La construction d'un toit de haute qualité, durable et solide est l'étape la plus importante dans la construction d'une maison. Cet article expliquera ce qu'est un système de chevrons et comment calculer la longueur des chevrons et de ses autres éléments.
La durée de vie du toit, sa fiabilité et sa sécurité sont directement liées à la qualité et à la compétence du calcul du système de fermes et de sa construction.
Les chevrons sont le maillon principal de la structure porteuse du toit, le calcul de la résistance des chevrons est effectué afin de s'assurer qu'ils peuvent supporter diverses charges:
- Pression du manteau neigeux ;
- Impact des rafales de vent ;
- Le poids du toit et des matériaux qui y sont posés ;
- Le poids des personnes exécutant divers travaux sur le toit et leurs outils et équipements, etc.
À cet égard, la mise en œuvre de divers calculs, tels que le calcul de la structure en treillis, les jambes des chevrons, leur longueur, etc. est une étape particulièrement importante dans la conception d'une toiture.
Lors de ces calculs, il convient de prendre en compte à la fois les matériaux utilisés dans la construction du toit et les caractéristiques de la zone dans laquelle la construction est en cours: l'épaisseur moyenne de la couverture de neige en hiver et les valeurs des charges de vent.
Les principaux éléments du système de ferme
Le système de chevrons comprend les éléments principaux suivants :
- Les jambes des chevrons, situées à une pente;
- Racks verticaux ;
- Entretoises (également inclinées);
- Poutres pour attacher les parties inférieures des chevrons, situées horizontalement, etc.
Il est important de percevoir le système de chevrons comme un complexe d'éléments interconnectés, dont l'importance ne peut être sous-estimée.
Lors du calcul des structures en treillis, il ne faut pas faire la moindre erreur, ainsi que lors de la conception des fixations ou de l'emplacement des jambes de chevron.
Cela est dû au fait que la moindre erreur qui s'est glissée dans le calcul de la ferme en treillis, des jambes des chevrons ou d'un autre élément de la structure de support peut entraîner l'effondrement du toit sous l'influence du vent.
Pour éviter cela, les calculs doivent être confiés à des professionnels qui possèdent les connaissances, les compétences et l'expérience requises pour effectuer de tels calculs.
À ce jour, il existe un certain nombre de tableaux pour le calcul du système de chevrons, conçus pour aider à la conception indépendante du toit.
De plus, pour faciliter la tâche, vous pouvez utiliser la calculatrice pour calculer le système de fermes, ce qui vous permet de minimiser le risque d'erreur de calcul.
Caractéristiques de la construction de systèmes de fermes
La rigidité de la charpente est assurée par la fixation des chevrons entre eux. De plus, la charpente doit être solidement reliée à la charpente de la maison en construction afin d'éviter que le toit ne soit arraché par des vents violents.
Les systèmes de chevrons en bois sont les plus utilisés dans la construction de chalets, de chalets d'été et de maisons de campagne résidentielles.
Ils diffèrent à la fois par une fabrication assez simple et une installation simple. De plus, si nécessaire, les éléments en bois du système de chevrons sont assez faciles à traiter, leur donnant la forme souhaitée, en tenant compte de diverses lacunes et erreurs dans la construction des murs de la maison.
Les chevrons métalliques sont beaucoup plus difficiles à installer sur place et les structures en béton armé sont pratiquement impossibles à traiter. Ces deux matériaux sont donc utilisés dans la construction de structures en treillis de bâtiments de taille assez importante.
En fonction du matériau utilisé dans la construction de la maison, le support de chevron est également choisi:
- Dans le cas des maisons pavées, les chevrons reposent sur les couronnes supérieures ;
- Dans les maisons à ossature bois, le point d'appui des pieds des chevrons est la garniture supérieure;
- Les supports des chevrons des maisons en brique et en pierre sont situés sur les barres de support.
Important: Le principal avantage des structures de fermes de toit est la possibilité d'équiper presque toutes les configurations du grenier.Le principal inconvénient est que les connexions entre les chevrons empêchent dans de nombreux cas l'installation de fenêtres verticales.
Variétés de systèmes de fermes
Selon le matériau utilisé, il existe plusieurs types de structures en treillis :
- En bois;
- bois-métal;
- Béton armé;
- Métal.
Il est important de se rappeler qu'avec une augmentation du poids du matériau de toiture, la puissance du système de chevrons doit être augmentée et la distance entre eux (pas de chevron) doit être réduite.
Cette règle s'applique principalement aux structures des systèmes de fermes utilisées dans la construction de toits recouverts de matériaux ciment-sable ou de carreaux de céramique. Les plus populaires sont les structures en treillis métalliques et en bois.
De plus, les structures en treillis sont classées selon la méthode de construction.
Il existe deux types de charpentes de toit :
- En pente, le plus largement utilisé ;
- Suspendu.
Le plus souvent, le système de chevrons a la forme d'un triangle en tant que figure géométrique qui a la plus grande rigidité et efficacité.
La composition des fermes de toit complexes comprend généralement les principaux éléments structurels suivants :
- Jambes de chevrons (poutres) - 1;
- Barres transversales - 5 ;
- Entretoises - 3 ;
- Grilles - 2 ;
- Bouffées, etc.
Selon la complexité de la conception, d'autres éléments du système de chevrons peuvent être utilisés.
Les chevrons inclinés sont plus courants car ils coûtent beaucoup moins cher que les chevrons suspendus avec une procédure d'installation plus facile pour le système de chevrons. De plus, la combinaison de chevrons suspendus et inclinés dans une même conception est assez souvent utilisée.
Un exemple de calcul du système de chevrons
Donnons un exemple du calcul du système de fermes. Il est important de garder à l'esprit que ce calcul comprend un certain nombre de calculs interdépendants :
- Le premier calcul basé sur la résistance des chevrons. Cela vérifie si la poutre du chevron peut se rompre sous une charge donnée.
- Deuxième calcul structure du toit évalue la probabilité de déformation des chevrons: la charge que les poutres peuvent supporter est calculée et leur capacité à se plier sans se rompre.
Important : pour toute configuration de toiture, la flèche des chevrons ne doit pas dépasser 1/250 de la longueur totale du chantier.
Calcul spécifique des pattes de chevron :
- Disons que la longueur du chevron est de 6000 mm.
- En multipliant cette valeur par 0,004, nous obtenons 24 mm, ce qui peut sembler une valeur plutôt faible. Cependant, même son excès minimal entraînera une déformation de la structure du chevron. Un excès significatif de la valeur entraînera une forte déviation du toit.
Lors du calcul chevrons en bois deux indicateurs principaux de la construction du toit sont utilisés :
- Sa stabilité et sa solidité. Les valeurs des indicateurs utilisés peuvent être trouvées dans des tableaux spécialement compilés développés par des spécialistes;
- Déviation du toit. Dans ce cas, les valeurs requises pour le calcul peuvent être obtenues à partir de SNiP «Structures en bois. Normes de conception », qui comprend, entre autres, divers indicateurs, dont l'élasticité du bois.
Pour obtenir le résultat le plus précis, il est nécessaire de connaître la valeur de l'indice de résistance de conception.
De plus, lors des calculs, il est important de connaître les valeurs de caractéristiques et paramètres tels que l'angle d'inclinaison du toit conçu et ses différentes tailles, ainsi que les indicateurs du matériau utilisé pour le montage du système de chevrons. .
Un exemple de calcul de la section transversale d'une jambe de chevron à l'aide de tableaux:
- Disons que la longueur du chevron est de 300 cm;
- Dans ce cas, il existe deux options pour la section de la planche : hauteur - 18 cm et épaisseur - 4 cm, ou hauteur - 16 cm et épaisseur - 6 cm ;
- La section transversale de la poutre dans ce cas sera de 10x12 centimètres;
De la même manière, vous pouvez choisir des sections de jambe de chevron standard pour des poutres de différentes longueurs.
De plus, il ne faut pas oublier qu'Internet propose actuellement une large sélection de programmes de calcul spéciaux conçus pour faciliter les calculs de divers éléments du système de chevrons et minimiser le risque d'erreur et d'inattention dans le calcul.
L'utilisation de tels programmes est assez simple: entrez simplement les valeurs requises et le programme affichera tous les résultats de calcul nécessaires.
Épanouissant calcul de chevron et ses différents éléments par vous-même, vous devez soit consulter des spécialistes qualifiés, soit utiliser des programmes conçus à cet effet.
La chose la plus importante est de se rappeler que toute inexactitude dans le calcul peut entraîner des dommages ou l'effondrement de tout le toit de la maison construite.
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