Cara menyambung ridge run. Perhitungan balok punggungan dan dimensi lintasan Apakah balok punggungan diperlukan pada atap pelana?

Balok punggungan adalah palang atas tempat kasau atap dipasang. Memasang balok punggungan dianggap sebagai keterampilan khusus dalam pekerjaan pembangun: mereka harus membuat perhitungan khusus tentang dimensi ruangan, lokasi pemasangan, dan loteng.

Sepatu roda balok kayu dan kasau yang terpasang padanya dirancang untuk melakukan tugas-tugas berikut selama pembangunan perumahan:

Buat struktur sistem kasau yang stabil.
Distribusikan gaya tekanan dan luas secara merata di sepanjang perimeter lateral.
Distribusikan berat atap dengan benar ke atap pelana.
Mempertahankan geometri atap yang panjangnya lebih dari 4,5 m, memungkinkan Anda memasang kasau tanpa menggunakan templat. Jika dimensi atapnya besar, maka balok kasau (bagian atas) diletakkan pada bubungan balok kayu, dan bagian bawah dipasang pada mauerlat.

Kondisi penting untuk memasang balok punggungan adalah menghitung penampang yang benar dari penyangga tersebut, yang akan memungkinkan terciptanya struktur yang stabil.

Mari kita cari tahu cara menghitung dan mengencangkan kayu. Penampang purlin dihitung dengan sangat sederhana: tambahkan semua data beban dengan proyeksi horisontal atap. Dimensi balok punggungan bergantung pada 2 parameter utama:

Kayu berjalan.
Dimensi bangunan.

Perhitungan parameter balok menunjukkan bahwa bangunan besar memerlukan balok penopang yang kuat, berat, dan cukup berbobot. Namun perlu dipertimbangkan bahwa dimensi balok punggungan seperti itu akan memerlukan penggunaan derek. Panjang rata-rata kayu biasa tingginya kurang lebih 6 m, jadi untuk membuat purlin yang lebih besar perlu mencari kayu atau biasa disebut balok laminasi.

Ujung-ujung punggungan yang tetap, yang telah diolah sebelumnya dengan antiseptik, bersandar pada dinding tempat ujung-ujungnya tertanam. Pemrosesan tambahan dilakukan dengan bahan atap dan bahan atap, yang secara sempurna melindungi kayu dari pembusukan. Balok kayu solid dipasang secara berbeda:

Ujungnya dipotong dengan sudut 60°.
Ujung-ujungnya dibiarkan terbuka agar ujungnya tidak menyentuh dinding.

Alhasil, saat membangun rumah, 2 masalah terselesaikan sekaligus. Pertama, area ujung menjadi lebih besar. Kedua, proses pertukaran kelembaban menjadi normal.

Kemudian mereka menghitung dimensi balok punggungan, yang harus dipasang di dinding dan melewatinya, kontak dengan dinding harus diperhitungkan. Oleh karena itu, ujung proses harus dirawat dengan baik dengan antiseptik dan dibungkus bahan gulungan. Desain serupa digunakan untuk membuat konsol bongkar muat.

Saat memilih bagian yang tepat untuk balok kayu solid, Anda perlu memperhitungkan bahwa balok di punggungan dapat bengkok kapan saja karena beratnya sendiri. Pembangun berpengalaman Disarankan untuk memasang rangka konstruksi agar balok punggungan kayu yang dipasang tidak patah.

Perhitungan penampang balok punggungan

Perhitungan bagian memerlukan pertimbangan parameter berikut, yang akan digunakan untuk menghitung ukuran yang dibutuhkan:

data defleksi;
kekuatan menuju kehancuran.

Untuk menentukan penampang, perlu menggunakan rumus khusus yang dimiliki setiap indikator penting. Perhitungan terpisah menentukan data berikut:

Stres internal (Σ = M:W).
Lendutan purlin (menurut rumus f = 5qL³L:384EJ).
Dimensi penampang balok ditentukan dengan rumus h = √¯(6W:b).

Data untuk setiap formula tercantum di bawah ini:

Σ = M:W (definisi tegangan internal), dimana Σ adalah besaran yang ingin dicari. M adalah momen lentur maksimum, yang dihitung dalam kg/m. W adalah ketahanan defleksi dari bagian yang telah ditentukan.

Perhitungan defleksi purlin dilakukan dengan menggunakan data lain yang harus disubstitusikan ke dalam rumus f = 5qL³L:384EJ. Huruf J berarti momen inersia, untuk memperolehnya perlu diketahui dimensi bagian purlin (tinggi dan lebar, dilambangkan dengan huruf h dan b). Kemudian eksponen h perlu dipangkatkan dan dikalikan dengan b. Nilai yang dihasilkan dibagi 12. Parameter E adalah modulus elastisitas yang diperhitungkan dan bersifat individual untuk setiap jenis kayu.

Momen lentur harus dihitung dengan rumus h = √¯(6W:b), dengan b adalah lebar balok dalam sentimeter, W adalah tahanan lentur purlin. W dapat diperoleh dengan membagi M (momen lentur terbesar) dengan 130.

Nilai lebar dan tinggi yang diperoleh setelah perhitungan harus dibulatkan ke atas. Jika pembangun takut membuat kesalahan, Anda perlu menghubungi spesialis yang akan menghitung parameter dan menentukan balok dan balok mana yang harus diperbaiki.

Pemasangan balok punggungan

Mari kita lihat cara memasang palang punggungan. Mereka hanya terbuat dari kayu berkualitas tinggi, karena pentingnya struktur, yang harus menjalankan fungsi operasi jangka panjang dan andal, menanggung beban, dan aman bagi penghuni bangunan. Penting agar purlin tidak menambah berat atap, jika tidak, kekuatan struktur akan dipertanyakan. Kasau harus berfungsi untuk waktu yang lama, memenuhi fungsinya. Untuk keperluan ini, kayu pinus dengan penampang 20x20 cm sering digunakan untuk balok punggungan.

Pengikatan kasau ke balok punggungan dipilih tergantung pada jenis bangunan: perumahan atau komersial. Tergantung pada ini, bahan punggungan, penampang dan dimensinya akan dipilih. Misalnya, untuk pemandian, biasanya digunakan larch yang dikeringkan dengan baik, yang lebih berat dan lebih tahan terhadap stres. Larch juga mampu mengatasi uap dengan baik, menahan panas, dan menahan ubin. Bangunan tempat tinggal dibangun dari kayu pinus, karena atapnya biasanya dilapisi dengan ubin fleksibel.

Larch digunakan untuk membuat kayu jika rumah akan ditutup dengan ubin yang berat, sehingga membutuhkan bahan bangunan yang tahan lama dan kuat. konstruksi rangka. Penting agar kasau tidak hanya menopang atap itu sendiri, tetapi juga tidak menjadi beban tambahan pada dinding. Mereka harus memegang purlin dengan sempurna dan tidak menekuk di bawahnya.

Untuk memberikan dukungan pusat pada kasau, Anda perlu memasang balok. Ujung-ujungnya akan bertumpu pada garis paralel dinding penahan beban. Instalasi yang benar Perancangan ini memerlukan perhitungan data seperti:

Jumlah rata-rata curah hujan tahunan yang turun di suatu wilayah tertentu.
Apakah di wilayah tersebut sedang terjadi angin kencang atau tidak.
Desain lebar rumah.

Balok punggungan memungkinkan Anda menghindari proses seperti itu dalam pembangunan rumah seperti memalu paku atau mengebor. Hasilnya, pembentukan retakan dapat dihindari, integritas kayu dapat dipertahankan, dan keandalan seluruh sistem kasau dapat dipastikan.

Atap pelana juga memerlukan penggunaan ridge purlin, yang selanjutnya berfungsi sebagai bubungan atap. Untuk membangun bangunan tempat tinggal berukuran 6x6 m, disarankan untuk mengambil purlin yang terbuat dari kayu gelondongan atau kayu solid. Purlin akan bertumpu pada 2 atap pelana dan tidak diperlukan penyangga. Jika panjang rumah lebih dari 6 m, maka diperbolehkan menggunakan rangka konstruksi dan gelagar punggungan komposit. Penting agar kayu terletak pada atap pelana luar.

