Jaký je správný vzorec pro výpočet délky spáry krokví?

Dobrý den!
Všem šťastný Den stavitelů!
Tato otázka je určena především pro specialisty, kteří se specializují na dřevěné konstrukce.
Bylo potřeba vyrobit krokve o délce 8 m ze dvou kusů – 6 m a 2 metry. Spoj nebude na podpěře ani výztuze. Chci vytvořit stejně silný spoj krokví přibitím podložky v místě spoje desek (výhodnější je varianta s jednostrannou podložkou). Proto bylo potřeba tento spoj vypočítat.
V SNiP II-25-80 jsem našel bod 4.11:
Počet řezů spojů nс, rovnoměrně rozložených v každém švu kompozitního prvku v řezu s jednohodnotovým diagramem příčných sil, musí splňovat podmínku vzorce (19) (nevím, jak vzorce vložit).
Pokud tomuto vzorci rozumím, jeho význam je v tom, že kolíkový spoj musí zachytit moment, který se vyskytuje v tomto průřezu (předpokládám, že v průřezu, kde se nachází překrytí, a proto se pravděpodobně statický moment a moment setrvačnosti počítají pro celý průřez společně s překrytím). Nebo se tento vzorec pro výpočet takových spojů nemá používat a používá se pouze pro prvky, které jsou po celé své délce spojeny kolíky a musí fungovat jako jeden celek?
Pokud je to možné a dokonce nutné, pak otázka zní následující: co se rozumí počtem sekcí spojů nс, rovnoměrně rozmístěných v každém švu kompozitního prvku? Je to počet sekcí na každé straně spoje, nebo celkový počet na obou stranách?
Pojďme dál. Ve stejném SNiP pro kompozitní prvky vystavené působení osové síly s ohybem existuje podobný vzorec (36), pokud však v případě vzorce (19) byla při výpočtu zohledněna pouze hodnota skoku momentu na průřezu, pak se zde zohledňuje pouze hodnota momentu, která je přirozeně mnohem větší. Proč je v podobných, podle mého názoru, situacích takový rozdíl?
Obrátil jsem se ke knize V. T. Grozdova „Dřevěné vrstvené krokvové systémy“ (vzal jsem ji ze stažení). Existuje vzorec (3.75) konkrétně pro výpočet takového překrytí. Odkud se vzal koeficient m a jak byl získán, není vůbec jasné, ale princip ve vzorci se zdá být stejný: vyrovnání momentů, i když v tomto případě by kolíkový spoj měl teoreticky absorbovat moment, který je pro danou část spojované desky maximálně možný.
Zkusme odhadnout. Pro krokev o průřezu 50×200 mm bude maximální vnímaný moment roven 1300000 kg/m² * 0.000333 m² = 433 kg*m. Vezmeme překrytí stejného průřezu.
I bez zohlednění hodnoty (Q/nn) by hodnota (T*nsh*k) měla být rovna (s 12 kolíky v jedné řadě na každé straně spoje (m=13) a vzdáleností mezi nimi S=6 cm) 433 kg*m/(2*13*0.06 m)= 277 kg
Při k=3 (tři řady hřebíků po 12 ks — 36 ks na každé straně spoje!) pro jednostranný smykový spoj (přeložení na jedné straně) by vypočtená únosnost hřebíku T měla být 277/3=92 kg. A to bez započítání (Q/nн), které hodnotu T dále zvyšuje! Toho lze samozřejmě dosáhnout, ale s takovou tloušťkou spojovaných prvků pouze použitím oboustranných přeložení a hřebíků odpovídající délky a průměru. A ani to není pravda. Nepočítal jsem to.
Ale co je nejzajímavější, je, že zvětšením vzdálenosti mezi hřebíky výrazně snížím hodnotu T! Je možné, že s určitou vzdáleností mezi hřebíky mohu dokonce snížit jejich počet (například při s=9 cm dostaneme (T*nш*k)=185 kg, už můžeme přejít na dvě řady s prakticky stejným T)! Zvětšíme vzdálenost – snížíme počet hřebíků (nebo jejich velikosti). Nějaká zvláštní logika, podle mě. Takhle se dostaneme k jednomu hřebíku na každé straně spoje. Možná S znamená nějakou jinou vzdálenost? Nebo jsem se někde špatně odhodlal?
Je obecně správné vypočítávat hřebíky pro maximální moment podepřený průřezem? Možná pro výpočet takového spoje stačí, aby hřebíky podepíraly příčnou sílu v tomto průřezu?
Prosím, řekněte mi, který z těchto vzorců je správný, nebo existuje nějaký jiný, správný způsob, jak takové spoje vypočítat?
Byl bych vám velmi vděčný za vaši pomoc.

