Základem střechy je krokvový systém

Krokvový systém je základ střechy, který se skládá z dřevěných nebo kovových prvků spojených navzájem a s nosnými stěnami.

• typ a tvar střechy;
• klimatické podmínky regionu;
• materiál a sekce krokví;
• rozteč a délka krokví;
• typ a hmotnost střešního materiálu;
• doplňkové střešní prvky, jako jsou štíty, přesahy, hřebeny, lucerny atd.

V tomto článku se podíváme na hlavní fáze a metody výpočtu krokvového systému a také dáme doporučení pro výběr optimálních parametrů a materiálů pro vaši střechu.

Etapy výpočtu krokvového systému

Výpočet krokvového systému lze rozdělit do následujících fází:

1. Výběr typu a tvaru střechy.

2. Stanovení geometrických parametrů střechy, jako je úhel sklonu, výška, šířka, délka.

3. Stanovení zatížení působících na střechu, jako je sníh, vítr, teplota.

4. Výběr materiálu a řezu krokví, jakož i způsob jejich spojení.

5. Výpočet pevnosti a stability systému krokví, stejně jako kontrola přípustných průhybů a deformací.

Stanovení geometrických parametrů střechy

Geometrické parametry střechy jsou rozměry a úhly, které určují tvar a objem střechy. Geometrické parametry střechy závisí na typu a tvaru střechy a také na velikosti a dispozičním řešení objektu. Geometrické parametry střechy zahrnují:

Úhel sklonu – to je úhel mezi vodorovnou rovinou a sklonem střechy. Úhel sklonu ovlivňuje odvod vody a sněhu, tepelnou izolaci, zatížení větrem a estetiku střechy. Úhel sklonu se může u různých typů střech lišit, ale obvykle je mezi 10 a 60 stupni.

výška – toto je svislá vzdálenost od základny k vrcholu střechy. Výška ovlivňuje objem a plochu střechy a také vizuální vnímání budovy a obvykle se pohybuje mezi 1/4 a 1/3 šířky budovy.

šíře – jedná se o vodorovnou vzdálenost mezi okraji střechy, která ovlivňuje plochu a hmotnost střechy a také počet a délku krokví. Obvyklé parametry šířky jsou stejné nebo menší než šířka budovy.

Délka – to je vodorovná vzdálenost mezi štíty střechy. Tento parametr ovlivňuje plochu a hmotnost střechy a také počet a délku krokví a musí být stejný nebo větší než délka budovy.

Rozpětí – toto je vodorovná vzdálenost mezi podpěrami krokví. Rozpětí ovlivňuje pevnost a stabilitu krokví a také jejich průřez a sklon. Obvyklá hodnota je od 3 do 6 metrů.

Krok – toto je vodorovná vzdálenost mezi sousedními krokvemi. Rozteč ovlivňuje počet a hmotnost krokví a také jejich průřez a průhyb. Velikost kroku: od 0,5 do 1,5 metru.

Stanovení zatížení působících na střechu

Zatížení střechy jsou síly, které působí na střechu a způsobují její deformaci, posun a destrukci. Zatížení působící na střechu závisí na typu a tvaru střechy a také na klimatických podmínkách regionu. Zatížení působící na střechu zahrnují:

Trvalá zatížení – jedná se o zatížení, která se nemění v čase a prostoru, jako je hmotnost střešní krytiny, krokví, štítu, přesahu a podobně. Stálá zatížení se určují pomocí referenčních tabulek nebo vzorců v závislosti na materiálu a tloušťce povlaku, průřezu a délce krokví a dalších parametrech.

Živá zatížení se počítají v závislosti na regionu, ročním období, výšce budovy a dalších parametrech. Mezi dočasné zatížení patří:

a) zatížení sněhem – Toto je zatížení způsobené tíhou sněhu hromadícího se na střeše. Záleží na hustotě a tloušťce sněhu, úhlu střechy, tvaru a velikosti střechy, přítomnosti překážek a působení větru.