Balok punggungan diikat metode yang berbeda, yang memungkinkan Anda menghubungkan bilah dengan cara yang diinginkan. Tujuan utama dari setiap sambungan adalah untuk membuat struktur kuat dan andal. Teknologi modern memungkinkan Anda untuk menghubungkan balok bersama-sama agar tidak menggunakan apa pun Bahan tambahan untuk isolasi. Jika dokumentasi proyek Jika disusun dengan benar, maka rumah tidak hanya akan kuat dan mampu menopang atap, tetapi juga menjadi ramah lingkungan dan dapat diandalkan untuk dihuni.

Membangun rumah dari pondasi hingga puncak adalah peristiwa yang luar biasa! Terutama jika Anda melakukan beberapa pekerjaan dengan tangan Anda sendiri, Anda hidup dan bernafas sebagai sarang masa depan. Dan Anda tahu bahwa tidak peduli betapa lelahnya Anda menyelesaikan pekerjaan, tetap saja semuanya perlu dilakukan secara kompeten dan menyeluruh. Terutama jika menyangkut atap, di mana kesalahan apa pun dapat mengakibatkan perbaikan yang mahal dan tidak menyenangkan.

Oleh karena itu, agar “payung” rumah idaman Anda dapat berfungsi dengan baik, lakukan semua komponen struktur dengan benar, terutama penyambungan kasau di area punggungan - ini adalah titik tertinggi! Dan kami akan membantu Anda memahami jenis koneksi dan nuansa teknologi penting.

Apa itu bubungan atap?

Jadi, pertama-tama, mari kita pahami sedikit konsepnya.

Jadi, purlin adalah balok tambahan yang dipasang sejajar dengan bubungan atap dan mauerlat. Berbicara dalam bahasa yang sederhana, ini Mauerlat yang sama, hanya dinaikkan levelnya. Akibatnya, punggungan harus ditempatkan pada jarak tertentu dari run - tergantung pada sudut atap yang dipilih.

Bubungan merupakan elemen atap horizontal yang menghubungkan kedua lereng atap pada titik puncaknya.

Dan tugas utama elemen penghubung di punggungan adalah menciptakan kekakuan dan kekuatan yang andal dari seluruh struktur atap. Inilah yang akan kita bicarakan sekarang.

Jenis penyambungan kasau di punggungan

Ada tiga cara untuk melakukan ini:

Cara ini berbeda dari cara sebelumnya karena di sini kasau dihubungkan dengan bidang samping dan dikencangkan dengan pin atau baut. Cukup teknologi populer hingga saat ini.

Jika rumahnya terbuat dari kayu, maka batang kayu atau kayu bagian atas akan cocok sebagai penopang untuk metode ini, tetapi Anda harus memasang mauerlat pada balok tersebut.

Jenis pengikat yang paling populer adalah menyambung kasau menjadi setengah pohon:

Kasau punggungan yang tumpang tindih paling sering dihubungkan menggunakan paku. Biasanya ini adalah atap gazebo, gudang, pemandian dan garasi - tidak ada persyaratan khusus untuk kekuatan sistem kasau.

Metode nomor 2. Koneksi pantat

Untuk melakukan ini, Anda perlu:

Potong tepi kasau secara miring sehingga membentuk sudut tersebut sama dengan sudut kemiringan atap.
Dukung kasau.
Terapkan pengikat.

Jauh lebih mudah membuat hiasan seperti itu menggunakan templat - buat saja terlebih dahulu. Jadi semua pesawat akan saling menempel erat.

Jika Anda mengencangkan kasau dengan paku, gunakan setidaknya dua paku. Tancapkan masing-masing paku ke dalam rongga atas kasau secara miring sehingga paku masuk ke dalam potongan kasau kedua yang akan disambung. Selain itu, perkuat sambungan kasau di punggung bukit dengan pelat logam atau lapisan kayu.

Atau sebagian ujung ke ujung:

Inti dari desain ini adalah bahwa tepi kedua kasau diatur sedemikian rupa sehingga beban yang ditempatkan di atasnya didistribusikan secara merata satu sama lain. Tetapi itu tidak akan cukup untuk mengamankan sambungan ini dengan satu paku - Anda juga memerlukan perlengkapan logam atau kayu. Ambil papan setebal 30 mm, kencangkan pada satu (sebaiknya dua) sisi rakitan dan paku.

Metode nomor 3. Koneksi ke kayu

Dalam metode ini kita akan memasang kasau secara langsung balok punggungan. Desain ini bagus karena balok dapat dilengkapi dengan penyangga pusat, dan setiap kasau dapat diikat secara terpisah dan pada waktu yang tepat. Cara ini tidak tergantikan jika Anda tidak punya waktu untuk membuat template.

Sambungan ke balok punggungan direkomendasikan jika atapnya cukup lebar - lebih lebar dari 4,5 meter. Desain ini cukup andal, namun terkadang memerlukan pemasangan penyangga tambahan di bawahnya, yang mengurangi fungsionalitas loteng secara signifikan. Lagi pula, sekarang ada balok di tengah ruangan! Untuk yang kecil atap loteng Hal ini tentu saja tidak menjadi masalah, namun di loteng harus dimanfaatkan sebagai elemen interior. Namun tidak diperlukan templat untuk desain ini, dan perbedaan kecil bukanlah hal yang menakutkan.

Variasi:

Anda tentu saja dapat menggunakan pelat pemasangan logam - tetapi ini hanya sambungan, bukan pengencang. Inti dari pengencangan adalah letaknya lebih rendah dan mengambil sebagian beban.

Ini adalah gabungan penyambungan kasau, karena itu dilakukan ujung ke ujung, persis sama seperti ketika fokus pada mauerlat.

Bagaimana cara menyambungnya? Pemilihan pengencang

Kaki kasau membentuk kontur atap dan memindahkan beban titik dari atap ke mauerlat, dan mauerlat, pada gilirannya, mendistribusikannya secara merata ke dinding penahan beban.

Elemen-elemen berikut telah lama digunakan untuk mengencangkan kasau:

Hamparan.
Bar.
Peniti kayu.
irisan.
Nageli.
Staples logam.

Dan di sini pasar modern menawarkan pengencang yang lebih fungsional yang membuat penyambungan kasau di area punggungan menjadi lebih mudah dan lebih andal. Di sudut mana pun, kekakuan dan kekuatan yang diinginkan diperoleh. Ini:

Pelat paku dan berlubang.
Sekrup sadap sendiri.
Baut dan sekrup.
Dan banyak lagi.

Namun pilihan elemen pengikat tertentu tidak lagi bergantung pada berapa biayanya dan seberapa kuat elemen tersebut, tetapi pada beban apa yang ada pada unit punggungan tertentu dan apa yang dibutuhkannya.

Jadi, misalnya, kasau di punggung bukit disambung dengan sekrup sadap sendiri:

Dan ini dia dengan paku dan pelat berlubang:

Namun untuk menggunakan pelat ini, Anda harus bekerja dengan mesin press:

Dan sekarang - dari yang sederhana hingga yang rumit.

Menyambung kasau di punggung atap pelana

Saat bertumpu pada balok punggungan atap pelana, kaki kasau dapat bertumpu satu sama lain dengan ujung miring atau terpisah.

