Perhitungan Sistem Kasau Dari Atap Pelana, Serta Kemiringan Kasau Struktur Ini

2024 Pengarang: Bailey Albertson | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 13:01

Tulang punggung yang andal: perhitungan sistem kasau atap pelana

Atap pelana dibentuk atas dasar bingkai yang menggabungkan struktur dasar dan keandalan yang tak tertandingi. Tetapi tulang punggung atap dalam dua lereng persegi panjang dapat membanggakan keunggulan ini hanya dalam hal pemilihan kaki kasau yang cermat.

Kandungan

• 1 Parameter sistem rangka atap pelana

  • 1.1 Panjang rakit

  • 1.2 Penampang kaki kasau

    1.2.1 Tabel: penampang kasau tergantung pada panjang dan tinggi

  • 1.3 Pengaruh variabel pada sistem rangka

    • 1.3.1 Tabel: Nilai pedoman tekanan angin
    • 1.3.2 Tabel: nilai koefisien k

  • 1.4 Beban permanen

    1.4.1 Tabel: berat bahan atap per 1 m²

  • 1.5 Jumlah batang

• 2 Langkah pada balok struktur penyangga atap

  2.1 Tabel: pitch kasau tergantung pada panjang dan bagiannya

• 3 Rumus untuk menghitung sistem rangka atap pelana

  • 3.1 Tabel: dimensi nominal ketebalan dan lebar kayu gergajian (mm)

  • 3.2 Contoh analisis struktur

    3.2.1 Video: perhitungan rinci dari sistem rangka

Parameter sistem kasau atap pelana

Perlu memulai perhitungan jika Anda memahami bahwa sistem kasau atap pelana adalah kompleks segitiga, elemen kerangka yang paling kaku. Mereka dirakit dari papan, yang ukurannya memainkan peran khusus.

Panjang rafter

Rumus a² + b² = c², yang diturunkan oleh Pythagoras, akan membantu menentukan panjang papan solid untuk sistem rangka

Panjang kasau dapat diketahui dengan mengetahui lebar rumah dan tinggi atap.

Parameter "a" menunjukkan ketinggian dan dipilih sendiri. Itu tergantung pada apakah ruang di bawah atap akan menjadi tempat tinggal; itu juga memiliki rekomendasi tertentu jika loteng direncanakan.

Di belakang huruf "b" adalah lebar bangunan yang terbagi dua. Dan "c" mewakili sisi miring dari segitiga, yaitu panjang kaki kasau.

Katakanlah lebar setengah dari rumah itu tiga meter, dan diputuskan untuk membuat atap setinggi dua meter. Dalam hal ini, panjang kaki kasau akan mencapai 3,6 m (c = √a² + b² = 4 + √9 = √13≈3.6).

Kasau setinggi enam meter merupakan yang terpanjang, oleh karena itu cocok sebagai kaki kasau

Panjang maksimum batang yang digunakan sebagai kaki kasau adalah 6 m. Jika diperlukan papan yang tahan lama dengan panjang yang lebih besar, mereka menggunakan teknik penyambungan - memaku sepotong dari batang lain ke kaki kasau.

Penampang kaki kasau

Untuk berbagai elemen sistem kasau, ada ukuran standar:

• 10x10 atau 15x15 cm - untuk batang Mauerlat;
• 10x15 atau 10x20 cm - untuk kaki kasau;
• 5x15 atau 5x20 cm - untuk berlari dan strut;
• 10x10 atau 10x15 cm - untuk rak;
• 5x10 atau 5x15 cm - untuk tempat tidur;
• 2x10, 2.5x15 cm - untuk peti.

Ketebalan setiap bagian struktur penyangga atap ditentukan oleh beban yang harus dialaminya

Balok dengan penampang 10x20 cm ideal untuk membuat kaki kasau

Penampang kaki kasau dari atap pelana dipengaruhi oleh:

• memuat di lereng atap;
• jenis bahan baku konstruksi, karena "umur" kayu gelondongan, balok biasa dan balok yang direkatkan berbeda;
• panjang kaki kasau;
• jenis kayu dari mana kasau direncanakan;
• panjang celah antara kaki kasau.

