سقف یک خانه خصوصی - انواع ، اشکال ، طرح ها
- چه نوع سقفی را برای خانه انتخاب کنیم.
- چگونه و چرا سقف دیوارها را گسترش می دهد و خانه را خراب می کند.
- برای جلوگیری از باد شدن سقف
سیستم Rafter - پایه سقف
ساختار سقف بر اساس سیستم تیرچه است. سیستم سقف شکل سقف یک خانه خصوصی را تعیین می کند ، بار را درک می کند.دوام خانه و همچنین هزینه های آینده تعمیر و بهره برداری از خانه جدید به انتخاب و دستگاه صحیح سیستم تیرچه بستگی دارد.
بارهایی که بر روی سیستم خرپا سقف وارد می شوند به دو دسته ثابت و متغیر تقسیم می شوند. ثابت ها بار هستنداز وزن همه عناصر سقف (سیستم سقف ، سقف ، سیستم زهکشی و غیره). متغیرها - شامل بارها می شوداز وزن افراد و برف روی سقف و همچنین بار باد.
برف و باد بارها با استفاده از نقشه بارهای برف و باد ، که در کدهای ساختمان آورده شده است ، تعیین می شود.به عنوان مثال ، در نقشه روسیه ، مرزهای مناطق با مقادیر استاندارد بار باد یا برف نشان داده شده است. محل ساخت و ساز خود را بر روی نقشه بیابید ، مساحت و بار استاندارد برف یا باد محل ساخت را مشخص کنید.
عناصر اصلی سیستم خرپای سقف یک خانه خصوصی
عناصر اصلی سیستم خرپایی یک خانه خصوصی ، با استفاده از مثال سقف لبه دار ، در شکل نشان داده شده است:
پای رافتر(rafter) شیب سقف را ایجاد می کند و تکیه گاه سقف است. نیروهایی روی نرده عمل می کنند که تمایل به تغییر شکل آن در دو جهت دارد - آن را در یک قوس خم کرده و آن را به حالت افقی تبدیل کنید.
سفت کردنانتهای پایینی تیرهای مخالف را به هم متصل می کند. از گسترش انتهای تیرها به طرفین جلوگیری می کند. نیروهای وارد بر سفت شدن تمایل به کشش آن دارند.
مائورلات- چوب ثابت به دیوارهای بیرونی خانه. انتهای پایین تیرها در Mauerlat قرار دارند. Mauerlat انتهای پایین تیرهای مجاور را متصل می کند ، بار سقف را به طور مساوی به دیوارهای بیرونی خانه منتقل می کند.
اجرا کنخط الراس - میله ای که انتهای بالای تیرها روی آن قرار دارد. تیرچه یال انتهای بالای تیرها را به هم متصل می کند.
دندانه دار کردناز تیرچه پشتیبانی می کند و بارهای عمودی را که تمایل به فشردن پایه دارند ، در خود جای می دهد. قفسه ها بر روی دیوار تحمل بار داخلی خانه (مطابق شکل) یا روی دیوارها پشتیبانی می شوند آستانه- چوبی که روی این دیوار گذاشته شده است. قفسه لزوماً باید روی ساختار نگهدارنده - دیوار داخلی یا کف اتاق زیر شیروانی ، که برای بارهای سقف طراحی شده است ، تکیه کند.
بند شلواراز خم شدن تیرها جلوگیری می کند. تجربه تغییر شکل فشرده سازی
پرتو باد- تخته ای که تیرها را به شیب سقف متصل می کند. تخته از طرف اتاق زیر شیروانی با زاویه ، از خط الراس تا Mauerlat به تیرها وصل شده است. پرتو باد مقاومت سیستم تیرچه را در برابر باد و سایر بارهای هدایت شده در امتداد خط الراس سقف افزایش می دهد.
به طور کامل- یک تخته یا بلوک متصل به پایه چوبی برای ایجاد برجستگی سقف.