Jika kasau bertumpu satu sama lain dengan ujung-ujungnya, dengan kata lain, ujung ke ujung, maka ujung-ujungnya harus disambung dengan lapisan paku atau baut.
Jika ujung kaki kasau pada rakitan punggungan ditempatkan terpisah, maka ujung-ujung tersebut dihubungkan dengan braket sudut dan baut.
Jika kaki kasau bertumpu pada dua purlin sekaligus, maka ujung-ujung kaki juga bertumpu pada satu sama lain. Secara alami, gaya dorong tertentu muncul, yang ketegangannya dihilangkan dengan bantuan palang horizontal.
Jika tidak ada purlin sama sekali, maka sambungan kaki kasau pada unit bubungan dilakukan dengan menempelkan ujung-ujung kaki yang miring satu sama lain. Selain itu, sambungan tersebut perlu diamankan dengan lapisan berpasangan, yang dipaku ke kaki atau disambung dengan baut.
Untuk mengamankan kaki kasau dengan palang, sambungan dibuat menggunakan pelat samping kayu. Mereka dipaku langsung ke palang atau dibaut - semuanya tergantung Persimpangan bahan-bahan yang digunakan. Selanjutnya, sebuah balok ditempatkan di bawah palang untuk menyerap gaya transversal.
Namun kaki kasau yang terbuat dari kayu gelondongan dengan palang sudah terpasang tanpa lapisan. Hanya pada bagian ujung palang sendiri dibuat takik ½ dari bagian rangka. Untuk memastikan bahwa sistem pada akhirnya menjadi stabil, kaki kasau diperkuat dalam arah melintang dengan penyangga dan palang. Terutama jika menyangkut lebar bentang antara dinding penahan beban luar sebesar 8 meter atau lebih.
Jika angin kencang tidak jarang terjadi di area tersebut, maka sangat penting untuk melindungi bubungan atap dari kemungkinan perpindahan. Dan untuk tujuan ini, ujung kasau juga dihubungkan ke gelagar punggungan dengan braket sudut. Ditambah lagi, kaki kasau dan pasangan bata rumah harus diamankan dengan kawat.
Jika Anda menyambung sistem kasau dari kayu gelondongan di punggung bukit, kayu bulat, maka diperkirakan itu akan cukup berat.

Perhatikan bahwa dengan beban signifikan pada sistem kasau, pengikatan akan terjadi kaki kasau Tidak disarankan melakukan ini sama sekali - cukup gunakan syal perantara.

Ini lebih lanjut Informasi rinci:

Jika diagram kasau miring, beban luar disalurkan oleh tumpuan (mauerlat, purlin, rak, penyangga dan balok), sedangkan gaya tekan dan tegangan lentur timbul pada batang itu sendiri. Dan semakin curam atapnya, mis. Semakin vertikal batang dimiringkan, semakin kecil tekukannya, tetapi beban horizontal, sebaliknya, hanya meningkat.

Sederhananya, semakin curam atapnya, semakin tahan lama segala sesuatunya struktur horisontal, dan semakin datar kemiringannya, seharusnya semakin kuat pula kemiringannya struktur vertikal sistem kasau.

Penyambungan kasau pada atap pinggul mengikuti skenario yang sama sekali berbeda dari pada atap pelana. Jadi, sudah ada elemen baru di sini - kasau miring, yang perlu dipasang menggunakan teknologi tertentu. Dan bagian-bagian ini harus dipasang pada balok punggungan dengan menggunakan metode pemotongan dengan fiksasi tambahan dengan pengikat atas dan palang. Menambah kerumitannya adalah kenyataan bahwa atap pinggul memiliki kemiringan yang landai jendela atap dan lubang ventilasi, yang seringkali terletak tepat di bawah punggung bukit.

Jika hanya ada satu purlin pada atap pinggul, kaki kasau diagonalnya ditopang pada konsol purlin. Konsol itu sendiri perlu diperpanjang 10-15 cm di luar rangka kasau. Selain itu, lakukanlah sedemikian rupa untuk menghilangkan kelebihannya, dan bukan menambah kekurangannya.

Jika ada dua purlin, maka di punggungan langsung ke kasau Anda perlu menjahit papan pendek, setebal 5 cm - sebuah alur. Kami akan meletakkan kasau miring dan kaki kasau diagonal di atasnya.

Sekarang mari kita lihat lembah bagian luar. Kaki kasau yang bertumpu di atasnya disebut juga miring dan diagonal. Selain itu, kasau diagonal lebih panjang dari kasau biasa, dan kasau yang diperpendek dari lereng - narozhniki - bertumpu pada kasau tersebut. Dengan cara lain, mereka juga disebut setengah kaki kasau. Dalam hal ini, kasau miring sudah memikul beban satu setengah kali lebih besar dibandingkan kasau konvensional.

Kasau diagonal seperti itu lebih panjang papan biasa, dan oleh karena itu mereka harus dipasangkan. Ini segera menyelesaikan tiga masalah:

Penampang ganda membawa beban dua kali lipat.
Baloknya ternyata panjang dan tidak terpotong.
Dimensi bagian-bagian yang digunakan menjadi menyatu.
Untuk pemasangan kasau miring, Anda bisa menggunakan papan yang sama seperti papan biasa.

Untuk meringkas dan berbicara secara sederhana, penggunaan papan dengan ketinggian yang sama untuk unit punggungan sangat memaafkan segalanya Keputusan yang konstruktif atap pinggul.

Mari kita lanjutkan. Untuk memastikan multi-bentang, satu atau dua penyangga perlu dipasang di bawah kaki miring. Bagaimanapun, kasau miring pada dasarnya adalah gelagar punggungan yang bengkok dan bercabang dua, semacam kelanjutannya. Oleh karena itu, papan-papan tersebut perlu disambung sepanjang sehingga semua sambungan berada pada jarak 15 m dari pusat tumpuan. Pilih panjang kaki kasau tergantung pada panjang bentang dan jumlah penyangga.

Secara teknis, node ini dilakukan seperti ini:

Beberapa poin teknis:

Jika Anda membuat penyangga untuk mengencangkan kasau pada bubungan atap pinggul tepat di atas jendela atap, maka penyangga kaki kasau diagonal harus berada pada penyangga samping dan palang.
Jika kaki kasau atap pinggul menyatu tepat di atas lubang ventilasi, maka penekanan utama pada penyangga tidak diperlukan.
Untuk atap pinggul, pastikan permukaan penyambung pada sambungan punggungan terpasang erat, hampir sempurna. Oleh karena itu, jauh lebih mudah untuk membuat konfigurasi yang diperlukan dari semua elemen punggungan di tanah, dan baru kemudian memasang setiap kaki kasau secara terpisah di atap.

Berikut adalah kelas master visual:

Prasyarat untuk memasang kasau berlapis adalah memberikan dukungan pada bagian atasnya. Di atap bernada, masalah ini diselesaikan dengan sederhana: dinding sedang dibangun ketinggian yang berbeda, balok mauerlat diletakkan di atasnya, di mana kasau diletakkan secara bergantian.

Di atap pelana, Anda dapat melakukan hal yang sama: membangun dinding bagian dalam setinggi yang dibutuhkan dan meletakkan mauerlat di atasnya. Kemudian letakkan kasau di dinding luar yang rendah dan dinding dalam yang tinggi. Namun, keputusan ini membatasi pilihan tata letak ruang loteng, yang semakin banyak digunakan sebagai loteng. Dan untuk atap loteng biasa, opsi ini tidak menguntungkan, karena... membutuhkan signifikan biaya keuangan untuk pembangunan internal yang tinggi tembok utama. Oleh karena itu, di loteng, dinding bagian dalam diganti dengan balok horizontal yang dipasang pada penyangga atau ditopang pada atap pelana yang berseberangan dengan dinding. Balok horizontal yang diletakkan di atas atap disebut purlin.

Namanya sendiri: purlin, menunjukkan bahwa balok ini “dilempar” dari dinding ke dinding, meskipun pada kenyataannya, misalnya, di atap pinggul mungkin lebih pendek. Solusi desain paling sederhana untuk memasang gelagar punggungan adalah dengan meletakkan balok yang kuat pada atap pelana dinding tanpa penyangga tambahan (Gbr. 24.1).

beras. 24.1. Contoh pemasangan ridge girder, tanpa penyangga tambahan, di dinding loteng.

Dalam hal ini, untuk menghitung penampang balok, beban yang bekerja padanya harus dikumpulkan dari setengah proyeksi horizontal luas atap.

