Ein Walmdach kann ein- und zweistufig sein und vier oder mehr Neigungen haben. Für die korrekte Auswahl der Abschnitte seiner Elemente ist es erforderlich, eine Skizze und eine korrekte Berechnung durchzuführen, die sich auf mehrere Formeln beschränkt. In dem Artikel werden wir über die Struktur des Walmdachs und die Methode zur Berechnung seines Sparrensystems sprechen.
Ein Walmdach ist eine der häufigsten Optionen für den Bau eines Hauses oder eines Pavillons. Es hat eine kreisförmige, quadratische oder rechteckige Grundrissform mit einem geringfügigen Unterschied in der Länge der Seiten. Dieser Entwurf ist eine gute Lösung für Häuser einer relativ kleinen Fläche oder zweistöckige Hütten mit einer kleinen Basis. Das Dach erhielt seinen Namen von der Pyramidenform des traditionellen orientalischen Zeltes, das aus einer Spitze und dreieckigen Hängen besteht..
Walmdachoptionen
Unter dem Namen „Walmdach“ werden mehrere Dachoptionen kombiniert, die strukturelle Unterschiede aufweisen.
Klassisches Walmdach
Ein einstöckiges vierstufiges Dach ist geometrisch eine vierseitige Pyramide. Ein zweistöckiges Dach ist eine komplexere Struktur: Der obere Teil ist eine Pyramide, der mittlere Teil ist ein Würfel oder Parallelogramm und der untere Teil ist eine Pyramidenstumpf. Es war, als wäre die Dachspitze von der Basis abgeschnitten und angehoben worden. Der Mittelteil wird manchmal in Form einer Glaslaterne hergestellt oder in der Farbe der Wände ausgeführt.
Zweistufiges Walmdach
Ein Walmdach kann nicht nur vier, sondern auch sechs und acht Hänge haben. Diese Form ähnelt eher einem Kegel als einer Pyramide und ist am häufigsten beim Bau von Dornen mit runder Basis. Das Schwierigste bei der Implementierung einer solchen Struktur ist die Verbindung der Sparren in der Mitte.
Sechsseitiges Dach
Dachsparren aus acht sanften Hängen
Die Sparrensysteme unterscheiden sich weniger ästhetisch als strukturell:
- hängend;
- geschichtet.
Das hängende Traversensystem ruht ausschließlich an den Wänden des Hauses, das geschichtete hat eine Stütze in der Mitte des Gebäudes und ruht auf einer tragenden Wand oder auf einem speziell im Haus errichteten Pfosten.
a – die Struktur der hängenden Sparren; b – den Bau von Schichtsparren; 1 – Sparren; 2 – Querlatte; 3 – festziehen; 4 – Gestell; 5 – Klammer; 6 – laufen; 7 – Lügen
Die Wahl des Designs hängt von der Größe der Spannweite (8 m – ein hängendes System ist geeignet, 12 m – ein Schichtsystem ist erforderlich) und der maximalen Länge des Holzes für den Bau ab (beim Verbinden eines Sparrenbeins in der Länge ist eine vertikale Stütze erforderlich)..
In der Praxis wird häufig das Schichtsystem verwendet, da es zuverlässiger und wartbarer ist. Wenn das Haus keine geeignete tragende Wand oder Säule zur Unterstützung hat, kann der Sockel aus einer Stange durch Abrichten auf Mauerlat-Ebene erstellt werden.
Grundlegende Diagramme und Elemente des Sparrensystems
Wie wir geschrieben haben, ist das Walmdach geometrisch eine Pyramide, daher werden alle Berechnungen auf der Grundlage der Regeln durchgeführt, die für die Pyramiden und Dreiecke gelten, aus denen es besteht.
Geometrisches Bild eines Walmdachs
Hauptelemente
Um in Zukunft nicht mit den Begriffen verwechselt zu werden, werden wir die in der folgenden Abbildung schematisch dargestellten Hauptelemente des Sparrensystems des Walmdachs benennen und sie in Form einer Pyramide mit dem geometrischen Bild des Walmdachs verknüpfen.
Hängende Sparrenstruktur
- Mauerlat.Dachboden und Unterstützung, insbesondere bei hängenden Sparren. Es befindet sich rund um das Gebäude (ABCD), ruht an den Wänden oder ist außen montiert. Für das Mauerlat-Gerät wird eine große Querschnittsleiste verwendet.
- Schräge Sparren.Dachecken, die an einem zentralen Punkt zusammenlaufen, um eine Pyramide zu bilden. Auf dem Pyramidendiagramm (ohne Überhänge): AK = DK = CK = BK = Lн. Längste Sparrenbeine im Bau.
- Firstknoten (K).Der schwierigste Knoten im Design eines Tischlers. Wenn die Basis des Hauses nicht quadratisch ist, aber der Kamm eine Kante bildet, verwandelt sich das Walmdach in seine „Schwester“ – das Valddach. In einer Struktur mit geschichteten Sparren ist der Abschnitt KF (H) der zentrale Träger.
