Praktisch, betrouwbaar en eenvoud van het zadeldakontwerp maken het zelfs voor een beginnende ontwikkelaar beschikbaar voor zelfmontage. In deze publicatie wordt dieper ingegaan op het spantensysteem van een zadeldak: de varianten, constructieve elementen en rekenregels.
Zadeldak spanten systeem
Het klassieke zadeldak bestaat uit twee hellende vlakken die zijn gerangschikt in de vorm van een gelijkzijdige driehoek. Een spantensysteem is een dakframe gemaakt van onderling verbonden draagelementen. Afhankelijk van de verwachte belastingen die tijdens bedrijf op het dak van het gebouw worden uitgeoefend, kunnen de frame-elementen van hout of metaal zijn.
Het doel van het spantensysteem:
Het zadeldak spantensysteem lost drie hoofdtaken op:
- Door de dakhellingen de vereiste hellingshoek te geven, waardoor ze bestand zijn tegen de maximale sneeuw- en windbelasting voor een bepaald gebied, is het mogelijk om ongehinderd water en sneeuw van het dakbedekkingsmateriaal te verwijderen.
- Uniforme verdeling van belastingen op het bouwframe, gecreëerd door het gewicht van de dakbedekking, neerslag, wind.
- Creëren van de basis voor het bevestigen van de thermische isolatie van het dakbedekkingsmateriaal. De knooppunten van het spantensysteem van een zadeldak met een dak creëren een ruimte die het gebouw beschermt tegen warmteverlies en vochtpenetratie.
Een goed ontworpen spantensysteem moet bestand zijn tegen zeer zware belastingen, die kunnen oplopen tot 500 kg/m2.
Daarom raden we aan om alle berekeningen met betrekking tot de materiaalkeuze, sectie en installatiestap van spanten toe te vertrouwen aan professionals die toestemming en ervaring hebben met het uitvoeren van dergelijke werkzaamheden..
Zoals hierboven opgemerkt, is de dwarsdoorsnede van een dak met twee hellingen een gelijkbenige driehoek. Het horizontale vlak van de driehoek rust op de muren van het gebouw. Hellende vlakken zijn niets meer dan dakhellingen. De hellingshoek van de hellingen wordt gevormd door de hoek tussen de basis van het dak en de nok.
Fundamentele structurele elementen
Voor een beter begrip van dit ontwerp, zullen we de belangrijkste elementen van het spantensysteem van een zadeldak beschouwen:
- Spantpoten zijn de belangrijkste structurele elementen van het frame, waardoor de noodzakelijke helling van de dakvlakken wordt gecreëerd. De vlakken gevormd door de spantbalken vormen de basis voor de installatie van de vloer.
- Mauerlat is een dragend structuurelement dat aan de bovenkant van de buitenmuren van het gebouw wordt bevestigd. Met Mauerlat voor een zadeldak kunt u de massa van de dakconstructie zo gelijkmatig mogelijk verdelen.
- Spanningen zijn dwarselementen van het frame die gepaarde spanten in een enkele eenheid verbinden. Het belangrijkste doel van de trekjes is om de stijfheid van het hele systeem te vergroten..
- De bedden liggen evenwijdig aan de Mauerlats en binden de soezen aan elkaar. Ze gebruiken het bovenste uiteinde van de interne dragende muren als ondersteuning. Doel – verdeling van effecten op het spantensysteem.
- Tussen de Mauerlats en het bed worden vloerbalken geplaatst. Ze dienen als basis voor het bevestigen van de vloer op de zolder en het plafond van het gebouw. Balken zijn geïnstalleerd op de aanscherping.
- De nokligger verbindt de bovenste delen van de spanten. Dit structurele element wordt in de meeste schema’s gebruikt voor de constructie van een spantensysteem..
- Zijligger – een extra structureel element dat de spanten ondersteunt en een deel van de belasting ervan wegneemt.
- Rekken (kop) zijn de belangrijkste structurele elementen van het frameversterkingssysteem, die een deel van de belastingen van de liggers opnemen.