Di gedung-gedung besar, purlinnya panjang dan berat, kemungkinan besar harus dipasang dengan crane. Untuk membuat purlin, temukan kayu datar terbuat dari kayu solid dengan panjang lebih dari 6 m cukup bermasalah, jadi untuk keperluan tersebut lebih baik menggunakan kayu atau kayu laminasi yang dilaminasi. Bagaimanapun, ujung-ujung purlin, yang berdinding di dinding atap pelana, harus dirawat dengan antiseptik dan dibungkus dengan bahan anti air yang digulung. Ujung balok kayu solid dibuat miring dengan sudut kira-kira 60° dan dibiarkan terbuka; pada ceruknya, balok tersebut tidak boleh bersandar pada material dinding (Gbr. 25). Memiringkan ujung balok akan meningkatkan luas ujung dan mendorong pertukaran kelembapan yang lebih baik ke seluruh balok. Jika purlin melewati dinding, maka pada tempat bertumpu pada dinding, ia juga dibungkus bahan anti air. Balok dilewatkan melalui dinding untuk alasan arsitektural untuk memberikan atap yang menjorok ke atas atap pelana, meskipun hal ini juga dapat dicapai dengan memindahkan selubung di luar dinding. Purlins melewati dinding dari konsol bongkar muat. Beban tekanan pada konsol mencoba membengkokkan gelagar ke atas, dan beban yang bekerja pada bentang mencoba membengkokkannya ke bawah. Dengan demikian, defleksi total purlin di tengah bentang menjadi lebih kecil (Gbr. 24.2).

Beras. 24. 2. Jalankan dengan konsol.

Jika menggunakan kayu gelondongan sebagai purlin, maka tidak perlu dipotong menjadi dua sisi, cukup dipotong pada titik penyangga kasau dan pada titik penyangga purlin pada dinding. Tidak disarankan membuat purlin panjang dari kayu solid; purlin tersebut dirancang untuk kekuatan dan defleksi; namun, purlin tersebut dapat bengkok karena beratnya sendiri. Lebih baik menggantinya dengan rangka konstruksi.

Penampang lintasan dipilih berdasarkan perhitungan untuk yang pertama dan kedua batas negara- untuk kehancuran dan defleksi. Suatu balok yang bekerja dalam keadaan lentur harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut.

1. Tegangan internal yang timbul di dalamnya selama pembengkokan akibat penerapan beban eksternal, tidak boleh melebihi ketahanan lentur desain kayu:

σ = M/W ≤ Rben, (1)

dimana σ - tegangan internal, kg/cm²; M - momen lentur maksimum, kg×m (kg×100cm); W - momen ketahanan bagian kaki kasau terhadap tekukan W = bh²/6, cm³; Rbend - ketahanan lentur kayu yang dihitung, kg/cm² (diterima menurut tabel SNiP II-25-80 " Struktur kayu"atau menurut tabel);

2. Besarnya defleksi balok tidak boleh melebihi defleksi normal:

f = 5qL³L/384EJ ≤ norma, (2)

dimana E adalah modulus elastisitas kayu, untuk cemara dan pinus adalah 100.000 kg/cm²; J adalah momen inersia (ukuran inersia suatu benda selama pembengkokan), untuk bagian persegi panjang sama dengan bh³/12 (b dan h adalah lebar dan tinggi bagian balok), cm4; fnor - defleksi balok yang dinormalisasi, untuk semua elemen atap (kasau, purlin dan palang selubung) adalah L/200 (1/200 dari panjang bentang balok yang diperiksa L), lihat.

Pertama, momen lentur M (kg × cm) dihitung. Jika aktif skema desain beberapa momen digambarkan, lalu semuanya dihitung dan dipilih yang terbesar. Selanjutnya, melalui transformasi matematis sederhana dari rumus (1), yang kita hilangkan, kita memperoleh bahwa dimensi penampang balok dapat dicari dengan menentukan salah satu parameternya. Misalnya, dengan mengatur secara sewenang-wenang ketebalan balok dari mana balok itu akan dibuat, kita mencari tingginya menggunakan rumus (3):

jam = √¯(6W/b) , (3)

dimana b (cm) adalah lebar penampang balok; W (cm³) - momen tahanan balok terhadap lentur, dihitung dengan rumus: W = M/Rbending (di mana M (kg×cm) adalah momen lentur maksimum, dan Rbending adalah ketahanan lentur kayu, untuk pohon cemara dan pinus Rbending = 130 kg/cm²) .

Sebaliknya, Anda dapat mengatur tinggi balok secara sewenang-wenang dan mencari lebarnya:

Setelah itu, balok dengan parameter lebar dan tinggi yang dihitung menurut rumus (2) diperiksa defleksinya. Di sini perlu untuk memusatkan perhatian Anda: dalam hal daya dukung, kasau dihitung berdasarkan tegangan tertinggi, yaitu momen lentur maksimum, dan bagian yang terletak pada bentang terpanjang diperiksa defleksinya, yaitu, pada bagian yang jarak antar penyangganya paling jauh. Lendutan untuk semua: balok bentang satu, dua dan tiga paling mudah diperiksa dengan menggunakan rumus (2), yaitu untuk balok bentang tunggal. Untuk balok kontinu bentang dua dan tiga, uji defleksi seperti itu akan menunjukkan hasil yang sedikit salah (sedikit lebih besar dari yang sebenarnya), tetapi hal ini hanya akan meningkatkan faktor keamanan balok. Untuk perhitungan yang lebih akurat, Anda perlu menggunakan rumus defleksi untuk skema desain yang sesuai. Misalnya rumus seperti itu ditunjukkan pada Gambar 25. Namun kita ulangi sekali lagi bahwa lebih baik memasukkan margin keamanan tertentu dalam perhitungan dan mempertimbangkan defleksi menurut rumus sederhana (2) pada jarak L sama dengan dirinya sendiri. rentang panjang antara tumpuan, kemudian mencari rumus yang sesuai dengan diagram beban desain. Dan satu hal lagi yang perlu diperhatikan, menurut SNiP lama 2.01.07-85, kedua perhitungan tersebut (untuk daya tampung dan defleksi) dilakukan pada beban yang sama. SNiP 2.01.07-85 yang baru menyatakan bahwa beban salju untuk menghitung defleksi harus diambil dengan koefisien 0,7.

beras. 25.1. Contoh letak purlin pada atap berbentuk T

beras. 25.2. Contoh letak purlin pada atap berbentuk T

beras. 26. Beban yang bekerja pada purlins atap berbentuk T.

Jika, setelah memeriksa defleksi balok, pada bagian terpanjang tidak lebih dari L/200, maka bagian tersebut dibiarkan apa adanya. Jika defleksi lebih besar dari standar, kami menambah tinggi balok atau menempatkan penyangga tambahan di bawahnya, tetapi penampang harus dihitung ulang lagi sesuai dengan skema desain yang sesuai (dengan mempertimbangkan penyangga yang dimasukkan).

Jika ada yang berhasil membaca sejauh ini, maka katakanlah hal tersulit dalam perhitungan ini bukanlah bingung dalam satuan ukuran (dalam mengubah meter ke sentimeter), tetapi yang lainnya... Mengalikan dan membagi beberapa angka pada a kalkulator tidak memerlukan banyak pengetahuan.

Pada akhirnya, hanya dua angka yang akan muncul: diperlukan untuk beban tertentu, yang dibulatkan ke bilangan bulat terdekat.

Jika kayu gelondongan digunakan sebagai pengganti balok (padat, direkatkan atau dirakit pada MZP), maka harus diperhitungkan bahwa ketika bekerja dalam pembengkokan, karena pelestarian serat, kapasitas menahan beban kayu gelondongan adalah lebih tinggi dari kayu dan berjumlah 160 kg/cm². Momen inersia dan hambatan bagian bulat ditentukan dengan rumus: J = 0,0491d³d; W = 0,0982d³, dimana d adalah diameter batang kayu bagian atas, cm Momen hambatan dan inersia batang kayu yang dipahat pada salah satu sisinya adalah J = 0,044d³d, W = 0,092d³, pada dua sisi - J = 0,039d³d; W = 0,088d³, dengan lebar panel d/2.

Ketinggian purlin dan kasau, tergantung pada beban dan solusi arsitektur atap bisa sangat beragam. Selain itu, gaya-gaya yang menekan dinding, terutama pada purlin, mencapai nilai yang besar, sehingga atap, seperti yang lainnya, harus dirancang terlebih dahulu, bahkan sebelum rumah dibangun. Misalnya, dalam tata letak sebuah rumah, Anda dapat memperkenalkan dinding penahan beban internal dan melepaskan purlin, atau membuat ibu kota pada atap pelana dinding, meletakkan lereng di bawah purlin dan dengan demikian mengurangi defleksinya. Jika tidak, akan sangat sulit untuk menghubungkan balok-balok dengan ketinggian yang berbeda satu sama lain dan untuk mengoordinasikan ketinggian dengan atap pelana dinding.

