Dakspantsystemen: berekening en schema’s van een schilddak

Heupdaken hebben veel voordelen. Ze zijn mooi, betrouwbaar in alle weersomstandigheden, door het vierzijdige ontwerp kunt u het huis effectief isoleren vanaf de dakzijde. Het apparaat van het spantensysteem vertoont enige complexiteit. We zullen de schema’s en berekeningen in dit artikel behandelen..

Dakspantsystemen: berekening en schema's van een schilddak

Hippe daken, ook wel Nederlands en Deens genoemd, onderscheiden zich door goede kwaliteit, betrouwbaarheid en spectaculair Europees design. De daksparbasis van dergelijke daken bestaat uit veel basis- en verstevigingselementen waarvoor schetsen of driedimensionale tekeningen, nauwkeurige berekeningen en uitvoering nodig zijn.

Soorten schilddak

Heupdaken omvatten naast het klassieke basisontwerp, bestaande uit twee trapeziumvormige hellingen en twee driehoekige eindheupen, ook hun variëteiten:

  1. Halfheupgevel.
  2. Half-hippe vierhelling.
  3. Tent.
  4. Heup-fronton.

Half scharnierend zadeldak Half scharnierend zadeldak

Half scharnierend schilddak Half scharnierend schilddak

Schilddak Schilddak

Heupzadeldak Heupzadeldak

Elk type heeft zijn eigen spantensysteem. Vervolgens bekijken en berekenen we het klassieke schilddak.

Regeling en belangrijkste elementen

Om het spantensysteem te berekenen, moet u vertrouwd raken met het basisschema, de hoofd- en hulpelementen.

De belangrijkste elementen van het spantensysteem

De belangrijkste elementen zijn (zie onderstaande figuur):

  1. Mauerlat. Het is een hout dat langs de omtrek van de buitenmuren is bevestigd met een inkeping vanaf de buitenrand. Op de muur gemonteerd. Mauerlat verdeelt de belasting van de druk van de spanten, verbindt het spantensysteem met de muren van het huis, is de basis van het dak.
  2. Vleet. Bovenste dwarsbalk voor het bevestigen van de spanten van de dakhellingen. De hoogte van de nok is gebaseerd op de hellingshoek van de hellingen. Geeft het systeem stijfheid en sterkte.
  3. De centrale spanten van de hellingen. De uiteinden van de nok worden ondersteund op de zijkanten van de mauerlat. Er zijn 4 van dergelijke elementen in het systeem. – 2 stuks op elke helling.
  4. Centrale spanten van de heupen. De uiteinden van de nok worden ondersteund op de kopzijden van de mauerlat. Er zijn 2 van dergelijke elementen in het systeem. – 1 stuk. op elke heup.
  5. Schuine poten (diagonale, schuine spanten). Verbind de hoeken van de mauerlat met de uiteinden van de nok. Maakt deel uit van de ondersteunende structuur. Er zijn er 4 in het spantensysteem.
  6. Tussenliggende spanten van de hellingen. Ze worden parallel aan de centrale spanten van de helling tussen hen geïnstalleerd met dezelfde toonhoogte, leunend tegen de zijkant van de Mauerlat en de nokbalk. Als de lengte van de schaats onbeduidend is, mag deze niet worden gebruikt.
  7. Verkorte dakspanten van de hellingen. Ze worden parallel aan de centrale spanten van de hellingen geïnstalleerd en hebben een variabele lengte – hoe dichter bij de hoek, hoe korter. Leun op de zijkant van de mauerlat en op de benen. Het aantal elementen is afhankelijk van de installatiestap.
  8. Verkorte heupspanten of spanten. Ze worden parallel aan de middelste spanten van de heupen geïnstalleerd en hebben een variabele lengte – hoe dichter bij de hoek, hoe korter. Leun op het eindgedeelte van de Mauerlat en op de schuine poten. Het aantal elementen is afhankelijk van de installatiestap.

Elementen van het heupspanten-systeem Diagram en hoofdelementen van het spantensysteem

In ons artikel kunt u meer lezen over het bevestigen van spanten aan de mauerlat.

Verstevigingselementen van het heupspanten-systeem

De bovenstaande elementen zijn basic, basic. Andere elementen zijn ontworpen om de belangrijkste te versterken en worden gebruikt in kritieke gebouwen, bijvoorbeeld voor woongebouwen:

  1. Verticale rekken ter ondersteuning van de nokbalk. Leun op de dwarsbalken (zie hieronder), parallel aan het uiteinde van het huis of een bed gelegd, langs de lengteas van de constructie (als er een hoofdmuur onder zit).
  2. Dwarsbalken of aanscherping. De dakspanten van de hellingen zijn in paren gebonden. Dienen als ondersteuning voor rekken en diagonale steunen (zie hieronder). Ze kunnen dienen als vloerbalken als ze in de mauerlat worden ingebouwd of rechtstreeks in de langswanden van het huis worden geïnstalleerd. Als de trekjes dichter bij de rand worden geplaatst, vormen ze de basis van het zolderplafond..
  3. Diagonale beugels (beugels). Ze worden gebruikt om de stijfheid van het systeem te vergroten als de lengte van de spanten meer dan 4,5 m is.Met behulp van stutten kunt u de doorsnede van de spanten verkleinen, die ze versterken.
  4. Sprengel. Balk geïnstalleerd in de hoeken van de Mauerlat. Dient voor het monteren van een standaard die de schuine poot ondersteunt en versterkt.
  5. Windstraal. Dient om vervorming van dakspanten te weerstaan ​​bij vlagerige, harde wind. Bevestiging aan de spanten van de hellingen van binnenuit, schuin, aan een of beide zijden – afhankelijk van de windbelasting in het bouwgebied.
  6. Merrieveulen. Een element van een kleinere doorsnede dan de spanten zelf. Verlengt het been van de spanten om de overhang van het dak te organiseren in het geval dat een enkel element niet werkt vanwege de beperkte lengte van het hout of om economische redenen.

Verstevigingselementen van het heupspanten-systeem Versterkingselementen

Berekening van het spantensysteem

De berekening van het systeem omvat de keuze van de hellingshoek van de hellingen en heupen en de berekening van de lengtes van de hoofd- en hulpelementen.

De keuze van de hellingshoek van de longitudinale en eindhellingen

De keuze van de hoek van de hellingen en heupen varieert van 25-45 ° en hangt af van de wens om een ​​zolderruimte te hebben, het toegepaste dakbedekkingsmateriaal, de beoordeling van statische (dakgewicht) en dynamische (wind, sneeuw) belastingen.

Bij schilddaken is de hellingshoek van de heupen en hellingen hetzelfde. Bij schilddaken nemen ze ook vaak dezelfde hoeken in termen van esthetiek, maar ze kunnen anders zijn als dit het idee van de architect is..

Dakhelling en dakbedekkingsmaterialen Aanbevelingen voor het gebruik van dakbedekkingsmaterialen

Beschouw voor een beter begrip van het berekeningsalgoritme als voorbeeld een schilddak van een huis met zijden van 8 en 12 m en een nokhoogte van 2,5 m. De hellingshoek van de hellingen is 35 ° en de heuphoek is 45 °.

Berekening van de belangrijkste spantelementen

Het klassieke schilddak bestaat uit twee trapeziumvormige hellingen verbonden in een richel, en twee heupen – hellingen in de vorm van driehoeken.

Eerst moet u enkele formules uit het algebra-curriculum van de school onthouden. Dit is de verhouding van de lengtes van de zijden van een rechthoekige driehoek, uitgedrukt in termen van de trigonometrische functie van de hoek en de stelling van Pythagoras.

Goniometrische functies van een scherpe hoek Goniometrische functies van een scherpe hoek van een rechthoekige driehoek

de stelling van Pythagoras de stelling van Pythagoras

Laten we het frame van het truss-systeem in axonometrische vorm weergeven:

Frame van het heupdragersysteem

We zullen de belangrijkste elementen van het spantensysteem berekenen.

1. Bereken de lengte van de centrale heupspant CD, dat is de hoogte van de gelijkbenige driehoek (heup) en de hypotenusa van de rechthoekige driehoek, waarvan de hoogte gelijk is aan de hoogte van de nok (CE = 2,5 m). Heuphoek? = 45 °. Sin 45 ° = 0,71 (volgens de Bradis-tabel).

Dakhelling tg ? zonde ?
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

Volgens de trigonometrische verhouding:

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

2. Bepaal de lengte van de kam K. Hiervoor vinden we uit de vorige driehoek de lengte van de basis ED, met behulp van de stelling van Pythagoras:

Berekening van het heupspantsysteem

Huis lengte: BL = 12 m.

Skate lengte:

  • CF = 12 – 2,478 x 2 = 7,044 m

3. De lengte van de hoekspanten CA kan ook worden verkregen uit de stelling van Pythagoras voor de driehoek ACD. Halve breedte van het huis AD = 8/2 = 4 m, CD = 3,52 m:

Berekening van het heupspantsysteem

4. De lengte van de centrale spanten van de helling GF is de hypotenusa van de driehoek, waarvan de benen de hoogte van de nok H (CE) en de helft van de breedte van het huis AD zijn:

Berekening van het heupspantsysteem

De tussenliggende spanten van de opritten hebben dezelfde lengte. Hun aantal is afhankelijk van de toonhoogte en de sectie van de liggers en wordt bepaald door de totale belasting te berekenen, inclusief het weer.

