Cara menghitung kasau: kami menghitung dengan benar

Kondisi cuaca negara kita berubah-ubah, sehingga sistem rangka rumah yang sedang dibangun harus memiliki keandalan dan daya tahan yang cukup tinggi. Artikel ini menjelaskan cara menghitung kasau dan sistem kasau, berbagai beban di atasnya dan memberikan contoh perhitungan semacam itu.

Terlepas dari bentuk atap yang dipilih di masa depan, sistem kasau harus cukup kuat, yang pertama-tama perlu menghitung sistem kasau dengan benar dan benar.

Tugas utama perancang dan arsitek bukanlah merancang tampilan bangunan, tetapi melakukan perhitungan kualitatif kekuatan rumah yang direncanakan, termasuk sistem rangkanya.

Perhitungan sistem kasau mencakup sejumlah parameter berbeda, yang meliputi:

• berat bahan atapdigunakan untuk menutupi atap, misalnya - atap lunak, ondulin, ubin alami, dll.;
• berat bahan yang digunakan untuk dekorasi interior;
• berat struktur sistem kasau itu sendiri;
• perhitungan balok dan kasau;
• efek cuaca eksternal pada atap dan lain-lain.

Dalam proses menghitung sistem kasau, sangat penting untuk menghitung posisi berikut:

1. Perhitungan bagian kasau;
2. Lapangan kasau, mis. jarak antara mereka;
3. Rentang sistem kasau;
4. Merancang rangka rangka dan memilih skema lampiran kasau mana - berlapis atau menggantung - akan digunakan selama konstruksi;
5. Analisis kemampuan daya dukung pondasi dan penyangga;
6. Perhitungan elemen tambahan seperti kepulan yang menghubungkan struktur kasau, mencegahnya dari "berputar" dan penyangga yang memungkinkan "membongkar" kasau.

Saat menggunakan proyek tipikal, tidak perlu memikirkan cara menghitung sistem kasau, karena semua perhitungan sudah selesai. Dalam hal konstruksi menurut proyek individu, semua perhitungan yang diperlukan harus dilakukan terlebih dahulu.

Belajar atap do-it-yourself dan perhitungan harus seorang spesialis dengan kualifikasi yang memadai dan memiliki pengetahuan dan keterampilan yang diperlukan.

Persyaratan untuk elemen struktur kasau

Untuk pembuatan elemen struktural kasau, kayu jenis konifera digunakan, yang kadar airnya tidak boleh melebihi 20%.

material kayu atap modern pra-perawatan dengan persiapan pelindung khusus. Parameter seperti ketebalan kasau dipilih sesuai dengan perhitungan yang dibahas di bawah ini.

Beban yang mempengaruhi desain kasau dan sehubungan dengan yang mungkin diperlukan untuk memperkuat sistem rangka, menurut durasi benturan, dibagi menjadi dua kategori: sementara dan permanen:

1. Beban permanen termasuk beban yang dibuat oleh berat sendiri dari struktur rangka, berat bahan untuk atap, reng, insulasi termal dan bahan yang digunakan untuk menyelesaikan langit-langit. Mereka secara langsung dipengaruhi oleh ukuran kasau;
2. Beban hidup juga dapat dibagi menjadi jangka pendek, jangka panjang dan khusus. Beban jangka pendek termasuk berat pekerja atap dan berat alat dan perlengkapan yang mereka gunakan. Selain itu, beban jangka pendek termasuk beban angin dan salju di atap. Beban khusus mencakup tindakan yang agak jarang seperti gempa bumi.

Untuk menghitung sistem kasau menggunakan status batas kelompok beban ini, perlu memperhitungkan kombinasi yang paling tidak menguntungkan.

Perhitungan beban salju

Nilai perhitungan beban penutup salju yang paling lengkap dihitung menggunakan rumus:

S=Sg*µ

• di mana Sg adalah nilai yang dihitung dari massa tutupan salju per 1 m diambil dari tabel² permukaan bumi horizontal;
• µ adalah koefisien yang menentukan transisi dari berat lapisan salju di tanah ke beban salju di atap.

Nilai koefisien µ dipilih tergantung pada sudut kemiringan lereng atap:

µ=1 jika sudut kemiringan kemiringan atap tidak melebihi 25°.

µ=0,7 jika sudut kemiringan lereng berada pada kisaran 25-60°.

Penting: jika kemiringan kemiringan atap melebihi 60 derajat, nilai beban penutup salju tidak diperhitungkan saat menghitung sistem kasau.

Perhitungan Beban Angin

Untuk menghitung nilai desain beban angin rata-rata pada ketinggian tertentu di atas permukaan tanah digunakan rumus sebagai berikut:

W=Wo*k

Dimana Wo adalah nilai beban angin yang ditetapkan dengan standar, diambil dari tabel menurut wilayah angin;

k - dengan mempertimbangkan perubahan tekanan angin tergantung pada ketinggian, koefisien dipilih dari tabel, tergantung pada area di mana konstruksi dilakukan:

1. Kolom "A" menunjukkan nilai koefisien untuk area seperti pantai terbuka waduk, danau dan laut, tundra, stepa, hutan-stepa, dan gurun;
2. Kolom "B" mencakup nilai untuk kawasan perkotaan, kawasan hutan, dan kawasan lain yang ditutupi secara merata oleh rintangan yang tingginya lebih dari 10 meter.

