Jak postavím střechu Gambrel?

Pomocí programu můžete vypočítat úhly pro požadovaný tvar hráče. Zde je jeden takový příklad:

http://www.easyrafters.com/gambrel.htm

Jak říká @Skaperen, základní hazard není nic více než 1/2 osmiúhelníku.

Gambrel Types Easy Rafters seskupuje střechy her do dvou kategorií, běžné hazardní hry a vlastní hazardní hry.

Pravidelný hazard je ten, který zapadá do ohraničeného půlkruhu, jak je znázorněno níže (tvar střechy je v podstatě jedna polovina pravidelného osmiúhelníku). Svahy pro normální střechu hazardu jsou fixovány na 28 31/32 nad 12 pro spodní krokve a 4 31/32 nad 12 pro horní krokve (tyto svahy jsou zaokrouhleny na 29/12 a 5/12) a délku každé strany nebo obličeje bude vždy stejná. Kdykoli se změní spodní dimenze rozpětí, ostatní dimenze se automaticky přepočítají, aby se zachovaly stejné pravidelné proporce.

Na druhou stranu vlastní hazardní hry umožňují úplnou flexibilitu designu bez omezení možnosti běžného hazardu.

Pravidelné hazardní hry

Pravidelné hazardní hry zapadají do vymezeného půlkruhu.

Vlastní hazardní hráči

Neexistují žádné konkrétní dimenze. Použijte vše, o čem si myslíte, že bude příjemné a praktické. Historicky je to jen střecha nad částečnou střechou, kde příčná tyč v horní části spodní střechy je „hazardní hráč“ ve stodole sloužící k zavěšení velkých nástrojů, materiálu, her, které mají být staženy atd.

Pokud o tom chcete být geek, začněte s osmiúhelníkem a použijte tyto úhly.

Když je horní a spodní krokve mají stejnou velikost, statická rovnováha zatížení vyžaduje, aby sklon dolní krokve S2 byl 3krát větší než sklon horní krokve S1. Potom bude síla horní krokve tlačit spojovací bod směrem ven přesně rovná se síle spodní krokve tlačící spoj dovnitř.

Toto je případ 30 ° a 60 ° sklonů horní a dolní krokve, což dává poměr výšky k polovině šířky jednoty a hazardu vejde se do půlkruhu. Nejbližší racionální číselná aproximace sklonů pro tyto úhly je 7/12 a 21/12 (odpovídá 1 / sqrt (3) a sqrt (3)).

Pokud si přejete jinou výšku do šířky ra Tios, můžete změnit sklon horní krokve a znovu, aby byla zajištěna rovnováha statického zatížení, měl by být sklon dolní krokve 3krát větší.

Obecně platí, že pro krokve různé délky L1, L2 (a tedy hmotnost), statické zatížení je uspokojeno, když jsou svahy S1, S2 dány vzorcem S2 = S1 * (2 + L2 / L1)

Statická stresová analýza střešní střechy

Obr. 1 . Náčrt: síly působící na střešní segmenty hazardu.

Rovnováha hybnosti pro každý krokev podél os xay (viz obr. 1). Napětí ve spojích jsou opačná, žádné momenty.

Y0 = 0
žádná podpora hřebene

X0 je vodorovná síla na hřebenu.

X1 = X0
rovnováha hybnosti x pro krokvu 1

Y1 = m1 * g
rovnováha hybnosti y pro krokvu 1 hmoty m1: svislá síla ve spoji 1 = hmotnost krokve 1

X2 = X1
rovnováha hybnosti x pro krokvu 2: horizontální síla na čelní desku = horizontální síla na hřebeni

Y2 = Y1 + m2 * g
y-hybnost rovnováha pro krokvu 2 o hmotnosti m2: svislá síla na čelní desku = celková hmotnost krokve 1 a 2

Vyvážení momentu hybnosti pro každou krokvu vzhledem ke středu každé krokve. Délka krokví je libovolná, ruší se, protože rovnováha je vzhledem ke středu.

pro krokvu 1:

X0 * sin (A1) + X1 * sin (A1) = Y1 * cos (A1)

pro krokvu 2:

X1 * sin (A2) + X2 * sin (A2) = Y1 * cos (A2) + Y2 * cos (A2 )

kde A1, A2 jsou úhly sklonu.Dosazením výrazů pro X1, Y1, X2, Y2 z rovnováhy hybnosti dostaneme pro svahy krokví

S1 = tan (A1) = ½ * X0 / (m1 * g)

S2 = tan (A2) = ½ * X0 / (2 * m1 * g + m2 * g)

Systém je předurčen. Úhly nelze určit libovolně. Aby točivý moment ve spoji 1 (mezi dvěma krokvemi) zmizel, musí být splněna následující podmínka.

S2 = S1 * (2 * m1 + m2) / m1 (ekv. 1)

což fyzicky znamená, že hmotnost horní krokve tlačící spoj směrem ven je v rovnováze s váhou dolní krokve tlačící spoj směrem dovnitř.

U krokví (střešních segmentů) stejné hmotnosti (délky) podmínka zjednodušuje na

S2 = 3 * S1 nebo tan (A2) = 3 * tan (A1) (Eq 2)

Toto ještě neurčuje konfiguraci hazardu. Změnou sklonů (s výhradou výše uvedeného omezení) můžeme změnit poměr výšky (H) k polovině šířky (W) střechy:

H = L1 * sin (A1) + L2 * sin ( A2)

W = L1 * cos (A1) + L2 * cos (A2)

kde L1, L2 jsou délky krokví.

Pro krokve stejné délky a hmotnosti, pokud jde o sklon horní krokve S1

H / W = (sin (arctan (S1)) + sin (arctan (3 * S1) )) / (cos (arctan (S1)) + cos (arctan (3 * S1))) (Eq 3)

Obr. 2. Vyvážená (S2 = 3 * S1) „ideální“ střecha s V / V = 1 (vlevo) a V / V = 4/3 (vpravo).

„Ideální“ konfigurace střechy je (L1 = L2) s poměrem výšky a poloviny šířky jedné (obr. 2 vlevo) A1 = 30 stupňů, S1 = 1 / sqrt (3) = 0,577350, A2 = 60 stupňů, S2 = sqrt (3) = 1,732050, V / Z = 1

Nejbližší tesařská aproximace je S1 = 7/12 = 0,583333, S2 = 3 * S1 = 21/12 = 1,75, tedy A1 = 30,25 stupňů, A2 = 60,25 stupňů, V / V = 1,008968.

Aby byla střecha vyšší, například V / V = 4/3 (viz obr. 2 vpravo), S1 = 0,8036585 (podle až Eq ~ 3), S2 = 3 * S2 = 2,410975, A1 = 38,77874 stupňů, A2 = 67,4728 stupňů.

Výše uvedená analýza zohledňuje namáhání způsobená střechou hazardní hry pouze svou vlastní hmotností. Zatížení sněhem, podpora hřebene nebo jiné výztuhy nejsou zahrnuty. Toto je čistě akademické cvičení a nenahrazuje certifikovaný plán budovy.

Komentáře

• Některé komentované diagramy, které budou doprovázet váš příspěvek, by se výrazně zvýšily její srozumitelnost.
• Tato analýza nebere ' v úvahu žádné interní členy obvykle přítomné v Gambrel Truss . 32 ' široká střecha bude pravděpodobně potřebovat vnitřní podpěry. ' Doporučuji použít pro analýzu metodu sekce, nikoli metodu spojenou. Viz moje odpověď na tuto otázku .