اسپرینگل- چوبی که در گوشه و کنار خانه در طرفین Mauerlat چیده شده است. یک قفسه بر روی اسپرینگل پشتیبانی می شود و از تیرچه مورب پشتیبانی می کند.
نارودنیک- یک تیرچه کوتاه شده ، انتهای بالایی آن روی یک تیرچه مورب قرار دارد.
عناصر فوق سیستم تیرچه در یک ترکیب یا ترکیب دیگر در طراحی سیستم های تیرچه در انواع مختلف وجود دارد.
نمودارهای سیستم خرپا سقف یک خانه خصوصی
چندین نمودار کلی از سیستم های خرپایی وجود دارد. در ساخت و ساز مسکن خصوصی ، معمولاً از دو نمودار کلی از سیستم تیرچه استفاده می شود - با تیرهای آویزانو با تیرهای لایه ای.
انتخاب یک طرح خاص به عوامل زیادی بستگی دارد.- اندازه و شکل خانه ، وجود دیوارهای باربر داخلی ، تمایل به ترتیب اتاق زیر شیروانی زیر سقف خانه ، انتخاب شکل سقف به دلایل زیبایی. در برخی موارد ، ترکیبی از سیستم های مختلف تیرچه در سقف یک خانه نیز استفاده می شود.
هر نمودار کلی از سیستم تیرچه دارای است چندین راه حل طراحی
سیستم سقف سقف با تیرهای آویزان
نام این طرح به این دلیل است که انتهای بالایی تیرها پشتیبانی خاصی ندارند(قفسه ها) ، که بار را به عنصر باربر ساختمان منتقل می کند. به نظر می رسد انتهای بالایی تیرها در هوا آویزان شده و تنها به یکدیگر تکیه داده اند. ظرفیت تحمل تیرها فقط با انبساط سفت کننده تضمین می شود. تیرها در این طرح در چندین جهت دچار تغییر شکل می شوند. تحت بار تیرچه فشار می دهد ، قوس می دهد و می چرخددر موقعیت افقی
ریگلدر شکل سمت چپ بسته به اندازه و توزیع بار در امتداد دامنه های سقف ، در دو حالت کششی و فشاری کار می کند.
تعلیق(headstock) در شکل سمت راست تحت فشار کششی قرار دارد.
سیستم تیرچه با تیرهای آویزان دارای است
مزایای:
- نیازی به پشتیبانی میانی به شکل دستگاهی در خانه دیوارها یا سقف های باربر داخلی ندارد که برای بارهای سقف طراحی شده است.
- سفت کننده ها می توانند به عنوان تیرهای باربر در کف اتاق زیر شیروانی استفاده شوند.
و محدودیت ها:
- قسمت های سیستم تیرچه بیشتر از سایر سیستم ها تحت فشار قرار می گیرند. با اندازه سقف یکسان ، باید از قسمتهای یک قسمت بزرگتر استفاده کنید یا تعداد تیرها را افزایش دهید. همه اینها مصرف چوب و در نتیجه هزینه ساخت سقف را افزایش می دهد.
- برای زاویه های شیب کوچک ، کمتر از 30 درجه قابل استفاده نیست. در زوایای کوچک ، تنش در جزئیات سیستم تیرچه و در نتیجه اندازه آنها به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.
- قاب چارچوب با تیرهای آویزان از استحکام کمتری برخوردار است ، زیرا این واقعیت است که موقعیت تیرها به هم وابسته است. به عنوان مثال ، تغییر شکل زیر بار تیرها در یک سطح شیبدار منجر به تغییر قابل توجهی در موقعیت تیرچه ها و سطح شیبدار دیگر می شود. سقف "راه می رود" و شل می شود ، به ویژه با بار ناهموار شیب ها. اول از همه ، سقف از این مشکل رنج می برد.
- در صورت بار ناهموار در یکی از دامنه ها (برف ، باد) ، سقف با تیرهای آویزان فشار جانبی قابل توجهی را به دیوارهای خانه به سمت شیب کم بار وارد می کند.