Deze tabellen komen overeen met de atmosferische belasting van de regio Moskou

Spanten stap, cm Rafter lengte, m
3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0
215 100 x 150 100×175 100×200 100×200 100 x 250 100 x 250
175 75×150 75×200 75×200 100×200 100×200 100×200 100 x 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 x 150 50×175 50×200 75×175 75×175 75×200 75×200
60 40×150 40×175 50 x 150 50 x 150 50×175 50×200 50×200

Laten we de maximale, gemiddelde en minimale doorsnede van een staaf met een lengte van 4.717 m vergelijken (kijk naar de waarden voor 5.0 m).

Bij het snijden 100×250 mmde trede wordt 215 cm. Bij een noklengte van 7,044 m is het aantal tussenliggende spanten: 7,044 / 2,15 = 3,28 segmenten. Afronden – naar boven. Het aantal tussenliggende spanten van een helling – 3 stuks.

Hoeveelheid hout voor beide hellingen:

  • 0,1 0,25 4,717 3 2 = 0,708 m3

Bij het snijden 75×200 mmde trede wordt 140 cm. Bij een noklengte van 7,044 m is het aantal tussenliggende spanten: 7,044 / 1,4 = 5,03 segmenten. Het aantal tussenliggende spanten van één helling – 4 stuks.

Hoeveelheid hout voor beide hellingen:

  • 0,075 0,2 4,717 4 2 = 0,566 m3

Bij het snijden 50×175 mmde trede wordt 60 cm. Bij een noklengte van 7,044 m bedraagt ​​het aantal tussenliggende spanten: 7,044 / 0,6 = 11,74 segmenten. Afronden – tot 12. Het aantal tussenliggende spanten van een helling – 11 stuks.

Hoeveelheid hout voor beide hellingen:

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

Daarom is voor onze geometrie de optimale optie vanuit het oogpunt van de economie een doorsnede van 75×200 mm met een stap van 1,4 m.

5. Om de lengtes van de verkorte spanten van de MN-helling te berekenen, moet je opnieuw het schoolcurriculum onthouden, namelijk de regel van gelijkenis van driehoeken.

Overeenstemming van driehoeken aan drie zijden Overeenstemming van driehoeken aan drie zijden

De grote driehoek, die we moeten versterken met verkorte spanten, heeft bekende afmetingen: GF = 4.717 m, ED = 2.478 m.

Als de verkorte spanten met dezelfde spoed worden geïnstalleerd als de tussenliggende spanten, is hun aantal 1 stuk in elke hoek:

  • 2,478 m / 1,4 m = 1,77 stuks.

Dat wil zeggen, er worden twee segmenten gevormd met een verkorte spant in het midden. Een kleine driehoek heeft de helft van de ED:

  • BN = 2.478 / 2 = 1.239 m

We stellen het aandeel van dergelijke driehoeken samen:

Berekening van het heupspantsysteem

Op basis van deze verhouding:

Berekening van het heupspantsysteem

Op deze hoogte wordt het spantgedeelte genomen volgens de tabel – 75×125 mm. Het totale aantal verkorte spanten van beide hellingen – 4 stuks..

6. Bepaling van de lengte van de verkorte spanten van de heupen (spanten) wordt ook uitgevoerd uit de verhouding van soortgelijke driehoeken. Omdat de lengte van de centrale spanten van de heupen CD = 3,52 m is, kan de stap tussen de verkorte spanten groter zijn. Bij AD = 4 m verkorte spanten met een trede van 2 m komt er een aan elke kant van de centrale spanten van de heupen:

  • (2 3,52) / 4 = 1,76 m

Op deze hoogte wordt het spantprofiel genomen als 75×125 mm. Het totale aantal verkorte spanten van beide heupen – 4 stuks.

Aandacht! Bij onze berekeningen hebben we geen rekening gehouden met de overhang.

Berekening van het dakoppervlak

Deze berekening komt neer op het bepalen van de gebieden van de trapezium (helling) en driehoek (heup).

Oppervlakte van een trapezium en een driehoek Oppervlakte van een trapezium en een driehoek

Laten we de berekening voor ons voorbeeld doen.

1. De oppervlakte van een heup met CD = 3,52 m en AB = 8,0 m, rekening houdend met de overhang van 0,5 m:

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

2. De oppervlakte van één helling bij BL = 12 m, CF = 7,044 m, ED = 2,478 m, rekening houdend met overhangen:

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

Totaal dakoppervlak:

  • S? = (18,09 + 29,85) 2 = 95,88 m2

Advies! Overweeg bij het kopen van materiaal te snijden en onvermijdelijke verliezen. Het materiaal dat wordt geproduceerd door elementen met een groot oppervlak, is niet de beste optie voor schilddaken.

Beoordeel artikel
( Nog geen beoordelingen )
Delen met vrienden
Aanbevelingen en advies op elk gebied van het leven
Voeg een reactie toe

Door op de knop "Reactie verzenden" te klikken, ga ik akkoord met de verwerking van persoonlijke gegevens en accepteer ik het privacybeleid