Vzdálenost mezi krokvemi: definice kroku, tabulka připomenutí a příklady výpočtů – Konstrukce a opravy

Krokve jsou základem, na kterém je založena celá střecha. Pevnost a trvanlivost budovy závisí na tom, jak správně je zvolen úsek šikmých nosníků, jak jsou umístěny a propojeny mezi sebou a ostatními konstrukcemi budovy.

Tabulka připomenutí: v jaké vzdálenosti jsou umístěny krokve*

*Tabulkové údaje jsou orientační a vyžadují ověření výpočtu!

Co určuje vzdálenost mezi krokvemi?

Tento parametr, jako každý jiný ve stavebnictví, je vybírán na základě „nezbytných a dostatečných“ úvah. Nemá smysl instalovat krokve častěji, než je nutné – velké množství z nich zvýší zatížení nosných stěn budovy. Snížení množství oproti vypočtenému je také špatné, jelikož se sníží nosnost střechy, může se jednoduše zřítit vlastní vahou a tíhou sněhu se během zimy nahromadit. Proto je velmi důležité přesně určit požadovaný počet paprsků s chybou ne větší než 3. 5%.

Pro výpočet potřebujete vědět:

• délka nosné stěny (stěn);
• typ střechy – jednoduchý, dvojitý nebo více sklon;
• povaha střešního materiálu (nezbytně jeho měrná hmotnost na metr čtvereční);
• tloušťka „střešního koláče“ (izolace, hydro- a parotěsná zábrana, protihluková ochrana), hmotnost použitých materiálů;
• vlastnosti opláštění (pevné, řídké, plechové nebo lamelové);
• materiál samotných krokví a jejich průřez;
• způsob spojování krokví a nosných (spojovacích) prvků.

V rámových budovách je rozteč krokví často spojena s roztečí sloupků rámu – mnohem spolehlivější a odolnější je schéma, ve kterém je krokev přímo spojena se sloupkem, spíše než spočívající na mauerlatu mezi sloupky.

Kromě toho značná část uvedených charakteristik závisí na oblasti, ve které se budova nachází, a tedy na tom, jaké je zatížení střechy sněhem a větrem.

Pokud návrh budoucí střechy ještě není znám, výpočet začíná stanovením zatížení sněhem a větrem a výběrem přibližného návrhu střechy. Pak jsou dvě možnosti: buď, počínaje od vybraného úseku krokví, vypočítat sklon, nebo vybrat úsek po zvolení vzdálenosti mezi krokvemi.

Vliv zatížení sněhem a větrem

Hmotnost sněhu a účinek větru jsou významnými faktory při sběru zatížení na krokve.

Kromě rozložení sněhových mas po povrchu střechy (viz schéma výše) je nutné vzít v úvahu průměrnou sněhovou pokrývku podle regionů. Výběrem známé hodnoty se tato přičte k celkovému rozloženému zatížení.

Průměrné roční srážky přitom ovlivňují nejen detaily střešní konstrukce, ale i její samotný tvar. Přečtěte si více o pravidlech pro výběr sklonu střechy v závislosti na zatížení sněhem a větrem v našem článku.

Pro většinu regionů Ruské federace je úhel sklonu 5 až 50 stupňů považován za normální, zatímco střechy s nízkým sklonem (5. 15 stupňů) jsou vhodnější pro vícepodlažní obytné budovy s velmi kvalitní hydroizolací a pro soukromé budovy se obvykle volí úhel 20. 40 stupňů.

Výběr střešního materiálu

Toto je druhá základní složka zatížení prefabrikátů, protože při výpočtu je třeba vzít v úvahu hmotnost na metr čtvereční střechy. Kromě finančních a estetických ohledů se počítá s možností instalace střechy na sklonech s již zvoleným úhlem sklonu.

Oblíbené soukromé stavby jsou:

• vláknocementové desky (ondulin, břidlice a analogy);
• vlnité plechy a švové střešní krytiny;
• kovové dlaždice;
• bitumenové dlaždice;
• břidlice;
• keramické dlaždice.

V souladu s tím je hmotnostní srovnání provedeno speciálně pro tyto materiály.

