Calcul du système de fermes, des charges constantes et de la neige (vidéo)

Le calcul du système de fermes agit comme le processus de conception principal du bâtiment, ce qui vous permet de déterminer les paramètres du système porteur.

Caractéristiques du calcul du système de ferme

Avant de commencer à calculer le système de chevrons, il est nécessaire d’analyser l’intensité des charges qui agissent sur la surface du toit pendant toute la période de l’année.

Nous pouvons distinguer les facteurs qui, selon les conditions naturelles, sont divisés en:

• effets constants;
• effets variables;
• charges spéciales.

La première catégorie est la charge qui agit en permanence sur le système de fermes: le poids du toit, la couche d'étanchéité, le système de revêtement, l'isolation thermique et anti-vapeur, ainsi que d'autres composants liés au système de toit à mansard ou à pignon. Ainsi, les charges constantes ont un effet continu et ont un poids fixe. Parmi les charges variables figurent les facteurs climatiques en fonction du type de précipitation, de la neige, du vent, etc. Les facteurs spéciaux sont ceux causés par une influence climatique avec un degré d'intensité plus élevé. Ce paramètre doit être pris en compte dans les zones territoriales susceptibles de connaître une activité sismique ou dans les zones susceptibles de subir des ouragans et des tempêtes violents.

Calcul d'une charge constante

Sur la fig. 1 vous pouvez voir le calcul de la charge sur les chevrons du système. Pour déterminer correctement la longueur du chevron et les données à orienter, il faut d’abord calculer la masse de la «tourte» de la toiture. Pour obtenir la valeur finale, il convient de calculer le poids de 1 m ² de chaque couche. En règle générale, le toit se compose des éléments suivants. Crate, qui est équipé de planches de faible épaisseur (2,5 cm). Poids 1 m ² caisses égal à 15 kg. Le système contient également les composants suivants: isolant thermique, imperméabilisation, revêtement de finition. Une fois que le poids de chaque composant a été déterminé, en fonction du matériau utilisé, il convient d'ajouter 10% au résultat, ce qui augmentera légèrement la résistance de la structure.

Les concepteurs professionnels recommandent de choisir les matériaux pour la préparation de la tarte à la toiture afin que le niveau de charge ne dépasse finalement pas 50 kg par mètre. ² . À l'étape suivante, vous pouvez commencer à déterminer la charge de neige.

Calcul de la charge de neige

Pour calculer la charge de neige, vous devez utiliser la formule dans laquelle vous souhaitez remplacer les coefficients SNiP. La formule est la suivante:

F = P * k, où F est la charge totale de neige, P est la masse de précipitations par 1 m ² , tandis que k est le facteur de correction.

Dans le SNiP, vous pouvez également trouver un facteur de correction, dont la variation dépend du niveau de la pente du toit. Si la pente dépasse 60 °, le coefficient ne doit pas être utilisé; lorsque la pente est comprise entre 25 et 69 °, il convient d'appliquer un facteur de correction équivalent à 0,7. Les toits présentant des pentes de pente encore plus réduites nécessitent un réglage égal à 1.

La neige le long du grenier ou de tout autre toit de la structure en pente est inégalement répartie, les plus gros groupes sont formés dans les zones de fracture.

Les pieds des chevrons en de tels points doivent être montés avec le plus petit pas. L'installation de composants appariés est la meilleure option. Entre autres choses, lors de la disposition des couches de la «tourte» de toiture dans des zones particulièrement difficiles, une double étanchéité doit être utilisée, ainsi qu’un type de caisse en continu.

Calcul de la charge du vent

Si le toit de la maison est légèrement incliné, il est probable que le système de toiture soit endommagé et démoli, ce qui affectera la charge aérodynamique. Mais un biais plus important peut entraîner une forte pression du vent sur le toit. Pour déterminer la charge de vent sur le toit, utilisez la formule avec facteurs de correction. Il a la forme suivante: V = R * k, V étant le niveau de charge du vent, R le niveau d'une région spécifique, la désignation k est représentée par un facteur de correction.

