Kuidas arvutada katusesõrestike süsteemi

Viilkatusesüsteem on eraarendajate seas kõige populaarsem. Kaldpind tagab vee tõhusa ärajuhtimise ja sellele ei jää mustus ega praht. Sellel disainil on aga üsna keeruline struktuur. Selle stabiilsuse, tugevuse ja vastupidavuse peamine tingimus on sarikate süsteemi õige arvutamine. See on protseduur, mille jaoks peab teil olema palju erinevaid andmeid tootmismaterjali omaduste, katuse kuju ja kliimatingimuste kohta. Sarikaid saate ise arvutada. Selleks pole vaja projekteerimisettevõttega ühendust võtta, kuid peate kulutama palju aega. Vead ühes või teises suunas on täis katastroofilisi tagajärgi hoonele ja ohtu selle elanike tervisele.

Sarikasüsteemi koormuste klassifikatsioon

Lihtsaim viilraam koosneb järgmistest osadest:

• sarikad - on peamine element, millele on paigaldatud isolatsioon, hüdroisolatsioon ja ümbris;
• Mauerlat - võimas tala, mis asetatakse välisseintele sarikate toeks;
• mantlid - liistud, millele paigaldatakse katusekate;
• purlin - tala, mis tagab kandvate fragmentide pikisuunalise stabiilsuse;
• lamamine - võtab osa koormusest mauerlati nagidelt;
• seista - vertikaalsed toed, mis jaotavad sarikate survet põranda ja mauerlati vahel;
• tugi - mõeldud sarikate jala toetamiseks ja selle longuse vältimiseks vertikaalse surve all.

Sarikate õigeks arvutamiseks peate tutvuma mis tahes katust mõjutavate koormuse komponentidega.

Sõrestiku struktuure mõjutavate välistegurite klassifikatsioon:

• Põhiline. Need jagunevad püsivateks ja pikaajalisteks. Konstandid hõlmavad raami enda kaalu, isolatsiooni, hüdroisolatsiooni, membraankilet ja kinnitusvahendeid. Pikaajaline - lume kaal, mis lamab pindadel kauem kui üks tund. Samuti kogevad nõlvad intensiivse vihmasaju ajal stressi, mis tuleneb sealt alla voolavast veest.
• Lisaks. See tähendab märkimisväärse jäämahu, tugevate tuuleiilide ja käsitööliste raskuse mõju paigaldus- ja remonditööde ajal struktuurile.
• Vääramatu jõud. Arvesse võetakse lühiajalisi äärmuslikke tegureid. Nende hulka kuuluvad plahvatus, orkaan, maavärin või maalihe või tulekahju.

Viilkatuse sarikasüsteemi arvutamiseks võetakse väärtused, mis on võimalikult lähedased piirväärtustele. Saadud andmete võrdluse põhjal arvutatakse sarikate ristlõige, arvutatakse sarikate samm ning määratakse katuse kõrgus ja kalle.

Katusele mõjuvad koormused ja nende arvutamise valemid

Katusekoormuste kogumine on protsess, mille käigus on probleemi tingimuste saamiseks vaja mitmeid lähteandmeid. Need arvutatakse eksperimentaalselt või võetakse statistikast.

Aluseks võetakse järgmist tüüpi koormused:

• Lumised omad. Saadud kaardirakendustest. Info tabelitesse sisestatakse pikaajaliste vaatluste keskmiste tulemuste põhjal. Kuni 25º kaldega katuste puhul on I–VIII kategooria lumealade puhul koormus vahemikus 80–560 kg/m² sammuga 80. Kallaku kalde 30–55º korral on vähendustegur 0,5 -0,7 võetakse kasutusele.
• Tuul. Need andmed saadakse ka statistilise teabega täidetud viitetabelitest. Arvutamine toimub kgf/m² kliimavööndite ja maastikutüüpide jaoks. Koormus on 17-85 kgf/m² maastikutüüpidele I-VIII. Tulemust mõjutab ka hoone kõrgus. Mida rohkem see maapinnast kõrgemale tõuseb, seda suurem on koefitsient, mis on 5-15 m majade puhul 0,75-1,25.
• Katuse kaal on üheks määravaks teguriks ja see määratakse ühe ruutmeetri katte massis, võttes arvesse tehnoloogilisi vooderdusi ja õmblusi. Materjali erikaal ja rõhk on väljendatud kg/m²: pehmed plaadid - 12, laineplaadid - 5, keraamilised plaadid - 50, kiltkivi - 13, bituumen - 6, kiltkivi - 45, plaadid - 6. Kogukaal määratakse, korrutades erikaalu kogupindala kohta.
• Kareda põrandakatte ja mantli kaal. Katuse alus ei mõjuta eriti karkassi tugevust ja on tehtud võimalikult kergeks, et vähendada materjalikulu ja raami kaalu. Treipingi kaal on keskmiselt 15-25 kg/m². See indikaator määratakse katuse nurga ja konstruktsiooni tüübi järgi. Võre mustri puhul on see minimaalne, tugeva aluse puhul aga maksimaalne.
• Isolatsiooni kaal. Tänapäeval levinumad vaht- ja polüuretaanvaht on nii kerged, et neid võetakse arvesse keerukate konstruktsioonide kavandamisel kasutamiseks rasketes tingimustes, kus sõna otseses mõttes on iga kilogramm oluline.Isolatsioon kaalub keskmiselt 10-20 kg/m². Kõige raskem, aga ka tõhusam on basaltvill.
• Sarikasüsteemi kaal. Puidule ei ole alternatiivi, seega kasutatakse karkassi kokkupanemisel kerget ja vastupidavat männi- ja kuusepuitu. Väärtuslike puiduliikide kasutamine on õigustatud ainult niiskes kliimas, eriti riigi rannikualadel. Sõltuvalt valitud materjalist arvutatakse sarikasüsteemi kaal vastavalt standardile 10-20 kg/m².
• Remonti teostavate töötajate kaal. Arvestades katusekatte paigaldamise või remondi spetsiifikat, ei tohi ühelt kaldelt korraga katusel olla rohkem kui neli inimest. Sel juhul avaldatakse survet mitte ainult kogu pinnale, vaid ka punktsuunas - igale tugiosale eraldi. Seetõttu peetakse ehitustööliste koormust maksimaalseks ja see on sõltuvalt remondimehe ehitusest vahemikus 80-120 kg/m².
• Materjali kandevõime sõltub sellistest teguritest nagu puidu liik ja liik, selle ristlõige (puidu kõrgus ja laius), kuivamisaste ja spetsiaalsete vedelikega töötlemine.

Materjalivajaduse arvutamiseks ja sarikasüsteemi pädeva joonise koostamiseks peate leidma usaldusväärsed andmed, tegema need kokku ja seejärel ühendama need üheks valemiks. Samal ajal on projektis oluline iga nüanss - katuse kaldenurk, paigaldussagedus, sarikate pikkus ja paksus.

Sarika jala ristlõike arvutamine ja pingutamine

Katuseraami projekteerimisel võetakse arvesse maksimaalseid koormusi konstruktsiooni deformatsiooni alguse ja selle täieliku hävimise vahel. Katuseraami konfiguratsiooni õigeks arvutamiseks on suur tähtsus selle tüübil ja kaldeastmel. Igal juhul mõjub kattekihile korraga mitu jõudu.

SNIP-is saadaolevaid tabeleid tuleks kasutada järgmiste helisüsteemi parameetrite arvutamiseks:

1. Väike kaldenurk (kaldkatus). Kui see on alla 25º, mõjutavad sarikad rohkem paneelide, isolatsiooni ja raami enda raskusjõudu. Samal ajal kipub tuulekoormus katust tõstma ja selle mauerlatist lahti rebima. Lameda konstruktsiooni korral on lubatud mitte rohkem kui 0,05% longus ja sarikate pikkus peaks olema minimaalne. Vajaliku stabiilsuse saavutamine saavutatakse laienduse suuruse vähendamise ja lisakinnitusega maja seintele.
2. Keerulise kujuga järsk katus. Siin on surve sarikate painutamisele minimaalne, kuna need asuvad horisontaalsete konstruktsioonide suhtes nurga all. Kuid konstruktsioonile avaldab palju suuremat survet õhumassid, mis kipuvad selle ümber lükkama. Nn tuul on järskude nõlvadega katuste peamine vaenlane.

Sarikate pikkuse ja ristlõike arvutamiseks sõltuvalt vahemikust peate kasutama järgmisi tabeleid:

• Lumikatte paksus. Kliimamuutusi arvesse võttes peaksime keskenduma maksimaalsetele ajaloolistele näitajatele. Vajaliku teabe saate oma kohalikust hüdrometeoroloogiakeskusest või valitsusasutusest.
• Aasta keskmine temperatuur. Peate rohkem tähelepanu pöörama talveperioodile. Ei saa välistada tugevate vihmasadude ja külmade temperatuuride võimalust. Sellised nähtused põhjustavad jää teket ja suure lumekoguse kogunemist katusele. See põhjustabki kõige sagedamini sarikate hävimist.
• Tuule roos. Õhuvooludel on kattekihile tugev tõste- või vertikaaljõud.Arvestada tuleks ka tuule suunda, et anda katusele aerodünaamiliselt kõige optimaalsem konfiguratsioon ja asukoht kardinaalsete punktide suhtes.
• Puidu tugevus (läbipaindeaste). Enamasti kasutatakse kuuske ja mändi. Lehis ja seeder on tugevamad, kuid palju raskemad ja kallimad, mistõttu neid praktiliselt ei kasutata. Kuusk ja mänd 1. sort talub koormust 140 kg/cm², 2. sort - 130 kg/cm² ja 3. sort - 85 kg/cm². Sellest saate aru, et materjalide säästmine pole seda väärt.
• Ehitusmaterjalide kaal. Jutt käib latist, isolatsioonist, hüdroisolatsioonist ja membraanist. Kui ehitatakse pööning, siis arvestatakse lae ja seinte siseviimistluse kaaluga, mis on kinnitatud sarikate süsteemi.

