Sistema di travi del tetto a due falde: calcolo delle travi per vari rivestimenti

Sezioni dell’articolo

• Tipi di sistemi di capriate del tetto a due falde
• Composizione del rivestimento
• Tetto
• tornitura
• Rafters
• Calcolo della gamba della trave a strati
• Esempio n. 1
• Esempio n. 2

Il tetto a falde ha un sistema di piani inclinati (pendenze). La progettazione del sistema di travi viene selezionata e calcolata, tenendo conto della disponibilità dei supporti, del tipo di copertura, delle dimensioni e della forma dell’edificio da coprire. Un calcolo speciale ti aiuterà a scegliere la dimensione richiesta della gamba della trave e assicurerà la resistenza del tetto.

Tipi di sistemi di capriate del tetto a due falde

Lo schema del sistema di travi viene selezionato in base alle condizioni per il numero di supporti per esso e la distanza tra di essi.

Le travi inclinate poggiano sulle pareti portanti esterne degli edifici e su supporti interni aggiuntivi se la distanza tra i supporti principali supera i 4,5 m. La gamba della trave poggia dal basso su una barra di supporto (Mauerlat), che trasferisce il peso dal tetto al muro dell’edificio. L’estremità superiore si collega alla trave della cresta e all’altra gamba della trave.

1, 2 – sistema di travi sospese. 3, 4 – sistema di travi a strati. a – travi, b – serraggio, c – traversa, d – purlin, e – Mauerlat, f – controvento, g – rack.

La vista sospesa dei sistemi di travi è serrata in corrispondenza o sopra i nodi di supporto inferiori e non implica supporti intermedi. La distanza tra i supporti dei cuscinetti esterni non deve superare i 6,5 m. Questa versione della struttura del traliccio può essere attribuita a tralicci triangolari. La distanza orizzontale tra loro è presa come 1,3-1,8 m.

Composizione del rivestimento

Tetto

I tetti Eternite sono lastre piane o ondulate di cemento amianto. Questo è un tipo economico di copertura che è abbastanza facile da installare. Recentemente, studi hanno dimostrato i suoi effetti dannosi sulla salute umana..

I tetti in ardesia includono anche tetti in ardesia. Sono costruiti in materiale naturale con una struttura a strati di scisto. Euroslate, ondulin sono i discendenti dell’ardesia normale. Sono in vetroresina compressa o cellulosa impregnata di bitume.

Il rivestimento metallico viene spesso utilizzato nella costruzione di edifici residenziali. Protegge in modo affidabile la casa dalle influenze atmosferiche, ha un peso ridotto e non richiede tempo per l’installazione. Questo tipo di copertura comprende cartone ondulato, acciaio zincato, aluzinc.

I rotoli sono tipi morbidi di tetti. Sono impermeabili, resistenti alle influenze ambientali e facili da installare. Questi includono i seguenti tipi:

• materiale di copertura (rubemast, glass-mat, euroruberoid, feltro per coperture, ecc.);
• polimero bituminoso (vetro isolato, vetroceramica, linokrom, ecc.);
• coperture a membrana (PVC, membrane termoplastiche, pellicole in gomma sintetica, ecc.).

Se i precedenti tetti di tegole erano solo in ceramica, oggi ci sono: cemento-sabbia, piastrelle bituminose e metalliche..

I tetti in legno sono usati raramente a causa della difficoltà del dispositivo. Sono ghiaia, pancake, shindel, ploughshare, plank.

I tetti a trasmissione luminosa sono realizzati in materiali polimerici e vetro. Questi includono policarbonato cellulare, polivinilcloruro ondulato, triplex, poliestere, ecc..

tornitura

Il rivestimento del tetto o la guaina rappresentano la base del tetto. È fatto da assi o blocchi. Quando si installa un tetto in metallo, legno o piastrelle, la barra di tornitura viene presa con una sezione trasversale:

• 50×50 mm con una distanza tra le travi – 1.0-1.1 m;
• 50×60 (h) mm con un passo trave – 1,2–1,3 m;
• 60×60 mm con un passo di 1,4–1,5 m.