Saat menggunakan lari yang panjang dan berat, Anda dapat menggunakan apa yang disebut “lift konstruksi”. Ini adalah pembuatan balok berupa rocker arm. Ketinggian “rocker arm” dibuat sama dengan defleksi standar purlin. Balok yang dibebani akan membengkok dan menjadi rata. Metode ini diturunkan kepada kita dari nenek moyang kita. Mereka ada di dalam rumah kayu ketika meletakkan tikar dan balok (balok), kayu gelondongan dipotong dari bawah, sepanjang keseluruhannya, membuat potongan lebih dalam di bagian tengah, dan, jika perlu, memotong tepi balok dari atas. Seiring waktu, balok berbentuk rocker itu melorot karena beratnya sendiri dan menjadi lurus. Teknik teknologi ini cukup sering digunakan, misalnya pratekan struktur beton bertulang. DI DALAM Kehidupan sehari-hari Anda tidak menyadarinya, karena strukturnya bengkok, dan konstruksi yang sudah kecil menjadi tidak terlihat sama sekali oleh mata. Untuk mengurangi defleksi balok, Anda juga dapat memasang penyangga tambahan di bawahnya. Jika tidak mungkin memasang penyangga atau membuat "pengangkatan konstruksi", Anda dapat meningkatkan kekakuan balok dengan mengubah bagiannya: menjadi balok-T, balok-I atau kisi - rangka dengan tali paralel, atau mengubah salib -bagian dengan menempatkan balok kantilever di bawah penyangga, yaitu membuat bagian bawahnya berbentuk lengkungan yang tidak sempurna.

Dukungan dari purlins di dinding disediakan oleh dukungan sisi melintang dan harus dirancang untuk kompresi kayu. Dalam kebanyakan kasus, cukup untuk memberikan kedalaman dukungan yang diperlukan dan menempatkan lapisan kayu di bawah balok pada dua lapisan bahan atap (bahan anti air, dll.). Namun, kayunya tetap perlu dihancurkan. Jika penyangga tidak menyediakan luas yang diperlukan sehingga keruntuhan tidak akan terjadi, luas bantalan kayu harus ditambah, dan tingginya harus mendistribusikan beban pada sudut 45°. Tegangan penghancuran dihitung dengan menggunakan rumus:

N/Fcm ≤ RC.90°,

dimana N adalah gaya tekanan pada tumpuan, kg; Luas remuk Fcm, cm²; Rcm90 - ketahanan kayu yang dihitung terhadap penghancuran serat (untuk pinus dan cemara Rcm90 = 30 kg/cm²).

Perlu membayar Perhatian khusus di dinding di bawah dukungan gelagar punggungan. Jika ada jendela di bawah, maka minimal harus ada 6 baris dari atas ambang pintu hingga ke bawah ambang pintu. pasangan bata yang diperkuat, jika tidak, ambang beton bertulang harus dipasang di atas jendela di dalam pedimen. Jika tata letak rumah memungkinkan, purlin punggungan tidak boleh dibuat panjang dan berat, lebih baik membaginya menjadi dua purlin bentang tunggal atau meninggalkan satu dan menambahkan penyangga di bawahnya. Misalnya, tata letak rumah yang ditunjukkan pada Gambar 25 melibatkan pemasangan partisi pada ruangan di bawah purlin kedua. Ini berarti Anda dapat memasang rangka rangka di partisi dan membongkar gelagar punggungan, lalu menyembunyikan rangka dengan selubung, misalnya, eternit.

Beras. 26.1. Atap tanpa kasau

Cara lain untuk membongkar purlin bubungan adalah Anda cukup menambah jumlah purlin yang ditumpuk, misalnya memasang satu atau dua purlin bongkar di sepanjang lereng atap. Dengan bertambahnya jumlah balok secara signifikan, muncul pertanyaan: mengapa kita membutuhkan kasau di sini?Pelapisan dapat dilakukan langsung di sepanjang run. Ini benar. Atap seperti itu disebut tanpa kasau (Gbr. 26.1). Namun, pada atap berinsulasi loteng, masalah pengeringan insulasi menjadi akut, jadi sesuatu seperti kasau masih harus dibuat. Untuk memastikan sirkulasi udara, perlu untuk mengisi purlins di sepanjang lereng (dalam arah yang sama dengan pemasangan kasau). balok-balok kayu, misalnya, 50x50 atau 40x50 mm, sehingga menghasilkan tinggi ventilasi 50 atau 40 mm.

Catatan. Sebelumnya, di sini dan selanjutnya dalam teks, absurditas berikut ditemukan dalam rumus: d³d, ini sedikit menyakiti mata, tetapi dari sudut pandang matematika ini adalah notasi yang benar. Hal ini menunjukkan bahwa variabel tersebut berada pada pangkat 4. Karena penulisan gelar ke-4 dalam bahasa situs web “merusak” keindahan rumusnya, kita harus menggunakan notasi seperti itu. Hal yang sama berlaku untuk ekspresi radikal: semua yang ada dalam tanda kurung disertakan di bawah tanda akar.

Contoh penghitungan penampang purlin.

Diberikan: Rumah liburan 10,5×7,5 m Beban rencana pada atap pada keadaan batas pertama Qр=317 kg/m², pada keadaan batas kedua Qн=242 kg/m². Denah atap dengan dimensi tertera pada.

1. Temukan beban berdasarkan keadaan batas yang bekerja pada putaran pertama:

qр = Qр×a = 317×3 = 951kg/m
qн = Qн×a = 242×3 = 726 kg/m = 7,26 kg/cm

2. Mari kita hitung momen lentur maksimum yang bekerja pada putaran ini (rumus untuk):

M2 = qр(L³1 + L³2)/8L = 951(4,5³ + 3³)/8×7,5 = 1872 kg×m

3. Kita atur lebar purlin secara acak, b = 15 cm, dan dengan menggunakan rumus (3) kita mencari tingginya:

h = √¯(6W/b) = √¯(6×1440/15) = 24 cm,
dimana W=M/Rben = 187200/130 = 1440 cm³

Menurut jenis kayu, balok terdekat yang cocok memiliki dimensi 150x250 mm. Kami memilihnya untuk perhitungan selanjutnya.

4. Pada bentang terpanjang, kita periksa defleksi purlin menggunakan rumus (2).

Pertama kita tentukan simpangan bakunya: fnorm = L/200 = 450/200 = 2,25 cm,
lalu dihitung: f = 5qнL²L²/384EJ = 5×7,26×450²×450²/384×100000×19531 = 2 cm,
dimana J = bh³/12 = 15×25³/12 = 19531 cmˆ4

Syarat terpenuhi 2 cm< 2,25 см, прогиб прогона получился меньше нормативно допустимого. Сечение первого прогона определили, будет применен брус размерами 150×250 мм. Если бы расчетный прогиб получился больше нормативного, то нужно увеличить сечение (tinggi yang lebih baik) berlari.

5. Temukan beban yang bekerja pada putaran kedua.

Dari perhitungan yang terdistribusi merata untuk keadaan batas pertama akan sama dengan: qр = Qр×b = 317×3 = 951 kg/m;
untuk keadaan batas kedua qн = Qн×a = 242×3 = 726 kg/m = 7,26 kg/cm

Pada titik sambungan purlin, gaya terpusat P akan diterapkan dari aksi purlin pertama ke purlin kedua (rumus untuk):

menurut keadaan batas pertama Рр=RB = qр b/2 - M2/b = 951×3/2 + 1872/3 = 2051 kg
menurut keadaan batas kedua Рн=RB = qн b/2 - Mн/b = 726×3/2 + 1429/3 = 1566 kg,
dimana = qн(L³1 + L³2)/8L = 726(4,5³ + 3³)/8×7,5 = 1429 kg×m

6. Pertama, kita perlu menentukan dengan rumus apa kita akan menghitung momen lentur maksimum pada putaran kedua, untuk melakukannya kita mencari rasio gaya P/qрL dan lama penerapan gaya c/b (lihat):

Рр/qрL = 2051/951×7,5 =0,29; c/b = 4,5/3 = 1,5

c/b ternyata lebih besar dari p/qрL, artinya kita menghitung momen maksimum dengan rumus:

Mmaks = ab(qрL + 2Pр)/2L = 4,5×3(951×7,5 + 2×2051)/2×7,5 =10112 kg×m

7. Kita atur lebar purlin secara acak, b = 20 cm, dan dengan menggunakan rumus (3) kita mencari tinggi purlin:

h = √¯6W/b = √¯(6×7778/20) = 48 cm,
dimana W=Mmax/Rbend = 1011200/130 = 7778 cm³

Tidak ada balok setinggi ini dalam koleksi kayu, jadi kami memutuskan untuk mengambil dua balok berukuran 200x250 mm, meletakkannya di atas satu sama lain, memelintirnya dengan peniti dan menjahitnya dengan baja. pelat MZP atau kita akan membuat balok dengan ikatan kayu. Dengan cara ini kita mendapatkan balok dengan lebar 200 dan tinggi 500 mm.

