Van alle knopen en elementen van een gebouw is het dak het grootste deel. En de basis is een spantconstructie, die alle belastingen op zich neemt, inclusief de belastingen van de elementen. Daarom moet de berekening van het spantframe met alle zorg worden uitgevoerd, rekening houdend met de kwaliteit van de materialen. en fort van alle vangstverbindingen. Meestal wordt voor de framebasis van het truss-systeem een boom genomen na een lange blootstelling van meerdere jaren, zodat het materiaal goed gedroogd is.
Soorten spanten
Vandaag de dag is er bijna geen standaard constructie. Alle gebouwen in de particuliere sector zijn verschillend en verschillen in het ontwerp van de gevel en de dakconstructie, waarvan de duurzaamheid van het huis afhangt. Het daksysteem bestaat uit verschillende hoofdconstructies. Dit is de basis, de Mauerlat, waaraan het dak is bevestigd, het spantframe, dat het volledige gewicht van het dak en de belastingen van alle elementen draagt.
Van alle bestaande truss-systemen bij de constructie van particuliere huizen, zijn de meest voorkomende gelaagde en hangende spanten. Om met zo min mogelijk een kwalitatief en toch economisch dak te creërenfinanciële kosten, is het noodzakelijk om het truss-systeem te berekenen. Alleen al met de keuze van het type huis en dak begint het ontwerp. Als u alle voor- en nadelen van een bepaald ontwerp kent, kunt u de juiste keuze maken.
Rafter ontwerp
Het hangende spantensysteem is anders omdat de spanten twee steunpunten hebben, zoals twee muren. Een dergelijk spantensysteem brengt alle dakbelastingen over op de spantpoten, terwijl de barstkracht wordt overgebracht op de wanden. Daarom is voor deze constructies een extra bevestiging van de spanten vereist. En dit zijn nieuwe materialen en nieuwe kosten.
Het gelaagde systeem is op een heel andere manier gerangschikt, wanneer elke spant niet twee, maar drie steunpunten heeft. In principe zijn dergelijke systemen gerangschikt op huizen met zolderkamers. Met een voet rust de spantbalk op de Mauerlat en rust op de omsnoeringsbalk van het plafond van de zolder. Het derde steunpunt is de schaats. Als er geen zolderkamer is, kan het derde steunpunt een binnenmuur zijn, waartegen schuine of verticale stijlen rusten, waardoor een steunpunt ontstaat.
Factoren die de berekening van het dak beïnvloeden
Alle berekeningen bij de bouw van een huis beginnen natuurlijk met het bepalen van de factoren die van invloed zijn op het huis en het dak. In ons geval zullen we alleen kijken naar wat een directe impact heeft op het dak en op het truss-systeem.
Allereerst zijn dit de klimatologische omstandigheden waarmee bij de berekening rekening wordt gehouden:
- Er moet rekening worden gehouden met de winddruk bij het berekenen van de hoogtedaken en vormen. Staat het gebouw bijvoorbeeld in sterke windstromingen, dan is het natuurlijk beter om een gelaagd systeem te maken dat een grote weerstand heeft tegen dit element.
- Regen beïnvloedt de keuze van niet alleen het ontwerp, maar ook de vorm van het dak. Het is noodzakelijk om het huis van bovenaf en vooral vanaf de zijkant van de muren zo goed mogelijk te beschermen. Dit vereist de juiste berekening van overhangen.
- Sneeuw. Deze factor heeft een directe invloed op de berekening en materiaalkeuze om de grootste stabiliteit te creëren tijdens hevige sneeuwval, wanneer een dikke laag sneeuw een druk op het dak kan veroorzaken van honderden kilogrammen per vierkante meter.
Bereken oppervlakte
Deze rekeneenheid is nodig, net als alle andere berekeningen. Als we het gebied van het dakvlak kennen, kunnen we de hoeveelheid dakbedekkingsmateriaal bepalen en niet alleen. Per gebied kunt u het aantal spantpoten, armaturen en balken berekenen om het spantframe te versterken.
De oppervlakte van elk vlak wordt berekend met de bekende wiskundige formule:
S=A x B.
S - Gebied.
A - Lengte van het vlak.
B - Breedte.
In het geval dat het dak een complexe structuur heeft, wordt het totale dakoppervlak in de berekening van het spantensysteem berekend door de oppervlakten van alle hellingen bij elkaar op te tellen.
Rafter stap en aantal spanten
Als u het dakoppervlak kent, kunt u berekenen hoeveel spantpoten er nodig zijn voor een bepaalde vakwerkconstructie. De berekening van het dakspantsysteem is direct afhankelijk van de hoeveelheid en kwaliteit van het materiaal en ook van het ontwerp. Het gewicht van de constructie, de belangrijkste grootheid die verantwoordelijk is voor sterkte en weerstand tegen belastingen, hangt hiervan af.
