Taksparrsystem: beräkning och scheman för ett höfttak

Höftak har många fördelar. De är vackra, pålitliga under alla väderbelastningar, den fyrsidiga designen gör att du effektivt kan isolera huset från taksidan. Raftsystemets anordning uppvisar viss komplexitet. Vi kommer att ta itu med dess scheman och beräkningar i den här artikeln..

Hofttak, ibland kallade holländska och danska, kännetecknas av god kvalitet, tillförlitlighet och spektakulär europeisk design. Raftbotten på sådana tak består av många grundläggande och förstärkande element som kräver skisser eller tredimensionella ritningar, exakta beräkningar och utförande.

Varianter av höfttak

Utöver den grundläggande klassiska designen, som består av två trapesformade sluttningar och två triangulära ändhöfter, inkluderar även höfttak:

1. Halv höft-gaveln.
2. Halv-höft fyra sluttning.
3. Tält.
4. Hip-pediment.

Halvhängande gaveltak

Halvhängande höfttak

Hippat tak

Hip-gaveltak

Varje typ har sitt eget raftsystemschema. Därefter överväger och beräknar vi det klassiska höfttaket.

Schema och huvudelement

För att beräkna raftsystemet måste du bekanta dig med dess grundläggande diagram, huvud- och hjälpelement..

De viktigaste elementen i raftsystemet

Huvudelementen är (se bilden nedan):

1. Mauerlat. Det är ett virke fixerat längs ytterväggens omkrets indraget från ytterkanten. Väggmonterad. Mauerlat distribuerar belastningen från taket på takbjälken, förbinder raftsystemet med husets väggar, är grunden för taket.
2. Skridsko. Övre tvärstång för fästning av takbalkens takbjälkar. Höjden på åsen är baserad på sluttningsvinkeln. Ger systemet styvhet och styrka.
3. Centrala takbjälkar i sluttningarna. Ändarna på kammen stöds på Mauerlat-sidorna. Det finns fyra sådana element i systemet. – 2 st. i varje sluttning.
4. Centrala takbjälkar i höfterna. Ändarna på åsen stöds på ändsidorna av Mauerlat. Det finns två sådana element i systemet. – 1 st. på varje höft.
5. Lutande ben (diagonala, vinklade takbjälkar). Anslut hörnen på Mauerlat med änden på åsen. Är en del av stödstrukturen. Det finns fyra av dem i raftsystemet.
6. Mellanliggande takbjälkar i sluttningarna. De är installerade parallellt med rampens centrala takbjälkar mellan dem med samma tonhöjd, lutade på Mauerlat-sidan och åsstången. Om längden på skridskan är obetydlig får den inte användas.
7. Förkortade takbjälkar. De är installerade parallellt med sluttningarna i sluttningarna och har variabel längd – ju närmare hörnet, desto kortare. Luta dig på Mauerlatens sida och på benen. Antalet element beror på installationssteget.
8. Förkortade höftbjälkar eller takbjälkar. De installeras parallellt med höftens takbjälkar och har variabel längd – ju närmare hörnet, desto kortare. De vilar på slutdelen av Mauerlat och de sneda benen. Antalet element beror på installationssteget.

Diagram och huvudelement i raftsystemet

Du kan läsa mer om att fästa takbjälkar till Mauerlat i vår artikel.

Delar av förstärkning av höft rafter systemet

Ovanstående element är grundläggande, grundläggande. Andra element är utformade för att stärka de viktigaste och används i kritiska byggnader, till exempel för bostadshus:

1. Vertikala stativer för att stödja åsstången. Luta dig på balkarna (se nedan), som ligger parallellt med husets ände eller en bädd, belägen längs byggnadens längdaxel (om det finns en huvudvägg under den).
2. Tvärskenor eller åtdragning. Lutningens ben på sluttningarna är bundna i par. Servera som stöd för stativ och diagonala stag (se nedan). De kan fungera som golvbalkar om de är inbyggda i Mauerlat eller installeras direkt i husets längsgående väggar. Om puffarna placeras närmare åsen, kommer de att utgöra grunden för vindtaket.
3. Diagonala hängslen (hängslen). De används för att öka systemets styvhet om spännens längd är mer än 4,5 m. Användningen av fjäderben gör att du kan minska spånarnas tvärsnitt, vilket de förstärker.
4. Sprengel. Beam installerat i hörnen på Mauerlat. Tjänar för montering av ett stativ som stöder och förstärker framfoten.
5. Vindstråle. Tjänar för att motstå deformation av rafterbenen i kraftiga vindar. Fäst på sluttningarna i sluttningarna från insidan, snett, på ena eller båda sidorna – beror på vindbelastningen i konstruktionsområdet.
6. Stoföl. Ett element i en mindre sektion än själva takbjälken. Förlänger raftets ben för att ordna takets överhäng i fallet när ett enda element inte fungerar på grund av begränsad timmer eller av ekonomiska skäl.