Per altri tipi, è possibile utilizzare pannelli di spessore 2,5 cm. Un piano di calpestio a due assi è disposto sotto il tetto a rullo. Lo strato inferiore di lavoro è posato perpendicolarmente alla direzione delle travi con aperture. Quello superiore è posato ad un angolo di 45 ° rispetto allo strato sottostante. La larghezza delle schede per esso è presa non più di 8 cm e lo spessore è di 2 cm.

Rafters

Le travi in ​​legno sono usate come tronchi, segati a un bordo, da legno segato (legno, tavola posata sul bordo). Per le travi a strati, una sezione rotonda del tronco è più adatta. Il loro diametro è di 12–20 cm I vantaggi dell’utilizzo di un tronco rispetto a una tavola o legno sono i seguenti:

• risparmio di legno (per resistere agli stessi carichi per una sezione circolare, è necessario un diametro inferiore del materiale di partenza);
• limite superiore di resistenza al fuoco;
• minor consumo di elementi di fissaggio in metallo;
• maggiori indicatori di rigidità e durata.

Calcolo della gamba della trave a strati

Tra le gambe della trave è consentito un passo di 1,0–1,5 m, la cui sezione è determinata dal calcolo, in base alla resistenza e alla rigidità della struttura. Per fare ciò, viene determinato il carico costante calcolato sulle travi, che include il calcolo dei carichi costanti per un metro di corsa del tetto e il carico di neve.

Schema di distribuzione del carico sulla gamba della trave – l’angolo di inclinazione del tetto, q – i carichi costanti totali, qⁿ – carico normale

I dati iniziali per il calcolo sono accettati:

• fase di installazione delle gambe della trave;
• pendenza del tetto;
• larghezza e altezza del tetto.

La scelta dei parametri, nonché la selezione della maggior parte dei coefficienti dipende dal materiale della copertura del tetto e dalla composizione dettagliata della torta del tetto.

Per i tetti inclinati, i carichi permanenti vengono calcolati utilizzando la formula:

La gamba della trave viene anche calcolata per la rigidità (flessione). Il carico normativo viene utilizzato qui:

• ? – l’angolo di inclinazione del tetto;
• n, n_c – fattori di sicurezza per carichi di neve – 1.4, carichi sul tetto – 1.1;
• g – peso 1 m² , che la gamba della trave percepisce (copertura, tornitura, travi);
• S₀ – carico di neve standard;
• a – il gradino delle gambe della trave (lungo l’asse).

• S_g – peso della neve per 1 m², che dipende dalla regione climatica;
• a partire dal_e – il coefficiente di deriva della neve dovuto all’influenza del vento e di altre influenze atmosferiche, dipende dalla modalità operativa del tetto;
• c_t – coefficiente termico.

Coefficienti con_e e C_t accettato in conformità ai requisiti di SP 20.13330.2011 sezione 10 “Carichi di neve” in conformità a 10.5 e 10.6. Per una casa privata con un tetto spiovente con una pendenza del tetto di oltre 20 °, i coefficienti con_e e con_t sono uguali a uno, quindi, la formula del manto nevoso:

µ è un coefficiente che dipende dall’angolo di inclinazione del tetto ed è determinato conformemente all’appendice “D” SP 20.13330.2011:

• per tetti con un angolo di inclinazione inferiore a 30 ° µ = 1;
• per tetti con un angolo di inclinazione superiore a 60 ° µ = 0;
• negli altri casi per un angolo di inclinazione di 30 °<?<60 ° µ = 0,033 x (60 ° -?).

Il peso del manto nevoso per regione può essere specificato in SP 20.13330.2011 “Carichi e impatti”, dove il numero della regione è anche determinato secondo la mappa dell’appendice G.

Peso del manto nevoso S_g

Quartiere	io	II	III	IV	V
Sg kg / m2	80	120	180	240	320

Poiché la gamba della trave è soggetta a flessione dagli effetti dei carichi su di essa, viene verificata la resistenza come elemento di flessione, secondo la formula:

M < m_eR_eW_nt

• M – momento flettente del design;
• R_e – resistenza calcolata alla flessione del legno;
• m_e – coefficiente che riflette le condizioni di lavoro;
• W_nt – momento di resistenza di una data sezione;
• R_e = 130 kg / cm² – per pino e abete rosso;
• m_e uguale a 1,0 – per sezioni alte fino a 15 cm e 1,15 – per sezioni alte più di 15 cm.

