Kalkulator określa geometrię dachu dwuspadowego oraz główne ilości materiałów dla układu krokwiowego. Obliczenie obejmuje dwie połacie dachu, okapy i wysięgi przy szczytach, krokwie, jętki, słupki, łaty, murłaty, membranę hydroizolacyjną, kontrłaty, izolację, deski okapowe i deski wiatrowe.
Obliczenie opiera się na geometrycznym modelu symetrycznego dachu dwuspadowego. Wszystkie wymiary wejściowe są podawane w milimetrach, powierzchnie są wyświetlane w m2, objętości drewna i izolacji są wyświetlane w m3, a długości materiałów mogą być wyświetlane w mm lub m zależnie od wiersza wyniku.
Kąt nachylenia dachu jest wyznaczany z połowy szerokości budynku i wysokości dachu. Kalkulator traktuje przekrój poprzeczny dachu jako trójkąt prostokątny, w którym przyprostokątna pozioma odpowiada połowie szerokości budynku, a przyprostokątna pionowa odpowiada wysokości dachu.
α = arctan(H / (X / 2))
Długość połaci jest obliczana z kąta nachylenia i wysięgu okapu. Jeśli szerokość budynku wynosi X, wysokość dachu wynosi H, a wysięg okapu wynosi C, obliczona długość połaci obejmuje połowę rozpiętości i wysięg.
Lsk = (X / 2 + C) / cos α
Szerokość dachu wzdłuż długości budynku jest zwiększana o dwa wysięgi przy szczytach. Jeśli długość budynku wynosi B, a wysięg przy szczycie wynosi C2, obliczona szerokość dachu jest przyjmowana następująco.
W = B + 2 * C2
Powierzchnia dachu jest obliczana dla dwóch identycznych połaci. Ponieważ wymiary wejściowe są podane w mm, wynik jest przeliczany na m2 przez podzielenie przez 1000000.
A = 2 * Lsk * W / 1000000
Liczba krokwi jest obliczana z roboczej szerokości dachu, odsunięcia zewnętrznych krokwi, grubości deski krokwiowej i rozstawu między krokwiami. Odsunięcie jest stosowane po obu stronach, dlatego strefa robocza równa się całkowitej szerokości dachu minus dwa odsunięcia.
Wwork = W - 2 * O
Nside = floor((Wwork - S2) / (R + S2)) + 2
Ntotal = 2 * Nside
Długość jednej krokwi jest przyjmowana jako większa niż geometryczna długość połaci. Obliczenie dodaje korektę na szerokość deski krokwiowej, zależną od kąta nachylenia.
Lrafter = Lsk + S1 * tan α
Objętość krokwi jest obliczana jako iloczyn liczby, długości, szerokości deski i grubości deski. Dzielenie przez 1000000000 przelicza mm3 na m3.
V = Ntotal * Lrafter * S1 * S2 / 1000000000
Dla drewnianych krokwi często stosuje się rozstaw 600-900 mm. Typowe przekroje zależą od rozpiętości, strefy śniegowej, pokrycia dachowego i schematu podparcia, dlatego geometryczne obliczenie ilości nie zastępuje sprawdzenia nośności.
Jętka jest obliczana jako element poziomy umieszczony na podanej wysokości nad podstawą dachu. Wysokość jętki jest ograniczona do zakresu od 0 do H, dlatego wartość większa niż wysokość dachu nie zwiększa obliczonej wysokości geometrycznej.
Długość jętki zmniejsza się, gdy element jest umieszczany wyżej nad podstawą. Im wyżej znajduje się jętka, tym krótsza staje się jej obliczona długość w trójkątnym przekroju dachu.
Ltie = (X + 2 * C) * (H + K - Z) / (H + C * 2H / X)
Liczba jętek jest przyjmowana jako równa liczbie par krokwi po jednej stronie obliczenia. Objętość jętek jest obliczana z długości, liczby, szerokości i grubości, z przeliczeniem z mm3 na m3.
Słupki są obliczane zgodnie z ich położeniem względem środka dachu. Jeśli odsunięcie od środka wynosi 0, przyjmuje się jeden słupek na każdą parę krokwi. Jeśli odsunięcie jest większe niż 0, przyjmuje się dwa symetryczne słupki na każdą parę krokwi.
Npost = Nside * 1
Npost = Nside * 2
Wysokość słupka jest wyznaczana z linii połaci w punkcie montażu. Kalkulator znajduje pionową odległość od podstawy do wewnętrznej linii układu krokwi i mnoży ją przez liczbę słupków oraz przekrój słupka, aby uzyskać objętość.
Łaty są obliczane jako rzędy poprzeczne do połaci. Długość jednego rzędu równa się obliczonej szerokości dachu W, a liczba rzędów jest wyznaczana z długości połaci, szerokości łaty i odstępu między łatami.
Nrow = ceil(Lsk / (O3 + O1) + 1) * 2
Całkowita długość łat równa się długości jednego rzędu pomnożonej przez liczbę rzędów dla dwóch połaci. Objętość łat jest obliczana z całkowitej długości, szerokości deski i grubości deski.
