Sistema di capriata del tetto - Calcolo del carico

In una casa di campagna, il tetto a falde è spesso organizzato, tuttavia questo non è sempre un lavoro semplice. Qui è necessario possedere non solo determinate competenze, ma anche conoscenze su come eseguire il dispositivo del sistema di travi del tetto. Naturalmente, c'è anche isolamento, decorazione e coperture, ma le travi sono le fondamenta senza le quali il resto degli elementi non ha senso sulla qualità degli elementi rimanenti.

L'ordine del dispositivo delle strutture delle travi

I componenti principali in questo caso sono le travi stesse e la cassa. Il tetto è solo uno strato di finitura e materiali necessari per garantire il microclima appropriato in soffitta. Il tipo di strutture in legno dipende dal tipo di tetto. Per i tetti a falde singole, viene utilizzata la versione più semplice, il che implica l'assenza di soluzioni complesse, poiché per creare una tale struttura su un edificio largo fino a 5 metri, non è sufficiente posare le travi, appoggiandole su pareti opposte.

In questa situazione, il termine travi indica una trave o pannelli che fungeranno da "scheletro" del tetto e sosterranno il peso del materiale di copertura e dell'isolamento. In altri casi, le travi possono essere composte e assemblare da elementi separati: le gambe delle travi.

Prima di scegliere uno o un altro tipo di sistema di travi, è necessario eseguire il calcolo appropriato.

Come calcolare le strutture delle travi

Il tetto può durare a lungo solo se si tiene conto di tutti i carichi che agiscono su di esso. Se ce ne sono molti e l'effetto è separato, allora sono tutti riassunti. Nel caso generale, è necessario sommare la massa della cassa, i carichi di neve e vento, il peso del materiale di copertura, nonché gli strati di isolamento e impermeabilizzazione.

È possibile eseguire il calcolo degli elementi del sistema di travi da soli se si comprende questo problema o consultare uno specialista. Il designer farà tutto in modo rapido, efficiente, ma non gratuito. A favore della seconda opzione, va notato che non è necessario analizzare Psi, studiare varie applicazioni e modifiche allo standard e padroneggiare il software moderno necessario per i calcoli.

Un altro svantaggio di fare calcoli indipendenti è che in caso di errore, puoi solo incolpare te stesso e, nel caso di un tetto, questo può portare a un consumo piuttosto elevato di materiali da costruzione. Considerare ciascuno dei tipi di carico separatamente.

Calcolo del carico di neve

Uno dei maggiori pericoli per il tetto è la perdita di molta neve, in quanto ciò porterà alla creazione di un vero cumulo di neve se la pendenza delle pendenze non è abbastanza grande. I punti deboli sono valli, abbaini, ecc. Sotto di essi, il passo della trave viene selezionato per essere minimo al fine di aumentare la resistenza della struttura nel caso in cui la neve inizi comunque ad accumularsi. Per i calcoli, il peso del cumulo di neve viene calcolato con un coefficiente di 0,7. Per compensare la pressione della massa di neve nelle valli e vicino a qualsiasi struttura che sporge sopra la superficie del tetto, viene utilizzata una cassa continua e lo strato impermeabilizzante viene rinforzato.

La seconda difficoltà è che la borsa da neve si sposterà gradualmente lungo la rampa e raggiungerà lo sbalzo della grondaia. Se si rende questo elemento troppo grande, l'effetto previsto sarà un danno al cornicione o alla sua parziale distruzione.

Nel caso di una cornice, è meglio concentrarsi su quei numeri che sono raccomandati dal produttore del materiale di copertura.

Il carico della neve deve essere calcolato tenendo conto delle direzioni del vento prevalenti e della pendenza del tetto. Qui viene utilizzato un fattore speciale. Ad esempio, se l'angolo del tetto è di 20 gradi e il numero di pendenze è due, allora m = 0,75 per il lato sopravento e m = 1,25 per il lato sottovento. La tabella dei valori di questo parametro è riportata in SNiP 2.01.07. Se l'angolo del tetto è superiore a 60 gradi, questo coefficiente non è richiesto. Pertanto, per garantire l'affidabilità della struttura del tetto, i cui sistemi di travi sono creati a mano, è necessario prendere in considerazione l'intero carico di neve. Viene calcolato con la formula Q1 = Q * m, dove Q è il carico di neve previsto e m è il valore tabulare. Esiste un carico di neve normativo. È calcolato come segue: Q2 = 0,7 * Q1. Se la neve viene spostata dal vento, anche questo deve essere preso in considerazione.