Andmete võrdluse põhjal tehakse arvestused materjalivajaduse kohta ja koostatakse kalkulatsioon katuse ehitamiseks.

See dokument koosneb järgmistest punktidest:

• Mauerlat;
• katusefermid;
• mantlid;
• vastuvõre;
• pikali heitma;
• nagid;
• toed;
• tasanduskihid;
• jookseb;
• tugipostid;
• katuse üleulatuva karniisi sõlmed, viilupikendused;
• liides torude, korstnate ja ventilatsioonikanalitega;
• pööningu- või ventilatsiooniakende konstruktsioonid;
• kinnitusvahendid.

Hinnangus tuleb arvestada 10-15% reserviga vigade, raiete, transportimise, ladustamise ja tõstmise käigus tekkivate kadude jaoks.

Võttes arvesse piirkonna kliimakaarti

Isegi kõige usaldusväärsematel materjalidel on teatud ohutusvaru. Sarikatele mõjuvad erisuunalised jõud. Ühest küljest on see kogu konstruktsiooni kaal miinus tugiosade endi mass.Vertikaalsele survele lisanduvad lumemassid ja töömehed, kes saavad katte parandada ja katusele paigaldada erinevaid konstruktsioone nagu antenn, tuulelipp või lipuvarras. Siin tuleb viidata kliimakaartide sektsioonile, mis on seotud sademetega.

Teisest küljest ei tohiks alahinnata temperatuuri mõju kõikidele katuseelementidele. Nii tugev jahutamine kui ka kuumutamine põhjustavad nende deformatsiooni. See põhjustab kandekonstruktsioonide kõrvalekaldeid tehnoloogilistest telgedest, mis oluliselt nõrgestab nende kandevõimet. Probleemi lahendamise viis on sarikate paksuse suurendamine vastavalt tehnoloogilise kaardi temperatuuriosale.

Peaksite meeles pidama, et suurte katuste peamine oht on tuul. Infot õhumasside liikumise suuna ja kiiruse kohta leiab igast atlasest, kus on iga piirkonna kohta üksikasjalik kliimainfo.

Ehituskoodid

Vastavalt SNIP II-26-76 sätetele määratakse sarikate samm ja ristlõige arvutamise teel sõltuvalt olemasolevatest koormustest. Sarikate astme suurus ja kuju määratakse vastavalt dokumendis toodud tabelitele.

See koosneb järgmistest osadest:

1. Üldsätted.
2. Ehitusnormid ja -reeglid (projekti väljatöötamise ja elluviimisega seotud ametnike kohustused).
3. Ehituse GOST-id - projekteerimistööde teostamise reeglid, iga piirkonna ehitusomadused.
4. Tööde teostamise, üleandmise ja vastuvõtmise reeglid. Kõik punktid, mis tuleb täita.

Järgides õigustloovas aktis sätestatud nõudeid, saate koostada projekti, mis ei jää palju halvemaks kui professionaalide dokument.

Kaldsüsteemide arvutuste näited

Katuseraami tugevuse ja töökindluse aluseks on sarikate ristlõike ja kalde õige määramine. Arvesse tuleks võtta ka isolatsiooni konfiguratsiooni. Rull- ja plaatmaterjalide puhul vastab optimaalne kaugus nende laiusele. Kesk-Venemaa jaoks, kaldepikkusega 500 cm ja sarikate sammuga 60 cm, võetakse tala sektsiooniga 50 × 175 mm ja intervalli suurendamisega - 50 × 200 mm. Need soovitused on siiski suhtelised, peaksite kõik koefitsiendid eelnevalt välja selgitama ja neid praktikas rakendama.

Sarikasüsteemi parameetrid saate arvutada eelnevalt kogutud andmetega valemi abil:

1. Lumekoormus: S arvutatud = 199 kg/m² × 1,4 = 278,6 kg/m².
2. Tuulekoormus: Wcalc = 28,02 kg/m² × 1,4 = 39,23 kg/m².
3. Püsiv koormus: Gcalc = 53,11 kg/m² × 1,1 = 58,42 kg/m².

Jääb alles kehtestada katuse tugevuskoefitsiendid 35 kraadise nurga all 900 mm sarikate kaldega I sorti männist, 7 m kõrgusel katuseharjani koos lainelise plekiga katusekattematerjalina. Tulemuseks on sarikad, mille sektsioon on 125x200 mm.