Hip tak er vakker og pålitelig. Med en spektakulær Europeisk design er de preget av styrke, kvalitet og motstand mot atmosfæriske påvirkninger. Det hippe takstativsystemet er en kompleks romlig ramme med mange elementer. Vi vil fortelle deg hvilke nyanser som finnes og hva som må tas i betraktning ved beregning i denne artikkelen.
Design funksjoner
Hip taket truss system er en 4-pitched struktur av de viktigste og forsterkende elementer. I den klassiske versjonen har den to hoved trapesformede bakker og to endehopper i form av trekanter.
Det finnes varianter-semi-palm, hip-pedimented og telt. Deres rafter systemer er bygget på grunnlag av grunnordningen, som vil bli diskutert videre.
En kasse er festet til støtterammen, som tjener som grunnlag for et beskyttende og dekorativt belegg. I varme tak blir isolasjon, hydro – og dampbarriere introdusert i sammensetningen av takkaken.
Som regel er hip taket installert på en bjelke "web". Det øker stivheten i strukturen og er samtidig overlappingen av overetasjen.
De viktigste elementene i rammen
For å utføre beregningen er det nødvendig å nøyaktig bestemme posisjonen til hvert element i systemet og prinsippet om dets drift:
- Mauerlat er en horisontal kraftig stråle for å støtte takter. Den ligger rundt omkretsen av huset og de indre bærende veggene. Overfører lasten til støttene. Den er stivt festet med en forskyvning fra veggens ytre plan.
- Ridge bjelke-en bjelke som ligger på det høyeste punktet av taket. Sperrene på ramper hviler på den. Gir stabilitet til systemet.
- De sentrale hovedbjelkene er skrånende bærende elementer av taket, oppfatter lasten fra takets vekt og værfenomener. Fest endene på skøyten og mauerlat på sideveggene.
- Sentrale hoftesperrer-koble ryggbjelken og mauerlat på endeveggene.
- Diagonale sperrer-hvil den øvre enden på ryggen, og den nedre enden på hjørnene av huset. De kalles også vinkel, skrå eller ende. Det er 4 av dem i klassiske tak.
- Mellomliggende takter — plassert mellom de sentrale med samme tonehøyde.
- Forkortede sperrer, sperrer-støttet av diagonale rafterben og mauerlat. Lengden minker når de nærmer seg hjørnet av bygningen.
Forsterkende elementer
Hovedkomponentene til støtterammen forsterkes av stive bindinger. De holder elementene sammen, omfordeler innsatsen i raftersystemet.
Dette er:
- Stativer-støtte skate kjøre. De er installert vertikalt på en benk eller strålesystem.
- Tverrstenger — puffer-kan ligge i nedre belte i form av en "strålebane" eller binde sperrer langs toppen. I sistnevnte tilfelle brukes de som en overlapping for loftet og taket arkivering.
- Klipping, bracing-brukes med en lengde på sperrer mer enn 4,5 m for å øke stivheten og redusere avbøyninger. På grunn av omfordeling av innsats er det mulig å redusere tverrsnittet av de viktigste bærende elementene.
- En sprengel er en diagonal stråle som ligger i hjørnene av strukturen.
- Designet for å støtte søyler for skrånende takter.
- Fillies er elementer som forlenger rafterbenene med utilstrekkelig lengde. De er installert for organisering av et cornice overheng, har et mindre tverrsnitt enn rafterbenene.
- Vindbrett-er festet inne i systemet og tjener til å motstå deformasjoner fra sterke vindstød.
Et stivt element bestående av 2 takter, en tverrstang, et rack og stivere kalles en truss. Under installasjonen er slike konstruksjoner installert på mauerlat og festet sammen med purlins.
Beregning av hip truss system
Takdesign er et viktig stadium, uten hvilken konstruksjon av høy kvalitet er umulig. Hvis det ikke er noe ferdigprosjekt på hånden, må du forberede det selv. For klarhet vil vi gjøre en beregning ved hjelp av eksemplet på et hus som måler 9×12 m.
Velge skråningsvinkelen
Avhengig av plasseringen av ramper i forhold til bakken, kan hoftak være equi-tilbøyelig og ikke-tilbøyelig. Det enkleste alternativet er når skråningen på alle ramper er den samme. Dette sikrer jevn lastfordeling, samt letter beregning og installasjon. Ved kutting av sperrene vil sagingen utføres i samme vinkel.
