Untersuchung der Fähigkeiten verschiedener Konstruktionen ist noch nicht abgeschlossen. Tatsache ist, dass regelmäßig neue Bau- und Dachmaterialien produziert werden. Trotz der Tatsache, dass neue Materialien auf der Grundlage zuvor untersuchter Materialien hergestellt werden, variieren ihre technischen Eigenschaften immer noch.Aus diesem Grund wird es als sehr wichtig angesehen, die Sparrenstrukturen zu berechnen. Da die Sicherheit der Anlage von ihrem Standort abhängt. Es muss auch darauf geachtet werden, dass nicht nur modernere Methoden zur Berechnung der Lebensdauer und der Festigkeit eingeführt werden, sondern auch, wie harmonisch und zuverlässig die verschiedenen in einem Design verwendeten Materialien funktionieren. Gleichzeitig müssen die Materialien den im Betrieb zu erwartenden Belastungen standhalten.
Es ist auch zu beachten, dass bei der Ausstattung des Dachbodens das Sparrensystem Teil des Innenraums ist. Daher muss es sowohl die Festigkeitsanforderungen als auch die ästhetischen Anforderungen voll erfüllen. Das Dachgeschoss ist so auszustatten, dass es bequem und angenehm ist, im Raum zu sein.
Was ist eine Sparrenstruktur?
Sparrensysteme und Sparren hängen und sind geschichtet. Sparrensysteme jeglicher Bauart bestehen aus Sparrenbeinen, Querstreben, Puffs, Streben und anderen zusätzlichen Elementen, die die Struktur verstärken.
Hängende Sparren werden so genannt, weil ihre Befestigung an den Dachwänden und dem First erfolgt. Sparren werden installiert, wenn eine durchschnittliche tragende Wand des Gebäudes vorhanden ist. Hängende Sparren üben keine Kompression aus, aber beim Biegen nimmt aufgrund dessen die Berstkraft ab, die sich zwischen den Sparren bildet. Ein Estrich hilft auch, die Belastung zu reduzieren, mit der die Sparrenbeine verbunden werden müssen. Balken von geneigten Sparren arbeiten nur in einer Kurve. Gleichzeitig sind die finanziellen Kosten für ihren Bau geringer als bei der Installation einer hängenden Struktur.
Um die Berechnung der Sparrenstruktur durchzuführen, müssen zwei mögliche Optionen detaillierter betrachtet werden.
Die Dachsparren bestehen aus geneigten Sparrenschenkeln, die mit ihren oberen Enden gegen den Firstverlauf stoßen. Der Firstverlauf wird wiederum von den Ständern getragen, die an der Innenfläche der tragenden Wand auf einer Bank montiert sind. Die unteren Enden der Sparren liegen an den Längsholmen, also der Mauerlat, an. Das Bett und die Mauerlat verteilen somit die gesamte von der Struktur aufgenommene Last auf die Wände. Die Wände übertragen ihrerseits die Last auf das Fundament. Der Abstand zwischen den Stützen sollte nicht mehr als 6,5 Meter betragen. Im Falle eines Schichtsparrensystems, dh wenn eine zusätzliche Stütze vorhanden ist, kann der Abstand 12 Meter betragen, wenn zwei zusätzliche Stützen vorhanden sind - 16 Meter. Mit zunehmender Spannweite wird der Aufbau des Sparrensystems komplizierter. Dies geschieht durch den Einbau zusätzlicher Elemente: Verstrebungen, Verstrebungen, die die Seitensteifigkeit erhöhen, sowie die Stabilität des Sparrensystems. Somit wird das System zu einer vollständigen Farm.
Hängende Sparrensysteme bestehen aus Sparrenbeinen und einem Horizontalträger zur Aufnahme der von den Sparrenbeinen übertragenen Schubkraft. Diese Riegel werden Puff genannt. Die Unterkanten der Sparrenbeine ruhen durch einen Zug auf der Mauerlat, die Oberkanten schließen sich am First an. Somit ist das einfachste Sparrenhängesystem ein dreieckiges Fachwerk. Darüber hinaus beträgt die Größe des Überlappungsbereichs 7 bis 12 Meter. Für eine stärkere Verstärkung der gesamten Konstruktion ist ein zusätzlicher Estrich aus horizontal angeordneten Trägern vorgesehen. Dieser Estrich wird als Querlatte bezeichnet. Hängesparrensystem ist zeitaufwendiger in der Herstellung. Dementsprechend. Es kostet etwas mehr als das Schichtsystem. Um die Baukosten zu senken, können Sie kombinierte Sparrensysteme verwenden, die aus Verlege- und Hängesparren bestehen.
In Holz- und Holzhäusern sollten die Sparren auf den oberen Kronen ruhen, die die horizontale Reihe des Blockhauses bilden, und in Fachwerkhäusern auf der obersten Umreifung. In hellen Beton-, Ziegel- und Steinhäusern ruhen die Sparren auf der Mauerlat.Die Befestigung erfolgt mit Blechschrauben, Metallplatten und Draht. Mauerlat ist notwendig, um nicht nur die Sparren zu sichern, sondern auch das Dach zu entladen. Wenn die Sparren zu selten sind, sollte die Mauerlat ziemlich kurze Stangen mit einer Länge von bis zu 50 - 70 cm sein. Solche kurzen Mauerlat werden Shorty genannt. Wenn die Sparren häufig und in geringem Abstand voneinander verteilt sind, wird die Mauerlat in einer Linie um den gesamten Umfang des Hauses verlegt.
