Comment calculer le système de fermes de toit à pignon - une calculatrice en ligne n'est pas nécessaire

Pour qu'un toit soit solide, il doit être bien calculé
Pour qu'un toit soit solide, il doit être bien calculé

Comment calculer les paramètres du toit à pignon d'une maison privée? Vous pouvez utiliser une calculatrice en ligne. Mais que se passe-t-il s'il n'y a aucun moyen d'utiliser la calculatrice de chevrons ? Si vous le souhaitez, vous pouvez calculer sur papier les principaux paramètres de la construction du toit. Je vais vous dire comment effectuer des calculs en fonction des charges agissant sur le système de fermes.

Facteurs affectant le système de fermes

Illustrations Options de calcul
yvaroypvaoypvaroyva1 Le poids de la neige. Malgré la pente des pentes, une grande quantité de neige s'accumule sur la surface du toit, comme le montre la photo. La masse d'enneigement affecte le pan de toit, les chevrons et les murs porteurs.
yvaroypvaoypvaroyva2 pression du vent. Selon l'angle d'inclinaison, le vent affecte le toit.

L'instruction de calcul consiste à calculer l'angle des chevrons auquel la neige glissera, mais le flux d'air ne déchirera pas le revêtement.

yvaroypvaoypvaroyva3 Poids du matériau de toiture. Une tarte est une structure multicouche qui, en fonction du nombre d'éléments structurels, a l'une ou l'autre masse.

Cela signifie que lorsque vous effectuez des calculs de vos propres mains, vous devez trouver le rapport optimal entre les paramètres de la tarte et le matériau à partir duquel les murs porteurs sont construits.

yvaroypvaoypvaroyva4 Poids du chevron. Plus les chevrons sont solides, plus ils sont lourds et leur prix est élevé, et inversement, réduire la résistance des chevrons conduira au fait que le système sera plus léger.

Notre tâche, dans les calculs, est de choisir les paramètres des chevrons qui correspondront à la charge mécanique du matériau de toiture.

Calcul du poids maximum de neige

La valeur de la sévérité maximale de la neige peut être calculée par la formule S=µ·Sg, où :

  • S est la quantité de charge de neige (en kg / m 2);
  • µ - coefficient de pente du toit (dépend de l'angle d'inclinaison des chevrons α);
  • Sg - poids standard de la neige (en kg / m 2).

Afin d'effectuer des calculs selon la formule proposée, nous déterminerons la dépendance de la valeur conditionnelle µ à l'angle d'inclinaison α.

La pente de la pente α est l'angle entre la jambe du chevron et la bouffée dans le plafond, tandis que L est la largeur de la base, divisée en deux, et H est la hauteur de la montée de la bouffée à la ligne de crête
La pente de la pente α est l'angle entre la jambe du chevron et la bouffée dans le plafond, tandis que L est la largeur de la base, divisée en deux, et H est la hauteur de la montée de la bouffée à la ligne de crête

Dans le diagramme, vous pouvez voir le rapport entre l'angle d'inclinaison de la pente et les paramètres géométriques de la ferme en treillis, qui est formée de poutres diagonales et horizontales.

La colonne de gauche montre le résultat de la division de H par L, et la colonne de droite montre l'angle de pente correspondant.
La colonne de gauche montre le résultat de la division de H par L, et la colonne de droite montre l'angle de pente correspondant.

Le tableau 1 présente les résultats déjà calculés de la division de quantités telles que la hauteur du toit à la crête et la moitié de la bouffée - la poutre formant le plafond.

Un angle d'inclinaison (α) de 30° ou moins correspond à un facteur (µ) de 1. Si l'angle est égal ou supérieur à 60°, alors µ vaut 0. Si 60°>α>30°, alors le La valeur de µ peut être calculée à l'aide de la formule : µ = 0,033 (60-α).

La valeur standard de Sg peut être trouvée sur la carte, où les chiffres de I à VIII indiquent les zones de charge de neige
La valeur standard de Sg peut être trouvée sur la carte, où les chiffres de I à VIII indiquent les zones de charge de neige

Paramètres de charge de neige standard en kg/m² :

1-80 ;

II-120 ;

III-180 ;

IV-240 ;

V-320 ;

VI-400 ;

VII-480 ;

VIII-560.

Une fois que le coefficient de pente des chevrons et les paramètres de la sévérité normative de la neige sont connus, nous revenons à la formule S = µ·Sg, insérons les paramètres disponibles et calculons les chevrons en tenant compte de l'impact de la couche de précipitation.