8. Kami memeriksa defleksi balok komposit menggunakan rumus. Pertama kita menentukan defleksi standar:

fnor = L/200 = 750/200 = 3,75 cm

Kemudian dihitung, dalam kasus kami dihitung sebagai jumlah defleksi dari penerapan beban seragam dan gaya terkonsentrasi pada balok:

f = 5qнL²L²/384EJ + PнbL²(1 - b²/L²)√¯(3(1- b³/L³)/27EJ) = 5×7,26×750²×750²/384×100000×208333 + 1566×300×750² (1 - 300²/750²)√¯(3(1 - 300³/750³)/27×100000×208333) = 1,4 + 0,7 = 2,1 cm,
dimana J = bh³/12 = 20×503/12 = 208333 cmˆ4

Lendutan yang dihitung kurang dari standar 2,1 cm< 3,75 см, значит составная балка удовлетворяет нашим требованиям. Таким образом, первый прогон принимаем из цельного бруса 150×250, второй - составным, общей высотой 500, а шириной 200 мм.

Perhitungan tersebut dengan jelas menunjukkan bahwa dengan memberikan dukungan tambahan di bawah perpotongan purlin, adalah mungkin untuk menghilangkan gaya terkonsentrasi dan mengurangi penampang purlin kedua, dan, dengan mempertimbangkan dimensi struktur yang diberikan dalam contoh, buatlah sama dengan purlin pertama.

Contoh pengecekan unit pendukung purlin terhadap penghancuran.

Kami memeriksa area penyangga purlin di dinding untuk memastikan tidak terjadi keruntuhan kayu yang tidak dapat diperbaiki atau kerusakan material dinding. Misalkan dinding atap pelana terbuat dari gas silikat D500. Kuat tekan gas silikat D500 sebesar 25 kg/cm², kuat tekan kayu pinus pada bagian penyangga struktur yang membentuk sudut 90° terhadap serat sebesar 30 kg/cm². Untuk mencegah kerusakan material dinding dan keruntuhan kayu yang tidak dapat diperbaiki, kondisi berikut harus dipenuhi:

N/F ≤ Rсж - untuk bahan dinding;
N/Fcm ≤ Rc.90° - untuk kayu

DI DALAM dalam contoh ini Ternyata kayu memiliki kekuatan yang lebih besar dibandingkan material tembok. Kami akan melakukan perhitungan untuk mencegah rusaknya material dinding, yaitu. tegangan kompresi tidak boleh melebihi 25 kg/cm².

Kami menemukan nilai tekanan purlin pertama di dinding (rumus untuk , memuat qр pada halaman contoh untuk menghitung purlin):

RA = qр а/2 - M2/а = 951×4,5/2 +1872/4,5 = 2556 kg
RС = qр L/2 + M2L/аb = 951×7,5/2 - 1872×7,5/4,5×3 = 2526 kg

Kami menghitung area pendukung dari ujung putaran pertama:

F=N/Rсж = 2556/25 =103 cm
dimana N = 2556 kg (gaya tekan terbesar pada dinding), dan Rcom = 25 kg/cm².

Ternyata untuk menopang purlin dengan lebar 15 cm, diperlukan “pengait” pada dinding yang hanya berukuran 103/15 = 7 cm, dan dalam hal ini keruntuhan kayu yang tidak dapat diubah dan penghancuran blok gas silikat dinding tidak akan terjadi. Oleh karena itu, kita akan mengambil panjang tumpuan purlin pada dinding secara konstruktif, misalnya sama dengan 15 cm.

Temukan besarnya tekanan pada dinding putaran kedua:

RD = qр L/2 + bPр/L =951×7,5/2 +4,5×2051/7,5 =4797 kg
RE = qр L/2 + aPр/L =951×7,5/2 +3×2051/7,5 =4387 kg

Kami menghitung area pendukung dari ujung putaran kedua:

F=N/Rсж = 4797/25 =192 cm,
dimana N=4797 kg (gaya terbesar yang menekan dinding).

Untuk menopang purlin kedua dengan lebar 20 cm, diperlukan “pengait” pada dinding minimal 192/20 = 10 cm. Dan disini kita akan mengambil panjang tumpuan purlin pada dinding agar sama secara konstruktif sampai 15cm.

Inti dari setiap atap adalah sejumlah besar balok, kasau, tiang dan purlin, yang secara kolektif disebut sistem kasau. Di belakang sejarah berusia berabad-abad Banyak jenis dan metode pengorganisasiannya telah terakumulasi, dan masing-masing memiliki karakteristiknya sendiri dalam konstruksi simpul dan potongan. Baca lebih lanjut tentang apa itu sistem kasau atap pelana dan bagaimana kasau dan elemen lain dari sistem harus dipasang, mari kita bahas lebih detail.

Perancangan sistem rangka atap pelana

Pada penampang atap pelana berbentuk segitiga. Terdiri dari dua bidang miring berbentuk persegi panjang. Kedua bidang ini dihubungkan pada titik tertingginya menjadi satu sistem melalui balok punggungan (purlin).

Sekarang tentang komponen sistem dan tujuannya:

Mauerlat adalah balok yang menghubungkan atap dan dinding suatu bangunan, berfungsi sebagai penopang kaki kasau dan elemen sistem lainnya.
Kaki kasau - terbentuk bidang miring atap dan merupakan penopang selubung bawahnya bahan atap.
Ridge purlin (manik atau punggungan) - menggabungkan dua bidang atap.
Screed adalah bagian melintang yang menghubungkan kaki kasau yang berlawanan. Berfungsi untuk meningkatkan kekakuan struktur dan mengimbangi beban dorong.
Lezhny - bar yang terletak di sepanjang mauerlat. Mendistribusikan kembali beban dari atap.
Purlin samping - menopang kaki kasau.
Rak - memindahkan beban dari gelagar ke balok.

Mungkin masih ada kuda betina di sistem. Ini adalah papan yang memanjangkan kaki kasau hingga membentuk overhang. Faktanya adalah untuk melindungi dinding dan pondasi rumah dari presipitasi, sebaiknya ujung atap sejauh mungkin dari dinding. Untuk melakukan ini, Anda bisa mengambil kaki kasau yang panjang. Namun panjang standar kayu 6 meter seringkali tidak cukup untuk ini. Memesan non-standar sangat mahal. Oleh karena itu, kasau hanya diperpanjang, dan papan yang digunakan untuk melakukan hal ini disebut "kuda betina".

Ada beberapa desain sistem kasau. Pertama-tama, mereka dibagi menjadi dua kelompok - berlapis dan kasau gantung.

Dengan kasau gantung

Ini adalah sistem di mana kaki kasau hanya bertumpu pada dinding luar tanpa penyangga perantara (dinding penahan beban). Untuk atap pelana, bentang maksimalnya adalah 9 meter. Saat memasang penyangga vertikal dan sistem penyangga, dapat ditingkatkan hingga 14 meter.

Hal yang baik tentang sistem kasau atap pelana tipe gantung adalah bahwa dalam banyak kasus tidak perlu memasang mauerlat, dan ini membuat pemasangan kaki kasau lebih mudah: tidak perlu melakukan pemotongan, cukup miringkan papan. Lapisan digunakan untuk menghubungkan dinding dan kasau - papan lebar, yang dilekatkan pada kancing, paku, baut, palang. Dengan struktur ini, sebagian besar beban dorong dikompensasi, dampak pada dinding diarahkan secara vertikal ke bawah.