Penting: jenis medan saat menghitung beban angin di atap dapat bervariasi tergantung arah angin yang digunakan dalam perhitungan.

Perhitungan bagian kasau dan elemen lain dari sistem kasau

Penampang kasau tergantung pada parameter berikut:

• Panjang kaki kasau;
• Langkah pemasangan kasau rumah bingkai;
• Estimasi nilai berbagai beban di area tertentu.

Data yang diberikan dalam tabel bukanlah perhitungan lengkap dari sistem kasau, hanya direkomendasikan untuk digunakan dalam perhitungan saat pekerjaan kasau akan dilakukan untuk struktur atap sederhana.

Nilai yang diberikan dalam tabel sesuai dengan beban maksimum yang mungkin pada sistem kasau untuk wilayah Moskow.

Kami memberikan untuk sistem kasau ukuran elemen struktural kasau lainnya:

• Mauerlat: batang dengan bagian 150x150, 150x100 atau 100x100 mm;
• Lembah dan kaki diagonal: palang dengan penampang 200x100 mm;
• Jalankan: batang dengan bagian 200x100, 150x100 atau 100x100 mm;
• Puff: batang dengan bagian 150x50 mm;
• Palang yang berfungsi sebagai penyangga rak: palang dengan bagian 200x100 atau 150x100 mm;
• Rak: batang dengan bagian 150x150 atau 100x100 mm;
• Papan kotak cornice, struts dan fillies: batang dengan penampang 150x50 mm;
• Papan hemming dan frontal: bagian (22-25) x (100-150) mm.

Contoh perhitungan sistem kasau

Kami memberikan contoh spesifik perhitungan sistem kasau. Kami mengambil yang berikut sebagai data awal:

• beban rencana pada atap adalah 317 kg/m²;
• beban standar adalah 242 kg/m²;
• sudut kemiringan lereng adalah 30º;
• panjang bentang pada proyeksi mendatar adalah 4,5 meter, sedangkan L₁ = 3 m, L₂ = 1,5 m;
• Langkah pemasangan kasau adalah 0,8 m.

Palang diikat ke kaki kasau menggunakan baut untuk menghindari "menggiling" ujungnya dengan paku. Dalam hal ini, nilai ketahanan lentur material kayu kelas dua yang melemah adalah 0,8.

R_izg\u003d 0,8x130 \u003d 104 kg / cm².

Perhitungan langsung dari sistem kasau:

• Perhitungan beban yang bekerja pada satu meter panjang linier kasau:

Q_R=Q_R x b \u003d 317 x 0,8 \u003d 254 kg / m

Q_N=Q_N x b \u003d 242 x 0,8 \u003d 194 kg / m

• Jika kemiringan lereng atap tidak melebihi 30 derajat, kasau dihitung sebagai elemen lentur.

Menurut ini, momen lentur maksimum dihitung:

M = -q_Rx(L₁³ + L₂³) / 8x(L₁+L₂) = -254 x (3³+1,5³) / 8 x (3 + 1,5) \u003d -215 kg x m \u003d -21500 kg x cm

Catatan: Tanda minus menunjukkan bahwa arah pembengkokan berlawanan dengan beban yang diberikan.

• Selanjutnya, momen resistensi yang diperlukan untuk menekuk kaki kasau dihitung:

W=M/R_izg = 21500/104 = 207 cm³

• Untuk pembuatan kasau biasanya digunakan papan dengan ketebalan 50 mm. Ambil lebar kasau sama dengan nilai standar, mis. b=5 cm.

Ketinggian kasau dihitung menggunakan momen resistensi yang diperlukan:

h \u003d √ (6xW / b) \u003d √ (6x207 / 5) \u003d √249 \u003d 16 cm

• Dimensi kasau berikut diperoleh: bagian b \u003d 5 cm, tinggi h \u003d 16 cm Mengacu pada dimensi kayu menurut GOST, kami memilih ukuran terdekat yang sesuai dengan parameter ini: 175x50 mm.
• Nilai yang dihasilkan dari penampang kasau diperiksa untuk defleksi dalam rentang: L₁\u003d 300 cm Langkah pertama adalah menghitung kaki kasau dari bagian tertentu pada momen inersia:

J=bh³/12 = 5×17,5³/12 = 2233 cm³

Selanjutnya, defleksi dihitung sesuai dengan standar:

F_{juga bukan} =L/200=300/200=1,5cm

Akhirnya, defleksi di bawah pengaruh beban standar dalam rentang ini harus dihitung:

f = 5 xq_N x L⁴ / 384 x E x J = 5 x 1,94 x 300⁴ / 384 x 100000 x 2233 = 1 cm

Nilai defleksi yang dihitung 1 cm kurang dari nilai defleksi standar 1,5 cm, oleh karena itu bagian papan yang dipilih sebelumnya (175x50 mm) cocok untuk konstruksi sistem kasau ini.