Pitch kasau mempengaruhi penampang kaki kasau secara signifikan. Peningkatan jarak antar balok memerlukan peningkatan tekanan pada struktur pendukung atap, dan ini mengharuskan pembangun untuk menggunakan kaki kasau yang tebal.

Tabel: penampang kasau tergantung pada panjang dan tinggi nada

Panjang kaki rafter (m)	Jarak antara kasau (m)	Penampang balok sistem rangka (cm)
Kurang dari 3	1,2	8 × 10
Kurang dari 3	1.8	9 × 10
3 sampai 4	satu	8 × 16
3 sampai 4	1.4	8 × 18
3 sampai 4	1.8	9 × 18
Sampai jam 6	satu	8 × 20
Sampai jam 6	1.4	10 × 20

Efek variabel pada sistem kasau

Tekanan pada kaki kasau konstan dan bervariasi.

Angin cenderung menjungkirbalikkan atau menaikkan atap, jadi penting untuk membuat semua perhitungan dengan benar

Variabel beban angin pada kasau ditentukan dengan rumus W = Wo × kxc, di mana W adalah indikator beban angin, Wo adalah nilai karakteristik beban angin untuk bagian tertentu Rusia, k adalah faktor koreksi karena faktor tinggi struktur dan sifat medan, dan c adalah koefisien aerodinamis.

Perhitungan tekanan angin pada atap didasarkan pada letak rumah

Nilai normatif tekanan angin dikenali dari peta 3 Lampiran 5 di SNiP 2.01.07–85 dan tabel khusus. Koefisien yang memperhitungkan perubahan tekanan angin dengan ketinggian juga distandarisasi.

Tabel: nilai pedoman tekanan angin

Area angin	Ia	saya	II	AKU AKU AKU	IV	V.	VI	Vii
Wo, kPa	0.17	0.23	0.30	0.38	0.48	0.60	0.73	0.85
Wo, kg / m²	17	23	tigapuluh	38	48	60	73	85

Tabel: nilai koefisien k

Tinggi	Area terbuka	Area tertutup dengan rumah setinggi lebih dari 10 m	Wilayah perkotaan dengan bangunan di atas 20 m
hingga 5m	0.75	0,5	0,4
dari 5 hingga 10m	1.0	0.65	0,4
dari 10 hingga 20m	1.25	0.85	0,53

Bukan hanya medan yang mempengaruhi beban angin. Area perumahan sangat penting. Di balik tembok gedung-gedung tinggi, rumah hampir tidak terancam, tetapi di ruang terbuka angin bisa menjadi musuh yang serius.

Beban salju pada sistem rangka dihitung menggunakan rumus S = Sg × µ, yaitu berat massa salju per 1 m² dikalikan dengan faktor koreksi, yang nilainya mencerminkan derajat kemiringan atap

Beban salju di atap tergantung di mana rumah itu berada

Faktor koreksi, jika kemiringan atap miring kurang dari 25 °, sama dengan satu. Dan dalam kasus kemiringan atap 25-60 °, angka ini dikurangi menjadi 0,7.

Beban konstan

Beban yang bekerja terus menerus dianggap sebagai berat kue atap, termasuk selubung, isolasi, film dan bahan finishing untuk mengatur loteng.

Kue atap menciptakan tekanan konstan pada kasau

Berat atap adalah jumlah dari berat semua bahan yang digunakan dalam konstruksi atap. Rata-rata, itu sama dengan 40–45 kg / sq. M. Menurut aturan, sistem kasau 1 m² tidak boleh melebihi 50 kg dari berat bahan atap.