De hellingshoek en het type spanten zijn ook van belang, maar daarover later meer. Laten we eerst beslissen hoe we het aantal spanten kunnen berekenen, waarbij we het gebied en de stap tussen de spanten kennen.
Hier zijn geschatte gegevens van de spantstap, afhankelijk van de lengte van de spantpoot en de dwarsdoorsnede van het hout.
| Rafter lengte, m | Spleet tussen spanten, cm | Bar sectie, mm |
| naar 3 | 120 | 80 x 100 |
| naar 3 | 180 | 90 x 100 |
| naar 4 | 100 | 80 x 160 |
| naar 4 | 140 | 80 x 180 |
| naar 4 | 180 | 90 x 180 |
| tot 6 | 100 | 80 x 200 |
| tot 6 | 140 | 100 x 200 |
Dit is een geschatte standaard voor SNiP-truss-pitch, maar dit is geen standaard.
Rafter toonhoogte afhankelijkheid
Dit is wat deze parameter beïnvloedt:
- Materiaalgewicht van het truss-systeem.
- Gewicht van dakbedekking.
- Gewicht waterdicht maken.
- Isolatiegewicht.
- Dampbarrière gewicht.
- Gewicht van zolderbekleding.
- Ladingen op het dak van natuurlijke factoren - sneeuw en wind.
Voor de juiste berekening van het dakspantensysteem, de dakspantstap en het aantal spanten is het noodzakelijk om de volgende berekeningen uit te voeren:
- Neem de lengte van het dak.
- De lengte van het dak delen door de optimale vakwerkhelling.
- Een wordt toegevoegd aan het ontvangen bedrag en het resultaat wordt afgerond.
- De lengte wordt gedeeld door het afgeronde resultaat.
Praktische oplossing voor afstand tussen spanten
Houd er rekening mee dat de spantstap afhangt van de grootte en kwaliteit van het dakbedekkingsmateriaal en van de grootte van de isolatie. Dus bijvoorbeeld bij het berekenen van de dakspantsteek voor leisteen, moet er rekening mee worden gehouden dat leisteen een zwaar materiaal is en een sterke structuur vereist. De spanten moeten worden genomen met een doorsnede van 150 x 30. En de spantafstand is ingesteld op 700-800 mm. U moet ook weten dat leisteen bepaalde beperkingen heeft op de hellingshoek. In veel gevallen wordt voor de geselecteerde dakconfiguratie de berekening met de afmetingen van het spantensysteem uitgevoerd met behulp van programma's en rekenmachines voor het berekenen van de spantafstand, die niet alleen uit de tabel wordt bepaald, maar in overeenstemming met de gebruikte materialen. Zware dakplaten vereisen een vermindering van de dakspanthelling. In sommige gevallen, om de spantenstap niet te veranderen en het aantal spanten niet te vergroten, passen ze het hele systeem onder het dak met een sterkere kist.
Een betrouwbaar frame voor metalen tegels moet worden gemaakt met liggers met een doorsnede van 50 x 150 mm. De standaard truss-steek voor dit materiaal wordt berekend binnen 600 x 900 m, maar soms, in het geval van hoogwaardige isolatie, het is vereist om het frame te versterken door de doorsnede van de balk te vergroten tot 200 x 50. In sommige gevallen wordt de spantstap geïnstalleerdmet betrekking tot de grootte van de isolatiezakken.
Onder andere dakplaten veranderen zowel de doorsnede van de spanten als de spanttrede:
- Profilering - 600-900 mm.
- Zacht dak 600-1500 mm.
- Ondulin 600-1000.
- 600-800mm polycarbonaat platen.
Programma voor het berekenen van het truss-systeem
Het is erg moeilijk om berekeningen te maken voor complexe daken met veel hellingen en andere portieken. Voor een dergelijk geval zijn er tegenwoordig verschillende programma's voor het berekenen van het truss-systeem. Een van deze programma's is een online rekenmachine voor het berekenen van het truss-systeem, de hellingshoek en de kist. Om deze parameters te berekenen, moet u de dimensionale gegevens van het dak invoeren.
- Dit is het dakbedekkingsmateriaal dat wordt gebruikt voor het afdekken.
- Legbreedte - A 1 - de afstand van de basis tot het rek.
- Legbreedte - A 2 - de breedte van de zoldervloer.
- Rijhoogte - B 1 - Hoogte zoldervloer.
- Stijgingshoogte - B 2 - Afstand van basis tot nok.
- Basislengte - D - Lengte daksokkel zonder overhangen.
- Overhanglengte - C - aanbevolen lengte 50 cm.
Extra programma-opties
Voor het mansardedakspantsysteem wordt de berekening gemaakt volgens deze parameters, het programma geeft alle hoofdafmetingen van het dak. Naast de reeds aangegeven berekeningen, zal de mansardedakcalculator aanvullende dakparameters geven:
- Hoek van de zijspanten.