Hellingen bestemmes ut fra parametrene:
- Egen vekt av taket;
- Vind-og snølast;
- Anbefalt vinkel for det valgte takmaterialet;
- Tilstedeværelsen av et loft;
- Arkitektens ide.
Ved standard snø-og vindbelastning antas ramperens hellingsvinkel å ligge i området fra 20 til 45 °. Et flatere tak kan holde mye snø, og en bratt er ustabil til sterke vind. I vårt design vil vi anta hellingsvinklene til hovedskråningene α = 30 hryvnias, og hip β = 45 hryvnias.
Fastsettelse av ryggen høyde og lengden av de sentrale sperrene
Den vanligste situasjonen er når skøyten ligger midt i bygningen. I dette tilfellet reduseres oppgaven med å bestemme høyden på åsen for å beregne en riktig trekant med en kjent side som er lik halvparten av huset og en vinkel ved toppunktet.
For beregninger må du huske formlene til de grunnleggende trigonometriske funksjonene fra skolens læreplan:
Og Også Pythagorasetningen:
Og likheten av trekanter:
I vår ordning vil takets høyde i åsen være lik produktet av siden ved vinkelenes tangent:
H = D / 2xtga=9 / 2xtg30°=4, 5×0, 5773=2,60 m
Ifølge kjente data, kan vi finne lengden av sperrene av rampen (uten en gesims overheng):
L1 = D / 2 / cosa = 4, 5×0, 8660=5,2 m
Eller Ved Pythagorasetningen (sjekk deg selv):
L=√h2 + (D/2)2=√2,62+4,52=5,20 m
Vinkelen på toppunktet er:
Β=90°-α=90°-30°=60°
Det vil være nødvendig under installasjon for å kutte hovedbenene i skøyten.
Lengde på hip sentrale sperrene
Å Vite høyden på ryggen kjøre 2,6 m og hellingsvinkelen på hoften 45 °, er det mulig å bestemme lengden på den sentrale rafter. Ifølge Pythagorasetningen vil den være lik: forholdet mellom høyden på åsen og sinus av vinkelen β:
L2=√2×2,62=3.676 m.
For ytterligere beregninger trenger vi lengden på projeksjonen av takene i taket. I en høyre trekant med en vinkel på 45 ° er beina de samme, det vil si at ønsket fremspring er lik høyden på skøyten 2,6 m.
Lengde på skøyte løp
For å finne lengden på bjelken, må du bestemme hvor mye takets lengde vil redusere, med tanke på skråningen av endehellene. I vårt tilfelle er dette lengden på huset minus de to fremspringene til de sentrale hoftebjelkene:
B=12-2×2,6=6,8 m.
Lengde på hjørnesperrene
Lengden på de skrånende benene bestemmes Av Pythagorasetningen fra en høyre trekant, hvor ett ben er lik lengden på de sentrale hoftesperrene, og den andre er halvparten av husets bredde:
L3= √L22 + (D/2)2=√3,6762+4,52=√47,29=5,811 m
Lengden på alle 4 diagonale takter er 5. 811×4=23.244 m, unntatt takskjegget overheng.
Hvis de estimerte dimensjonene til bjelkene er større enn standardlengden på tømmer 6 m, må de spleises. Det anbefales å gjøre skjøten nærmere åsen i den øvre tredjedel, hvor belastningene er minimal.
Fastsettelse av antall og seksjon av sperrene
På dette stadiet er det nødvendig å finne optimale verdier hvor både takets bæreevne og det økonomiske forbruket av tømmer er tilveiebrakt.
Beregningen av tverrsnitt og stigning tar hensyn til konfigurasjonen av taket, sin egen vekt, vekten av belegget, snø og vindbelastning, den type tre. For å forenkle komplekse beregninger kan du bruke online kalkulatorer eller spesielle tabeller, hvor tverrsnittet av sperrene og banen er valgt ut fra lengden.
Deretter utføres beregningen av volumet av tømmer som kreves for implementering av trussystemet med de valgte parametrene. Verdiene sammenlignes, det mest optimale alternativet er bestemt.