Tabel: berat bahan atap per 1 m²

Jenis lapisan atas atap	Berat dalam kg per 1 m2
Kain polimer aspal yang digulung	4-8
Ubin lunak polimer-bitumen	7-8
Ondulin	3-4
Genteng metal	4-6
Decking, atap jahitan, lembaran logam galvanis	4-6
Ubin pasir semen	40-50
Lantai keramik	35-40
Batu tulis	10-14
Atap batu tulis	40-50
Tembaga	8
Atap Hijau	80-150
Lantai yang kasar	18–20
Bubut	8-10
Sistem kasau itu sendiri	15–20

Jumlah balok

Berapa banyak kasau yang dibutuhkan untuk melengkapi rangka atap pelana diatur dengan membagi lebar atap dengan selangkah di antara balok dan menambahkan satu ke nilai yang dihasilkan. Itu menunjuk kasau tambahan yang perlu ditempatkan di tepi atap.

Sistem kasau dari atap pelana adalah struktur yang terbuat dari sejumlah kasau

Pitch balok struktur pendukung atap

Untuk menentukan jarak antara balok-balok struktur penyangga atap, Anda harus memperhatikan hal-hal seperti:

• berat bahan atap;
• panjang dan ketebalan kayu - kaki kasau masa depan;
• derajat kemiringan atap;
• tingkat beban angin dan salju.

Setelah 90-100 cm, kasau biasanya ditempatkan untuk memilih bahan atap yang ringan

Tangga dengan ukuran 60–120 cm dianggap normal untuk kaki kasau. Pilihan 60 atau 80 cm dibuat untuk membangun atap dengan kemiringan 45. Langkah kecil yang sama harus dilakukan, jika diinginkan, menutupi rangka atap kayu dengan bahan berat seperti ubin keramik, batu sabak asbes dan ubin pasir semen.

Tabel: pitch kasau tergantung pada panjang dan bagian

Panjang kasau kayu (m)	Jarak bebas antara kasau (m)
	satu	1.4	1.8
	Bagian kasau (cm)
Kurang dari 2.8	4 × 12.5	4 × 17.5	4 × 20
2.8-3.5	4 × 17.5	4 × 20	4 × 22,5
3.5-4.2	4 × 20	4 × 25	5 × 25
4.2-5	4 × 22,5	6 × 25	7,5 × 25
Lebih dari 5	6 × 25	7,5 × 25	10 × 25

Rumus untuk menghitung sistem kasau dari atap pelana

Perhitungan sistem rangka dikurangi untuk menetapkan tekanan pada setiap balok dan menentukan penampang yang optimal.

Saat menghitung sistem rangka atap pelana, lakukan sebagai berikut:

1. Menurut rumus Qr = AxQ, mereka mencari tahu berapa beban per meter linier dari setiap kaki rangka. Qr adalah beban yang didistribusikan per meter linier kaki kasau, dinyatakan dalam kg / m, A adalah jarak antara kasau dalam meter, dan Q adalah total beban dalam kg / m².
2. Pergi ke definisi penampang minimum kasau kayu. Untuk melakukan ini, pelajari data tabel yang dimasukkan dalam GOST 24454-80 “Kayu spesies konifera. Dimensi ".
3. Berdasarkan parameter standar, lebar bagian dipilih. Dan tinggi penampang dihitung menggunakan rumus H ≥ 8,6 · Lmax · sqrt (Qr / (B · Rben)), jika kemiringan atap α 30 °. H adalah tinggi penampang dalam cm, Lmax adalah penampang kerja kaki kasau dengan panjang maksimum dalam meter, Qr adalah beban yang didistribusikan per meter linier kaki kasau dalam kg / m, B adalah lebar penampang, cm, Rben adalah ketahanan kayu terhadap tekukan, kg / cm². Jika bahannya terbuat dari pinus atau cemara, maka Rben bisa sama dengan 140 kg / cm² (1 grade kayu), 130 kg / cm 2 (2 grade) atau 85 kg / cm 2 (3 grade). Akar adalah akar kuadrat.
4. Periksa apakah nilai defleksi sesuai dengan standar. Itu tidak boleh lebih dari jumlah yang diperoleh dengan membagi L dengan 200. L adalah panjang bagian kerja. Korespondensi nilai defleksi dengan rasio L / 200 hanya layak jika pertidaksamaannya benar 3.125 · Qr · (Lmax) ³ / (B · H³) ≤ 1. Qr menunjukkan beban yang didistribusikan per meter linier dari kaki kasau (kg / m), Lmax - luas kerja kaki kasau maksimum panjang (m), B - lebar penampang (cm), dan H - tinggi penampang (cm).
5. Ketika ketimpangan di atas dilanggar, skor B dan H meningkat.