Pokud vezmeme v úvahu jak zatížení sněhem (zatížení větrem je mnohem menší), tak hmotnost střešního materiálu, pak na jeden metr čtvereční klesne ze 130 na 240 kg / m450 pro Moskevskou oblast, ale pro Petropavlovsk- Kamčatský je to již 520…XNUMX kg/m .

Hmotnost izolačních a izolačních materiálů

Výpočet izolační vrstvy závisí na tom, jak bude prostor pod střechou využit – pro obytné podkroví potřebujete nejúčinnější izolaci, pro nevytápěné podkroví to není důležité, bez zateplení se obejdete úplně. Hydroizolace je však i v tomto případě povinná.

V souladu s tím nelze hmotnost izolačních materiálů pod střechou buď počítat (hmotnost membrány nebo fólie je 1. 2,5 kg), nebo jednoznačně vypočítat na základě použitých materiálů.

Příklad: při zateplení podkroví minerální vlnou tloušťky 200 mm (hustota 190. 220 kg/m40) bude metr čtvereční takové izolační vrstvy vážit přibližně 45 kg. Připočteme-li povinnou parotěsnou izolaci a hydroizolaci, dostaneme přibližně 175 kg/m285. Celkově pro moskevskou oblast bude zatížení krokví pro izolované podkroví 495. 565 kg/mXNUMX a pro Petropavlovsk-Kamčatskij – XNUMX. XNUMX kg/mXNUMX.

Opláštění, opláštění, protimříž

Je obtížné zde provádět přesné výpočty, aniž byste předem věděli o plánovaných možnostech práce.

Ale je lepší počítat s maximálním zatížením, takže si můžete vzít pro výpočty:

• průběžné laťování z překližkových desek (tloušťka min. 12 mm, hmotnost cca 6,5 ​​kg/m7,7), OSB (stejná tloušťka, hmotnost cca 12 kg/m12,5), sádrovláknité (tl. 12. 14 mm, hmotnost XNUMX…XNUMX kg/mXNUMX);
• povinná protimříž (možnost instalace střechy z plechových tašek) ze dřeva 50×50 mm. Vzhledem k tomu, že tyče nejsou baleny pevně, ale v krocích po 300. 400 mm, lze hmotnost kontralati na metr čtvereční střechy uvažovat přibližně 3. 4 kg;
• Vnitřní opláštění je často provedeno šindelem, možnost je opláštění překližkou nebo OSB s omítkou. V prvním případě bude hmotnost povrchové úpravy přibližně 6. 11 kg/m8, ve druhém – 11. XNUMX kg/mXNUMX. (s přihlédnutím k vrstvě omítky, jejíž hmotnost lze spočítat zde).

Zde by měla být připočtena i hmotnost spojovacího materiálu – minimálně půl kilogramu na metr čtvereční. Výsledek – 16…22 kg/mXNUMX.

Pro již uvedené příklady (Moskevská oblast a Petropavlovsk-Kamčatskij) tedy bude zatížení na metr čtvereční již 195. 312 kg/m516. a 592…XNUMX kg/mXNUMX. respektive.

Výběr průřezu krokví a jejich materiálu

Pro moskevskou oblast, s ohledem na již shromážděné zatížení, jsou použitelné dřevěné krokve. Mohou být vyrobeny ve formě nosníku nebo zaoblené klády; průřez jasně koreluje s roztečí krokví a délkou nohy krokve.

Jak je patrné z tabulky, i při krátké délce svahu (do 3 m) a malé vzdálenosti mezi krokvemi je zapotřebí průřez minimálně 80×100 mm. Vlastní hmotnost takového nosníku (nebo kulatiny o průměru 100 mm) bude asi 8 kg. Je nutné zkontrolovat, o kolik mrtvá hmotnost krokví zvýší celkovou hmotnost střešního koláče (a podle toho i zatížení krokví).

Příklad výpočtu 1 (oblast Moskva)

K tomu vezmeme délku stěny 6 m, délku sklonu 3 m a předem zvolíme krok 1 m, je potřeba 7 kusů krokví o hmotnosti 56 kg, celková plocha střechy je 18 mXNUMX Celkem pro moskevskou oblast (zatížení bereme na maximum)

18×312+7×8=5 672 kg (na celou střechu). Při zapamatování pevnostních vzorců používáme standardní metodu výpočtu únosnosti nosníku (v tomto případě krokví).

