Výpočet krokvového systému podle náčrtu – Vydavatelství VIKO PLUS

Zjednodušená metoda výpočtu krokvového systému. Jednoduchý matematický výpočet zahrnuje minimum vzorců, na jejichž základě můžete rychle a správně rozhodnout o průřezu krokve a rozpětí.

Standardní metoda výpočtu krokvové konstrukce podle SNiP 2.01.07-85 „Zatížení a nárazy“ obsahuje poměrně dost složitých výpočtů a referenčních hodnot.

Metodika pro výpočet krokvového systému sedlové střechy s valbou, polovalbou nebo štítem bez dalších konstrukčních prvků – stříšky, věže, ptačí budky atd. s úhlem sklonu nejméně 45 °.

Tradiční metoda výpočtu je založena na následujícím principu: pro vypočítané zatížení se volí střešní konstrukce a průřez nosníku. V současné době to však plně neodpovídá moderním požadavkům, a proto je lepší jako výchozí data považovat následující ukazatele:

• Požadavky na střešní konstrukci jsou v první řadě přítomnost podkroví (obytné nebo technické využití) a umístění podkrovních oken.
• Stávající rozměry domu nebo hranice budovy. 70 % soukromých domů se nachází v relativně hustě zastavěných oblastech – i to by se mělo zohlednit při návrhu střechy.
• Omezená velikost pozemku a možné požadavky sousedů na sluneční světlo si mohou vyžádat vlastní úpravy.
• Sjednocení. Krokvový systém je víceprvková konstrukce. Zdá se racionální spojit maximální počet prvků do jednoho standardu.

Splnění požadavků na konstrukční prvky střechy je nejobtížnějším požadavkem. Jakmile je známo, jaké funkce by měl krokvový systém plnit – rovný nebo kombinovaný – můžete přejít do fáze návrhu.

Vytvoření náčrtu. Tato fáze je jednou z rozhodujících – v ní se dozvíme přibližné rozměry prvků. Hlavní z nich – krokvový vazník – se stane základem pro další výpočty. Samotný výkres bude založen na dvou počátečních parametrech:

1. Rozpětí mezi nosnými zdmi. Je důležité, aby podpěrné body krokvového systému, které přenášejí svislé zatížení, byly umístěny podél os nosných zdí nebo podpěr. Vzdálenost od projekce hřebene ke zdi se nazývá poloviční rozpětí.
2. Výška hřebene od stropu. Tento parametr se skládá z funkčních vlastností konstrukce – výšky stropu podkroví, přístupného podkroví nebo “slepého” podkrovního prostoru.

Je známo, že 75 % jednoduchých krokvových systémů tvoří střechy s rovným a „zlomeným“ sklonem. To významně ovlivňuje výpočty, proto tyto typy ihned oddělíme. Protože jakákoli standardní střecha je založena na trojúhelníkové struktuře, pokusíme se omezit na jeden vzorec – Pythagorovu větu:

c² = a² + b²

V této fázi můžete poměrně přesně vypočítat plochu svahů a spotřebu střešní krytiny spolu s opláštěním. K tomu stačí použít online výpočet krokvového systému sedlové střechy, který poskytuje mnoho webů.

Rovný rovnostranný sklon. Rozměry podlahy nebo umístění nosných stěn (návrh ne vždy předpokládá přítomnost dřevěné podlahy) přeneseme do náčrtu v měřítku. Poté označíme hřebenový bod a nakreslíme rovné čáry ke stěnám s ohledem na akceptovaný přesah střechy. Tyto rovné čáry lze nyní změřit a vynásobit měřítkem – získáme délku krokve.

V souladu se zvolenou strukturou organizace vnitřního prostoru (kombinovanou nebo dělenou) umístíme vaznici (nosník) a určíme její délku. Na výkres umístíme dorazy, sklony a svislé sloupky. Rozpětí by neměla být větší než 2 m a krokve musí mít mezilehlou výztuhu. V tomto případě stačí dodržet přibližné toleranční limity.

Pomocí vzorce pro poměr stran pravoúhlého trojúhelníku můžete vypočítat libovolný z rozměrů krokvového vazníku. Zbývající rozměry lze odečíst z výkresu pomocí měřítka. Hlavním úkolem je získat rozměry každého z prvků.

Lomený sklon. Tento typ střechy se vždy používá v souvislosti s výstavbou podkroví nebo přístavbou obytného patra. Má jeden charakteristický rys – řadu svislých sloupků na průsečíku sklonů a vaznici, která může být umístěna jak v úrovni vrcholu těchto sloupků, tak i pod hřebenem. Řady sloupků a vaznic tvoří stěny a strop podkroví.

