Metallsparren - design, montage und berechnung

Sparren und Drehen - der Dachrahmen, der die Hauptlast der Dachpaste trägt, Wärmedämmung, Schneelast, daher müssen sie eine hohe Tragfähigkeit und Festigkeit aufweisen. Die Idee, Metallsparren zu verwenden, um die Konstruktion des Daches steifer zu gestalten, nicht neu, wurde jedoch früher hauptsächlich dazu verwendet, industrielle oder wirtschaftliche Strukturen abzuschneiden. Nun gilt der Fachwerkrahmen und die Ummantelung von Metallprofilen als eine echte Alternative zu den Holzelementen des Daches, wenn die Hanglänge mehr als 10 Meter beträgt.

Funktionen Sparren

Die Dachstuhlkonstruktion besteht aus einem Satz miteinander verbundener Elemente, die Binder bilden. Die Steigung, die Größe des Querschnitts zwischen den Sparren und anderen Stützen bestimmt die Berechnung der Lasten, denen sie während des Betriebs ausgesetzt sind. Der Dachrahmen erfüllt folgende Funktionen:

1. Lastverteilung Die durch Ecken verstärkten, miteinander verbundenen Einheiten verteilen das Gewicht des Daches gleichmäßig, das unter Berücksichtigung der Schneelast 500 bis 600 kg betragen kann. Je größer der Querschnitt der Dachsparren und je kleiner der Abstand zwischen ihnen ist, desto größer ist die Tragfähigkeit der Konstruktion.
2. Sortierung und Form Dachsparren, die schräg zur Dachbasis angeordnet sind, bilden eine geneigte Ebene der Hänge, so dass sich auf der Dachoberfläche kein Schnee und kein Wasser ansammelt.
3. Bildung der Basis für die Befestigung des Dachmaterials. Die Befestigung der Deckschicht der Dachpastete erfolgt am Dachrahmen. Das Drehen dient als Basis zum Fixieren der Beschichtung, wobei sich das Gewicht gleichmäßig auf die Traversen verteilt.

Beachten Sie! Was alle Knoten, Sparren und Drehen der Dachkonstruktion sein sollten, bestimmt die Konstruktionsberechnung. Um die erforderliche Tragfähigkeit des Rahmens zu bestimmen, muss die Gesamtlast berechnet werden, der er ausgesetzt wird. Dazu addieren Sie das Gewicht des Dacheindeckungsmaterials, Isolierung, Abdichtung, maximale Schneelast mit dem Gewicht des Traversensystems.

Arten von Dachsystemen

Das am häufigsten verwendete Material, aus dem das Dach und die Dachsparren des Dachrahmens hergestellt werden, ist Holz. Wenn jedoch das Gewicht des Dachmaterials groß genug ist und die Hanglänge mehr als 6 Meter beträgt, ist die Konstruktion zu massiv. Bauarbeiter müssen die Stufe zwischen den Sparrenbeinen reduzieren, um ihren Querschnitt zu vergrößern, wodurch die Dachknoten viel Gewicht gewinnen und die Belastung des Fundaments erhöht. Es ist möglich, die tragenden Wände und den Sockel des Gebäudes mit langlebigeren, aber leichteren Metallsparren zu entladen. Nach der Art des verwendeten Materials werden folgende Arten von Dachsystemen unterschieden:

• Holz Sparren und Drehen von Holz, das für den Bau von Dächern verwendet wird, deren Neigung 7-10 Meter nicht überschreitet. Die Befestigung der Rahmenelemente untereinander erfolgt mit Hilfe von Schrauben, Nägeln oder beweglichen Metallelementen. Die Stufe zwischen den Beinen beträgt normalerweise zwischen 50 und 80 cm.
• Metallisch. Metalldachrahmen bestehen aus Stahlmetallprofil mit einer Zinkbeschichtung, die keine Feuchtigkeitsangst hat. Sparren und Drehen dieses Materials sind leicht und langlebig, so dass die Stufe zwischen ihnen auf 1,5 bis 2 Meter erhöht werden kann. Die Befestigung des Metallprofils erfolgt durch Schweißen oder Befestigen. Metalldachknoten werden für die Hanglänge ab 10 Metern verwendet.
• Kombiniert Das Sparrengerüst aus Metall- und Holzknoten wird als Kombination bezeichnet. Durch die Kombination der tragenden Elemente aus Holz und verzinktem Stahl können Sie eine günstigere Struktur mit hoher Tragfähigkeit herstellen, wodurch der Abstand zwischen den Sparren erhöht wird.

Beachten Sie, dass die Metall- und Holzelemente des Rahmens nicht ohne eine Beschichtung aus wasserfestem Material oder eine Behandlung mit einem antiseptischen Mittel miteinander verbunden werden können. Da das Metall eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, führt seine Nähe zum Baum zur Bildung von Kondensat und zum Zerfall der Sparren.

Befestigungsmethoden

Metallsparren werden in Traversen von dreieckiger, trapezförmiger oder gewölbter Form montiert. An den Rahmenbalken sind innere Versteifungen angebracht, die die Ecken bilden, wodurch die Tragfähigkeit des Rahmens deutlich erhöht wird. Mit diesem System können Sie einen größeren Schritt zwischen den Dachsparren machen und die Unterstützungsfunktionen jeder Farm berechnen. Die Befestigung der Metallelemente des Dachrahmens erfolgt nach einer der folgenden Methoden:

1. Befestigung durch Schweißen. Wenn Sie die Details des Traversensystems mit einer Schweißmaschine schweißen, erhalten Sie eine starre Struktur mit hoher Festigkeit und Tragfähigkeit. Wenn Sie die Berechnung des Daches korrekt durchführen, können Sie den Rahmen leichter machen und die Belastung des Fundaments der Struktur verringern. Der Nachteil dieser Methode ist, dass nur der Fachmann mit speziellen Geräten schweißen kann.
2. Befestigung mit Bolzen. Die Befestigung der Dachsparren mit Befestigungselementen ermöglicht eine weniger starre Befestigung. Diese Art der Montage des Fachwerkrahmens auf der Basis von Metallprofilen wird im privaten Hausbau verwendet, bei dem die Länge der Hänge 10 Meter nicht überschreitet. Fehler beim Schweißen beschleunigen die Installation des Daches.

Erfahrene Handwerker berechnen, dass die Metallkisten und Dachsparren mehr Gewicht als Holz aushalten können, sodass Sie die Stufe zwischen ihnen erhöhen und die Dicke des Querschnitts der Elemente verringern können. Darüber hinaus verkaufen die Baumärkte fertige Fachwerkbinder, deren Befestigung durch Schweißen ausgeführt wurde und sich für die Überlappung von Gebäuden mit Standardbreite eignet.

Vorteile

Der Fachwerkrahmen aus Metall wird für die Konstruktion von Dächern jeglicher Form verwendet, jede Neigung mit einer Neigung von 1-2 Grad. Stahlecken, Rohre mit rundem und rechteckigem Querschnitt sowie Tavernen werden als Material für die Herstellung der Sparren und der Ummantelung verwendet. Um die Dicke der Rahmenelemente richtig zu wählen und die Stufe zwischen ihnen zu wählen, wird die Dachkonstruktion unter Berücksichtigung der permanenten und temporären Lasten berechnet, die während des Betriebs auf die Traversen übertragen werden. Die Vorteile des Traversensystems aus diesem Material werden betrachtet:

• Brandschutz Im Gegensatz zu den hölzernen Metallträgern ist der Rahmen nicht das Land der Zündung, was die Brandsicherheit des Gebäudes erhöht.
• Wartungsfreundlichkeit. Die mit Stahlecken beschichtete Verzinkung schützt den Dachrahmen während seiner gesamten Lebensdauer vor Korrosion. Sie erfordern im Gegensatz zu Holz keine jährliche Behandlung mit Antiseptika.
• Abfallfrei Obwohl Metallstrukturen recht teuer sind, wird dies als kostengünstig angesehen, da die Befestigung durch das Schweißverfahren erfolgt und praktisch kein Abfall entsteht.
• Lange Lebensdauer Wenn Sie die Berechnung der Lasten korrekt durchführen, hält der Dachrahmen aus Metall mehr als 100 Jahre, was die Lebensdauer selbst der stabilsten Dächer übersteigt.

Professionelle Dachdecker halten es für ratsam, geschweißte Stahlkonstruktionen für die Herstellung des Dachstuhlrahmens mit einer Neigung von 10 bis 12 Metern zu verwenden. Die Hauptaufgabe besteht darin, die Lasten korrekt zu berechnen und dann die Stufe zwischen den Beinen entsprechend den klimatischen Eigenschaften und den Eigenschaften des Dachmaterials zu bestimmen.

Nachteile

Trotz der offensichtlichen Vorteile sind Metall-Traversensysteme im privaten Wohnungsbau nicht die beliebteste konstruktive Lösung. Selbst ein großer Schritt zwischen den Dachsparren und der spärlichen Kiste mit hohen Metallkosten kann die Struktur nicht billiger als Holz machen. Die Nachteile von Metallsparren berücksichtigen:

1. Hohe Wärmeleitfähigkeit Da das Metall einen hohen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten aufweist, bilden die Dachsparren und das Drehen des Daches Kältebrücken. Unter dem Gesichtspunkt der Energieeffizienz ist der Metallprofilrahmen nicht die beste Lösung.
2. Transport- und Installationsproblem. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl eines Metall-Traversensystems, was zu transportieren ist, heben Sie es an und führen Sie die Befestigung von langen und schweren Elementen schwieriger aus als Sparren von Standardlängen.
3. Die Komplexität der Installation. Für das Heben und Fixieren von Farmen wird spezielle Ausrüstung verwendet, deren Miete oder Kauf teuer ist.
4. Verformung unter Einwirkung hoher Temperatur. Obwohl das Metall als nicht brennbares Material gilt, wird es während eines Brandes stark verformt, was normalerweise zum Einsturz des Daches führt.

Um festzustellen, ob es sinnvoll ist, teurere Traversen aus Metallprofilen zu verwenden, ist es erforderlich, die Berechnung des Dachrahmens durchzuführen. Wenn die Neigung des Gefälles 10 Meter überschreitet und die Last mehr als 450 bis 600 kg beträgt, ist die Installation eines Metallrahmens wirtschaftlich.

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