- Mittelsparren.Sie laufen in einem Firstknoten mit Nippelsparren zusammen. Sie sind die Höhe jedes Abhangs, der ein gleichschenkliges Dreieck ist. Auf dem Pyramidendiagramm (ohne Überhänge) – ein Segment KE, Länge Lц.
- Narodniks.Dies sind verkürzte Sparren, die in beiden Richtungen parallel zum zentralen verlaufen.
Betrachten Sie nun Konstruktionen mit geschichteten Sparren.
Rig-freie Konstruktion mit geschichteten Sparren
Zusammen mit den bereits bezeichneten Elementen: den schrägen (1) und zentralen (2) Sparren sowie dem Grat (3) erscheinen neue Elemente. Die zentrale Stütze (Zahnstange) oder der Spindelstock (4), die von den Zügen (5) getragen wird und die Mauerlat diagonal verbindet. Dies ist eine Ausführungsform eines Gestells, das nicht auf dem Mauerwerk, sondern auf einem Element des Sparrensystems ruht.
Verstärkte Sparren mit Querstangen
In Abwesenheit von Mittelsparren und zur Verstärkung des Firstknotens mit dem Spindelstock (2) wird er durch die Querstangen (3) ergänzt, die die entgegengesetzt angeordneten Schrägsparren (1) paarweise verbinden (siehe Abbildung oben)..
Verstärkungselemente
Für eine größere Festigkeit und Steifigkeit der Struktur, insbesondere in einem Klima, das starken Winden ausgesetzt ist, oder mit einer großen Gebäudefläche und daher einer großen Länge von Sparrenbeinen, werden die Hauptstrukturelemente durch Verstärkungselemente ergänzt.
Option zur Verstärkung der Sparrenstruktur
Entlang der Gebäudeachse wird eine zusätzliche Stange in die gegenüberliegenden Balken der Mauerlat (1) geschnitten – ein Bett (2). Die Grundlage der Konstruktion besteht nach wie vor aus zentralen (4), verkürzten (Sparren) (5) und schrägen (3) Sparren. Schräge Sparren verstärken die am Boden verankerten Schädelstangen (6). Diese Verstärkung gilt sowohl für die schrägen Beine als auch für die Frauen, die sich darauf stützen. Die Spurstangen (7) halten die gegenüberliegenden Sparren zusammen und dienen als Basis für die Installation der Streben (8). Sie werden auf der Mauerlat und auf dem Bett befestigt und ruhen darauf.
Bei besonders großen Sparrenbeinen werden Streben verwendet – Stützen, die nicht vertikal, sondern in einem Winkel von 45-60 ° angeordnet sind. In der Praxis werden Streben mit einer Wandlänge von mehr als 9 m (für einen Giebel oder einen Vierhang) platziert..
Das System der Verstärkung der Hauptelemente trägt auch zur Einsparung von Holz bei. Der Querschnitt der Hauptelemente in einer solchen Struktur kann als verringert angesehen werden. Eine andere Möglichkeit zum Sparen ist die Bildung von Überhängen durch wachsende Sparren, die in einer Mauerlat enden, Stutfohlen oder Brettern eines kleineren Abschnitts.
Überhänge mit Stutfohlen
Berechnung des Sparrensystems des Walmdachs
Die folgenden Anfangsdaten werden als Grundlage für die Berechnung verwendet:
- die Länge des Hauses;
- Breite des Hauses
- Firsthöhe.
Betrachten Sie die Reihenfolge und Formeln der Berechnungen anhand eines bedingten Beispiels anhand des geometrischen Bildes eines Walmdachs (siehe oben):
- Hauslänge: AB = DC = 9 m;
- Hausbreite: AD = BC = 8 m;
- die Höhe des Firsts in der geometrischen Mitte des Daches: KF = 2 m.
Berechnung der Länge der Sparrenelemente
1. Länge der Balken mauerlata.
- AB + DC + AD + BC = 9 + 8 + 9 + 8 = 34 m
2. Mittelsparren(ohne Überhänge). Sie sind die Hypotenuse eines rechtwinkligen Dreiecks, bei dem ein Bein die Höhe des Kamms und das andere die halbe Breite (8/2 = 4 m) oder Länge (9/2 = 4,5 m) des Hauses beträgt.
Wir erinnern uns an den Satz von Pythagoras:
3. Schräge Sparren(ohne Überhänge). Sie sind die Hypotenuse eines rechtwinkligen Dreiecks, bei dem ein Bein die halbe Breite oder Länge des Hauses hat und das andere der entsprechende Mittelsparren ist. Bei einem Dach mit einem First in der geometrischen Mitte des Daches sind die Längen der Schrägsparren gleich.
4. Narodniks.Die verkürzten Sparren befinden sich parallel zum zentralen Sparren, wobei die Steigung von der Länge der Sparren abhängt. Betrachten Sie eine Tabelle, die unter Berücksichtigung der Wetterbedingungen für die Region Moskau erstellt wurde.
