science >> Wetenschap >  >> Fysica

Berekening van dakkantbundelafmetingen

Daken zijn er in vele stijlen, maar de eenvoudigste te bouwen - exclusief platte of aangebouwde daken - is waarschijnlijk de open gevel. Wanneer ze op de juiste manier met de juiste hardware zijn geconstrueerd, verdelen de spanten van een open zadeldak gelijkmatig de belasting van het dak en hebben ze geen andere steun nodig dan de wanden. Voor het berekenen van trusdimensies kunt u de stelling van Pythagoras toepassen, omdat elke truss kan worden teruggebracht tot een paar rechthoekige driehoeken die ruggelings zijn gerangschikt.

Roofing Terminology

Dakdekkers noemen de afstand tussen de buitenkanten van de muren die het dak de "spanwijdte" zullen ondersteunen, en zij verwijzen naar de helft van deze afstand als de "loop". De run vormt de basis van een rechthoekige driehoek met een hoogte die gelijk is aan de "opkomst" van het dak, en de hypotenusa wordt gevormd door de "daksparren". De meeste daken hangen met een kleine hoeveelheid over de zijwanden - 12 tot 18 inch - en het is belangrijk om dit in gedachten te houden bij het berekenen van de dakspantlengte.

De "steek" van het dak, dat is de hoeveelheid helling is, is een belangrijke parameter, en hoewel wiskundigen dit als een hoek zouden uitdrukken, geven dakdekkers er de voorkeur aan om het als een ratio uit te drukken. Bijvoorbeeld, een dak dat 1 inch opkomt voor elke 4 inch horizontale afstand heeft een 1/4 steek. De optimale spoed hangt af van de dakbedekking. Zo hebben asfaltshingles een minimale pitch van 2/12 nodig voor een goede drainage. In de meeste gevallen mag de pitch niet groter zijn dan 12/12, anders wordt het dak te gevaarlijk om op te lopen.

Berekenen Rafterlengte vanaf stijging

Na het meten van de dakspant, volgt de volgende stap het ontwerp van een zadeldak is het bepalen van de opkomst, op basis van het gewenste dakbedekkingsmateriaal en andere ontwerpoverwegingen. Deze bepaling heeft ook invloed op de lengte van de dakspanten. Als je de hele truss als een paar back-to-back, rechthoekige driehoeken beschouwt, kun je de berekeningen baseren op de stelling van Pythagoras, die je vertelt dat een 2 + b 2 = c 2 , waar a de overspanning is, b de opkomst en c de lengte van de spant.

Als u de opkomst al kent, kunt u eenvoudig de lengte van de spant bepalen door de cijfers simpelweg in deze vergelijking te steken. Een dak dat bijvoorbeeld 20 voet beslaat en 7 voet omhoog gaat, heeft spanten nodig die de vierkantswortel zijn van 400 + 49 = 21,2 voet, exclusief de extra lengte die nodig is voor de overhangende delen.

De lengte van de spatborden berekenen vanaf de pitch

Als u de opkomst van het dak niet kent, kent u misschien het veld op basis van de aanbevelingen van de fabrikant voor de dakbedekking die u wilt gebruiken. Dat is nog steeds voldoende informatie om de spantlengte te berekenen met een eenvoudige verhouding.

Een illustratie maakt dit duidelijk: stel dat de gewenste toonhoogte 4/12 is. Dat komt overeen met een rechthoekige driehoek met een basis van 12 inch - wat 1 voet is - en een stijging van 4 inch. De lengte van de hypotenusa van deze driehoek is de vierkantswortel van een 2 + b 2 = 12 2 + 4 2 = 144 in + 16 in = 12.65 inches. Laten we dat converteren naar voeten, omdat de lengte van de overspanning en de spant gemeten worden in voeten: 12.68 inch = 1.06 voet. De lengte van de schuine zijde van deze kleine driehoek is daarom 1,06 voet.

Stel dat de basis van het eigenlijke dak wordt gemeten als 40 voet. U kunt de volgende equivalentie instellen: basis van driehoek /basis van daadwerkelijk dak = hypotenusa van driehoek /hypotenusa van het dak. Als u de nummers invoert, krijgt u 1/40 = 1.06 /x, waarbij x de vereiste spantlengte is. Oplossen voor x, je krijgt x = (40) (1.06) = 42.4 voet.

Nu je de lengte van de spanten kent, heb je twee opties om de opkomst te vinden. U kunt een vergelijkbare verhouding instellen, of u kunt de Pythagorean-vergelijking oplossen. Bij het kiezen van optie 2 weten we dat de opkomst (b) gelijk is aan de vierkantswortel van c 2 - a 2, waarbij c de spantlengte is en a de overspanning is. Daarom is de stijging gelijk aan: root (42.4 2 - 40 2) = root (1.797.8 - 1.600) = 14.06 voet.