我国气候变化无常，因此在建房屋的椽系统必须具有足够高的可靠性和耐久性。本文介绍了如何计算椽子和桁架系统及其上的各种载荷，并提供了此类计算的示例。
无论未来屋顶的选择形状如何，其椽系统都必须足够坚固，为此首先必须正确计算桁架系统。
设计师和建筑师的首要任务不是设计建筑物的外观，而是对计划中的房屋强度进行定性计算，包括其椽系统。
椽系统的计算包括许多不同的参数，其中包括：
重量 屋顶材料用于覆盖屋顶，例如 - 软屋顶、ondulin、天然瓷砖等； 室内装饰材料的重量； 椽系统本身结构的重量； 梁和椽的计算； 外部天气对屋顶等的影响。 在计算桁架系统的过程中，必须计算以下位置：
椽子截面的计算； 椽间距，即它们之间的距离； 椽系统的跨度； 设计桁架并选择在施工期间使用哪种椽子连接方案 - 分层或悬挂; 基础和支架的承载能力分析； 计算附加元素，例如连接椽子结构的泡芙，防止其“四处行驶”和允许“卸载”椽子的支撑。 使用典型项目时，无需考虑如何计算桁架系统，因为所有计算都已经完成。在根据单个项目进行施工的情况下，应提前进行所有必要的计算。
学习 自己动手盖屋顶 和计算应该是具有足够资格并具有必要知识和技能的专家。
内容 椽结构元件的要求雪荷载计算风荷载计算椽子部分和椽子系统其他元素的计算椽系统的计算示例椽结构元件的要求 桁架系统的安装 为了制造椽子的结构元件，使用针叶木，其水分含量不应超过 20%。
现代屋顶木材材料 经特殊防护制剂预处理。根据下面讨论的计算选择椽子厚度等参数。
根据影响的持续时间，影响椽子设计的荷载以及可能需要加强桁架系统的荷载分为两类：临时和永久：
永久荷载包括由椽结构的自重、屋顶材料的重量、板条、隔热材料和用于装饰天花板的材料产生的荷载。它们直接受到椽子大小的影响； 活荷载也可分为短期、长期和特殊。短期负荷包括屋顶工人的重量和他们使用的工具和设备的重量。此外，短期荷载还包括屋顶的风荷载和雪荷载。特殊载荷包括相当罕见的动作，例如地震。 另请阅读： 木椽：主要类型要使用这些荷载组的极限状态计算桁架系统，有必要考虑它们的最不利组合。
雪荷载计算 雪载图 积雪负荷的最完整计算值使用以下公式计算：
S=Sg*µ
式中 Sg 为表中每 1 m 积雪质量的计算值2 水平地球表面； µ 是一个系数，用于确定从地面积雪重量到屋顶雪荷载的转换。 根据屋顶斜坡的倾斜角度选择系数 µ 的值：
如果屋顶坡度的坡度角不超过 25°，则 µ=1。
μ=0.7，当斜坡的倾斜角度在25-60°范围内时。
重要提示：如果屋顶坡度超过 60 度，则在计算椽系统时不考虑积雪荷载值。
风荷载计算 风荷载图 计算地平面以上一定高度的平均风荷载设计值，采用下式：
W=工作*k
式中Wo为标准规定的风荷载值，按风区取自表中；
k - 考虑到风压随高度的变化，从表中选择的系数，取决于施工区域：
“A”栏表示水库开阔海岸、湖泊和海洋、苔原、草原、森林草原和沙漠等区域的系数值； “B”列包括城市地区、森林地区和其他被大于 10 米高的障碍物均匀覆盖的地区的值。 重要提示：计算屋顶风荷载时的地形类型可能因计算中使用的风向而异。
椽子部分和椽子系统其他元素的计算 椽的横截面取决于以下参数：
椽腿的长度； 安装框架房屋椽子的台阶； 给定区域中各种负载的估计值。 表中给出的数据不是椽系统的完整计算，它们仅建议在对简单屋顶结构进行椽工作时的计算中使用。
表中给出的值对应于莫斯科地区椽系统的最大可能负载。
我们为椽子系统给出了椽子其他结构元素的尺寸：
Mauerlat：截面为 150x150、150x100 或 100x100 毫米的钢筋； 对角线谷和腿：截面为 200x100 毫米的钢筋； 运行：截面为 200x100、150x100 或 100x100 毫米的钢筋； 泡芙：截面为 150x50 毫米的棒材； 作为机架支撑的横杆：截面为 200x100 或 150x100 毫米的杆； 架子：横截面为 150x150 或 100x100 毫米的钢筋； 檐口板、支柱和小马：截面为 150x50 毫米的钢筋； 包边和面板：截面 (22-25) x (100-150) 毫米。 椽系统的计算示例 桁架系统 我们举一个具体的椽子系统的计算例子。我们将以下内容作为初始数据：
屋顶的设计荷载为 317 kg/m2; 标准负载为 242 kg/m2; 斜坡坡度为30º； 水平投影跨度为 4.5 米，而 L1 = 3 米，大号2 = 1.5 米； 椽子的安装步长为 0.8 m。 另请阅读： 自己动手做椽子：安装技术横杆用螺栓固定在椽子的腿上，以避免用钉子“磨”它的末端。对此，二级弱化木材料的抗弯强度值为0.8。
R伊兹格\u003d 0.8x130 \u003d 104 公斤/平方厘米。
椽系统的直接计算：
计算作用在椽子一米线性长度上的荷载： qR=QR x b \u003d 317 x 0.8 \u003d 254 公斤/米
qn=Qn x b \u003d 242 x 0.8 \u003d 194 公斤/米
如果屋顶坡度的坡度不超过 30 度，则椽子按弯曲单元计算。 据此计算最大弯矩：