توصیه می شود از سیستم تیرچه با تیرهای آویزان در ساخت و ساز مسکن خصوصی برای دهانه های پل تا 6 استفاده شود مترمعایب سیستم در این مورد کمتر مشخص است.
سیستم رافت با تیرهای لایه ای
در یک سیستم تیرچه با تیرهای لایه ای انتهای بالایی هر یک از پاهای چاقو بر روی تیر قرار دارد، که از طریق قفسه ها بار را به دیوار باربر داخلی ساختمان منتقل می کند. با توجه به پشتیبانی در انتهای بالا ، قاب چوبی فضا ایجاد نمی کند(فشار روی دیوارها در یک سطح افقی در جهت مخالف) در انتهای پایین تیرها.
در سیستمی با تیرهای لایه ای ، برای جبران انبساط نیازی به سفت شدن نیست. جزئیات سیستم خرپا و دیوارهای باربر خانه کمتر بار می شوند.
هنگام چیدمان اتاق زیر شیروانیراحت است چنین سقفی را روی دیوارهای اتاق زیر شیروانی (ادامه دیوار بیرونی بالای سقف) با ارتفاع 1-1.5 متر تکیه دهید. سیستم تیرچه با تیرهای لایه ای دارای است
مزایای:
- همه کاره بودن - مناسب برای سقف هایی با طول حداکثر 16 متر ، برای نصب روی دیوارهای سبک (قاب ، چوبی) ، برای سقف هایی با زاویه شیب کم.
- سقفی با تیرهای لایه دار وزن کمتری دارد ، چوب مصرفی دارد و نصب آن آسانتر از یک سقف با تیرهای آویزان است.
- حساسیت کمتر به بارهای ناهموار در دامنه ها - تغییر شکل کمتر و عملکرد نیروهای جانبی بر روی دیوارهای خانه.
و محدودیت ها:
- نیاز به پشتیبانی اضافی دارد - یک دیوار باربر در داخل خانه یا سقفی که برای بار سقف طراحی شده است.
سیستم Rafter برای دستگاه زیر شیروانی
شکل سیستم چاقو را برای نشان می دهد. در این سیستم تیرچه هم از تیرهای آویزان و هم از لایه ها استفاده می شود.
سیستم های Rafter بر اساس نمودارهای مدار بالا دارای بسیاری از راه حل های طراحیبه عنوان مثال ، یک دیوار تحمل بار داخلی نیازی به متمرکز شدن روی سقف ندارد. به جای یک تیرچه یال ، یا علاوه بر آن ، تیرهای روی شیب های طولانی توسط تیرهای قرار گرفته در فاصله بین خط الراس و Mauerlat پشتیبانی می شوند.
خرپاهای سقفی
خرپاهای سقفی- دارای پیکربندی پیچیده تری از قطعاتی است که در همان صفحه قرار دارند. محاسبه و بهینه سازی خرپای خرپایی با استفاده از یک برنامه کامپیوتری انجام می شود. خرپاها معمولاً با رعایت دقیق ابعاد قطعات از چوب خشک شده در کارخانه تولید می شوند.
خرپاها طوری طراحی شده اند که فقط بار عمودی به دیوارهای خارجی منتقل می شود. سقف با استفاده از خرپا سبک تر است. آکورد پایینی خرپا معمولاً به صورت افقی ساخته می شود تا عملکرد داشته باشد نقش تیرهای کف اتاق زیر شیروانی.
خرپاهای سقفی به شما امکان می دهد با هم همپوشانی داشته باشید دهانه های بزرگ بدون پشتیبانی میانی... در ساخت و ساز مسکن خصوصی ، استفاده از آنها به جای سیستم تیرچه با تیرهای آویزان با طول دهانه بیش از 6 مفید است. متر، و همچنین در زوایای کوچک شیب دامنه ها (کمتر از 30 درجه) ، از جمله برای سقف های تک شیب دار.
نداشتن خرپای سقفیکی قیمت بالای محصول است.