Jenis sistem kasau dengan kasau gantung untuk bentang berbeda antara dinding penahan beban

Sistem kasau atap pelana untuk rumah kecil

Ada pilihan murah sistem kasau bila berbentuk segitiga (foto di bawah). Struktur seperti itu dimungkinkan jika jarak antara dinding luar tidak lebih dari 6 meter. Untuk sistem kasau seperti itu, Anda tidak dapat membuat perhitungan berdasarkan sudut kemiringan: punggungan harus dinaikkan di atas pengikat hingga ketinggian setidaknya 1/6 dari panjang bentang.

Namun dengan konstruksi ini, kasau mengalami beban lentur yang cukup besar. Untuk mengimbanginya, kasau dengan penampang yang lebih besar diambil, atau bagian punggungan dipotong sedemikian rupa untuk menetralkannya sebagian. Untuk memberikan kekakuan yang lebih besar, pelat kayu atau logam dipaku di kedua sisi bagian atas, yang mengencangkan bagian atas segitiga dengan aman (lihat juga gambar).

Foto tersebut juga menunjukkan cara memanjangkan kaki kasau untuk membuat atap yang menjorok. Sebuah takik dibuat, yang harus melampaui garis yang ditarik dinding bagian dalam ke atas. Hal ini diperlukan untuk menggeser lokasi pemotongan dan mengurangi kemungkinan patahnya kasau.

Simpul punggungan dan pengikatan kaki kasau ke papan penyangga kapan versi sederhana sistem

Untuk atap mansard

Opsi dengan memasang palang - digunakan saat. Dalam hal ini berfungsi sebagai dasar untuk melapisi langit-langit ruangan di bawahnya. Untuk operasi yang andal sistem jenis ini, potongan palang harus tidak berengsel (kaku). Pilihan terbaik- setengah penggorengan (lihat gambar dibawah). Jika tidak, atap akan menjadi tidak stabil terhadap beban.

Harap dicatat bahwa dalam skema ini terdapat Mauerlat, dan kaki kasau harus melampaui dinding untuk meningkatkan stabilitas struktur. Untuk mengamankan dan menyambungkannya dengan Mauerlat, dibuat takik berbentuk segitiga. Dalam hal ini, dengan beban yang tidak rata pada lereng, atap akan lebih stabil.

Dengan skema ini, hampir seluruh beban jatuh pada kasau, sehingga harus diambil dengan penampang yang lebih besar. Terkadang kepulan yang terangkat diperkuat dengan liontin. Hal ini diperlukan agar tidak kendur jika berfungsi sebagai penopang material pelapis plafon. Jika dasinya pendek, maka bisa diikatkan di tengah kedua sisinya dengan papan yang dipaku pada paku. Dengan beban dan panjang yang signifikan, mungkin ada beberapa penambatan seperti itu. Dalam hal ini, papan dan paku juga sudah cukup.

Untuk rumah besar

Jika ada jarak yang cukup jauh antara kedua dinding luar, dipasang headstock dan struts. Desain ini memiliki kekakuan tinggi, karena bebannya dikompensasi.

Dengan bentang yang begitu panjang (sampai 14 meter), sulit dan mahal untuk membuat ikatan utuh, sehingga dibuat dari dua balok. Dihubungkan dengan potongan lurus atau miring (gambar di bawah).

Untuk penyambungan yang andal, titik sambungan diperkuat dengan pelat baja yang dipasang pada baut. Dimensinya harus lebih besar dari dimensi takik - baut terluar disekrup ke kayu solid dengan jarak minimal 5 cm dari tepi takik.

Agar rangkaian dapat berfungsi dengan baik, maka perlu dibuat penyangga dengan benar. Mereka memindahkan dan mendistribusikan sebagian beban dari kaki kasau ke pengikat dan memberikan kekakuan struktural. Bantalan logam digunakan untuk memperkuat sambungan

Saat merakit atap pelana dengan kasau gantung, penampang kayu selalu lebih besar daripada sistem dengan kasau berlapis: titik perpindahan beban lebih sedikit, oleh karena itu setiap elemen menanggung beban lebih besar.

Dengan kasau berlapis

Pada atap pelana dengan kasau berlapis, ujung-ujungnya bertumpu pada dinding, dan bagian tengah bertumpu pada dinding atau kolom yang menahan beban. Beberapa skema berhasil menembus tembok, beberapa tidak. Bagaimanapun, kehadiran Mauerlat adalah suatu keharusan.

Skema non-dorong dan unit takik

Rumah yang terbuat dari kayu gelondongan atau kayu tidak merespon dengan baik terhadap beban dorong. Bagi mereka, hal ini sangat penting: temboknya mungkin akan runtuh. Untuk rumah kayu Sistem kasau atap pelana harus non-daya dorong. Mari kita bicara tentang jenis sistem tersebut secara lebih rinci.

Diagram sistem kasau non-dorong yang paling sederhana ditunjukkan pada foto di bawah ini. Di dalamnya, kaki kasau bertumpu pada mauerlat. Dalam versi ini, ia membungkuk tanpa mendorong dinding.

Perhatikan opsi untuk memasang kaki kasau ke Mauerlat. Yang pertama, daerah tumpuan biasanya dibuat miring, panjangnya tidak lebih dari penampang balok. Kedalaman potongan tidak lebih dari 0,25 tingginya.

Bagian atas kaki kasau diletakkan di atas balok punggungan, tanpa mengikatnya ke kasau yang berlawanan. Strukturnya ternyata dua atap bernada, yang pada bagian atasnya berdekatan (tetapi tidak terhubung) satu sama lain.

Opsi dengan kaki kasau yang diikat di bagian punggungan jauh lebih mudah untuk dirakit. Mereka hampir tidak pernah mendorong dinding.

Untuk mengoperasikan skema ini, kaki kasau di bagian bawah dipasang menggunakan sambungan yang dapat digerakkan. Untuk mengencangkan kaki kasau ke mauerlat, satu paku ditancapkan dari atas atau pelat baja fleksibel dipasang dari bawah. Lihat foto untuk mengetahui opsi memasang kaki kasau ke gelagar punggungan.

Jika Anda berencana menggunakan material atap yang berat, maka perlu dilakukan peningkatan daya dukung beban. Hal ini dicapai dengan meningkatkan penampang elemen sistem kasau dan memperkuat rakitan punggungan. Itu ditunjukkan pada foto di bawah ini.

Memperkuat rakitan punggungan untuk bahan atap yang berat atau untuk beban salju yang signifikan

Semua skema atap pelana di atas stabil dengan adanya beban yang seragam. Namun dalam praktiknya hal ini praktis tidak pernah terjadi. Ada dua cara untuk mencegah atap tergelincir ke arah beban yang lebih tinggi: dengan memasang screed pada ketinggian sekitar 2 meter atau dengan penyangga.

Pilihan untuk sistem kasau dengan kontraksi

Memasang kontraksi meningkatkan keandalan struktur. Agar dapat berfungsi dengan baik, harus dipasang dengan paku di tempat yang bersinggungan dengan saluran air. Penampang kayu untuk scrum sama dengan kasau.

Mereka melekat pada kaki kasau dengan bot atau paku. Dapat dipasang di satu atau kedua sisi. Lihat gambar di bawah untuk memasang screed ke kasau dan gelagar punggungan.

Agar sistem menjadi kaku dan tidak “merayap” bahkan di bawah beban darurat, opsi ini cukup untuk memastikan pengikatan balok punggungan yang kaku. Dengan tidak adanya kemungkinan perpindahan horizontal, atap akan menahan beban yang signifikan sekalipun.

Sistem kasau berlapis dengan penyangga

Dalam opsi ini, untuk kekakuan yang lebih besar, kaki kasau, juga disebut penyangga, ditambahkan. Mereka dipasang pada sudut 45° relatif terhadap cakrawala. Pemasangannya memungkinkan Anda menambah panjang bentang (hingga 14 meter) atau mengurangi penampang balok (kasau).

Penjepit hanya ditempatkan pada sudut yang diperlukan terhadap balok dan dipaku di bagian samping dan bawah. Persyaratan Penting: penyangga harus dipotong secara akurat dan dipasang erat pada tiang dan kaki kasau, sehingga tidak mungkin tertekuk.