Zatížení sněhem se vypočítá pomocí vzorce: Ms = Q Ks Kc, kde Ms je zatížení sněhem. Q je hmotnost sněhové pokrývky pokrývající 1 m2 ploché vodorovné střešní plochy. Ks je koeficient, který zohledňuje tvar a úhel střechy. Kc je koeficient, který zohledňuje nerovnoměrné rozložení sněhu po povrchu střechy.

b) zatížení větrem – je zatížení způsobené tlakem a tahem větru na střeše. Zatížení větrem závisí na rychlosti a směru větru, výšce a tvaru budovy, terénu a zástavbě území, úhlu sklonu a tvaru střechy.

Zatížení větrem se vypočítá pomocí vzorce: Mw = q Kz Kd Kf Ka, kde Mw je zatížení větrem. q – základní tlak větru ve výšce 10 m nad zemí. Kz je koeficient změny tlaku větru s výškou. Kd je koeficient, který zohledňuje dynamický charakter větru. Kf – koeficient, který zohledňuje tvar a rozměry střechy. Ka je koeficient, který zohledňuje aerodynamickou interakci střechy s větrem.

c) teplotní zatížení – jedná se o zatížení způsobené změnami teplot a deformacemi střešních materiálů. Teplotní zatížení závisí na teplotě vzduchu, slunečním záření, tepelné vodivosti a tepelné roztažnosti střešních materiálů, úhlu sklonu a tvaru střechy.

Teplotní zatížení se vypočítá pomocí vzorce: Mt = E t I, kde Mt je teplotní zatížení. E – modul pružnosti střešního materiálu. – koeficient lineární tepelné roztažnosti materiálu střechy. t – teplotní rozdíl mezi vnějším a vnitřním povrchem střechy. I – moment setrvačnosti krokvového úseku.

d) zvláštní zatížení – jedná se o zátěže způsobené zvláštními okolnostmi, jako jsou zemětřesení, požáry, výbuchy. Zvláštní zatížení působí na střechu zřídka, ale může mít katastrofální následky. Zvláštní zatížení se stanoví podle zvláštních norem a pravidel v závislosti na regionu a typu budovy.

Výběr materiálu a průřezu krokví, stejně jako způsob jejich spojení

Hovoříme o parametrech, které určují pevnost, stabilitu a odolnost systému krokví. Závisí na typu a tvaru střechy a také na zatíženích působících na střechu a zahrnují:

Materiál krokve – to je materiál, ze kterého jsou krokve vyrobeny. Musí být trvanlivé, odolné proti vlhkosti, hnilobě, spalování a korozi, a také ekologické a ekonomické. Nejběžnějšími materiály krokví jsou dřevo a kov. Dřevo je přírodní a cenově dostupný materiál, který má dobré tepelně a zvukově izolační vlastnosti a zároveň dodává střeše teplo a pohodlí. Kov má vysokou pevnost, odolnost proti deformaci a trvanlivost a také dodává střeše moderní a stylový vzhled.

Sekce krokve – jedná se o tvar a velikost průřezu krokví. Hodnota těchto parametrů musí být dostatečná pro přenos všech zatížení působících na střechu a také pro zajištění potřebné tuhosti a stability krokví. Typicky se pohybuje od 50×100 do 200×200 mm pro dřevěné krokve a od 40×40 do 100×100 mm pro kovové krokve.

Způsob spojování krokví – to je způsob, kterým se krokve spojují mezi sebou a s nosnými stěnami, které musí být spolehlivé, jednoduché a bezpečné a také poskytovat potřebnou tuhost a stabilitu systému krokví. Pro různé typy střech se používají různé metody, ale nejběžnější jsou překryvné, zadlabané, rovné a rohové spoje a také spoje pomocí hřebíků, šroubů, spon, plechů a jiných spojovacích prostředků.

