De tous les nœuds et éléments de tout bâtiment, la partie principale est le toit. Et sa base est une structure en chevrons, qui supporte toutes les charges, y compris les charges des éléments. Par conséquent, le calcul de la charpente doit être effectué avec le plus grand soin, en tenant compte de la qualité des matériaux. et forteresse de toutes les prises de liaisons. Habituellement, pour la base du cadre du système de fermes, un arbre est prélevé après une longue exposition de plusieurs années, afin que le matériau soit bien séché.
Types de chevrons
Aujourd'hui, il n'y a presque pas de construction standard. Tous les bâtiments du secteur privé sont différents et diffèrent par la conception de la façade et de la structure du toit, dont dépend la durabilité de la maison. Le système de toiture se compose de plusieurs structures principales. C'est la base, le Mauerlat, à laquelle est attaché le toit, la charpente, qui supporte tout le poids du toit et les charges de tous les éléments.
De tous les systèmes de fermes existants dans la construction de maisons privées, les plus courants sont les chevrons en couches et suspendus. Pour créer un toit de qualité mais économique avec le moinscoûts financiers, il est nécessaire de calculer le système de fermes. Juste avec le choix du type de maison et du toit, la conception commence. Connaissant tous les avantages et les inconvénients d'un design particulier, vous pouvez faire le bon choix.
Conception de chevrons
Le système de chevrons suspendus est différent en ce que les chevrons ont deux points d'appui, comme deux murs. Un tel système de chevrons transfère toutes les charges du toit aux pieds des chevrons, tandis que la force d'éclatement est transférée aux murs. Par conséquent, pour ces structures, une fixation supplémentaire des chevrons est nécessaire. Et ce sont de nouveaux matériaux et de nouveaux coûts.
Le système en couches est disposé d'une manière complètement différente, lorsque chaque chevron n'a pas deux, mais trois points d'appui. Fondamentalement, de tels systèmes sont disposés sur des maisons avec des pièces mansardées. Avec un pied, la poutre de chevron repose sur le Mauerlat et repose sur la poutre de cerclage du plafond du grenier. Le troisième point d'appui est le patin. En l'absence de grenier, le troisième point d'appui peut être un mur intérieur, contre lequel s'appuient des poteaux obliques ou verticaux, créant un point d'appui.
Facteurs affectant le calcul du toit
Tout calcul dans la construction d'une maison commence, bien sûr, par la détermination des facteurs affectant la maison et le toit. Dans notre cas, nous ne considérerons que ce qui a un impact direct sur le toit et sur le système de fermes.
Tout d'abord, ce sont les conditions climatiques qui sont prises en compte dans le calcul:
- La pression du vent doit être prise en compte lors du calcul de la hauteurtoitures et formes. Si, par exemple, le bâtiment est exposé à de forts courants de vent, il est bien sûr préférable de créer un système en couches offrant une grande résistance à cet élément.
- La pluie influence non seulement le choix du design, mais aussi la forme du toit. Il est nécessaire de protéger au mieux la maison par le haut, et surtout du côté des murs. Cela nécessite le calcul correct des porte-à-faux.
- Neige. Ce facteur a une influence directe sur le calcul et le choix du matériau afin de créer la plus grande stabilité lors de fortes chutes de neige, lorsqu'une épaisse couche de neige peut créer une pression sur le toit de plusieurs centaines de kilogrammes par mètre carré.
Calculer la surface
Cette unité de compte est nécessaire, comme tous les autres calculs. Connaissant la superficie du plan du toit, nous pouvons déterminer la quantité de matériau de toiture et pas seulement. Par zone, vous pouvez calculer le nombre de pieds de chevrons, de fixations et de poutres pour renforcer le cadre de la ferme.
La surface de n'importe quel plan est calculée par la formule mathématique bien connue:
S=A x B.
S - Zone.
A - Longueur du plan.
B - Largeur.
Dans le cas où le toit a une structure complexe, la surface totale du toit dans le calcul du système de fermes est calculée en additionnant les surfaces de toutes les pentes.
Etape du chevron et nombre de chevrons
Connaissant la surface du toit, vous pouvez calculer le nombre de pieds de chevrons nécessaires pour une structure en treillis particulière. Le calcul du système de fermes de toit dépend directement de la quantité et de la qualité du matériau ainsi que de la conception. Le poids de la structure, principale quantité responsable de la solidité et de la résistance aux charges, en dépend.
L'angle d'inclinaison et le type de chevrons comptent également, mais nous en reparlerons plus tard. Décidons d'abord comment calculer le nombre de chevrons, en connaissant la surface et le pas entre les chevrons.