طراحی سیستم خرپا سقف
ساختار سیستم سقف خانه باید از نظر قدرت توسط متخصصان آزمایش شود. هنگام محاسبه قدرت ، علاوه بر بارها را در نظر بگیرید، شیب دامنه ها و شکل سقف و همچنین نوع سیستم تیرچه و ضریب ایمنی.
سیستم تیرچه از عناصر زیادی تشکیل شده است. هر عنصر تحت تأثیر نیروهایی قرار می گیرد که از نظر اندازه و جهت متفاوت هستند.به طور کلی سیستم تیرچه و قطعات جداگانه آن تحت بارهایی قرار می گیرند که به صورت عمودی ، افقی هدایت می شوند و تمایل به چرخاندن قطعه دارند.
هنگام طراحی سیستم تیرچه به حساب آوردناین که آیا یک اتاق زیر شیروانی یا یک اتاق زیر شیروانی در پشت بام وجود خواهد داشت ، وجود پنجره ها در سقف یا شیروانی ، شرایط حمایت از چوب روی دیوارها ، شکل طرح خانه و سایر عوامل.
ساخت سقف خانه مطابق پروژه ای که توسط متخصص - طراح انجام شده است ، بهتر و صحیح تر است. ساخت انواع ساده سقف ها را می توان به یک متخصص مجرب که دارای صلاحیت یک طراح نیست ، سپرد.
سیستم خرپا سقف یک خانه خصوصی باید شرایط زیر را داشته باشد:
- قوی و محکم- تغییرات در شکل یا ابعاد سقف تحت اثر بارها نباید از مقادیر مجاز تجاوز کند.
- سقف باید باشد آسانبرای بارگذاری کمتر دیوارها و پایه خانه با وزن آن.
- سیستم رافتر نباید سفارش را منتقل کند(نیروی افقی) بر روی دیوارهای خانه.
- سیستم تیرچه باید باشد بادوام... تعویض یا تعمیر سیستم تیرچه یک لذت گران قیمت است.
برای برآوردن دو شرط اول ، سیستم تیرچه از عناصر خطی جداگانه ای تشکیل شده است که در یک ساختار مثلثی مونتاژ شده اند. مثلث مسطح جداگانه از سیستم تیرچه ، از دو تیرچه و قسمتهای مربوطه ، خرپا یا خرپا نامیده می شود.
قابهای سقفی یا خرپایی نصب شده روی دیوارها به موازات یکدیگر در فاصله معینی و سیستم خرپا سقف را تشکیل می دهند.
سیستم سقف طراحی شده توسط متخصص را نمی توان به دلخواه تغییر داد. افزودن یا حذف هر بخشی منجر به توزیع مجدد بارها در دیگر گره های سیستم می شود. حتی تغییر تعداد میخ ها برای اتصال قطعات ، می تواند منجر به تخریب خانه شود.به عنوان مثال ، افزایش تعداد میخ هایی که با آنها میله را میخ می کنند می تواند منجر به فاصله غیرقابل قبول روی دیوارها شود. در مورد آن در زیر بخوانید.
سعی کنید سیستم تیرچه را متقارن کنید. ترتیب متقارن پاها ، قفسه ها ، پایه ها ، به شما امکان می دهد بارها را در امتداد دامنه های پشت بام توزیع کنید ، که باعث افزایش پایداری سقف و دیوارهای خانه می شود.
برای حذف رطوبت از قطعات چوبی سقف و چگالش ، فضای اتاق زیر شیروانی باید تهویه شودبا کمک دریچه ها در سقف های منسرد ، شکاف های تهویه ای برای این ترتیب شده است.
برای محافظت در برابر رطوبت ، Mauerlat و سایر قسمتهای چوبی سیستم تیرچه با عایق رطوبتی از دیوارهای بنایی جدا شده است.اگر این کار انجام نشود ، درخت به سرعت پوسیده می شود.