Podobným způsobem přeneseme do výkresu hlavní prvky – nejprve stěny a strop, poté řadu sloupků a trámů (na úrovni stropu), které pak spojíme čarami, které poměrně přesně zobrazí tvar zlomu svahu. Po měření a výpočtech byste měli sečíst délky všech prvků krokvového vazníku a k výslednému číslu přidat 10 %. To bude celková délka konstrukce jednoho vazníku (ODK1).

Výběr průřezu a sjednocení krokví. Průřez prvků systému, zejména krokví, přímo závisí na rozpětí mezi podpěrami ve střední části. Ze všech druhů řeziva jsou pro krokvový systém vhodné dřevo a desky (nepočítáme-li lepené vazníky vyrobené v továrně). Zároveň má deska mnohem lepší poměr průřezu k pevnosti v ohybu. V našem případě hovoříme o spolehlivosti krokví, pro které se používá deska, protože existuje rezerva hloubky sinusu pro pokládku izolace. Nedoporučuje se uspořádat rozpětí krokví delší než 6 metrů bez mezilehlých podpěr.

Při spojování dvou desek za účelem vytvoření svislé podpěry je nutné mezi ně v místech spojení položit 25mm lišty z desek (tzv. „bosse“) s roztečí 300–400 mm. Tím bude podpěra pevnější než při přímém spojování.

Po určení dostatečného průřezu desky lze vypočítat objem jednoho vazníku. Za tímto účelem se ODK-1 vynásobí plochou průřezu desky. Výsledný objem jednoho vazníku (OF1) se použije k výpočtu celkového objemu.

Výpočet sklonu krokví. Sklon krokví systému atiky závisí na tloušťce a provedení krokví. Vydělením délky podélné (rovnoběžné s hřebenem) stěny zvoleným sklonem získáme počet krokví (N). Tímto způsobem můžeme vypočítat délku desky pro vazníky: ОДК1 × N objem desky pro vazníky: ОФ1 × N nebo ОДК1 × Сprůřez desky × N.

Tabulka závislosti šířky rozpětí a tloušťky krokví.

Tabulka závislosti stoupání na tloušťce.

Výpočet mauerlatuPokud je krokvový systém instalován na dřevěné podlaze, pak se na něj vztahuje celé horizontální pásování. Zvážíme variantu s mauerlatem na kamenné zdi. Protože svislé sloupky, výztuhy a vaznice jsou zahrnuty ve výpočtu krovu, stačí vypočítat pouze horizontální pásování. Platí zde jednoduché pravidlo – mělo by být alespoň dvojnásobkem tloušťky krokve. Pokud je celková hmotnost střechy (spolu s bedněním, střešní krytinou a sněhem) znatelně vysoká, měly by se použít tři vrstvy desek. Objem desky pro mauerlat se bude rovnat délce nosných stěn vynásobené průřezem desky a počtem vrstev. Mauerlat vyrobený z několika vrstev bude v rozích lépe spojen.

Celkový výpočet. Sečteme všechny získané objemy a přidáme 20 % na odpad a ořezy. Počet kovových výrobků a spojovacích prvků se určuje individuálně. Jisté je pouze to, že čím více jich je, tím lépe. Všechny uvedené hodnoty a proporce závislosti jsou převzaty z normativní a referenční literatury.

Navzdory zdánlivé jednoduchosti může tento upravený výpočet konkurovat přesností online kalkulaček krokvových systémů. Konečné slovo však vždy zůstává na tom, kdo projekt realizuje.

Pokud jde o návrh sedlové střechy se složitou konstrukcí, pak se neobejdete bez zmínky o nutnosti použití prvků atypických rozměrů pro rám. Patří sem například valbové a polovalbové typy střech, u kterých jsou diagonální žebra více protáhlá, což nemusí odpovídat délce běžných krokví. Nejčastěji se to stává při konstrukci údolních žeber. Aby byla zajištěna pevnost celé konstrukce, je důležité pochopit, jaká délka fúze krokví je optimální a jak se správně provádí.

Proč potřebujete spojovat krokve?

Existuje několik hlavních argumentů ve prospěch potřeby tohoto procesu:

• Řezivo nestačí na stavbu střech. Maximální délka desky je pouhých 6 metrů, což je příliš málo na stavbu střechy i pro standardní budovy.
• Prodloužením krokví lze snížit hmotnost řeziva. S rostoucí délkou desky se zvyšuje i její tloušťka, což není při montáži vždy bezpečné a pohodlné, ale pokud spojíte nohy krokví pro zvětšení jejich délky, můžete dosáhnout větší proporcionality a pevnosti konstrukce.
• Úspora peněz na řezivo. Dvě spojené desky 200 x 50 milimetrů budou stát méně než dvě tyče 200 x 100.

