Satteldachsparrensystem: Berechnung von Sparren für verschiedene Beschichtungen

Das Schrägdach hat ein System von schiefen Ebenen (Steigungen). Das Design des Sparrensystems wird unter Berücksichtigung des Vorhandenseins von Stützen, der Art der Abdeckung, der Größe und Form des abzudeckenden Gebäudes ausgewählt und berechnet. Eine spezielle Berechnung hilft Ihnen bei der Auswahl der erforderlichen Größe des Sparrenbeins und stellt die Festigkeit des Daches sicher.

Arten von Satteldachbindersystemen

Das Sparrensystemschema wird basierend auf den Bedingungen für die Anzahl der Stützen und den Abstand zwischen ihnen ausgewählt.

Schrägsparren werden an den tragenden Außenwänden von Gebäuden und an zusätzlichen Innenstützen abgestützt, wenn der Abstand zwischen den Hauptstützen 4,5 m überschreitet. Das Sparrenbein ruht von unten auf einem Stützbalken (Mauerlat), der das Gewicht vom Dach auf die Gebäudewand überträgt. Das obere Ende ist mit dem Firstträger und dem anderen Sparrenbein verbunden.

1, 2 – hängendes Sparrensystem. 3, 4-lagiges Sparrensystem. a – Sparren, b – Anziehen, c – Querstange, d – Pfette, e – Mauerlat, Klammer, Zahnstange.

Die hängende Ansicht der Traversensysteme wird an oder über den unteren Stützknoten festgezogen und impliziert keine Zwischenstützen. Der Abstand zwischen den äußeren Lagerstützen sollte 6,5 m nicht überschreiten. Diese Version der Fachwerkstruktur kann als dreieckige Fachwerke klassifiziert werden. Der planmäßige Abstand zwischen ihnen beträgt 1,3-1,8 m.

Beschichtungszusammensetzung

Dach

Eternitendächer sind flache oder gewellte Asbestzementplatten. Dies ist eine billige Art von Dach, die recht einfach zu installieren ist. Kürzlich haben Studien gezeigt, dass es schädliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit hat..

Schieferdächer umfassen auch Schieferdächer. Sie bestehen aus natürlichem Material der Schichtstruktur von Schiefer. Euroslate, Ondulin sind Nachkommen von gewöhnlichem Schiefer. Sie bestehen aus gepresster Glasfaser oder mit Bitumen imprägnierter Zellulose.

Metallverkleidungen werden häufig beim Bau von Wohngebäuden verwendet. Es schützt das Haus zuverlässig vor Witterungseinflüssen, hat ein geringes Gewicht und ist nicht zeitaufwendig zu installieren. Diese Art der Überdachung umfasst Wellpappe, verzinkten Stahl, Aluzink.

Rollen gehören zu weichen Dachtypen. Sie sind wasserdicht, beständig gegen Umwelteinflüsse und einfach zu installieren. Dazu gehören die folgenden Typen:

• Dachpappe (Rubemast, Glasmatte, Euroruberoid, Dachpappe usw.);
• Bitumen-Polymer (glasisoliert, Glaskeramik, Linokrom usw.);
• Membrandächer (PVC, thermoplastische Membranen, synthetische Kautschukfolien usw.).

Waren früher Ziegeldächer nur Keramik, so gibt es heute: Zementsand-, Bitumen- und Metallziegel..

Holzdächer werden aufgrund der Schwierigkeit des Geräts selten verwendet. Sie sind Schindel, Pfannkuchen, Schindel, Pflugschar, Planke.

Lichtdurchlässige Dächer bestehen aus Polymermaterialien und Glas. Dazu gehören zelluläres Polycarbonat, gewelltes Polyvinylchlorid, Triplex, Polyester usw..

Drehen

Dachterrasse oder Ummantelung ist die Basis für das Dach. Es besteht aus Brettern oder Blöcken. Bei der Installation eines Metall-, Holz- oder Ziegeldaches wird die Drehstange mit einem Querschnitt versehen:

• 50×50 mm mit einem Abstand zwischen den Sparren – 1,0-1,1 m;
• 50 x 60 (h) mm mit einer Sparrensteigung – 1,2–1,3 m;
• 60×60 mm mit einer Stufe von 1,4–1,5 m.

Für andere Typen können Sie 2,5 cm dicke Bretter verwenden. Unter dem Rolldach ist ein doppelter Dielendeck angeordnet. Die Arbeitsbodenschicht wird senkrecht zur Richtung der Sparren mit Öffnungen verlegt. Die obere wird in einem Winkel von 45 ° zur darunter liegenden Schicht verlegt. Die Breite der Bretter dafür beträgt nicht mehr als 8 cm, und die Dicke beträgt 2 cm.

