Taksparkesystemer: beregning og ordninger av et hoftetak

Hoftetak har mange fordeler. De er vakre, pålitelige under all slags vær, den firsidige designen gjør at du effektivt kan isolere huset fra taksiden. Enheten til raftsystemet gir en viss kompleksitet. Vi vil behandle ordningene og beregningene i denne artikkelen..

Hoftetak, noen ganger kalt nederlandsk og dansk, kjennetegnes av god kvalitet, pålitelighet og spektakulær europeisk design. Raftebunnen på slike tak består av mange grunnleggende og forsterkende elementer som krever skisser eller tredimensjonale tegninger, nøyaktige beregninger og utførelse.

Innholdsfortegnelse i artikkelen

1. Varianter av hoftetak
2. Ordning og hovedelementer
3. Hovedelementene i rafter-systemet
4. Elementer av forsterkning av hoftesparkesystemet
5. Beregning av rafter-systemet
6. Valg av helningsvinkel på langs- og endehellingen
7. Beregning av hovedspærelementene
8. Beregning av takområdet

Varianter av hoftetak

Hoftetak, i tillegg til den grunnleggende klassiske designen, som består av to trapesformede bakker og to trekantede ender, inkluderer også deres varianter:

1. Semi-hofte gavl.
2. Halv-hoft firhelling.
3. Telt.
4. Hip-pediment.

Halvhengslet gaveltak

Halvhengslet hipt tak

Hipt tak

Hoftegaveltak

Hver type har sin egen raftesystemordning. Deretter vurderer og beregner vi det klassiske hoftetaket.

Ordning og hovedelementer

For å beregne raftesystemet, må du gjøre deg kjent med dets grunnleggende diagram, hoved- og hjelpeelementer..

Hovedelementene i rafter-systemet

Hovedelementene er (se figuren nedenfor):

1. Mauerlat. Det er et tømmer festet langs omkretsen av ytterveggene innrykket fra ytterkanten. Veggmontert. Mauerlat fordeler belastningen fra taket på sperrene, forbinder raftesystemet med veggene i huset, er grunnlaget for taket.
2. Gå på skøyter. Øverste tverrstang for feste takbakker. Høyden på mønet er basert på hellingsvinkelen til skråningene. Gir systemet stivhet og styrke.
3. Sentrale sperrer i bakkene. Endene av mønet støttes på sidene av Mauerlat. Det er 4 slike elementer i systemet. – 2 stk. i hver skråning.
4. Sentrale sperter på hoftene. Endene av mønet støttes på endesidene av Mauerlat. Det er to slike elementer i systemet. – 1 stk. på hver hofte.
5. Skråben (diagonale, vinklede sperrer). Koble hjørnene på Mauerlat med endene av mønet. Er en del av støttestrukturen. Det er 4 av dem i rafter-systemet.
6. Mellomliggende sperrer i bakkene. De er installert parallelt med de sentrale sperrene på rampen mellom dem med samme stigning, lent på siden av Mauerlat og møtestangen. Hvis skøytens lengde er ubetydelig, kan det hende at den ikke brukes.
7. Forkortede sperrer i bakkene. De er installert parallelt med de sentrale sperrene i bakkene og har variabel lengde – jo nærmere hjørnet, desto kortere. Len deg på siden av Mauerlat og på beina. Antall elementer avhenger av installasjonstrinnet.
8. Forkortede hoftesperrer eller sperrer. De er installert parallelt med midtpunktene på hoftene og har variabel lengde – jo nærmere hjørnet, desto kortere. De hviler på endedelen av Mauerlat og de skrå bena. Antall elementer avhenger av installasjonstrinnet.

Diagram og hovedelementer i rafter-systemet

Du kan lese mer om å feste sperrer til Mauerlat i vår artikkel.