Sistem dengan kaki kasau. Yang atas sistem spacer, bawah sistem non spacer. Titik pemotongan yang benar untuk masing-masing terletak bersebelahan. Di bawah ini adalah kemungkinan skema pemasangan penyangga

Namun tidak di semua rumah rata-rata dinding penahan beban terletak di tengah. Dalam hal ini, dimungkinkan untuk memasang penyangga dengan sudut kemiringan relatif terhadap cakrawala 45-53°.

Sistem dengan penyangga diperlukan jika ada kemungkinan penyusutan pondasi atau dinding yang tidak merata secara signifikan. Dinding dapat dipasang secara berbeda tergantung pada rumah kayu, dan pondasinya berada pada tanah berlapis atau tanah bergelombang. Dalam semua kasus ini, pertimbangkan untuk memasang sistem kasau jenis ini.

Sistem untuk rumah dengan dua dinding penahan beban internal

Jika rumah memiliki dua dinding penahan beban, pasang dua balok kasau yang terletak di atas masing-masing dinding. Balok diletakkan di dinding penahan beban tengah, beban dari balok kasau dipindahkan ke balok melalui rak.

Dalam sistem ini, ridge run tidak dipasang: ia memberikan gaya ekspansi. Kasau bagian atas disambung satu sama lain (dipotong dan disambung tanpa celah), sambungannya diperkuat dengan pelat baja atau kayu yang dipaku.

Pada sistem non-dorong atas, gaya dorong dinetralkan dengan pengencangan. Harap dicatat bahwa pengencangan ditempatkan di bawah purlin. Kemudian itu bekerja secara efektif ( diagram atas pada gambar). Stabilitas dapat disediakan melalui rak, atau sambungan - balok yang dipasang secara diagonal. Pada sistem spacer (pada gambar di bawah) palang adalah palang. Itu dipasang di atas purlin.

Ada versi sistem dengan rak, tetapi tanpa balok kasau. Kemudian sebuah dudukan dipaku pada setiap kaki kasau, ujung lainnya bertumpu pada dinding penahan beban tengah.

Kencangkan rak dan kencangkan pada sistem kasau tanpa purlin kasau

Untuk mengencangkan rak digunakan paku sepanjang 150 mm dan baut 12 mm. Dimensi dan jarak pada gambar ditunjukkan dalam milimeter.

Perhitungan balok punggungan dan dimensi purlin. Jika Anda mengikuti kata-katanya, maka larilah balok penahan beban, yang bertumpu pada dinding di kedua ujungnya. Dalam kebanyakan kasus, punggungan bertumpu pada dua pedimen, tetapi terkadang rumusan ini tidak sepenuhnya sesuai dengan kenyataan. Jadi, di atap pinggul, punggungan tidak bertumpu pada dinding. Pilihan paling sederhana adalah balok yang diletakkan di atas atap pelana tanpa menggunakan penyangga. Bagaimanapun, perlu untuk menentukan dengan benar penampang gelagar punggungan.

Nuansa memilih dan meletakkan purlin

Untuk menghitung penampang gelagar punggungan, perlu untuk menjumlahkan beban dari setengah atap, atau lebih tepatnya, dari proyeksi horizontalnya. Dimensi run tergantung pada panjangnya dan dimensi bangunan. Pada bangunan besar, purlin akan sangat kuat dan berat sehingga pemasangannya memerlukan penggunaan derek. Namun, temukan persamaannya kayu padat panjang lebih dari 6 meter sangat sulit, jadi untuk membuat punggungan seperti itu lebih baik mengambil kayu gelondongan biasa atau kayu laminasi.

Dalam hal ini, ujung-ujung elemen punggungan, yang akan bertumpu pada dinding dan sebenarnya berdinding di dalamnya, harus dirawat dengan antiseptik dan dibungkus dengan bahan atap atau bahan atap untuk melindunginya dari pembusukan. Jika yang digunakan balok kayu seluruhnya, maka ujungnya harus dipotong dengan sudut 60 derajat dan dibiarkan terbuka, artinya ujung ini tidak boleh bersentuhan dengan bahan dinding. Tindakan ini diperlukan untuk menambah luas ujung, yang akan meningkatkan pertukaran kelembapan pada kayu.

Jika ridge girder akan melewati seluruh dinding, maka bagian yang bersentuhan dengan dinding juga harus diberi antiseptik dan dibungkus dengan bahan gulungan. Bagian punggungan yang menjorok di luar dinding memungkinkan Anda membentuk konsol bongkar muat. Jika di tengah punggungan beban dari atap mencoba membengkokkan balok ke bawah, maka pada konsol gaya tekan menyebabkan defleksi ke arah yang berlawanan, sehingga mengurangi defleksi purlin di bagian tengah.

Penting: meskipun penampang balok kayu solid panjang dipilih dengan benar dan sesuai dengan kekuatan defleksi, balok dapat bengkok karena beratnya sendiri. Oleh karena itu, daripada punggungan kayu yang panjang, lebih baik menggunakan rangka konstruksi.

Perhitungan bagian

Untuk memilih penampang balok punggungan, perlu dilakukan perhitungan berdasarkan dua indikator:

untuk defleksi;
dan hitung kekuatan patahnya.

Pertama, Anda perlu menentukan tegangan internal yang terjadi pada balok ketika ditekuk di bawah pengaruh beban eksternal. Nilai ini tidak boleh lebih besar dari ketahanan lentur material yang dihitung, yang dapat dilihat pada tabel atau SNiP nomor II-25-80. Kita mencari tegangan internal menggunakan rumus: Σ = M:W, dimana:
Σ adalah nilai yang diinginkan, yang ditentukan dalam kg per cm²;
M – momen lentur maksimum (kg X m);
W adalah momen hambatan terhadap defleksi pada bagian kasau yang dipilih (ditemukan dengan rumus bh²: 6).

Lendutan purlin harus dibandingkan dengan nilai normalisasinya yaitu sebesar L/200. Dia tidak boleh melebihinya. Lendutan balok dicari dengan rumus f = 5qL³L:384EJ, dimana:
J adalah momen inersia yang ditentukan dengan rumus bh³:12, dimana h dan b adalah dimensi bagian purlin;
E – nilai modulus elastisitas (untuk kayu spesies jenis konifera sama dengan 100 ribu kg/cm²).

Pertama, Anda perlu menghitung momen lentur. Jika ada beberapa pada diagram balok, maka setelah perhitungan dipilih yang terbesar. Selanjutnya, untuk menentukan dimensi penampang balok, kita dapat mengatur parameter lebar balok secara sewenang-wenang dan kemudian menentukan tinggi yang dibutuhkan dengan menggunakan rumus: h = √¯(6W:b), dimana:

b adalah lebar balok yang kita atur dalam cm;
W adalah tahanan lentur run, nilainya ditentukan dengan rumus: W = M/130, dimana M adalah momen lentur terbesar.

Anda dapat melakukan sebaliknya, atur lebar purlin secara sembarang dan hitung tingginya menggunakan rumus b = 6W:h². Setelah Anda menghitung dimensi bagian purlin, harus diperiksa defleksinya menggunakan rumus dari poin 2.

Perhatian! Sebaiknya masukkan margin keamanan yang kecil ke dalam nilai defleksi yang dihitung.

Bila balok punggungan dirancang untuk defleksi, maka perlu membandingkan nilai ini dengan nilai L:200. Jika defleksi pada bagian terpanjang tidak melebihi nilai ini, maka bagian balok dibiarkan apa adanya. Jika tidak, perlu menambah ketinggian lintasan atau menggunakan penyangga tambahan dari bawah. Dalam kasus terakhir, bagian yang dihasilkan harus diperiksa ulang dengan melakukan perhitungan lagi dengan mempertimbangkan penyangga yang digunakan.

Nilai lebar dan tinggi punggungan yang dihasilkan harus dibulatkan ke atas. Pada prinsipnya perhitungan ini tidak sulit untuk dilakukan. Yang terpenting adalah menunjukkan nilai-nilai dalam satuan ukuran yang diperlukan, yaitu jangan bingung saat mengubah meter ke sentimeter dan sebaliknya.