- Slope skatenspanten.
- Dakoppervlak.
- Aantal dakplaten.
- Zolder.
- Lengte van zijspanten.
- Lengte van nokspanten.
- Voorgestelde sectie van spantpoten.
- Aantal kratrijen.
- Afstand tussen latten.
- Aantal en volume van planken voor kratten.
Hellend daksysteem
Bij alle berekeningen van een kapot dak moet u er rekening mee houden dat een dergelijk ontwerp wordt aangenomen voor huizen met zolders, wanneer het dak gedeeltelijk of volledig fungeert als de muren van de zolderkamer. Op basis hiervan moet u hoogwaardige materialen gebruiken. De berekening van het schuine dakspantsysteem heeft enkele algemene principes die kunnen worden toegepast op alle soorten schuine daken voor zolderruimtes.
Het ontwerp en de grootte van het truss-systeem wordt berekend ten opzichte van de grootte van het huis en de zolder. Dit is de hoogte van de nok en de breedte van de gevelwanden zonder overstekken en de grootte van de overstekken. Alles moet hier worden overwogen.
De berekening van het ontwerp van de spanten van een huis met een zolder wordt gemaakt in relatie tot de grootte van de zolderkamer, de breedte en hoogte. De hellingshoek van de hellingen van het schuine dak en de lengte van de spanten zijn afhankelijk van deze waarden.
Begrijpend dat de belastingen op verschillende delen van het truss-systeem van elkaar verschillen, afhankelijk van het seizoen, moet u een constructie maken met een veiligheidsmarge van 10-15% van het ontwerp. U kunt de parameters van het truss-systeem zowel handmatig als volgens het programma berekenen. In elke truss-berekeningsystemen, moet er rekening worden gehouden met twee belastingsparameters, namelijk sterkte en vervorming.
Rafter lengte
Als u het truss-systeem van een gevel of een ander ontwerp berekent, moet u alle afmetingen van de zolderkamer weten, de breedte, hoogte en lengte. Om bijvoorbeeld de lengte van de spanten voor de lagere helling te berekenen, wordt de driehoeksformule gebruikt. Voor metingen wordt een driehoek genomen, gevormd door een verticaal rek van de zolderkamer met een helling en een horizontale balk van de muurverhoger tot het einde van de overhang. In deze driehoek fungeert de spant als de hypotenusa. Volgens de formule van de stelling van Pythagoras is de hypotenusa van een rechthoekige driehoek gelijk aan de vierkantswortel van de som van de kwadraten van de benen.
Kantelhoek
Tegenwoordig zijn er veel programma's op internet voor het berekenen van de parameters van het truss-frame. Het is voldoende om de vereiste afmetingen in te voeren en binnen enkele seconden zal het programma de vereiste parameters geven. En als iemand de parameters van het spantensysteem handmatig wil proberen te berekenen, dan is hier ook een formule voor. Hier kunt u bijvoorbeeld een berekening maken van het spantensysteem van een zadeldak of een ander ontwerp van de hellingshoek van elk vlak van een complex systeem. De hellingshoek wordt berekend met behulp van de formule voor het berekenen van de tangens van een hoek:
tg A=H / L.
De tangens van een hoek wordt berekend door de hoogte te delen door de helft van de breedte van de basis. Uit de raaklijnentabel vinden we de hoek. Als de hoogte bijvoorbeeld 4 m is, is de breedte van de helft van de basis 4,75 m. Dan krijgen we bij het delen 0,84. Dit is de raaklijn van de hoek. In de raaklijnentabelwe vinden dat de tangens van de hoek 0,84 40 is. Het getal 40 wordt de hoek in graden.
Hip design
Het heupsysteem is een structuur met vier hellingen waarin zich twee paar hellingen bevinden. Twee frontonparen in de vorm van trapeziums en twee hoekparen zijn driehoekig. De berekening van het schilddakspantensysteem is om de juiste hellingshoeken te kiezen. Er zijn verschillende soorten van dergelijke structuren waarbij de helling van alle vlakken hetzelfde is. In sommige gevallen wordt een half-schilddak gecreëerd, waarbij de hoekhellingen veel hoger zijn dan de dakrand van de zadeldaken.
Er zijn ook aparte opties voor schilddaken. Elk type van een dergelijk ontwerp heeft zijn eigen rekenregels. Het belangrijkste bij de berekening van het spantensysteem is de bepaling van de helling van de hellingen en de hoogte van de nok. In het vorige deel van dit artikel werd al gezegd hoe de helling, het oppervlak en de lengte van de spanten te berekenen. Daar zijn wiskundige formules voor. Welnu, als u zich niet wilt verdiepen in deze berekeningen, kunt u op internet programma's vinden die deze parameters berekenen.