Voici une donnée approximative de l'étape du chevron en fonction de la longueur de la jambe du chevron et de la section transversale du bois.
| Longueur du chevron, m | Écart entre les chevrons, cm | Section de barre, mm |
| à 3 | 120 | 80 x 100 |
| à 3 | 180 | 90 x 100 |
| à 4 | 100 | 80 x 160 |
| à 4 | 140 | 80 x 180 |
| à 4 | 180 | 90 x 180 |
| à 6 | 100 | 80 x 200 |
| à 6 | 140 | 100 x 200 |
Ceci est une norme approximative pour le pas de treillis SNiP, mais ce n'est pas une norme.
Dépendance du pas des chevrons
Voici ce qui affecte ce paramètre:
- Poids des matériaux du système de fermes.
- Poids du matériau de toiture.
- Poids d'étanchéité.
- Poids d'isolation.
- Poids du pare-vapeur.
- Poids du revêtement des combles.
- Charges sur le toit de facteurs naturels - neige et vent.
Pour le calcul correct du système de chevrons de toit, du pas de chevron et du nombre de chevrons, il est nécessaire d'effectuer les calculs suivants:
- Prenez la longueur du toit.
- Diviser la longueur du toit par le pas optimal de la ferme.
- Un est ajouté au montant reçu et le résultat est arrondi.
- La longueur est divisée par le résultat arrondi.
Solution pratique pour espacer les chevrons
Il faut garder à l'esprit que le pas du chevron dépend de la taille et de la qualité du matériau de toiture, ainsi que de la taille de l'isolation. Ainsi, par exemple, lors du calcul du pas des chevrons pour l'ardoise, il faut tenir compte du fait que l'ardoise est un matériau lourd et nécessite une structure solide. Les chevrons doivent être pris avec une section de 150 x 30. Et le pas des chevrons est réglé entre 700 et 800 mm. Vous devez également savoir que l'ardoise a certaines restrictions sur l'angle d'inclinaison. Dans de nombreux cas, pour la configuration de toit sélectionnée, le calcul avec les dimensions du système de chevrons est effectué à l'aide de programmes et de calculateurs pour calculer le pas des chevrons, qui est déterminé non seulement à partir du tableau, mais en fonction des matériaux utilisés. Les tôles de toiture lourdes nécessitent une réduction du pas des chevrons. Dans certains cas, afin de ne pas changer la marche des chevrons et de ne pas augmenter le nombre de chevrons, ils équipent l'ensemble du système sous le toit avec une caisse plus solide.
Un cadre fiable pour les tuiles métalliques doit être créé avec des poutres d'une section de 50 x 150 mm. Le pas de ferme standard pour ce matériau est calculé dans les 600 x 900 m, mais parfois, dans le cas de haute qualité isolation, il est nécessaire de renforcer le cadre en augmentant la section transversale de la poutre jusqu'à 200 x 50. Dans certains cas, la marche du chevron est installéeconcernant la taille des sacs isolants.
Sous d'autres tôles de toiture, la section des chevrons et la marche du chevron changent également:
- Profilage - 600-900 mm.
- Toit souple 600-1500 mm.
- Onduline 600-1000.
- Feuilles de polycarbonate de 600 à 800 mm.
Programme de calcul du système de ferme
Il est très difficile de faire des calculs pour les toits complexes qui ont de nombreuses pentes et autres portiques. Pour un tel cas, il existe aujourd'hui différents programmes de calcul du système de fermes. L'un de ces programmes est une calculatrice en ligne permettant de calculer le système de fermes, l'angle d'inclinaison et la caisse. Pour calculer ces paramètres, vous devez entrer les données dimensionnelles du toit.
- Ceci est le matériau de toiture utilisé pour la couverture.
- Largeur de pose - A 1 - la distance entre la base et le rack.
- Largeur de pose - A 2 - la largeur du plancher du grenier.
- Hauteur de montée - B 1 - Hauteur du plancher du grenier.
- Hauteur de montée - B 2 - Distance de la base à la crête.
- Longueur de la base - D - Longueur de la base du toit sans surplombs.
- Longueur du porte-à-faux - C - longueur recommandée 50 cm.
Options de programme supplémentaires
Pour le système de fermes de toit en mansarde, le calcul est effectué en fonction de ces paramètres, le programme donnera toutes les dimensions principales du toit. En plus des calculs déjà indiqués, le calculateur de toit en mansarde fournira des paramètres de toit supplémentaires:
- Angle des chevrons latéraux.
- Patinage sur pistechevrons.