In sommige schema’s worden hulpconstructies gebruikt – merrieveulen – om te zorgen voor het creëren van een kroonlijstoverhang van het dak met een tekort aan spantpoten.
Het dakframe kan worden weergegeven als drie knooppunten:
- De latten vormen de basis voor het bevestigen van de warmte-isolerende laag en dakbedekking. Gemonteerd op spanten. De spantpoten rusten met het onderste uiteinde op de Mauerlat, met het bovenste uiteinde op het spantensysteem
- Het belangrijkste spantensysteem, gemaakt in de vorm van een gemonteerde spantbalk.
- Een spantensysteem is een specifieke set extra frame-elementen: gordingen en rekken. Met een toename van de lengte van de overspanning worden extra structurele elementen gebruikt – stutten. Onder de meesters is een andere naam voor de beugel in gebruik – “spantpoten”. Ongeacht de naam, het belangrijkste doel van deze elementen is het ondersteunen van zijliggers. Het ene uiteinde van de beugel rust tegen de spantbalk, het andere tegen het bed. De spantschoren spelen een cruciale rol in het dakframe – ze voorkomen vervorming van het spantbeen en verhogen het draagvermogen aanzienlijk.
Ontwerpkenmerken en soorten spantsystemen voor een zadeldak
Spantpoten zijn het belangrijkste element van elk zadeldakframe. Afhankelijk van de geometrie en de grootte van het dak mogen alle andere structurele elementen van het frame niet of gedeeltelijk worden gebruikt tijdens de constructie.
Volgens de methode voor het installeren van de poten, kan het schema van het dakspantensysteem zijn:
- gelaagd type;
- hangend type.
De belangrijkste voorwaarde voor de installatie van gelaagde spanten is de plaatsing van betrouwbare ondersteuning in de bovenste en onderste delen. De horizontale nokeenheid van het spantendak fungeert als ondersteuning voor het bovenste deel. De onderste rand van de spanten rust tegen de Mauerlat of de bovenste kroon van het frame.
De bouw van een gelaagd spantensysteem is toegestaan wanneer de afstand tussen de gevels niet meer dan 6 m is.Wanneer de afstand groter is, is het vereist om het systeem te versterken met verticale palen, met de nadruk op het bed, gelegen aan de bovenkant deel van de tussenmuur.
De onderstaande figuur toont gelaagde spanten: de structuur en knooppunten waaruit zo’n spantensysteem bestaat.
Hangende spanten rusten tegen de “hielen” in de trek. In het bovenste gedeelte rusten de spantpoten tegen elkaar. Dit ontwerp is een aparte module in de vorm van een gelijkbenige driehoek, die onder bouwers een truss truss wordt genoemd. Deze structuur werkt op een afstandhouder, maar de aanscherping dempt dit proces, waardoor een verticaal gerichte belasting wordt overgedragen op de muren van het gebouw.
Basisschema’s en soorten bevestiging van het hangende truss-systeem
Er zijn veel opties voor het bouwen van een hangend spantensysteem, waarvan er slechts drie het meest voorkomen:
- Driehoekig met drie scharnieren. De structuur van de spanten is een klassieke driehoek, waarvan de bovenzijden onderhevig zijn aan buigbelastingen, de onderste (aanhaal) dempt de spanning. Om de elementen van de knoop te verbinden, wordt een frontale snede met een enkele of dubbele tand gebruikt.
- Driehoekige drie-pivot met een verhoogde trekkracht. Dit schema is ideaal als u een woonzolder moet creëren. De verhoogde aanspanning verhoogt de trekbelasting van het spantensysteem, wat zorgt voor een gelijkmatige verdeling van de belasting op de Mauerlats. De bevestiging van de aanscherping aan het spantbeen wordt gemaakt door de “semi-roterende” snijmethode.