Přípustný moment odporu nosníku o průřezu bxh=8×10 (výška x šířka)

Š = bh2/6 = 133 cmXNUMX

Nosník s takovým momentem vydrží průhyb (R ve vzorci je modul pružnosti dřeva, pro borovici druhé třídy, která se obvykle používá v konstrukcích, R = 150 kgf/cmXNUMX)

M = WR=133×150=20 615 kg*cm = 206 kg*m

Vezmeme-li v úvahu délku rozpětí 3 m, rozložené zatížení na lineární metr nosníku

Vezmeme-li rozteč nosníků 1 m, pak je maximální rozložené zatížení na metr čtvereční, jak již bylo spočítáno výše, maximálně 312 kg, což je téměř dvakrát více, než je přípustné. Proto tento úsek sklonu a/nebo krokve není vhodný.

Provádíme opakovanou kontrolu, volíme rozteč krokví 600 mm. V tomto případě bude maximální přípustné zatížení na lineární metr krokví

To je mnohem blíže požadovanému zatížení.

Je však racionálnější nesnižovat sklon krokví sedlové střechy, ale zvětšovat průřez nosníku.

Pokud vezmeme další část v pořadí z výše navržené tabulky (8×13 cm), dostaneme

Š = bh2/6 = 225 cmXNUMX

M = WR=225×150=33 800 kg*cm = 338 kg*m

Zmenšením rozteče krokví na 0,9 m získáme přípustné rozložené zatížení 300/0,9 = 33 kg/m, což je pro dané podmínky zcela dostačující.

Příklad výpočtu 2 (Petropavlovsk-Kamčatskij)

Za stejných výchozích podmínek – délka stěny 6 m, sklon tři metry, sklon 1 m – je zatížení střechy maximálně 592 kg bez zohlednění hmotnosti krokví. Z výše uvedeného příkladu výpočtu je zřejmé, že pro takové zatížení je nutné buď vážně zvětšit průřez nosníku, nebo zmenšit stoupání. Obě možnosti nejsou racionální, protože vzhledem k hmotnosti nosníků zvýší zatížení nosných konstrukcí budovy o 12. 25%, což je nežádoucí.

Materiál však můžete nahradit přijetím kovových krokví.

V tomto případě nebude opláštění pevné (jak je navrženo v příkladu sběru zátěže), ale řídké a také kovové. V souladu s tím se hmotnost konstrukce sníží minimálně o 15. 30 kg/mXNUMX a zvýší se nosnost.

Je obtížnější vypočítat nosnost I-nosníku nebo kanálu než nosníku s obdélníkovým průřezem, k tomu je nutné použít speciální vzorce.

Jako příklad je uveden formulář pro výpočet I-nosníku ve výpočtovém programu.

Použijeme výpočtové vzorce z příkladu 1, přičemž vypočtený moment odporu nahradíme již známým momentem pro ocelový nosník. Myslíme tím, že modul pružnosti oceli (jak v tlaku, tak v tahu) je 21 000 kgf/cmXNUMX.

Pro I-nosník č. 10

M = WR=39,7×21 000 =833 700 kg*cm = 8337 kg*m

Výsledná hodnota daleko převyšuje maximální zatížení střechy. V souladu s tím může být rozpětí bezpečně zvýšeno na 2 m – to nepovede ke zničení konstrukce.

Závěry

Při výpočtu sklonu krokví šikmé střechy nebo složitější konstrukce musíte mít na paměti:

• Je lepší provádět výpočty „s rezervou“, protože zvýšení zatížení nosných konstrukcí je stále lepší než kolaps střechy v důsledku nedostatečné pevnosti systému krokví;
• Při použití těžkých střešních materiálů (keramické dlaždice, cementově-pískové dlaždice) je lepší okamžitě vzít další krokve v poznámce nebo snížit velikost kroku na předchozí hodnotu. V každém případě je nutné zkontrolovat správnost výběru pomocí odhadu;
• Při odběru izolace pod vlnitý plech nebo pod kovovou tašku je třeba pamatovat na potřebu nejen tepelné izolace, ale také ochrany před hlukem – jinak může zvuk deště nebo krupobití na střeše zrušit veškerý komfort bydlení. Mírné zvýšení zatížení systému krokví je v tomto případě oprávněné.