Per le aree ventose, c'è una correzione introdotta nella formula: C = 0,85. Agisce quando la velocità del vento supera i 4 m / s quando le pendenze sono inclinate nell'intervallo da 12 a 20 gradi. Vale la pena dire che la correzione viene presa in considerazione solo quando la temperatura media mensile in inverno è inferiore a -5 ° C.

Calcolo del carico del vento

Per resistere al carico di neve, un sistema di travi sufficientemente forte e una cassa affidabile, nonché un design creato solo dopo accurati calcoli, ma con un carico del vento, la situazione è leggermente diversa. Il problema qui non è proteggere il tetto dallo scoppio, ma nella sua fissazione affidabile. Il vento ha maggiori probabilità di strappare il tetto, se il fissaggio delle travi non era abbastanza affidabile.

Più alto è il tetto e maggiori sono gli angoli della sua inclinazione, maggiore è il carico del vento. Tuttavia, si dovrebbe distinguere tra pressione del vento e sollevamento.

Il vento esercita una pressione a grandi angoli di inclinazione della struttura, e a piccoli angoli di pendenza c'è una forza di sollevamento, che con un forte vento può trasformare il tetto in un aliante e portarlo via. Il coefficiente di resistenza al carico del vento è calcolato con la seguente formula: Wp = C * W * k, dove C è il coefficiente aerodinamico utilizzato nel calcolo delle forze che agiscono sulle pendenze sopravento e sottovento, W è la pressione del vento e k è il fattore di correzione. Gli ultimi due parametri possono essere ottenuti da tabelle speciali, fornite in SNiP. Il parametro C è maggiore o minore di zero. È positivo nel caso in cui il vento prema sulla superficie della rampa e negativo - quando l'aria scorre uniformemente con un piccolo angolo di inclinazione.

Per contrastare le forze sviluppate dal vento, è necessario fissare in modo affidabile gli elementi strutturali del tetto. Ad esempio, vengono utilizzati perni di metallo incorporati nelle pareti, a ciascuno dei quali è fissata una gamba della trave usando un filo per maglieria.

Se non ci sono venti forti nell'area in cui la casa viene costruita, allora puoi legare le gambe della trave attraverso una, poiché questo metodo di fissaggio proteggerà il tetto da forti raffiche accidentali.

Calcolo del carico costante

Il peso morto della finitura non ha meno effetto di altri fattori. Inoltre, la massa di coperture pesanti agisce costantemente sulle travi. Vale la pena notare che maggiore è il peso di 1 m2 di materiale per il tetto, maggiore è l'angolo di inclinazione del tetto necessario. Il cemento e le piastrelle di ceramica hanno il peso maggiore e vari materiali laminati sono i più piccoli. Di conseguenza, la pendenza del tetto è selezionata per loro, ma ci sono eccezioni a questa regola.Ad esempio, tetti in metallo e aggraffati, la cui pendenza può essere 1: 5.

La scelta del design del sistema di travi viene effettuata solo dopo aver selezionato il tipo appropriato di tetto ed eseguito tutti i calcoli di cui sopra. Inoltre, è necessario tenere conto del tipo di rivestimento, poiché con l'aumento del suo peso specifico, aumenta lo spessore del sistema di travi. Di norma, viene sviluppato un piano di travi che tiene conto di tutte queste sfumature, nonché dello spessore del tornio.

Gli esperti raccomandano innanzitutto di scegliere i materiali di copertura più attraenti in ogni caso, poiché diversi tipi di tornitura vengono utilizzati per diversi rivestimenti e ciò contribuisce notevolmente al carico costante che agisce sulle travi.

Nel processo di calcolo, non devi dimenticare l'isolamento, il cui peso sarà anche considerevole. Nel caso in cui si pianifichi di creare una soffitta, si dovrebbe prendere in considerazione la massa di materiale che sarà necessaria per eseguire il rivestimento interno della soffitta.