Vbatten = W * Nrow * O1 * O2 / 1000000000
Kontrłaty są obliczane wzdłuż krokwi. Długość jednego elementu równa się długości połaci, a całkowita długość równa się długości połaci pomnożonej przez liczbę krokwi.
Lcounter = Ntotal * Lsk / 1000
Deska okapowa jest obliczana wzdłuż dwóch stron okapu. Jej całkowita długość równa się dwóm obliczonym szerokościom dachu.
Lfascia = 2 * W / 1000
Deska wiatrowa jest obliczana wzdłuż czterech skośnych krawędzi końców szczytowych. Jej całkowita długość równa się czterem długościom połaci.
Lbarge = 4 * Lsk / 1000
Murłata jest obliczana wzdłuż dwóch podłużnych ścian budynku. W obliczeniu jej długość równa się dwukrotności długości budynku, a objętość jest wyznaczana z długości, szerokości i grubości drewna.
Lmauerlat = 2 * B / 1000
Membrana hydroizolacyjna jest obliczana z powierzchni dwóch połaci z naddatkiem na zakłady między pasami. Dodana powierzchnia zależy od długości rolki, zakładu, długości połaci i szerokości rolki.
Ahydro = A + (Lroll * Hoverlap * Lsk / Wroll) / 1000000
Liczba rolek jest uzyskiwana przez podzielenie obliczonej powierzchni membrany przez powierzchnię jednej rolki. Powierzchnia jednej rolki jest obliczana jako długość rolki pomnożona przez szerokość rolki.
Nroll = Ahydro / (Lroll * Wroll / 1000000)
Izolacja jest obliczana z powierzchni dwóch połaci bez wysięgu okapu. Do tego kalkulator używa długości linii krokwi od kalenicy do ściany, długości budynku i grubości izolacji.
Vins = 2 * L0 * B * Tins / 1000000000
Wymiary liniowe dla głównych wyników geometrycznych są zaokrąglane do pełnych milimetrów. Kąt nachylenia jest wyświetlany z dokładnością do 0.1 stopnia, powierzchnie zwykle z dokładnością do 0.1 m2, a objętości drewna i izolacji z dokładnością do 0.01 m3.
Ilości elementów są określane jako wartości całkowite przez zaokrąglenie w górę lub przez dodanie elementów krawędziowych. Takie podejście stosuje się, aby obliczenie nie zaniżało liczby rzędów łat, krokwi i innych powtarzalnych elementów.
EN 1990 Eurokod. Podstawy projektowania konstrukcji. Dokument określa ogólne zasady niezawodności, sytuacji obliczeniowych i kombinacji oddziaływań dla konstrukcji budowlanych.
EN 1991-1-1 Eurokod 1. Oddziaływania na konstrukcje. Ciężary objętościowe, ciężar własny i obciążenia użytkowe w budynkach. Dokument jest związany z określaniem obciążeń od ciężaru własnego materiałów i oddziaływań użytkowych.
EN 1991-1-3 Eurokod 1. Obciążenia śniegiem. Dokument stosuje się przy określaniu obciążenia śniegiem na dach, z uwzględnieniem kształtu dachu, nachylenia połaci i lokalnych danych klimatycznych.
EN 1991-1-4 Eurokod 1. Oddziaływania wiatru. Dokument stosuje się do oceny parcia i ssania wiatru na powierzchniach dachu, krawędziach i obszarach przy końcach szczytowych.
EN 1995-1-1 Eurokod 5. Projektowanie konstrukcji drewnianych. Dokument dotyczy projektowania drewnianych krokwi, słupków, jętek, połączeń i sprawdzania nośności drewna.
Powierzchnia dachu dwuspadowego jest obliczana po nachylonych połaciach, a nie według poziomego rzutu budynku. Na wynik wpływają kąt nachylenia, wysięg okapu i wysięg przy szczycie, dlatego powierzchnia materiału pokryciowego zawsze jest większa niż powierzchnia budynku w rzucie.
Krokwie są liczone jako całe elementy. Gdy robocza szerokość dachu lub rozstaw krokwi przekracza kolejny przedział obliczeniowy, kalkulator dodaje albo usuwa od razu jedną parę krokwi, dlatego wynik zmienia się stopniowo.
Wraz ze wzrostem wysokości H kąt nachylenia staje się większy, a obliczona długość krokwi rośnie. Jednocześnie zwiększa się powierzchnia połaci, długość desek wiatrowych, objętość krokwi i część powiązanych ilości materiałów.
Izolacja jest zwykle montowana w obrębie ogrzewanej obudowy budynku, a nie na całej długości wysięgu dachu. Dlatego kalkulator używa długości połaci od kalenicy do ściany bez dodawania wysięgu okapu.
Do wstępnego obliczenia często stosuje się rozstaw 600-900 mm. Warto dobrać go według szerokości izolacji, rodzaju pokrycia dachowego i wymaganej nośności układu krokwiowego.