Elementer av forsterkning av hoftesparkesystemet

Ovennevnte elementer er grunnleggende, grunnleggende. Andre elementer er designet for å styrke de viktigste og brukes i kritiske bygninger, for eksempel til boligbygg:

1. Vertikale stativer for å støtte ryggstangen. Len deg på bjelkene (se nedenfor), lagt parallelt med enden av huset eller en seng, som ligger langs bygningens lengdeakse (hvis det er en hovedmur under den).
2. Tverrstenger eller stramming. Raftbena på bakkene er bundet i par. Server som støtte for stativer og diagonale stivere (se nedenfor). De kan fungere som gulvbjelker hvis de er innebygd i Mauerlat eller installert direkte i husets langsgående vegger. Hvis puffene er plassert nærmere mønet, vil de danne grunnlaget for loftet..
3. Diagonale seler (seler). De brukes til å øke stivheten til systemet hvis lengden på sperrene er mer enn 4,5 m. Bruken av stag lar deg redusere tverrsnittet til sperrene, som de forsterker.
4. Sprengel. Beam installert i hjørnene på Mauerlat. Serverer for montering av et stativ som støtter og forsterker forfoten.
5. Vindstråle. Tjener å motstå deformasjon av rafterben i vindkastede, sterke vinder. Festet til sperrene i bakkene fra innsiden, skrått, på den ene eller begge sider – avhenger av vindbelastningen i konstruksjonsområdet.
6. Hoppeføll. Et element av en mindre seksjon enn sperrene selv. Utvider benet på sperrene for å organisere takets overheng i tilfelle når et enkelt element ikke fungerer på grunn av begrenset lengde på trelast eller av økonomiske årsaker.

Armeringselementer

Beregning av rafter-systemet

Beregningen av systemet inkluderer valg av hellingsvinkelen til bakken og hoftene og beregningen av lengdene på hoved- og hjelpeelementene..

Valg av helningsvinkel på langs- og endehellingen

Valget av vinkelen på bakken og hoftene varierer fra 25-45 ° og avhenger av ønsket om å ha et loftareal, det vedtatte takmaterialet, vurderingen av statiske (takvekt) og dynamiske (vind, snø) belastninger.

I hipt tak er helningsvinkelen til hoftene og skråningene den samme. Hoftetak tar ofte de samme vinklene med tanke på estetikk, men de kan være forskjellige hvis dette er arkitektens idé..

Anbefalinger for bruk av takmaterialer

For en bedre forståelse av beregningsalgoritmen, bør du som et eksempel vurdere hoftetaket til et hus med sider på 8 og 12 m, og en mønehøyde på 2,5 m. Hellingens skråningsvinkel er 35 °, og hoftevinkelen er 45 °.

Beregning av hovedspærelementene

Det klassiske hoftetaket består av to trapesformede skråninger koblet sammen i en ås, og to hofter – sluttbakker i form av trekanter.

Først må du huske noen formler fra skolens algebra læreplan. Dette er forholdet mellom lengdene på sidene av en rettvinklet trekant, uttrykt i form av den trigonometriske funksjonen til vinkelen og Pythagoras teorem.

Trigonometriske funksjoner av en akutt vinkel på en høyre trekant

Pytagoreisk teorem

La oss skildre rammen til fagverket i aksonometrisk form:

Vi vil beregne hovedelementene i rafter-systemet.

1. Beregn lengden på den sentrale hoftespeil-CDen, som er høyden på likebenens trekant (hofte) og hypotenusen til høyre trekant, hvis høyde er lik høyden på mønet (CE = 2,5 m). Hoftevinkel? = 45 °. Sin 45 ° = 0,71 (i følge Bradis-tabellen).

Takvinkel	tg ?	synd ?
5 °	0,09	0,09
10 °	0,18	0,17
15 °	0,27	0.26
20 °	0,36	0,34
25 °	0,47	0,42
30 °	0,58	0,50
35 °	0,70	0,57
40 °	0,84	0,64
45 °	1.00	0,71
50 °	1,19	0,77
55 °	1,43	0,82
60 °	1,73	0,87

I henhold til det trigonometriske forholdet:

• СD = CE / synd? = 2,5 / 0,71 = 3,52 moh

2. Bestem lengden på ryggen K. For dette, fra den forrige trekanten, finner vi lengden på basen ED ved hjelp av Pythagorean teorem:

Husets lengde: BL = 12 moh.

Skøytelengde:

• CF = 12 – 2.478 x 2 = 7.044 moh

3. Lengden på hjørnesporene CA kan også fås fra Pythagorean teorem for trekanten ACD. Halve husets bredde AD = 8/2 = 4 m, CD = 3,52 m:

4. Lengden på de sentrale sperrene på skråningen GF er hypotenusen til trekanten, hvis ben er høyden på mønet H (CE) og halvparten av huset AD:

Rampernes mellomspær er av samme lengde. Antallet avhenger av stigningen og delen av bjelkene og bestemmes ved å beregne den totale belastningen, inkludert været.