Supporti per travi mobili

Gli edifici in legno sono soggetti a restringimento, quindi il tetto dovrebbe essere montato su supporti speciali. Il ridimensionamento dei singoli elementi porta a stress che possono causare guasti strutturali. Per fare ciò, il punto di montaggio della gamba della trave e il Mauerlat o i tronchi devono essere creati in modo che la trave possa spostarsi perpendicolarmente al muro. L'uso di un supporto scorrevole per travi consente di ottenere il risultato desiderato. Esistono due tipi di supporti: aperti e chiusi. Nel primo caso, viene utilizzato un angolo, uno dei cui lati è piegato e contiene il secondo elemento. La parte a forma di L del supporto è fissata alla guida e il secondo elemento è collegato al Mauerlat.

Se il Mauerlat ha una superficie arrotondata, una piattaforma viene ritagliata su di essa, consentendo di posizionare il supporto. L'installazione viene eseguita in modo che l'elemento mobile possa spostarsi lungo l'intera lunghezza della guida.

Quando la pendenza del tetto è piccola, utilizzare solo una montatura su ciascun piede della trave e, per grandi angoli, le travi della trave nel punto di contatto con il Mauerlat sono trattenute da supporti su entrambi i lati.

Un'alternativa al montaggio aperto è quella chiusa, in cui la parte mobile è fissata in modo sicuro. La principale differenza di tali elementi di fissaggio è che è montato nella sua interezza, mentre quello aperto può essere montato separatamente e quindi assemblato.

Tutti questi elementi di fissaggio sono realizzati mediante stampaggio in acciaio inossidabile. La quantità di gioco libero dipende dal produttore e varia da 6 a 16 cm. Anche il numero di fori per il montaggio della guida varia.

L'influenza della forma del tetto sul tipo di sistema di travi

Abbiamo già parlato in precedenza di come queste o quelle caratteristiche di un tetto influenzano le caratteristiche della sua struttura interna, quindi forniremo di seguito varie opzioni di design per tetti a due falde. Per le opzioni a timpano, viene spesso utilizzata l'opzione più semplice, ma comunque efficace, che offre sufficiente affidabilità del tetto. In questo caso, stiamo parlando di un attico non residenziale.

La struttura del tetto è formata da due pendii e due frontoni. Le pendenze sono create da travi che poggiano su 3 punti: una cresta, una zattera e una Mauerlat. La pista di cresta stessa è in legno ed è supportata da cremagliere. Gli scaffali riposano sulla panchina. Al fine di ridurre il carico trasmesso alle pareti, le travi sono realizzate utilizzando sbuffi.

Questo elemento è realizzato in legno e il suo spessore dipende dall'altezza dell'installazione. Il serraggio più sottile può essere posizionato nella parte inferiore della struttura e, con l'aumentare dell'altezza, è necessario aumentare anche la resistenza di questo elemento.

Esistono almeno 4 tipi principali di sistemi di travi per tetti a due falde, che abbiamo esaminato nell'articolo "Costruzione del tetto: sistemi di travi e loro costruzione", quindi qui non ci soffermeremo su questo problema.

I tetti a padiglione non sono meno richiesti oggi, quindi notiamo le caratteristiche principali del loro dispositivo. Qui vengono utilizzati tre tipi di travi:

• ordinario. Questi sono gli elementi strutturali delle pendenze, che si basano sulla trave del crinale e su Mauerlat;
• a padiglione. Le travi corte si basano su elementi diagonali. Le loro parti superiori sono collegate alle parti delle gambe della trave situate nella posizione corrispondente sulle pendenze principali;
• diagonale. Ce ne sono solo quattro e si basano sugli angoli dell'edificio con le parti inferiori e quelle superiori si collegano alla trave. In alternativa, viene spesso utilizzato il fissaggio a una tavola situata sulle travi estreme delle pendenze principali.

Se hai intenzione di costruire un nuovo tetto per la casa o riparare quello vecchio, le informazioni fornite qui aiuteranno a eseguire questo lavoro con un minimo di problemi e per ulteriori informazioni sui nodi del sistema di travi, puoi studiare altri articoli presentati sul nostro sito web.