Sparren

Holzsparren werden aus Schnittholz (Holz, Brett am Rand) auf einen Rand gesägt. Für geschichtete Sparren ist ein runder Abschnitt des Baumstamms besser geeignet. Ihr Durchmesser beträgt 12–20 cm. Die Vorteile der Verwendung eines Baumstamms gegenüber einem Brett oder Holz sind folgende:

• Holz sparen (um den gleichen Belastungen für einen kreisförmigen Querschnitt standzuhalten, ist ein kleinerer Durchmesser des Ausgangsmaterials erforderlich);
• höhere Feuerwiderstandsgrenze;
• geringerer Verbrauch von Metallbefestigungen;
• höhere Indikatoren für Steifigkeit und Haltbarkeit.

Berechnung des geschichteten Sparrenbeins

Zwischen den Sparrenbeinen ist eine Stufe von 1,0 bis 1,5 m zulässig. Ihr Querschnitt wird durch Berechnung anhand der Festigkeit sowie der Steifigkeit der Struktur bestimmt. Dazu wird die berechnete konstante Belastung des Sparrens ermittelt, die die Berechnung der konstanten Belastung pro Laufmeter Dach und Schneelast umfasst.

Diagramm der Lastverteilung entlang des Sparrenschenkels:? – der Neigungswinkel des Daches, q – konstante Gesamtlasten, qⁿ – normale Last

Die Anfangsdaten für die Berechnung werden akzeptiert:

• Schritt der Installation der Sparrenbeine;
• Dachneigung;
• Dachbreite und -höhe.

Die Wahl der Parameter sowie die Auswahl der meisten Koeffizienten hängt vom Material der Dacheindeckung und der detaillierten Zusammensetzung des Dachkuchens ab.

Für geneigte Dächer werden Dauerlasten nach folgender Formel berechnet:

Das Sparrenbein wird auch für die Steifheit (Durchbiegung) berechnet. Die normative Last wird hier verwendet:

• ? – der Neigungswinkel des Daches;
• n, n_c – Sicherheitsfaktoren für Schneelasten – 1,4, Dachlasten – 1,1;
• g – Gewicht 1 m² , was das Sparrenbein wahrnimmt (Dach, Drehen, Sparren);
• S.₀ – Standardschneelast;
• a – die Stufe der Sparrenbeine (entlang der Achse).

• S._G – Schneegewicht pro 1 m², das hängt von der Klimaregion ab;
• von_e – Der Schneeverwehungskoeffizient aufgrund des Einflusses von Wind und anderen atmosphärischen Einflüssen hängt von der Betriebsart des Daches ab.
• c_t – Wärmekoeffizient.

Koeffizienten mit_e und C_t akzeptiert gemäß den Anforderungen von SP 20.13330.2011 Abschnitt 10 „Schneelasten“ gemäß 10.5 und 10.6. Für ein Privathaus mit Schrägdach mit einer Dachneigung von über 20 ° gelten die Koeffizienten mit_e und mit_t sind gleich eins, daher die Schneedeckenformel:

µ ist ein Koeffizient, der vom Neigungswinkel des Daches abhängt und gemäß Anhang „D“ SP 20.13330.2011 bestimmt wird:

• für Dächer mit einem Neigungswinkel von weniger als 30 ° µ = 1;
• für Dächer mit einem Neigungswinkel über 60 ° µ = 0;
• in anderen Fällen für einen Neigungswinkel von 30 °<?<60 ° µ = 0,033 x (60 ° -?).

Das Gewicht der Schneedecke nach Regionen kann in SP 20.13330.2011 „Lasten und Stöße“ angegeben werden, wobei die Nummer der Region auch gemäß der Karte in Anhang G bestimmt wird.

Schneedeckengewicht S._G

Kreis	ich	II	III	IV	V.
S.G kg / m2	80	120	180	240	320

Da das Sparrenbein durch die Einwirkung von Lasten auf es gebogen wird, wird es als Biegeelement nach folgender Formel auf Festigkeit geprüft:

M. < m_undR._undW._nt

• M – Biegemoment;
• R._und – berechnete Biegefestigkeit von Holz;
• m_und – Koeffizient, der die Arbeitsbedingungen widerspiegelt;
• W._nt – Moment des Widerstands eines bestimmten Abschnitts;
• R._und = 130 kg / cm² – für Kiefer und Fichte;
• m_und gleich 1,0 – für Abschnitte bis zu 15 cm Höhe und 1,15 – für Abschnitte bis zu 15 cm Höhe.

Das Widerstandsmoment und das Trägheitsmoment für das Sparrenmaterial werden individuell berechnet. Basierend auf den erhaltenen Daten wird die erforderliche Größe der Strukturelemente der Sparren ausgewählt.

Die vorgeschlagene Berechnung ist ungefähr und erfordert eine Addition in Form der maximal zulässigen Länge der Stützelemente, der Platzierung von Abstandshaltern oder Halteträgern und Zahnstangen.

Beispiel Nr. 1

Betrachten Sie ein Keramikziegeldach auf einem Satteldach in der Region Moskau (III. Klimaregion)..