Disse tabellene tilsvarer atmosfæriske belastninger i Moskva-regionen

Rafters trinn, cm	Rafter lengde, 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

La oss sammenligne det maksimale, gjennomsnittlige og minste tverrsnittet av en stolpe med en lengde på 4,717 m (se på verdiene for 5,0 m).

Ved skjæring 100×250 mmtrinnet vil være 215 cm. Med en møllelengde på 7,044 m vil antallet sperrer være: 7,044 / 2,15 = 3,28 segmenter. Avrunding – opp til 4. Antall mellomsperrer i en skråning – 3 stykker.

Tømmervolum for begge bakkene:

• 0,1 0,25 4,717 3 2 = 0,708 moh³

Ved skjæring 75×200 mmtrinnet vil være 140 cm. Med en møllelengde på 7,044 m, vil antallet mellomliggende sperrer være: 7,044 / 1,4 = 5,03 segmenter. Antall mellomsperrer i en skråning – 4 stykker.

Tømmervolum for begge bakkene:

• 0,075 0,2 4,717 4 2 = 0,566 moh³

Ved skjæring 50×175 mmtrinnet vil være 60 cm. Med en møllelengde på 7,044 m, vil antallet mellomliggende sperrer være: 7,044 / 0,6 = 11,74 segmenter. Avrunding – opp til 12. Antall mellomsperrer i en skråning – 11 stykker.

Tømmervolum for begge bakkene:

• 0,05 * 0,175 * 4,717 * 11 * 2 = 0,908 moh³

Derfor, for vår geometri, ville det optimale alternativet fra økonomiens synspunkt være et snitt på 75×200 mm med et trinn på 1,4 m.

5. For å beregne lengdene på de forkortede sperrene i MN-skråningen, må du igjen huske skolepensumet, nemlig likheten om trekanter.

Likhet mellom trekanter på tre sider

Den store trekanten, som vi trenger å styrke med forkortede sperrer, har kjente dimensjoner: GF = 4,717 m, ED = 2,478 m.

Hvis de forkortede sperrene er installert med samme stigning som de mellomliggende, vil antallet være 1 stk i hvert hjørne:

• 2,478 m / 1,4 m = 1,77 stk.

Det vil si at to segmenter er dannet med en forkortet sperre i midten. En liten trekant vil ha et ben halve ED:

• BN = 2,478 / 2 = 1.239 moh

Vi komponerer andelen av slike trekanter:

Basert på dette forholdet:

I denne høyden tas rafterpartiet i henhold til tabellen – 75×125 mm. Det totale antallet forkortede sperrer av begge bakkene – 4 stk.

6. Bestemmelse av lengden på de forkortede sperrene på hoftene (sperrene) blir også utført fra forholdet mellom lignende trekanter. Siden lengden på de sentrale sperrene på hoftene er CD = 3,52 m, kan trinnet mellom de forkortede sperrene være større. Med AD = 4 m forkortede sperrer med et trinn på 2 m, vil det være en på hver side av hoftenes sentrale sperre:

• (2 3,52) / 4 = 1,76 moh

I denne høyden tas rafterpartiet 75×125 mm. Det totale antallet forkortede sperrer av begge hoftene – 4 stykker.

Merk følgende! I våre beregninger tok vi ikke hensyn til overhenget.

Beregning av takområdet

Denne beregningen koker ned for å bestemme områdene til trapesformet (skråningen) og trekanten (hoften).

Område av en trapesformet og en trekant

La oss gjøre beregningen for eksempelet vårt.

1. Arealet av en hofte med CD = 3,52 m og AB = 8,0 m, med hensyn til overhenget på 0,5 m:

• S = ((3,52 + 0,5) (8 + 2 0,5)) / 2 = 18,09 moh²

2. Arealet av en skråning ved BL = 12 m, CF = 7,044 m, ED = 2,478 m, under hensyntagen til overhengene:

• S = (2,478 + 0,5) ((12,0 + 2 0,5) + 7,044) / 2 = 29,85 moh²

Totalt takareal:

• S_? = (18,09 + 29,85) 2 = 95,88 moh²

Råd! Når du kjøper materiale, bør du vurdere å kutte og uunngåelige tap. Materialet produsert av elementer i et stort område er ikke det beste alternativet for hoftetak.