Denken Sie daran, dass absolut alle Elemente des Sparrensystems und vor allem die Mauerlat mit einer Schicht Abdichtungsmaterial vom Mauerwerk isoliert sind. Dies ist beim Bau eines Holzhauses nicht erforderlich.
Mit der Konstruktion komplexerer oder vierteiliger Dachstühle sind deren Trägersysteme viel komplizierter. An Stellen, an denen sich die Hänge kreuzen, werden die Sparren diagonal platziert. Sie sollten nicht von langen Sparren der Endrampen getragen werden. Die oberen Kanten der diagonalen Beine sollten an der Konsole des Firstträgers anliegen. Die Unterkanten stoßen sie an Mauerlat - Shorties. Diagonale Sparrenbeine. Sie sind in der Regel sehr lang und tragen eine gewisse Last. Deshalb sollten sie von einer Zwischenunterstützung unterstützt werden. Falls gewünscht, werden bei der Konstruktion eines Mansardendaches spezielle Konstruktionen verwendet, anstatt die Böden festzuziehen, in diesem Fall werden Böden verwendet.
Beispiel für die Berechnung des Sparrensystems
Wenn es um die Berechnung des Sparrensystems geht, besteht die Hauptschwierigkeit häufig darin, die erforderliche Länge der Sparrenbeine zu bestimmen.
Wie bereits erwähnt, ist das Sparrensystem dreieckig. Um dies zu berechnen, benötigen Sie Kenntnisse über den Schulkurs in Geometrie bzw. über den Satz des Pythagoras. Es besteht aus Folgendem: In einem rechtwinkligen Dreieck entspricht die Summe der Quadrate der Beine dem Quadrat der Hypotenuse. Hypotenuse ist die diagonale Seite der Figur bzw. die Beine sind die beiden anderen Seiten.
Um die Länge des Sparrenbeins zu ermitteln, muss der Abstand zwischen der Unterkante der Mauerlat- te und der Senkrechten, die vom Dachfirst fällt, also die Hälfte der gesamten Dachbodenbreite betragen. Die zweite Dimension ist der senkrechte Abstand vom Dachboden zum First.
Weiterhin ist es sehr einfach, die Berechnungen durchzuführen. Beispielsweise beträgt eine Dachhöhe von 3 Metern, die halbe Länge der gesamten Breite des Dachgeschosses, 5 Meter. Die Berechnung sieht also so aus:
Sn = 3? + 5 ?, wobei Sn die Länge des Sparrenbeins ist.
Sn = 5,8 (m).
Bei der Berechnung eines Fachwerks sollten Sie außerdem Folgendes berücksichtigen:
- Festigkeitsberechnung, dh ob ein Träger einer bestimmten Länge und eines bestimmten Abschnitts den erwarteten Belastungen standhält;
- Berechnung der wahrscheinlichen Verformung, dh welcher Belastung die gegebenen Träger standhalten, sich biegen, aber nicht brechen können.
Der Durchbiegungskoeffizient der Sparrenschenkel darf nach GOST 1/250 seiner Länge nicht überschreiten. Wenn die Länge des Sparrenschenkels 5,8 Meter beträgt, darf seine Durchbiegung 2,3 cm nicht überschreiten, dh, 5,8 muss mit 0,4 multipliziert werden.
Die Berechnung der Teilung der Sparrenschenkel hängt von der Größe ihres Querschnitts und ihrer Länge ab.
Für einen Sparren mit einer Länge von bis zu 3 Metern und einem Querschnitt von 8 x 10 cm wird ein Abstand von 120 cm empfohlen.
Für Sparren mit einer Länge von bis zu 4 Metern und einem Querschnitt von 8 x 16 cm wird ein Abstand von 100 cm empfohlen.
Für Sparren mit einer Länge von bis zu 6 Metern und einem Querschnitt von 8 x 20 cm wird ein Abstand von 90 cm empfohlen.
Methoden zum Verbinden von Sparren
Bei der Berechnung des Sparrensystems sollte auch berücksichtigt werden, auf welche Weise die Verbindung hergestellt wird, dh die Spleißung der Sparrenträger. Es gibt nur drei Möglichkeiten:
- Stoßverbindung aller Platten;
- Spleißsparren mit Überlappung;
- Verbindung mit einem schrägen Honig, das heißt, wenn die Verbindung durch Scheiben in einem Winkel von 45 ° hergestellt wird.
Zusammenfassend ist anzumerken, dass die Berechnung des Sparrensystems für die genaueste Vorstellung des verwendeten Materials, der Befestigungsmethoden, des Abstands zwischen den Sparrenbeinen sowie der Anordnung zusätzlicher Stützen erforderlich ist. Ohne die Berechnung des Sparrensystems ist es schwer vorstellbar, wie die Struktur am Ende aussehen wird und wie viele Jahre sie dauern wird.
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