M = -qRx(大号13 + 大号23) / 8x(长1+L2) = -254 x (33+1,53) / 8 x (3 + 1.5) \u003d -215 公斤 x 米 \u003d -21500 公斤 x 厘米
注：负号表示弯曲方向与施加载荷相反。
接下来，计算出椽腿所需的抗弯矩： W=M/R伊兹格 = 21500/104 = 207 厘米3
对于椽子的制造，通常使用板，其厚度为 50 毫米。取椽的宽度等于标准值，即b=5 厘米。 使用所需的阻力矩计算椽子的高度：
h \u003d √ (6xW / b) \u003d √ (6x207 / 5) \u003d √249 \u003d 16 厘米
获得了椽子的以下尺寸：截面 b \u003d 5 厘米，高度 h \u003d 16 厘米。根据 GOST 参考木材的尺寸，我们选择最接近这些参数的尺寸：175x50 毫米。 检查椽横截面的结果值以了解跨度的挠度：L1\u003d 300 厘米。第一步是计算给定截面的椽腿在惯性时刻： J=bh3/12 = 5×17,53/12 = 2233 厘米3
接下来按照标准计算挠度：
F也不 =L/200=300/200=1.5cm
最后，应计算该跨度内标准荷载影响下的挠度：
f = 5 x qn ×L4 / 384 x E x J = 5 x 1.94 x 3004 / 384 x 100000 x 2233 = 1 厘米
1 cm 的计算偏转值小于 1.5 cm 的标准偏转值，因此先前选择的板段 (175x50 mm) 适用于该椽系统的构造。
我们计算在椽腿和支柱会合处垂直作用的力： N = qR x L/2 + M x L/(L1×L2) = 254x4.5 / 2 - 215x4.5 / (3x1.5) = 357 公斤
然后将此工作分解为：
椽轴 S \u003d N x (cos b) / (sing g) \u003d 357 x cos 49 ° / sin 79 ° \u003d 239 kg； 支柱轴 P \u003d N x (cos m) / (sin g) \u003d 357 x cos 30 ° / sin 79 ° \u003d 315 kg。 其中 b=49°，g=79°，m=30°。这些角度通常是预先设置的，或者使用未来屋顶的方案计算出来的。
另请阅读： 椽计划：我们促进系统的计算关于小载荷，有必要建设性地接近支柱横截面的计算并检查其横截面。
如果用一块木板做支撑，木板厚5厘米，高10厘米（总面积50厘米2)，则其所能承受的压缩载荷按下式计算：
H \u003d F x Rszh \u003d 50 cm² x 130 kg / cm² \u003d 6500 kg
获得的值几乎是所需值 315 公斤的 20 倍。尽管如此，支柱的横截面不会减少。
此外，为了防止其外翻，将在其两侧缝合横截面为 5x5 厘米的横杆。这种十字形截面将增加支柱的刚度。
接下来，我们计算粉扑感知的推力： H \u003d S x cos m \u003d 239 x 0.866 \u003d 207 公斤
crossbar-scrum 的厚度任意设置，b = 2.5 cm。根据木材的抗拉强度计算，等于 70 kg / cm2,计算截面高度(h)所需值：
h \u003d H / b x R比赛 \u003d 207 / 2.5x70 \u003d 2 厘米
摔跤的横截面尺寸很小，只有 2x2.5 厘米。我们假设它由 100x25 毫米的木板制成，并用直径为 1.4 厘米的螺钉固定。为了计算，有必要使用计算螺钉剪切力时使用的公式。
然后根据板的厚度取capercaillie（直径超过8mm的螺钉）的工作长度值。
一个螺杆的承载力计算如下：
吨通道 = 80 x 深通道 x a \u003d 80x1.4x2.5 \u003d 280 公斤
固定 scrum 需要安装一颗螺钉 (207/280)。
为防止木料在螺丝紧固处被压坏，螺丝数量的计算公式为：
吨通道 = 25 x 天通道 x a \u003d 25x1.4x2.5 \u003d 87.5 公斤
根据获得的值，熨平板的固定需要三个螺钉 (207/87.5)。
重要提示：选择 2.5 厘米的紧固板厚度来演示螺钉的计算。在实践中，为了使用相同的零件，拧紧的厚度或截面通常与椽子的参数相对应。
最后，应重新计算所有结构的载荷，将估计的自重更改为计算的自重。为此，使用椽系统元件的几何特征，计算安装椽系统所需的木材总体积。 这个体积乘以木头的重量，重量为1米3 这大约是 500-550 公斤。根据屋顶的面积和椽子的间距，计算重量，以千克/米为单位2.
椽系统首先提供了正在建造的屋顶的可靠性和强度，因此它的计算以及各种相关计算（例如，椽和梁的计算）应该胜任和仔细地进行，而不是使丝毫的错误。
建议将此类计算的执行委托给具有必要经验和适当资格的专业人员。
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