L'indicateur de région est une valeur tabulaire prescrite dans le SNiP. Le facteur de correction doit être choisi en fonction de la hauteur du bâtiment et de la zone sur laquelle il est installé.Le coefficient varie comme suit:

• L'indicateur pour les bâtiments ouverts et d'une hauteur de 20 m est équivalent à 1,25;
• s'il existe des obstacles sous forme de maisons hautes ou le facteur d'atterrissage sera égal à 0,85;
• si le calcul est effectué pour un bâtiment de 10 m de hauteur, il convient d'utiliser les amendements 1.0 et 0.65;
• les indicateurs 0,75 et 0, 85 sont utilisés pour déterminer la charge sur les maisons basses jusqu’à 5 m, en fonction du chantier de construction.

Calcul du système de chevrons

Il est impossible de calculer correctement le système de chevrons si les indicateurs de charge, l’espacement entre les portées, la distance entre les caisses ne sont pas pris en compte. Lors du calcul de la structure, il est possible d’utiliser un tableau de normes. Il est nécessaire de sélectionner la section transversale des montants du pilier en tenant compte de facteurs tels que:

• les dimensions du pied du pilier;
• la distance entre les chevrons;
• les valeurs de charge calculées.

Pour sélectionner la valeur la plus appropriée pour les sections transversales d’un pied pour chevron, utilisez le tableau de la fig. 2. Les paramètres recommandés peuvent varier en fonction de la zone dans laquelle la maison est construite. Le moyen le plus simple de calculer une structure en treillis consiste à déterminer les dimensions d'un pied de chevron. Pour obtenir la bonne valeur, vous devez appliquer le théorème de Pythagore. Dans ce cas, la différence de hauteur servira de jambe pour déterminer la valeur des murs du bâtiment et sa largeur, mais l'hypoténuse deviendra une ferme, sa longueur sera déterminée initialement.

Etant donné que le système contient des jambes de rafter, le calcul doit être effectué en déterminant la charge de chaque jambe séparément. Pour trouver la charge répartie sur le pied de compteur, vous devez utiliser la formule suivante: Qr = АхQ, Qr représente la charge répartie en kg / m; la lettre A est représentée par le pas entre les chevrons, en mètres; Q - charge totale par 1 m ^² du toit, en kg / m². Dans le pied en treillis, vous devez déterminer la zone de travail de la plus grande longueur Lmax. En outre, il est nécessaire de déterminer la plus petite section de matériau pour les jambes. Lors du processus de sélection du matériau pour les chevrons, vous devez utiliser un tableau des tailles de bois (Fig. 3).

La largeur de la section peut être définie de manière arbitraire en fonction des dimensions standard et la hauteur de la section peut être déterminée à l'aide de la formule suivante: H ≥ 8.6. Lmax. sqrt (Qr / (B. Rizg)), avec la pente du toit α. 30 °, H ≥ 9,5. Lmax. sqrt (Qr / (B. Rizg)), avec une pente α. 30 °.

H est la hauteur de la section en centimètres, Lmax est représentée par la section de travail du pied de botte de la plus grande longueur en mètres, Qr est la charge répartie par mètre de pied, en kg / m, B est la largeur de la section en centimètres, Rizg - résistance à la flexion des matériaux, en kg / cm², le carré est la racine carrée.

Vous pouvez maintenant analyser si l’indice de déflexion est conforme à la norme. La flèche normalisée sous charge pour les éléments de toit ne doit pas dépasser L / 200, où L est la longueur de la zone de travail, exprimée en centimètres. Cette condition est vraie si l'inégalité suivante est vraie: 3.125. Qr. (Lmax) ³ / (B. H³) ≤ 1, ici Qr est la charge répartie par mètre carré, exprimée en kg / m; Lmax - la zone de travail du pied de la plus grande longueur en mètres; B est la largeur de la section, exprimée en centimètres; H - hauteur de la section en centimètres. En cas de non-respect de l'inégalité, il est nécessaire d'augmenter B ou H.

Sur la fig. 4 vous pouvez voir un exemple du calcul du système de fermes. Si vous ne possédez pas de compétences dans ce domaine, le calcul peut être effectué à l'aide de programmes spéciaux.