- Zone du toit.
- Nombre de feuilles de toiture.
- Grenier.
- Longueur des chevrons latéraux.
- Longueur des chevrons de faîtage.
- Section suggérée des jambes de chevron.
- Nombre de rangées de caisses.
- Distance entre les lattes.
- Nombre et volume de planches pour caisses.
Système de toit en pente
Dans tous les calculs d'un toit cassé, vous devez tenir compte du fait qu'une telle conception est supposée pour les maisons avec grenier, lorsque le toit agit partiellement ou complètement comme les murs du grenier. Sur cette base, vous devez utiliser des matériaux de haute qualité. Le calcul du système de fermes de toit en pente a quelques principes généraux qui peuvent être appliqués à tous les types de toits en pente pour les combles.
La conception et la taille du système de fermes sont calculées en fonction de la taille de la maison et du grenier. Il s'agit de la hauteur de la crête, de la largeur des murs pignons sans surplomb et de la taille des surplombs. Tout doit être considéré ici.
Le calcul de la conception des chevrons d'une maison avec grenier est effectué en fonction de la taille du grenier, de sa largeur et de sa hauteur. L'angle d'inclinaison des pentes du toit en pente et la longueur des chevrons dépendent de ces valeurs.
Comprenant que les charges sur les différentes parties du système de fermes diffèrent les unes des autres selon la saison, vous devez créer une structure avec une marge de sécurité de 10 à 15 % de la conception. Vous pouvez calculer les paramètres du système de fermes à la fois manuellement et selon le programme. Dans chaque calcul de fermesystèmes, deux paramètres de charge doivent être pris en compte, ce sont la résistance et la déformation.
Longueur du chevron
Si vous calculez le système de fermes d'un pignon ou d'une autre conception, vous devez connaître toutes les dimensions du grenier, sa largeur, sa hauteur et sa longueur. Par exemple, pour calculer la longueur des chevrons pour la pente inférieure, la formule du triangle est utilisée. Pour les mesures, un triangle est pris, formé par une crémaillère verticale du grenier d'une pente et une poutre horizontale de la contremarche murale à l'extrémité du porte-à-faux. Dans ce triangle, le chevron fait office d'hypoténuse. Conformément à la formule du théorème de Pythagore, l'hypoténuse d'un triangle rectangle est égale à la racine carrée de la somme des carrés des jambes.
Angle d'inclinaison
Aujourd'hui, il existe de nombreux programmes sur Internet pour calculer les paramètres du cadre en treillis. Il suffit d'entrer les dimensions requises et, en quelques secondes, le programme donnera les paramètres requis. Et si quelqu'un veut essayer de calculer manuellement les paramètres du système de chevrons, il existe également une formule pour cela. Ici, par exemple, vous pouvez effectuer un calcul du système de fermes d'un toit à pignon ou une autre conception de l'angle d'inclinaison de chaque plan d'un système complexe. L'angle d'inclinaison est calculé à l'aide de la formule de calcul de la tangente d'un angle:
tg A=H / L.
La tangente d'un angle est calculée en divisant la hauteur par la moitié de la largeur de la base. À partir du tableau des tangentes, nous découvrons l'angle. Si, par exemple, la hauteur est de 4 m, la largeur de la moitié de la base est de 4,75 m, puis lors de la division, nous obtenons 0,84. Ce sera la tangente de l'angle. Dans le tableau des tangenteson trouve que la tangente de l'angle 0,84 est 40. Le nombre 40 devient l'angle en degrés.
Design branché
Le système de hanche est une structure à quatre pentes dans laquelle il y a deux paires de pentes. Deux paires de frontons en forme de trapèzes et deux paires d'angles sont triangulaires. Le calcul du système de fermes de toit en croupe consiste à choisir les bons angles d'inclinaison. Il existe plusieurs types de telles structures dans lesquelles la pente de tous les plans est la même. Dans certains cas, un toit en demi-croupe est créé, dans lequel les pentes d'angle sont beaucoup plus élevées à partir de l'avant-toit des toits à pignon.
Il existe également des options de toit en croupe distinctes. Chaque type d'une telle conception a ses propres règles de calcul. L'essentiel dans le calcul du système de chevrons est la détermination de la pente des pentes et de la hauteur de la crête. Dans la section précédente de cet article, il a déjà été expliqué comment calculer la pente, la surface et la longueur des chevrons. Il existe des formules mathématiques pour cela. Eh bien, si vous ne voulez pas vous pencher sur ces calculs, vous pouvez trouver sur Internet des programmes qui calculent ces paramètres.