Výpočet pevnosti a stability systému krokví, stejně jako kontrola přípustných průhybů a deformací

Jedná se o proces, který určuje, zda je systém krokví schopen odolat všem zatížením působícím na střechu bez poruchy, ztráty stability nebo nadměrné deformace a zahrnuje:

Výpočet vnitřních sil v krokvích, jako je ohybový moment, smyková síla, axiální síla a krouticí moment. Vnitřní síly v krokvích se určují statickými vzorci v závislosti na druhu zatížení, způsobu podepření a tvaru krokve.

Výpočet napětí v krokvích, jako je normálové, tečné a smykové napětí. Napětí v krokvích jsou určena vzorci pro odolnost materiálů v závislosti na vnitřních silách, průřezu a materiálu.

Porovnání napětí v krokvích s povoleným napětím pro daný materiál se stanoví s přihlédnutím k vlivu vlhkosti, teploty, trvání zatížení a dalších faktorů. Pokud napětí v krokvích nepřekročí přípustná napětí pro daný materiál, pak jsou krokve považovány za silné.

Výpočet průhybů a deformací krokví, jako je vertikální výchylka, horizontální výchylka, úhel natočení a úhel náklonu. Průhyby a deformace krokví jsou určeny vzorci pro odolnost materiálů v závislosti na vnitřních silách, průřezu, materiálu a délce krokve.

Porovnání průhybů a deformací krokví s přípustnými průhyby a deformacemi pro daný typ střechy. Přípustné průhyby a deformace pro daný typ střechy se určují pomocí referenčních tabulek nebo vzorců v závislosti na funkčních a estetických požadavcích na střechu. Pokud průhyby a deformace krokví nepřekročí povolené průhyby a deformace pro daný typ střechy, pak jsou krokve považovány za stabilní.

Vypracování výkresu a schématu krokvového systému

A také výpočet potřebného množství a délky krokví a dalších prvků – je proces, během kterého se určuje geometrie a konfigurace systému krokví, jakož i množství a rozměry materiálů potřebných pro jeho konstrukci, prováděný na základě výsledků předchozích fází výpočtu, jakož i podle obecných pravidel a předpisů pro navrhování a konstrukci střech. Tato práce zahrnuje:

Vypracování plánu a řezu střechy, které zobrazují hlavní parametry střechy, jako je úhel sklonu, výška, šířka, délka, rozpětí, sklon, přesah, štít.

Vypracování schématu systému krokví, který zobrazuje typy a umístění krokví a také způsoby jejich vzájemného spojení a nosných stěn.

Výpočet počtu a délky krokví, stejně jako další prvky, jako je laťování, nástěnná deska, nosník, regál, štafle, podélník, nosníky, hřebíky, šrouby, konzoly, desky. Výpočet musí být proveden v závislosti na zatíženích působících na střechu a dalších parametrech.

Závěr

Krokvový systém je důležitou a složitou součástí každé šikmé střechy, která vyžaduje pečlivý návrh a výpočet, stejně jako odbornou montáž a údržbu. Je mnoho faktorů, které ovlivňují volbu typu a tvaru střechy, materiálu a průřezu krokví, způsobu jejich spojování, ale i stanovení zatížení působících na střechu a ověření pevnosti a stability systému krokví.

Pokud si chcete zjednodušit úkol výpočtu krokvového systému, můžete použít online kalkulačku, která vám umožní vybrat průřez a délku krokví, zatížení, úhel sklonu a také získat výkres a schéma krokvového systému. Pamatujte však, že online kalkulačka nemůže nahradit úplný výpočet, který musí provést kvalifikovaný konstruktér.

VIDEO:

V případě úplného a/nebo částečného zkopírování tohoto materiálu je pro jeho následné umístění na zdroj třetí strany vyžadován reverzní, indexovaný odkaz na zdroj!

V 08.01.2024 09 03:

V materiálech a komentářích mohou být zmíněny Instagram a Facebook. Činnost společnosti Meta Platforms Inc., která vlastní Instagram / Facebook, je v Ruské federaci zakázána ve smyslu prodeje dat sociálních sítí na základě její extremistické činnosti.