Neigungswinkel 27 °; cos? = 0,89; die Steigung der Sparren entlang der Achse beträgt 1,3 m; Die geschätzte Spannweite der Sparren beträgt 4,4 m. Die Drehung erfolgt von einer Stange von 50 x 60 mm.

Dachgewicht für 1 m²::

• Dachgewicht – 45 kg;
• Kiste – 0,05 x 0,06 x 100 x 550/25 = 7 kg;
• Sparrengewicht – 10 kg.

Gesamt: g_n = 62 kg / m²

Geschätzte Belastung pro Laufmeter:

• q = (1,1 · 62 · 0,89 + 1,4 · 126 · 0,89²) x 1,3 = 260 kg / m.

Normale Belastung pro laufendem Meter:

• q_n = (62 x 0,89 + 126 x 0,89²) x 1,3 = 201 kg / m
• M = 0,125 x q x l² = 0,125 x 2,60 x 440² = 62 920 kg · cm

Moment des Widerstands:

Trägheitsmoment (I), das unter der Bedingung einer möglichen Durchbiegung erforderlich ist f = 1/150 l; E = 100.000 kg / cm²;; qн = 201 kg.

Anhand speziell entwickelter Tabellen können Sie den Stammdurchmesser für die Sparren bestimmen.

Holzdurchmesser (cm) in Abhängigkeit von W und J (für Holzstämme, die um eine Kante gekürzt wurden).

Legende	13	vierzehn	fünfzehn	Sechszehn	17	18	neunzehn
J.	1359	1828	2409	3118	3974	4995	6201
W.	211	263	324	393	471	559	658

Nach der folgenden Tabelle bestimmen wir den Durchmesser des Holzes – 18 cm.

Beispiel Nr. 2

Nehmen wir alle Daten aus dem vorherigen Beispiel, aber für ein Ondulindach. Es ist notwendig, den Querschnitt des Sparrenbeins von der Stange zu berechnen.

Neigungswinkel 27 °; cos? = 0,89; die Steigung der Sparren entlang der Achse beträgt 1,3 m; Die geschätzte Spannweite der Sparren beträgt 4,4 m. Die Drehung erfolgt von einer Stange von 50 x 60 mm.

Dachgewicht für 1 m²::

• Dachgewicht von Ondulin – 3,4 kg;
• Kiste – 0,05 x 0,06 x 100 x 550/25 = 7 kg;
• Sparrengewicht – 10 kg.

Gesamt: gн = 20,4 kg / m²

Geschätzte Belastung pro Laufmeter:

• q = (1,1 · 20,4 · 0,89 + 1,4 · 126 · 0,89²) x 1,3 = 207,6 kg / m.

Normale Belastung pro laufendem Meter:

• qн = (20,4 x 0,89 + 126 x 0,89²) x 1,3 = 153,3 kg / m
• M = 0,125 x q x l² = 0,125 x 2,08 x 440² = 50 336 kg · cm

Moment des Widerstands:

Trägheitsmoment (I), das unter der Bedingung einer möglichen Durchbiegung erforderlich ist f = 1/150 l; E = 100.000 kg / cm²;; qн = 153,3 kg.

Wir akzeptieren 15cm hohes Holz. Für einen Stab mit einer Höhe von mehr als 14 cm Ri = 150 kg / cm². Deshalb:

Gemäß der Tabelle bestimmen wir die Größe des Holzabschnitts für die Sparren.

Breite (b) und Höhe (h) des Holzes in Abhängigkeit von W und J..

b	Legende	h
8	neun	zehn	elf	12	13	vierzehn
vierzehn	J.	1829	2058	2287	2515	2744	2973	3201
W.	261	294	327	359	392	425	457
fünfzehn	J.	2250	2531	2812	3094	3375	3656	3937
W.	300	337	375	412	450	487	525

Wir akzeptieren ein Holz mit einem Querschnitt von 10×15 cm für das Sparrenbein.

Die angegebenen Formeln können zur Berechnung anderer Dacheindeckungen verwendet werden. In diesem Fall wird die Belastung des Sparrenbeins anhand der ausgewählten Option berechnet. Formeln können sich ändern:

• Sparrenlänge;
• Sparrenstufe;
• Dachneigungswinkel;
• Schneelast, die je nach Baugebiet ausgewählt wird;
• Kistengewicht.

Die Verbindung der Sparrenbeine zwischen sich und dem Lauf muss zuverlässig sein. Dies stellt sicher, dass kein zerstörerischer Druck auf die Wände des Gebäudes ausgeübt wird. Holzkonstruktionen müssen von Zeit zu Zeit inspiziert werden. Daher beträgt beim Bau von geschichteten Sparren der Abstand zwischen der Markierung der Oberseite des Dachbodens und der unteren Markierung der Mauerlat mindestens 400 mm.

Satteldächer haben im privaten Wohnungsbau noch Tradition. Die richtige Dachkonstruktion ist ein solides, langlebiges und schönes Zuhause.

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