La oss anta i vårt eksempel at huset ligger i Den sentrale Delen Av Russland. Ifølge tabellen velger vi maksimum, minimum og gjennomsnittlig tverrsnitt av strålen for takter med en lengde på 5,2 m. nærmeste verdi er i kolonnen for 5,5 m.
Med et tverrsnitt på 100×250 mm, er det anbefalte trinnet 215 cm. Vi finner antall takter for disse verdiene, som kan plasseres på en skøytebane med en lengde på 6,8 m. For å gjøre dette må du bestemme antall segmenter på 2,15 m:
6,8/2,15=3,16
Vi runder opp til et heltall større enn 4, det vil si at det vil være 5 takter med et tverrsnitt på 100×250 mm på hver skråning, 10 på to. For deres fremstilling vil det bli nødvendig med tømmer i volum:
5, 2×0, 25×0, 1×10=1,3 m3.
Vurder gjennomsnittlig tverrsnitt på 75×200 mm i et trinn på 110 cm. Da vil antall segmenter være lik 6,8 / 1,1 = 6,18, avrundet til 7. Antall takter for 1 rampe er 8 stk., for begge-16. Vi finner volumet av tømmer for deres fremstilling:
5.2×0. 2×0. 075×16=1.248 m3.
La oss nå bestemme forbruket av tømmer med et minimums tverrsnitt av sperrene 50×200 mm og et trinn på 0,6 m. spaltene på skøyten vil være 6,8/ 0,6 = 11,3, avrundet 12. Vi får 14 takter på hver skråning, 28 på to. Derfor er forbruket av styret lik:
5.2×0.2×0.05×28=1.456 m3.
For taket av vår geometri er muligheten til takter med et tverrsnitt på 75×200 mm i et trinn på 110 mm mer økonomisk enn resten. Dette betyr ikke at vi må akseptere nøyaktig disse verdiene. Hvis isolasjon brukes, kan verdien justeres avhengig av bredden. Så når du legger mineralullplater mellom sperrene, er det optimalt å gjøre et trinn på 600 mm. dette vil øke forbruket av tømmer litt, men det vil ikke kreve enheten av en ekstra intern kasse for å feste materialet. Og dette forenkler arbeidet med termisk isolasjon og til slutt reduserer kostnadene ved bygging.
Cornice overheng
For å hindre at veggene blir oversvømmet med vann under regn og snøsmelting, arrangeres et cornice overheng på taket. Den minste bredden i henhold til standarden er 40 cm . Maksimumet er begrenset bare av arkitektens ide.
Lengden på takskjegget overheng for de viktigste sperrene bestemmes av formelen:
∆l = s/cosa, hvor s er takfjerningen utenfor veggene spesifisert av prosjektet, α er hellingsvinkelen, ∆l er forskjellen mellom rafterens fulle lengde og dens lengde uten overheng.
Brede cornices er typiske for chalet-stil hus. De gir et litt squat utseende, men de beskytter bygninger på bakken Av Alpine Fjellene godt fra vindene.
Hvis lengden på brettet for organisering av overhenget ikke er nok, er fillies festet til sperrene. I vårt tilfelle er sperrene 5,2 m. for ikke å bygge opp strålen, kan du finne bredden på takskjegget overheng med en standard lengde på tømmer på 6 m. lengden på sperrene er 5,2 m, og takskjegget overheng forblir 6-5, 2 = 0,8 m.
Vi får et overheng (eller rettere projeksjon på en horisontal overflate):
0,8 x cos 30° = 0,8 x 0,866=0,69 m.
Dette er nok, så du kan gjøre uten å bygge opp hovedsperrene.
For å bestemme den totale lengden på de sentrale hoftebjelkene, finner vi høyden på cornice-overhenget i Henhold Til Pythagorasetningen:
√0,82-0,692=0,4 m
Husk at hellingsvinkelen til hoftene er 45 °. Dette betyr at bredden på overhenget vil være 0,4 m. Ifølge Pythagorasetningen vil lengden på alle hoftebenene øke med:
√2×0. 42=0.565 m
Lengden på den sentrale rafterbenet i hoften, med tanke på overhenget:
3,676 + 0,565 = 4,241 m
For å bestemme overhenget til en diagonal rafter, vurder likheten av trekanter, hvorav den ene er dannet av en ås, en kant og dens fremspring, og den andre ved høyden av cornice, overhenget og projeksjonen av overhenget. Forholdet koeffisienten vil være lik forholdet mellom lengden på hjørnestangen og høyden på åsen:
K=5,811 / 2,6=2,235
Derfor er overhengets lengde på ribben lik produktet av koeffisienten og høyden på cornice:
2,235 x 0,4=0,894 m
Full lengde på diagonal rafter:
5,811 + 0,894 = 6,705 m.