Il momento di resistenza e il momento di inerzia per il materiale della trave sono calcolati individualmente. Sulla base dei dati ottenuti, viene selezionata la dimensione richiesta degli elementi strutturali delle travi.

Il calcolo proposto è approssimativo e richiede un’aggiunta sotto forma della lunghezza massima consentita degli elementi di supporto, il posizionamento del distanziatore o travi di sostegno e rack.

Esempio n. 1

Prendi in considerazione un tetto di tegole di ceramica su un tetto a due falde nella regione di Mosca (III regione climatica).

Angolo di inclinazione 27 °; cos? = 0,89; il passo delle travi lungo l’asse è di 1,3 m; la portata stimata delle travi è di 4,4 m. Il tornio è ricavato da una barra di 50×60 mm.

Peso del tetto per 1 m²:

• peso del tetto – 45 kg;
• cassa – 0,05 x 0,06 x 100 x 550/25 = 7 kg;
• peso della trave – 10 kg.

Totale: g_n = 62 kg / m²

Carico stimato per metro lineare:

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

Carico normale per metro corrente:

• 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

Momento di resistenza:

Il momento di inerzia (I), necessario dalla condizione di possibile deflessione f = 1/150 l; E = 100.000 kg / cm²; qн = 201 kg.

Secondo tabelle appositamente sviluppate, è possibile determinare il diametro del tronco per le travi.

Diametro del tronco (cm) in base a W e J (per tronchi tagliati da un bordo).

Leggenda	13	quattordici	15	sedici	17	18	diciannove
J	1359	1828	2409	3118	3974	4995	6201
W	211	263	324	393	471	559	658

Secondo la tabella seguente, determiniamo il diametro del tronco – 18 cm.

Esempio n. 2

Prendiamo tutti i dati dell’esempio precedente, ma per un tetto ondulinico. È necessario calcolare la sezione trasversale della gamba della trave dalla barra.

Angolo di inclinazione 27 °; cos? = 0,89; il passo delle travi lungo l’asse è di 1,3 m; la portata stimata delle travi è di 4,4 m. Il tornio è ricavato da una barra di 50×60 mm.

Peso del tetto per 1 m²:

• il peso del tetto in ondulina è di 3,4 kg;
• cassa – 0,05 x 0,06 x 100 x 550/25 = 7 kg;
• peso della trave – 10 kg.

Totale: g = 20,4 kg / m²

Carico stimato per metro lineare:

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

Carico normale per metro corrente:

• 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

Momento di resistenza:

Il momento di inerzia (I), necessario dalla condizione di possibile deflessione f = 1/150 l; E = 100.000 kg / cm²; qн = 153,3 kg.

Accettiamo legname alto 15 cm. Per una barra con un’altezza superiore a 14 cm Ri = 150 kg / cm². Perciò:

Secondo la tabella, determiniamo la dimensione della sezione del legname per le travi.

Larghezza (b) e altezza (h) del legname a seconda di W e J.

B	Leggenda	h
8	nove	dieci	undici	12	13	quattordici
quattordici	J	1829	2058	2287	2515	2744	2973	3201
W	261	294	327	359	392	425	457
15	J	2250	2531	2812	3094	3375	3656	3937
W	300	337	375	412	450	487	525

Accettiamo un legname con una sezione di 10×15 cm per la gamba della trave.

Le formule fornite possono essere utilizzate per calcolare altri rivestimenti del tetto. In questo caso, il carico sulla gamba della trave viene calcolato in base all’opzione selezionata. Le formule possono cambiare:

• lunghezza della trave;
• passo della trave;
• angolo di inclinazione del tetto;
• carico della neve, che viene selezionato in base alla regione di costruzione;
• peso della cassa.

Il collegamento delle gambe della trave tra loro e la pista deve essere affidabile. Ciò garantisce che non vi siano spinte distruttive sulle pareti dell’edificio. Le strutture in legno devono essere ispezionate di volta in volta, quindi, durante la costruzione di travi a strati, la distanza dal segno della cima del piano attico al segno inferiore del Mauerlat viene presa almeno 400 mm.

I tetti a due falde sono ancora una tradizione nelle abitazioni private. La corretta struttura del tetto è una casa solida, resistente e bella.

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