سیستم تیرچه برای یک خانه خصوصی از چوب ساخته شده است. گاهی اوقات ، به عنوان مثال ، در خانه های قاب با قاب فلزی ، از پروفیل های فلزی نیز برای ساختن یک سیستم چوبی استفاده می شود.
چگونه و چرا سقف منبسط می شود و دیوارهای خانه را خراب می کند
تحت تأثیر بارها ، انتهای پایین تیرها به طرفین تقسیم می شوند. نیروهایی که در انتهای پایین تیرها عمل می کنند و در جهت مخالف به صورت افقی هدایت می شوند ، رانش نامیده می شود
فاصله تیرها آنقدر زیاد است که دیوارها ایستاده نمی شوند ، خم می شوند ، دیوارها و نرده ها ترک می خورند ، در نتیجه سقف در مکانهایی سقوط می کند - خانه فرو می ریزد. اگر ساخت سقف توسط سازندگان غیر ماهر و علاوه بر این ، بدون پروژه انجام شود ، اغلب می توان چنین تصویری را مشاهده کرد.
چرا رانش به دیوارها منتقل می شود؟
در واقع ، در بالا ، در مقاله نوشته شده است که در سیستم تیرچه با تیرهای آویزان ، رانش با سفت شدن جبران می شود ، و در طرح با تیرهای لایه ای ، رانش به هیچ وجه بوجود نمی آید. این نمودارها صحیح هستند اگر نمودارهای سیستم های چوبی را روی کاغذ در نظر بگیریم.
در واقعیت تمام قسمتهای سیستم تیرچه تحت تأثیر بارها تغییر شکل می دهند ،یعنی اندازه و موقعیت خود را در فضا تغییر می دهند - کوتاه ، طولانی ، خم ، چرخش می شوند.
به تغییر شکل از عمل بارها اضافه می شود نوسان در اندازه قطعات با تغییر رطوبت و دما.در مکانهای اتصال نیز برخی از تحرک عناصر وجود داردسیستم تیرچه
بیایید تصور کنیم که در سیستمی با تیرهای آویزان ، سفت شدن ، به دلایلی که ذکر شد ، طولانی تر شده و دیگر از تلاش برای کشش جلوگیری می کند. در نتیجه ، اسپیسر شروع به پخش شدن به دیوارها می کند.
در یک سیستم با تیرهای لایه ای ، همان اتفاق می افتد ، اگر ، برای مثال ، قفسه سقوط کند.قسمت بالای تیرها حمایت خود را از دست می دهند. تیرچه ها مانند تیرهای آویزان شروع به کار می کنند. تمام بار رانش شروع به انتقال به دیوارها می کند.علاوه بر این ، بار روی تیرها نیز افزایش می یابد ، که برای آویزان کردن تیرها طراحی نشده است.
در اینجا دو گزینه وجود دارد. یا دیوارها محکم نمی مانند- تحت عمل رانش ، آنها به طرفین پراکنده می شوند و به تیرها اجازه می دهند کمی بچرخند و دوباره به قفسه تکیه دهند. یا چاقو سقوط می کند ، چاقو شکسته می شود ،قادر به تحمل بار بدون امتیاز نیست.
دیوارهای چوبی ساخته شده از چوب ، چوب ، و همچنین دیوارهای قاب ، تحت عمل انبساط به راحتی تغییر شکل می دهند.
در ادبیات ساختمانی ، می توانید این جمله را پیدا کنید که دیوارهای ساخته شده از مصالح سنگی می توانند بار فشار زیادی را تحمل کنند. اما در ساخت و ساز مسکن خصوصی خصوصی ، به لطف استفاده از بخاری ، ضخامت دیوارهای سنگی به میزان قابل توجهی کاهش یافته است.برای دیوارهای بنایی ، سبک تر و سبک تر مواد شکنندهبه عنوان مثال ، بتن هوادهی.
حفاظت از دیوارهای سنگی یک خانه خصوصی مدرن در برابر آسیب ناشی از گسترشکمتر از موارد چوبی مناسب نیست.