- Driehoekige drie-verbinding met een kop en extra stutten. Dit ontwerp wordt gebruikt om de belasting op de doorbuiging van de spant te verminderen. De aanspanning in een dergelijk systeem rust op de klem van de kop, waardoor de rek wordt geëgaliseerd door het naar beneden trekken van de nokknoop, die op zijn beurt inwerkt op de ophanging en de spanten samendrukt.
Niet-expansie- en spacer-spantsystemen van het gelaagde type
Blokhutten en blokhutten tolereren de belastingen die op de afstandhouder van de buitenmuren werken niet.
In dergelijke gevallen wordt een spreidervrij zadeldakspantensysteem toegepast, dat twee steunpunten voor elke spantpoot omvat:
- Het onderste deel is afgeschuind tegen de Mauerlat. De lengte van de afschuining mag de doorsnede van de balk niet overschrijden.
- Het bovenste deel rust op de nokligger.
Een kenmerk van dit ontwerp is de stijve bevestiging van de spantpoten aan elkaar in het bovenste gedeelte. Om de spantpoot aan de Mauerlat te bevestigen, wordt de beweegbare verbindingsmethode gebruikt met behulp van een stalen flexibele plaat.
Bij het plaatsen van een zadeldak spantensysteem worden ook afstandsconstructies gebruikt, die ergens tussenin zitten, tussen hangende en gelaagde spanten. De afstandsbevestiging van de spanten van een zadeldak suggereert een verandering in het systeem voor het bevestigen van de spantpoten aan de Mauerlat van beweegbaar naar stijf. Dergelijke schema’s worden uitsluitend gebruikt in huizen met dikke hoofdmuren met een stijve Mauerlat-montage. De spanten in dit ontwerp rusten met hun onderste delen tegen de muren, en tegen elkaar met de bovenste. De nokligger wordt gebruikt, maar speelt geen significante rol in de stijfheid van het frame. Om de afstandsbelastingen te verminderen, is een scrum in de structuur opgenomen.
Om de betrouwbaarheid van het dakframe te vergroten, worden windbanden van het spantendak gebruikt, waarvan de taak is om windbelastingen over te brengen naar de dragende wanden van de constructie en om de ruimtelijke stijfheid van het dak te waarborgen. Om verticale windverbindingen van het spantensysteem te maken, worden bij elk rek stutten geïnstalleerd. Het onderste deel van deze structurele elementen rust op een bank.
Regels voor zelfberekening van het spantensysteem
Bij het onafhankelijk berekenen van het spantensysteem, is het noodzakelijk om de juiste dwarsdoorsnede van het hout te bepalen op basis van de constante en tijdelijke belastingen die erop inwerken, waaronder:
- Veel materialen voor het dak- en spantensysteem.
- Wind- en neerslagdruk.
Permanente belastingen zijn inclusief het gewicht van de latten en dakbedekking. Bij het kiezen van materialen moet er rekening mee worden gehouden dat de druk op het frame niet hoger mag zijn dan 50 kg / m2. De sneeuwbelasting op het frame is gelijk aan het gewicht van de sneeuw vermenigvuldigd met een factor die afhangt van de hellingshoek van de hellingen.
De doorsnede van het spantbeen is afhankelijk van de trede. Hoe kleiner de afstand tussen de spanten, hoe kleiner de dwarsdoorsnede van het hout. Voor een beter begrip raadt het u aan om vertrouwd te raken met de tabel van afhankelijkheid van de lengte, stap en sectie van de spantpoten.
De hoogte van de nok is afhankelijk van de hellingshoek van het dak. De optimale hoek voor neerslagafvoer is 35 – 45 °. In gebieden met een sterke windbelasting wordt een dakhellingshoek van 20 tot 45° gehanteerd..
Bij het maken van een zadeldakspantensysteem is het beter om droog naaldhout van 1-3 categorieën te gebruiken. Voor dwarsbalken en soezen wordt 1 graad grenen of lariks gebruikt. Voor spanten, Mauerlats, rekken en liggers wordt materiaal van minimaal 2 graad gebruikt. Alle andere elementen van het frame kunnen worden gemaakt van hout van 3 gradaties.