En total lengde på 4 hjørne sperrene:
6, 705×4 = 26,82 m
Forkortede sperrer
Disse takelementene er installert med samme tonehøyde som hovedbjelkene, det vil si som i vårt eksempel etter 110 cm. Vi finner hvor mange forkortede narozhniki som trengs for hver trekantet del av hovedrampen.
Vi får:
2.6/1.1≈ 2.36 eller 3 hele segmenter. De forkortede takene vil bli plassert jevnt etter 2,6 / 3 = 0,867 m.
La oss bestemme lengden på de forkortede sperrene fra likheten av trekanter dannet av cornice, støttesperrer og en kant. Vi vil bruke forholdskoeffisienten, som vi finner fra forholdet mellom de kjente sidene av den største trekanten:
6/2,6=2,307 (lengden på sperrene ble tatt umiddelbart med en cornice overheng)
Deretter multipliserer vi den kjente siden i hver trekant med denne koeffisienten og får lengdene på de forkortede takene:
- 1-0. 867×2. 307=2 m;
- 2 — (0,867+0,867) x2,307=4 m;
Det er 2 sett med forkortede takter på hver rampe. Deres totale lengde på to bakker:
(2+4) x4 = 24 m
Seksjonen for dem er valgt i henhold til tabellen, med tanke på maksimal lengde på 4 m og det vedtatte trinnet. I dette tilfellet tilsvarer et 75×175 mm brett, det vil si for forkortede takter, kan mer økonomisk tømmer brukes enn for de viktigste.
Hip pads
For enderamper utføres beregningen på samme måte. Vi finner for hver trekantet del antall takter:
4,5/1,1=4,09.
Med Tanke på at belastningen på hoften er liten, runder vi den ned til 4. Deretter kan du følge samme algoritme, men et mer rasjonelt alternativ når du bruker 75×200 mm seksjon tømmer er å øke banen til 140 cm anbefalt i tabellen. Vi vil få:
4,5/1,4=3,2.
Rund det opp til 3, noe som gjør at vi kan lagre 1 rafter for begge halvdeler av hoften. Banen vil øke til 150 cm, noe som er akseptabelt.
For å beregne lengden på trekanter, bruker vi proporsjonalitetskoeffisienten til sidene i slike trekanter:
K=4,241 / 4,5=0,942
Finn lengden på korte takter:
- 1-1,5 x 0,942=1,413 m;
- 2 — 3×0.942=2,827 m.
For hver ende rampe, trenger du 4 narozhnik med et tverrsnitt på 75×200 mm. den totale lengden på sperrene i de to hofter sammen med de sentrale:
(1,413+2,827)x4 + 4, 241×2=25,442 m
Bestemmelse av takområdet
Denne parameteren er nødvendig for å finne mengden taktekking, samt tømmer for kassen.
Arealet av et hoftak er summen av områdene av 2 trapeser og 2 trekanter. Vi bruker geometriske formler for å finne områdene.
Arealet av en rampe er lik produktet av halvsummen av trapesens baser med høyden. I vårt eksempel er en base lengden på huset, den andre er åsen, høyden er lengden på sperrene, med tanke på bredden på overhenget. Derfor er området av rampen lik:
(12 + 2×0, 4 + 6,8) / 2×6= 58,8 m2
Hofteområdet er halvparten av produktet av trekantens base av høyden. For vårt tak, med tanke på overhenget
(9 + 2×0, 69) x4, 241/2=22,01 m2
Det totale arealet av hoftaket for et hus på 9×12 m med overheng:
(58,8+22,01)x2= 161,62 m2
Med de samme parametrene i huset og hellingsvinkelen, ville gavlstrukturen ha et mindre område, men det ville være nødvendig å bygge 2 gavler.