Calcul de la pression maximale du vent admissible

À l'aide de cette carte, vous pouvez déterminer la pression du vent sur tout le territoire post-soviétique
À l'aide de cette carte, vous pouvez déterminer la pression du vent sur tout le territoire post-soviétique

L'importance du calcul des effets du vent tient aux points suivants :

  • Si l'angle d'inclinaison α est supérieur à 30°, la dérive de la structure augmente. De ce fait, l'une des pentes ou le pignon a une pression supplémentaire, ce qui affecte négativement l'état de la structure.
  • Si l'angle d'inclinaison α est inférieur à 30°, lorsque le flux d'air contourne le toit, une force de portance aérodynamique et une zone de turbulence sous les porte-à-faux se forment.
Le tableau montre le rapport des régions territoriales et des valeurs standard (conditionnelles) de l'impact du vent en kg/m² et en kPa
Le tableau montre le rapport des régions territoriales et des valeurs standard (conditionnelles) de l'impact du vent en kg/m² et en kPa

Le calcul de la charge admissible du débit d'air est effectué selon la formule Wo K C = Wm, où :

  • Wm est l'impact maximal admissible du débit d'air ;
  • Wo est l'effet conditionnel du débit d'air (déterminé à partir du tableau 2 et de la carte de pression du vent) ;
  • K est le coefficient de variation de l'effet du débit d'air avec la hauteur (indiqué dans le tableau 3 par rapport à la hauteur du bâtiment) ;
  • C est le coefficient de traînée.
Le tableau montre le rapport entre la hauteur des objets de construction et les coefficients de pression du vent
Le tableau montre le rapport entre la hauteur des objets de construction et les coefficients de pression du vent

Le coefficient de traînée aérodynamique C, suivant la configuration de la toiture et du bâtiment, peut avoir une valeur <1,8 (le vent soulève la toiture), >0,8 (le vent appuie sur une des pentes). Simplifions le calcul dans le sens de la force croissante et supposons que la valeur du coefficient C est de 0,8.

Maintenant que tous les coefficients sont connus, il reste à les insérer dans la formule Wo·K·C = Wm et à calculer la valeur maximale admissible de l'impact du débit d'air Wm.

Calcul de la masse du toit

Le tableau montre la masse approximative des matériaux de toiture populaires.
Le tableau montre la masse approximative des matériaux de toiture populaires.

Lors de l'achat de revêtements de toit, vous pouvez connaître le poids auprès du vendeur ou sur l'emballage. Mais pour calculer à l'avance quel matériau convient, vous pouvez utiliser le tableau. Pour calculer, vous devez calculer la surface des pentes du toit et multiplier par les valeurs proposées.

Le tableau indique le poids approximatif des éléments structurels du système de toiture
Le tableau indique le poids approximatif des éléments structurels du système de toiture

En plus de la masse du revêtement, les murs porteurs supportent le poids des chevrons eux-mêmes, des planches du lattis, des contre-treillis, etc. Les valeurs moyennes de la sévérité des éléments du système de fermes peuvent être trouvées dans le tableau proposé.

Les valeurs de poids ​​​​sont données sur la base de kilogrammes par mètre carré, sur la base que la distance entre les planches de la caisse est standard de 50 à 60 cm.Pour calculer la masse de la structure, nous découvrons la surface des pentes et multipliez par les valeurs proposées.

Il est souhaitable d'arrondir les résultats des calculs afin que la valeur résultante fournisse la plus grande résistance du système de fermes.

Résumé

Vous savez maintenant quels facteurs prennent en compte le calcul du système de fermes de toit et vous pouvez donc calculer vous-même les valeurs nécessaires, sans utiliser le calculateur de calcul en ligne. Des informations plus utiles peuvent être trouvées en regardant la vidéo dans cet article. Posez des questions d'intérêt dans les commentaires.

L'article vous a-t-il aidé ?

Lire aussi :  Angle de pente du toit : comment calculer
Notation

Gouttières métalliques - installation à faire soi-même en 6 étapes
Fermes métalliques plates - Description détaillée et guide de fabrication en 2 étapes
Ruberoid - toutes les marques, leurs types et caractéristiques
Comment couvrir le toit du pays à peu de frais - 5 options économiques
Réfection de la toiture d'un immeuble à appartements : l'alphabet juridique

Nous vous conseillons de lire :

Décoration murale avec panneaux PVC