Tabel: dimensi nominal ketebalan dan lebar kayu gergajian (mm)

Ketebalan papan - lebar bagian (B)	Lebar papan - tinggi bagian (H)
16	75	100	125	150	-	-	-	-	-
19	75	100	125	150	175	-	-	-	-
22	75	100	125	150	175	200	225	-	-
25	75	100	125	150	175	200	225	250	275
32	75	100	125	150	175	200	225	250	275
40	75	100	125	150	175	200	225	250	275
44	75	100	125	150	175	200	225	250	275
50	75	100	125	150	175	200	225	250	275
60	75	100	125	150	175	200	225	250	275
75	75	100	125	150	175	200	225	250	275
100	-	100	125	150	175	200	225	250	275
125	-	-	125	150	175	200	225	250	-
150	-	-	-	150	175	200	225	250	-
175	-	-	-	-	175	200	225	250	-
200	-	-	-	-	-	200	225	250	-
250	-	-	-	-	-	-	-	250	-

Contoh analisis struktural

Misalkan α (sudut kemiringan atap) = 36 °, A (jarak antar kasau) = 0,8 m, dan Lmax (bagian kerja kaki kasau dengan panjang maksimum) = 2,8 m. Bahan dari kayu pinus grade satu digunakan sebagai balok, yang berarti Rben = 140 kg / cm².

Ubin pasir semen telah dipilih untuk atap dan oleh karena itu berat atapnya adalah 50 kg / m². Total beban (Q) yang dialami tiap meter persegi adalah 303 kg / m². Dan untuk konstruksi sistem kasau digunakan balok dengan ketebalan 5 cm.

Oleh karena itu, langkah-langkah komputasi berikut mengikuti:

1. Qr = A · Q = 0.8 · 303 = 242 kg / m - beban terdistribusi per meter linier kayu rangka.
2. H ≥ 9,5 Lmaks persegi (Qr / B Rben).
3. H ≥ 9,5 2.8 sqrt (242/5 140).
4. 3.125 · Qr · (Lmax) ³ / B · H³ ≤ 1.
5. 3.125 · 242 · (2.8) ³ / 5 · (17.5) ³ = 0.61.
6. H ≥ (perkiraan ketinggian bagian kasau).

Dalam tabel ukuran standar, Anda perlu menemukan tinggi bagian kasau dekat dengan indikator 15,6 cm. Parameter yang sama dengan 17,5 cm cocok (dengan lebar penampang 5 cm).

Nilai ini cukup konsisten dengan indikator defleksi pada dokumen regulasi, hal ini dibuktikan dengan adanya ketimpangan 3.125 · Qr · (Lmax) ³ / B · H³ ≤ 1. Mengganti nilai (3.125 · 242 · (2.8) ³ / 5 · (17, 5) ³), ternyata 0.61 <1. Kita dapat menyimpulkan bahwa bagian kayu dipilih dengan benar.

Video: perhitungan rinci sistem kasau

Perhitungan sistem kasau atap pelana adalah keseluruhan perhitungan yang kompleks. Agar jeruji dapat mengatasi tugas yang diberikan kepadanya, pembangun perlu secara akurat menentukan panjang, jumlah, dan penampang material, mencari tahu beban di atasnya dan mencari tahu apa yang harus menjadi pijakan di antara kasau.