• Kami menghitung gaya yang bekerja secara vertikal pada konvergensi kaki kasau dan penyangga:

N = q_R x L/2 + M x L/(L₁xL₂) = 254x4,5 / 2 - 215x4,5 / (3x1,5) = 357 kg

Upaya ini kemudian diuraikan menjadi:

• sumbu kasau S \u003d N x (cos b) / (sing g) \u003d 357 x cos 49 ° / sin 79 ° \u003d 239 kg;
• sumbu penyangga P \u003d N x (cos m) / (sin g) \u003d 357 x cos 30 ° / sin 79 ° \u003d 315 kg.

di mana b=49°, g=79°, m=30°. Sudut ini biasanya diatur terlebih dahulu atau dihitung menggunakan skema atap masa depan.

Sehubungan dengan beban kecil, perlu untuk secara konstruktif mendekati perhitungan penampang strut dan memeriksa penampang melintangnya.

Jika papan digunakan sebagai penyangga, ketebalannya 5 cm dan tingginya 10 cm (luas total 50 cm).²), maka beban kompresi yang dapat ditahannya dihitung dengan rumus:

H \u003d F x Rszh \u003d 50 cm² x 130 kg / cm² \u003d 6500 kg

Nilai yang didapat hampir 20 kali lipat dari nilai yang disyaratkan yaitu 315 kg. Meskipun demikian, penampang strut tidak akan berkurang.

Selain itu, untuk mencegah terjadinya eversi, batangan akan dijahit pada kedua sisinya yang penampangnya berukuran 5x5 cm, penampang berbentuk salib ini akan menambah kekakuan penyangga.

• Selanjutnya, kami menghitung daya dorong yang dirasakan oleh tiupan:

H \u003d S x cos m \u003d 239 x 0,866 \u003d 207 kg

Ketebalan palang-scrum diatur sewenang-wenang, b = 2,5 cm Berdasarkan kekuatan tarik kayu yang dihitung, sama dengan 70 kg / cm², hitung nilai yang diperlukan dari tinggi bagian (h):

h \u003d H / b x R_balapan \u003d 207 / 2,5x70 \u003d 2 cm

Penampang gulat telah menerima dimensi yang agak kecil 2x2,5 cm Mari kita asumsikan bahwa itu akan dibuat dari papan berukuran 100x25 mm dan diikat dengan sekrup dengan diameter 1,4 cm Untuk perhitungan, perlu menggunakan rumus yang digunakan saat menghitung sekrup untuk geser.

Kemudian nilai panjang kerja capercaillie (sekrup yang diameternya melebihi 8 mm) diambil tergantung pada ketebalan papan.

Perhitungan daya dukung satu sekrup dilakukan sebagai berikut:

T_ch = 80 x d_ch x a \u003d 80x1.4x2.5 \u003d 280 kg

Mengencangkan scrum membutuhkan pemasangan satu sekrup (207/280).

Agar bahan kayu tidak hancur di tempat pemasangan sekrup, jumlah sekrup dihitung dengan rumus:

T_ch = 25 x d_ch xa \u003d 25x1.4x2.5 \u003d 87,5 kg

Sesuai dengan nilai yang didapat, pengencangan screed akan membutuhkan tiga sekrup (207/87.5).

Penting: ketebalan papan pengencang, yaitu 2,5 cm, dipilih untuk mendemonstrasikan perhitungan sekrup. Dalam praktiknya, untuk menggunakan bagian yang sama, ketebalan atau bagian pengencangan biasanya sesuai dengan parameter kasau.

• Terakhir, beban semua struktur harus dihitung ulang, mengubah estimasi bobot mati menjadi yang dihitung. Untuk melakukan ini, dengan menggunakan karakteristik geometris elemen sistem rangka, volume total kayu yang diperlukan untuk pemasangan sistem rangka dihitung.

Volume ini dikalikan dengan berat kayu, berat 1 m³ yaitu sekitar 500-550 kg. Bergantung pada luas atap dan tinggi kasau, berat dihitung, yang diukur dalam kg / m².

Sistem kasau memberikan, pertama-tama, keandalan dan kekuatan atap yang sedang dibangun, oleh karena itu perhitungannya, serta berbagai perhitungan terkait (misalnya, perhitungan kasau dan balok) harus dilakukan secara kompeten dan hati-hati, tanpa membuat kesalahan sekecil apapun.

Direkomendasikan untuk mempercayakan kinerja perhitungan tersebut kepada para profesional dengan pengalaman yang diperlukan dan kualifikasi yang sesuai.

Apakah artikel itu membantu Anda?