Tabelle 1. Die Daten entsprechen den atmosphärischen Belastungen in der Region Moskau
Sparren Schritt, cm Sparrenlänge, m 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 215 100 x 150 100 x 175 100×200 100×200 100 x 250 100 x 250 – – 175 75 x 150 75×200 75×200 100×200 100×200 100×200 100 x 250 140 75 x 125 75 x 125 75×200 75×200 75×200 100×200 100×200 110 75 x 150 75 x 150 75 x 175 75 x 175 75×200 75×200 100×200 90 50×150 50×175 50×200 75 x 175 75 x 175 75×200 75×200 60 40×150 40 x 175 50×150 50×150 50×175 50×200 50×200 Unsere Mittelsparren sind 4,472 m und 4,924 m lang. Die Sparren sind kürzer, sodass Sie sich die Säule ansehen können – 3,5 m.
Um die Länge der Perlen zu berechnen, erinnern wir uns an die Schule und verwenden die Eigenschaften solcher Dreiecke.
Wenn in der Figur AB der zentrale Sparren ist, dann ist MN der Sparren, AC ist die halbe Länge der Wand (4,0 bzw. 4,5 m), AM ist der Schritt in Abhängigkeit von der Anzahl der Sparren. MC für jeden Ehepartner wird separat berechnet.
- MN = (AB MC) / AC
Wir werden die Optionen für die Auswahl des wirtschaftlichsten Standorts der verkürzten Sparren berechnen, deren Ergebnisse in einer Tabelle zusammengefasst werden.
Tabelle 2. Berechnung von Schnittholz für Frauen
Schritt der Frauen, cm Stangenabschnitt, mm Langseitenmischlinge: AC = 4,5 m, AB = 4,472 m Kurze Seitenmischlinge: AC = 4,0 m, AB = 4,9242 m Nummer in halber Steigung AM, m Länge in halber Neigung, m Holzvolumen für zwei Hänge, m3 Nummer in halber Steigung AM, m Länge in halber Neigung, m Holzvolumen für zwei Hänge, m3 215 100 x 175 1 2.25 2,356 0,165 1 2.0 2.461 0,172 175 75×200 2 1.5 2,981 + 1,491 0,268 1 2.0 2.461 0,148 140 75 x 175 2 1.5 2,981 + 1,491 0,235 2 1,333 3,282 + 1,641 0,258 110 75 x 150 3 1.125 3,354 + 2,236 + 1,118 0,302 3 1.0 3,693 + 2,462 + 1,231 0,332 90 50×175 4 0,9 3,578 + 2,683 + 1,789 + 0,894 0,313 3 1.0 3,693 + 2,462 + 1,231 0,259 60 40 x 175 6 0,643 3,834 + 3,195 + 2,556 + 1,917 + 1,278 + 0,639 0,376 6 0,571 4,218 + 3,515 + 2,812 + 2,109 + 1,406 + 0,703 0,413 Offensichtlich sind die kostengünstigeren Optionen für unser Beispiel Optionen mit langen Schritten. Es sollten jedoch auch die Anforderungen an die Befestigung des Dachmaterials und die Kosten für die Drehung berücksichtigt werden. Unter diesem Gesichtspunkt wird die Antwort nicht so offensichtlich sein..
Berechnung der Dachfläche unter Berücksichtigung von Überhängen
Da die vorherige Berechnung ohne Berücksichtigung des Traufüberhangs durchgeführt wurde, der in unserem Beispiel mit Stutfohlen durchgeführt wird, betrachten wir diesen Teil des Daches erneut als einfache geometrische Figur.
Traufüberhang
Nehmen wir die Länge des Überhangs (DC) gleich 0,5 m. Um die Fläche des Gefälles zu bestimmen, verwenden wir erneut das Wissen über die Eigenschaften solcher Dreiecke:
- EF / BC = AG / AD
BC – 8 und 9 m für kurze bzw. lange Wände.
AD – 4,924 und 4,472 m für kurze bzw. lange Wände.
AG – 4,924 + 0,5 = 5,424 m und 4,472 + 0,5 = 4,972 m für kurze bzw. lange Wände.
- EF = (AG · BC) / AD
- EF = (5,424 x 8) / 4,924 = 8,812 m – für die kurze Seite
- EF = (4,972 * 9) / 4,472 = 10,006 m – für die lange Seite
Die Fläche der Steigung wird nach folgender Formel berechnet:
- S = (EF · AG) / 2
- S = (8,812 · 5,424) / 2 = 23,9 m2 – Für die kurze Seite
- S = (10,006 * 4,972) / 2 = 24,88 m2 – Für die lange Seite
Gesamtfläche des Dachmaterials:
- 2 (23,9 + 24,88) = 97,56 m2.
Rat! Berücksichtigen Sie bei der Berechnung des Materials den Schnitt, insbesondere wenn es sich um Blechmaterial wie Schiefer oder Wellpappe handelt.
Beachtung! Der Artikel berücksichtigt nur die Berechnung der Hauptelemente des Sparrensystems, die bei der Erstellung eines vorläufigen Budgets für den Bau hilfreich sein können.
Kannst du bitte mehr Informationen bereitstellen, wie man Walmdächer selbst erstellen kann? Welche Zeichnungen und Berechnungen werden für das Sparrensystem benötigt?