Hvordan beregne kassen
Typen av kasse er satt avhengig av taket:
- For stiv — sparsom gulv fra et brett på 25×100-32×100 mm, spikret i trinn på 30-60 cm;
- For myk-en solid kasse AV osb-ark, kryssfiner, brett lagt med et gap på 20-30 mm.
For å beregne volumet av tømmer for fremstilling av en kasse for hele taket, må du dele takområdet ved trinnet med å legge brettet, og deretter multiplisere med bredden og tykkelsen på brettet.
For Eksempel, Under Monterrey metallfliser, legges brettet etter 35 cm. Vi får:
161,62 / 0,35 x 0,1 x 0,025=1,154 m3
Ytterligere brett vil være nødvendig for å styrke skøyter og kroker. De beregnes av lengden på åsen (på begge sider) og omkretsen av huset. For mer nøyaktig å bestemme forbruket av tømmer på kassen, er det ønskelig å lage en layout tegning, siden hengende ledd ikke er tillatt. De må bare gjøres på støtter, det vil si takter.
La oss beregne arealet (eller volum) av en motgitter laget av en 50×50 cm bar. Det kan bli funnet ved å kjenne lengden på alle sperrene:
16×6 + 24 + 25,442=145,442 m
Deretter volumet av baren:
145, 442×0, 05×0, 05=0,363 m3
Til det resulterende tømmerforbruket må du legge til volumet av brettet og strålen til de stive tilkoblingene. Alt tømmer er kjøpt med en margin på 10-15% for kutting og mulig ekteskap.
Installasjon av truss system: de viktigste stadiene
Installasjonen av hoftaket utføres i en bestemt rekkefølge:
- En mauerlat legges langs husets omkrets, en lezhen legges på de indre bærende veggene.
- En bjelke taket er installert på toppen.
- Strømrammen på skøyten er montert. Det løsnes for å øke stabiliteten ved stive bånd.
- Støtte og sentrale sperrer er festet, deretter kantet og forkortet. Det er praktisk å vaske endene ved Hjelp Av En Svenson-firkant.
- Rammen er sikret med seler, støtter, vindbjelker, etc.
- Vanntetting, et motnett og en kasse for et stivt tak er arrangert. En solid gulv legges i den myke først, deretter utføres vanntettingstiltak.
Avhengig av type takisolert eller kaldt — ytterligere tiltak inkluderer legging av varme-og dampbarrierematerialer eller bare ett beskyttende og dekorativt belegg.
Egenskaper ved kutting og installasjon av takmateriale
Dette arbeidet bør utføres prøver å minimere avfall. Metallfliser og andre stive materialer er mindre økonomiske i denne forbindelse enn fleksible bitumen helvetesild. Beskjæring kan ta opptil 20% av hele materialet. Men når du beregner kostnadene forbundet med enheten av en solid kasse for en myk og kostnadene ved arktakmateriale, varierer begge alternativene lite.
En layout er laget for storformat arkmaterialer. Det er nødvendig å ta hensyn til arbeidsbredden, den nødvendige overlappingen, festeteknologien til kassen.
I Motsetning til gaveltak, hvor installasjonen av belegget starter fra hjørnet, er det en viss sekvens i hoftekonstruksjoner:
- I trekantede bakker utføres legging fra midten til kantene, i trapesformet-fra øvre høyre eller venstre hjørne.
- Du kan bevege deg i alle retninger, men ta hensyn til riktig overlapping. Kapillærsporet skal være plassert i det nedre arket.
- Materialet er lagt ut på bakken, trimingen utføres.
- Arkene er festet til kassen med koblinger på 3-4 stykker, midlertidig vri med skruer inn i bølgenes øvre del.
Etter justering er blokken permanent festet. Festemidler er installert i avbøyning av flisen på en slik måte at de kommer inn i midten av kassebrettet.
Konklusjon
En hip taket truss system er en struktur med et stort antall elementer og forsamlinger. Ved beregning trenger du ikke bare kunnskap om byggregler, men også matematiske formler. Hvis du ikke har tillit til dine egne evner, er det bedre å bruke spesielle programmer eller betro det til profesjonelle ingeniører.