Proto znalost všech nuancí procesu umožňuje použití lehčích materiálů s jedním průřezem, což v konečném důsledku výrazně ovlivňuje konečné náklady.

Požadavky stavebních předpisů a předpisů pro spojování krokví

Při výběru upevnění desek, místa jejich instalace a délky překrytí platí určitá konstrukční pravidla. A podle toho se pro vytvoření odolnějšího spoje krokví doporučuje místo hřebíků použít kovové trny. Základní požadavky:

1. Průměr čepů by měl být asi 8 milimetrů. Tento držák bude docela silný. Chcete-li určit průměr čepu, musíte vynásobit tloušťku nosníku 0,25. Takový výpočet je však relativní, protože nebere v úvahu konkrétní zatížení. U kovových spojů se průměr čepů měří s přihlédnutím k tahové síle, protože při utahování jsou kovové konstrukce pevně přitlačeny k sobě a mohou být drženy na místě pouze třením. U dřevěných povrchů působí čep v důsledku vzniklého ohybu, protože některé desky konstrukce nelze co nejvíce přitáhnout k sobě.
2. Délka přesahu desek by měla být vždy čtyřnásobkem šířky desek. Rozhodnutí o přesné hodnotě délky se provádí s přihlédnutím k mnoha faktorům: stav řeziva, úhel sklonu trámů, hmotnost střechy, povětrnostní podmínky konkrétní oblasti.
3. Upevňovací řady by měly být ve vzdálenosti asi sedmi průměrů čepů a od okraje desky – ve vzdálenosti asi tří průměrů. Při praktickém použití je vhodné tyto ukazatele zvýšit, ale získání přesné hodnoty závisí na šířce paprsku.

Důležité! Je zakázáno zmenšovat vzdálenost mezi upevňovacími prvky zvětšováním vzdálenosti od okraje desky.

1. Určení počtu čepů. Existuje mnoho vzorců, ale v praxi se nepoužívají. Specialisté instalují řady spojovacích prvků v šachovnicovém vzoru dvou řad, přičemž berou v úvahu vzdálenost mezi kolíky.

Důležitým bodem v celém procesu je také výběr místa, kde se spojí krokve. Takový úsek musí mít nulový ohybový moment.

Dávejte pozor! Prodloužení krokvové nohy je zvětšení průřezu prvků a spojování je zvětšení délky.

Místo, kde se provádí spoj, by mělo být ve vzdálenosti od podpěry, která je asi 15 procent délky krokví. V tomto případě je ohyb minimální, zatížení je menší a prvek je méně náchylný k deformaci. A jako podporu lze použít následující prvky:

• Mauerlat – trám umístěný v horní části stěny;
• běh na bruslích – podpěra, ve které nohy krokví spočívají přímo na vaznici;
• stojan nebo vzpěra – prvky, které se již používají k podpoře nejprotáhlejších nosníků.

Při správném dodržení výše uvedených bodů je možné bez ohledu na způsob spojování instalovat optimální a bezpečnou verzi systému krokví.

Výpočet délky a průřezu krokví, příprava materiálu

Než začnete spojovat krokve k sobě, musíte se rozhodnout o délce materiálů.

Přesnost potřebných výpočtů ovlivňuje všechny následující fáze výstavby a uspořádání střechy: pokládka izolace, izolace a instalace střechy. Proto je třeba tuto fázi brát se zvláštní vážností.

Stanovení délky

Důležité! Nejprve se vypočítá úhel sklonu sklonu střechy, změří se výška samotné střechy s přihlédnutím k šířce budovy. Poté určete délku hledí.

Takto můžete ručně vypočítat délku krokví ve fázi návrhu celé střešní konstrukce. Při výpočtech se používá obyčejná Pythagorova věta, kterou všichni znají už ze školy. Střecha je tedy pravoúhlý trojúhelník a krokve je její přepona. Abyste mohli vypočítat délku krokví pro střechu, musíte vydělit délku nohy kosinusem opačného úhlu.

Pro názornost se na to podívejme na konkrétním příkladu.

Řekněme, že existuje sedlová střecha pro dům o šířce 6 metrů, sklon jeho sklonu střechy je 45 stupňů a délka baldachýnu je přibližně 0,5 metru. Označme délku krokví písmenem L a dosaďte všechny hodnoty do vzorce:

Výsledek je přibližně 4,24 metru.

K tomuto výsledku přičteme délku hledí a dostaneme přibližnou hodnotu 4,74 metru.

Veškeré výpočty lze provádět pomocí speciálních programů, kde se zadávají všechna data a parametry a systém si vše spočítá sám.

Definice oddílu

Průřez nosníků je určen vzdáleností mezi dvěma sousedními krokvemi a také velikostí zatížení prvků.

Průměrné hodnoty pro určení průřezu: