Υπολογιστής Στέγης Gambrel
Υπολογίζει τα μήκη δοκαριών, τις γωνίες κλίσης, την επιφάνεια στέγης και τον όγκο σοφίτας για κάθε στέγη gambrel. Αποτελέσματα σε πραγματικό χρόνο, αγγλοσαξονικές και μετρικές μονάδες, δύο μέθοδοι υπολογισμού και ζωντανό διάγραμμα διατομής.
Τι Είναι η Στέγη Gambrel;
Η στέγη gambrel είναι μια συμμετρική στέγη δύο πλευρών με δύο κλίσεις σε κάθε πλευρά. Η κάτω κλίση είναι απότομη, συνήθως 60 έως 75 μοίρες από το οριζόντιο επίπεδο, ενώ η πάνω κλίση είναι ήπια, συνήθως 20 έως 30 μοίρες. Τα δύο δοκάρια συναντώνται σε μια κάμψη στο μισό ύψος κάθε πλευράς, και έπειτα τα πάνω δοκάρια ενώνονται στην κορυφή. Από την πλευρά του αετώματος, η στέγη μοιάζει με πεντάγωνο αντί για τρίγωνο, όπως σε μια κλασική δίρριχτη στέγη.
Η μορφή αυτή συνδέεται συχνότερα με τα ολλανδικά αποικιακά σπίτια και τους κλασικούς αμερικανικούς αχυρώνες. Οι Ολλανδοί έποικοι στη Νέα Υόρκη τη χρησιμοποίησαν για αγροικίες τον 17ο και 18ο αιώνα· η ίδια γεωμετρία έγινε πρότυπο για τους αγροτικούς αχυρώνες σε όλη τη Βόρεια Αμερική, επειδή οι απότομες κάτω κλίσεις δημιουργούσαν ένα ευρύχωρο πατάρι για σανό χωρίς ακριβές κατασκευές μεγάλου ανοίγματος.
Ο λόγος που οι αρχιτέκτονες επιστρέφουν συνεχώς στη στέγη gambrel είναι ο όγκος της σοφίτας. Μια κλασική δίρριχτη στέγη περιορίζει τον πάνω όροφο σε ένα στενό τρίγωνο κοντά στην κορυφή. Η στέγη gambrel σπρώχνει τους εσωτερικούς τοίχους σχεδόν σε κατακόρυφη θέση και κερδίζει 40 έως 50 τοις εκατό περισσότερο χρησιμοποιήσιμο χώρο στο ίδιο αποτύπωμα κτιρίου.
Επεξήγηση της Γεωμετρίας της Στέγης Gambrel
Η διατομή μιας στέγης gambrel αποτελείται από τέσσερα ορθογώνια τρίγωνα, δύο σε κάθε πλευρά, με βάση ίση με το μισό πλάτος του κτιρίου. Το κάτω τρίγωνο έχει οριζόντια κάθετη πλευρά x₁, κατακόρυφη πλευρά y₁ και υποτείνουσα R₁ (το κάτω δοκάρι). Το πάνω τρίγωνο έχει πλευρά x₂, πλευρά y₂ και υποτείνουσα R₂ (το πάνω δοκάρι). Το άθροισμα των δύο οριζόντιων πλευρών δίνει το μισό πλάτος του κτιρίου.
Στη μέθοδο δύο κλίσεων επιλέγεις την κάτω και την πάνω κλίση ανεξάρτητα. Στη μέθοδο ημικυκλίου, και τα δύο δοκάρια είναι χορδές ενός ημικυκλίου του οποίου η διάμετρος ισούται με το πλάτος του κτιρίου, και η κάτω και η πάνω κλίση διαφέρουν πάντα ακριβώς κατά 45 μοίρες.
Πλεονεκτήματα και Μειονεκτήματα των Στεγών Gambrel
Πλεονεκτήματα
- 40–50% περισσότερος χρησιμοποιήσιμος όγκος σοφίτας από μια δίρριχτη στέγη ίδιου πλάτους κτιρίου
- Οι απότομες κάτω κλίσεις αποστραγγίζουν γρήγορα βροχή και χιόνι πάνω από κλίση 60°
- Λιγότερο υλικό στέγασης ανά κλειστό όγκο από μια στέγη τεσσάρων κλίσεων ίδιου ύψους
- Η μεταλλική επικάλυψη με όρθιες ραφές σε στέγη gambrel διαρκεί 40–70 χρόνια
- Τα τριγωνικά αετώματα διευκολύνουν την προσθήκη παραθύρων και φεγγιτών
- Συμβατή με απλά ορθογώνια κατόψεις, χωρίς κοπές τετράριχτης στέγης
Μειονεκτήματα
- Η κάμψη συγκεντρώνει ακαθαρσίες και απαιτεί προσεκτική στεγανοποίηση
- Η απότομη κάτω κλίση συμπεριφέρεται σαν κατακόρυφος τοίχος σε ισχυρό άνεμο
- Ο σκελετός είναι πιο περίπλοκος από μια δίρριχτη στέγη: δύο αλλαγές κλίσης αντί για μία
- Η στεγανοποίηση στη μετάβαση κλίσης είναι το πιο συνηθισμένο σημείο διαρροής
- Περισσότερο υλικό δοκαριών ανά τετραγωνικό πόδι αποτυπώματος από μια δίρριχτη στέγη χαμηλής κλίσης
- Ορισμένοι σύλλογοι ιδιοκτητών περιορίζουν τις στέγες τύπου αχυρώνα σε οικιστικές περιοχές
Αν ο πάνω όροφος πρόκειται να χρησιμοποιηθεί πραγματικά, ως υπνοδωμάτιο, γραφείο, εργαστήριο ή πατάρι για σανό, η στέγη gambrel αξίζει την επένδυση σε κάθε κυβικό πόδι. Αν ο πάνω όροφος είναι απλώς μονωμένη σοφίτα, μια κλασική δίρριχτη στέγη με κλίση 6:12 χτίζεται πιο γρήγορα και στραγγίζει λιγότερο. Η κάμψη παραμένει το μοναδικό κρίσιμο σημείο.
Αμερικανικοί Οικοδομικοί Κανονισμοί και Απαιτήσεις Στατικότητας
Το Τμήμα R802 του Διεθνούς Οικιστικού Κώδικα (IRC) διέπει την κατασκευή ξύλινων στεγών. Μια στέγη gambrel κατασκευάζεται ως δύο ανεξάρτητα σύνολα δοκαριών, κάτω και πάνω, και κάθε σύνολο πρέπει να ικανοποιεί τον πίνακα ανοίγματος για το δικό του μήκος και την κατηγορία ξυλείας. Η εγκοπή του δοκαριού στο σημείο έδρασης περιορίζεται στο ένα τρίτο του πάχους του δοκαριού.
Το πρότυπο ASCE 7 καθορίζει τον σχεδιασμό φορτίων ανέμου και χιονιού. Η πίεση του ανέμου στην απότομη κάτω κλίση χρησιμοποιεί υψηλότερους συντελεστές εξωτερικής πίεσης, επειδή η απότομη επιφάνεια συμπεριφέρεται σαν τοίχος. Τα φορτία χιονιού στην πάνω κλίση χρησιμοποιούν τον τυπικό συντελεστή μείωσης ανάλογα με την κλίση, αλλά η κάτω κλίση μπορεί να δεχτεί συσσώρευση χιονιού στην κάμψη.
Η κάμψη φέρει ολόκληρη την ώθηση του συστήματος των πάνω δοκαριών. Οι συνήθεις λεπτομέρειες ενίσχυσης περιλαμβάνουν συνεχείς τεγίδες, πλάκες σύνδεσης από κόντρα πλακέ, ελκυστήρες κοντά στην κορυφή και πλευρική αντιανεμική στήριξη μεταξύ των ζευκτών.
Πώς Υπολογίζονται τα Ζευκτά της Στέγης Gambrel
Το μήκος άξονα του κάτω δοκαριού είναι η υποτείνουσα του κάτω τριγώνου: R₁ = √(x₁² + y₁²). Το πραγματικό μήκος κοπής είναι μικρότερο από το R₁ επειδή η κάθετη κοπή στην κάμψη και η κοπή έδρασης στο πέλμα τοίχου μετρώνται στις επιφάνειες του δοκαριού, όχι στον άξονα.
Το μήκος του πάνω δοκαριού είναι R₂ = √(x₂² + y₂²). Το ύψος της κορυφής πάνω από το πέλμα τοίχου είναι H = y₁ + y₂. Η δοκός κορυφής επιλέγεται με ένα ονομαστικό πλάτος μεγαλύτερο από το δοκάρι.
Οι πλάκες σύνδεσης από κόντρα πλακέ στην κάμψη πρέπει να εκτείνονται τουλάχιστον 12 ίντσες κατά μήκος κάθε δοκαριού από την ένωση, να έχουν το ίδιο πάχος με το δοκάρι και να καρφώνονται με καρφιά 8d ανά 3 ίντσες γύρω από την περίμετρο.
Πώς Να Χρησιμοποιήσετε Αυτόν τον Υπολογιστή Στέγης Gambrel
- 1Επιλέξτε Μέθοδο
Η μέθοδος δύο κλίσεων σας επιτρέπει να ορίσετε την κάτω και την πάνω κλίση ανεξάρτητα. Η μέθοδος ημικυκλίου τις κλειδώνει στην παραδοσιακή σχέση 45°.
- 2Εισαγάγετε το Πλάτος Κτιρίου
Το πλάτος είναι η εξωτερική διάσταση από άκρη σε άκρη του αετώματος. Χρησιμοποιήστε πόδια (αγγλοσαξονικό) ή μέτρα (μετρικό)· μπορείτε να αλλάξετε ανά πάσα στιγμή.
- 3Εισαγάγετε το Μήκος Κτιρίου
Το μήκος εκτείνεται κάθετα στα δοκάρια. Χρησιμοποιείται για τη συνολική επιφάνεια στέγης και τον όγκο σοφίτας.
- 4Ορίστε τις Γωνίες Κλίσης
Η κάτω κλίση είναι συνήθως 60–75°· η πάνω 20–30°. Ο παρακάτω πίνακας αναφοράς δείχνει τους συνήθεις συνδυασμούς.
- 5Προσθέστε τις Προεξοχές
Η προεξοχή γείσου επεκτείνει τα δοκάρια πέρα από τον τοίχο· η προεξοχή αετώματος επεκτείνει την κορυφή πέρα από τον τελικό τοίχο.
- 6Διαβάστε τα Αποτελέσματα
Και τα 12 αποτελέσματα ενημερώνονται σε κάθε πάτημα πλήκτρου. Το ζωντανό διάγραμμα ανασχεδιάζεται αναλόγως. Χωρίς κουμπί υποβολής.
Πίνακας Αναφοράς Συνήθων Ανοιγμάτων Στέγης Gambrel
Μέθοδος ημικυκλίου, γωνία σάρωσης 60°, μήκος κτιρίου 20 πόδια, προεξοχή γείσου και αετώματος 1 πόδι.
| Πλάτος Κτιρίου | Κάτω Δοκάρι (ft) | Πάνω Δοκάρι (ft) | Συνολικό Ύψος (ft) | Συνολική Επιφάνεια Στέγης (ft²) |
|---|---|---|---|---|
| 10 ft | 5.00 | 2.59 | 5.00 | 378 |
| 12 ft | 6.00 | 3.11 | 6.00 | 445 |
| 16 ft | 8.00 | 4.14 | 8.00 | 578 |
| 20 ft | 10.00 | 5.18 | 10.00 | 712 |
| 24 ft | 12.00 | 6.21 | 12.00 | 845 |
| 30 ft | 15.00 | 7.76 | 15.00 | 1046 |
| 40 ft | 20.00 | 10.35 | 20.00 | 1380 |
Σχετικοί Υπολογιστές
Μήκη κοπής πάνω και κάτω δοκαριών με κάθετες αποκλίσεις και αποκλίσεις έδρασης.
Open →Πλήρης γεωμετρία ζευκτού gambrel, κάμψη, πλάκες σύνδεσης, αποστάσεις.
Open →Εγκοπή έδρασης, τεγίδες, πλάκες σύνδεσης, διαστασιολόγηση δοκού κορυφής.
Open →Επιφάνεια ανά τμήμα, με προεξοχές γείσου και αετώματος.
Open →Τετράγωνα, πακέτα, συντελεστής απώλειας και εύρος κόστους.
Open →Χρησιμοποιήσιμος όγκος, ύψος, επιφάνεια δαπέδου πάνω από 7 πόδια.
Open →Δοκάρια αχυρώνα τύπου gambrel με ελεύθερο ύψος πατάρι.
Open →Μετατροπή μεταξύ λόγου X:12, μοιρών και ποσοστού.
Open →Συνήθη ζεύγη και λόγοι κάτω/πάνω γωνιών.
Open →