Armeringselement

Beräkning av raftsystemet

Beräkningen av systemet inkluderar valet av lutningsvinkeln för sluttningar och höfter och beräkningen av längderna på dess huvud- och hjälpelement.

Valet av lutningsvinkeln för längsgående och sluttande sluttningar

Valet av lutningens och höftens vinkel varierar mellan 25-45 ° och beror på önskan att ha en vind, det antagna takmaterialet, bedömningen av statisk (takvikt) och dynamiska (vind, snö) laster.

På höfttak är lutningsvinkeln för höfter och lutningar densamma. Höftak har ofta samma vinklar när det gäller estetik, men de kan skilja sig om detta är arkitektens idé..

Rekommendationer för användning av takmaterial

För en bättre förståelse av beräkningsalgoritmen, tänk som ett exempel på höfttaket i ett hus med sidor om 8 och 12 m, och en åshöjd på 2,5 m. Lutningens sluttningsvinkel är 35 ° och höftvinkeln 45 °.

Beräkning av huvudsparelementen

Det klassiska höfttaket består av två trapesformade sluttningar kopplade i en ås, och två höfter – sluttningar i form av trianglar.

Först måste du komma ihåg några formler från skolalgebra-läroplanen. Detta är förhållandet mellan längderna på sidorna i en rätvinklad triangel, uttryckt i termer av den vinkelns trigonometriska funktion och Pythagoras teorem.

Trigonometriska funktioner för en akut vinkel på en rätt triangel

Pythagoras sats

Låt oss föreställa ramverket för facksystemet i axonometrisk form:

Vi kommer att beräkna huvudelementen i raftsystemet.

1. Beräkna längden på den centrala höft rafter-CD, som är höjden på likbenets triangel (höft) och hypotenusen på höger triangel, vars höjd är lika med höjden på åsen (CE = 2,5 m). Höftvinkel? = 45 °. Sin 45 ° = 0,71 (enligt Bradis-tabellen).

Takvinkel	tg ?	synd ?
5 °	0,09	0,09
10 °	0,18	0,17
15 °	0,27	0,26
20 °	0,36	0,34
25 °	0,47	0,42
30 °	0,58	0,50
35 °	0,70	0,57
40 °	0,84	0,64
45 °	1,00	0,71
50 °	1,19	0,77
55 °	1,43	0,82
60 °	1,73	0,87

Enligt det trigonometriska förhållandet:

• СD = CE / synd? = 2,5 / 0,71 = 3,52 m

2. Bestäm längden på åsen K. För detta hittar vi från den föregående triangeln längden på bas-ED med Pythagoras teorem:

Husets längd: BL = 12 m.

Skate längd:

• CF = 12 – 2.478 x 2 = 7.044 m

3. Längden på hörnbjälkar CA kan också erhållas från Pythagoras teorem för triangeln ACD. Hälften av husets bredd AD = 8/2 = 4 m, CD = 3,52 m:

4. Längden på de centrala takbjälkena i sluttningen GF är triangeln, där benen är höjden på åsen H (CE) och halva bredden på huset AD:

Rampernas mellanspår är av samma längd. Deras antal beror på balkens stigning och del och bestäms genom att beräkna den totala belastningen, inklusive vädret.

Dessa tabeller motsvarar atmosfäriska belastningar i Moskva-regionen

Rafters steg, cm	Rafterlängd, m
3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
215	100×150	100×175	100×200	100×200	100×250	100×250	–
175	75×150	75×200	75×200	100×200	100×200	100×200	100×250
140	75×125	75×125	75×200	75×200	75×200	100×200	100×200
110	75×150	75×150	75×175	75×175	75×200	75×200	100×200
90	50×150	50×175	50×200	75×175	75×175	75×200	75×200
60	40×150	40×175	50×150	50×150	50×175	50×200	50×200

Låt oss jämföra det maximala, genomsnittliga och minsta tvärsnittet av en bar med en längd på 4,717 m (se värdena för 5,0 m).

Vid skärning 100×250 mmsteget kommer att vara 215 cm. Med en åslängd på 7,044 m kommer antalet mellanliggande takbjälkar att vara: 7,044 / 2,15 = 3,28 segment. Avrundning – upp till 4. Antalet mellanliggande takbjälkar i en sluttning – 3 delar.

Trävolym för båda sluttningarna:

• 0,1 0,25 4,717 3 2 = 0,708 m³

Vid skärning 75×200 mmsteget blir 140 cm. Med en åslängd på 7,044 m kommer antalet mellanliggande takbjälkar att vara: 7,044 / 1,4 = 5,03 segment. Antalet mellanliggande takbjälkar i en sluttning – 4 stycken.

Trävolym för båda sluttningarna:

• 0,075 0,2 4,717 4 2 = 0,566 m³

Vid skärning 50×175 mmSteget kommer att vara 60 cm. Med en åslängd på 7,044 m kommer antalet mellanliggande spärrar att vara: 7,044 / 0,6 = 11,74 segment. Avrundning – upp till 12. Antalet mellanliggande takbjälkar i en sluttning – 11 stycken.

Trävolym för båda sluttningarna:

• 0,05 * 0,175 * 4,717 * 11 * 2 = 0,908 m³

Därför, för vår geometri, skulle det optimala alternativet ur ekonomins synvinkel vara en sektion på 75×200 mm med ett steg på 1,4 m.

5. För att beräkna längderna på de förkortade takbjälken i MN-lutningen måste du igen komma ihåg skolplanen, nämligen regeln om likhet mellan trianglar.

Likheter mellan trianglar på tre sidor

Den stora triangeln, som vi behöver stärka med förkortade takbjälkar, har kända dimensioner: GF = 4,717 m, ED = 2,478 m.

Om de förkortade takbjälken är installerade med samma tonhöjd som de mellanliggande, kommer deras antal att vara 1 bit i varje hörn:

• 2,478 m / 1,4 m = 1,77 st.

Det vill säga, två segment är utformade med en förkortad rafter i mitten. En liten triangel har ett ben halva ED:

• BN = 2,478 / 2 = 1,239 m

Vi komponerar andelen sådana trianglar:

Baserat på detta förhållande:

Vid denna höjd tas rafteravsnittet enligt tabellen – 75×125 mm. Det totala antalet förkortade takbjälkar i båda sluttningarna – 4 st.

6. Bestämning av längden på de förkortade takbjälkarna på höfterna (takbjälkar) utförs också utifrån förhållandet mellan liknande trianglar. Eftersom längden på höftens centrala takbjälkar är CD = 3,52 m, kan steget mellan de förkortade spärren vara större. Med AD = 4 m förkortade takbjälkar med ett steg på 2 m kommer det att finnas en på varje sida av höftens centrala rafter:

• (2 3,52) / 4 = 1,76 m

Vid denna höjd tas rafteravsnittet 75×125 mm. Det totala antalet förkortade takbjälkar av båda höfter – 4 stycken.

Uppmärksamhet! I våra beräkningar tog vi inte hänsyn till överhänget.

Beräkning av takområdet

Denna beräkning bygger på att bestämma områdena för trapezoid (lutning) och triangel (höft).

Arean av en trapezoid och en triangel

Låt oss göra beräkningen för vårt exempel.

1. Området för en höft med CD = 3,52 m och AB = 8,0 m, med hänsyn till överhänget på 0,5 m:

• S = ((3,52 + 0,5) (8 + 2 0,5)) / 2 = 18,09 m²

2. Ytan på en sluttning vid BL = 12 m, CF = 7,044 m, ED = 2,478 m, med hänsyn till överhäng:

• S = (2,478 + 0,5) ((12,0 + 2 0,5) + 7,044) / 2 = 29,85 m²

Total takyta:

• S_? = (18,09 + 29,85) 2 = 95,88 m²

Råd! När du köper material, överväga att skära och oundvikliga förluster. Materialet som produceras av delar av ett stort område är inte det bästa alternativet för höfttak.