__________________
Snažím se na to přijít.

Poslední aktualizace článku 24.05.2022Při konstrukci střešní konstrukce lze použít různé metody spojování krokví navzájem a s dalšími konstrukčními prvky. Volba typu spojení závisí na vlastnostech krokvového systému, vlastnostech materiálu a preferencích stavitelů.

Klasifikace spojovacích uzlů

Střešní rám se skládá z řady prvků, které jsou bezpečně spojeny dohromady. Hlavní provozní zatížení však nesou krokve, takže funkční vlastnosti střechy a bezpečnost celé konstrukce závisí na síle jejich upevnění k Mauerlatu a jejich vzájemném spojení.

Systémy krokví, závěsné i vrstvené, přenášejí zatížení od vlastní hmotnosti, hmotnosti střešního koláče a atmosférických vlivů na nosné stěny a další konstrukce. Spodní konce krokví spočívají na nosném nosníku nebo mauerlatu, horní konce jsou upevněny ve dvojicích přímo k sobě nebo namontovány na hřebenový nosník.

Kromě toho se pro tuhost konstrukce používají další podpěry, příčníky, vzpěry a další prvky. Pokud je nutné zvětšit délku krokví, nohy krokví se prodlouží.

Obecně lze uzly připojení krokví rozdělit do několika hlavních skupin:

• spojovací jednotka se „základem“ střechy“;
• hřebenová spojovací jednotka;
• upevňovací jednotka pro přídavné prvky systému krokví;
• spojování krokví při stavbě.

Všechny typy připojení krokví vyžadují použití určitých spojovacích prvků.

Prodloužení krokví

Spojení krokví po celé délce vám umožní vyrobit krokvovou nohu požadovaných rozměrů z dostupného řeziva.

Nejčastěji se spojování provádí pomocí následujících způsobů spojování:

• zadek;
• překrytí;
• způsob šikmého řezání;
• ve třech deskách;
• s podporou na vaznici.

Držák na tupo

Při spojování musí být dosedající konce řezány přesně pod úhlem 90°. Po těsném spojení výsledných konců se na krokve na spoji namontuje dřevěná deska nebo kovový upevňovací prvek (deska se zuby). Překryvy desek se instalují z obou stran a šachovnicově se přibijí hřebíky příslušné délky nebo se připevní samořeznými šrouby.

Metoda šikmého řezu

Konce jsou řezány pod úhlem 45°. Odříznuté konce se spojí, načež se uprostřed vyvrtá průchozí otvor pro upevnění šroubem. Tyče se stahují šroubem o průměru 12 nebo 14 mm se širokou podložkou.

Zapínání na překrytí

Dřevěné prvky jsou položeny s přesahem a po celé délce sešity hřebíky, které by měly být přesazeny. V některých případech lze použít svorníky s maticemi a podložkami. Toto spojení krokví po délce nevyžaduje přesné řezání konců.

Pomocí tří desek a rozpěrek lze vyrobit dlouhou krokvovou nohu. V tomto případě se jedna z desek položí mezi další dvě s přesahem alespoň metr a upevní se hřebíky v šachovnicovém vzoru. Poté se do prázdného prostoru mezi vnějšími deskami vloží a přibijí dřevěné distanční podložky stejné tloušťky jako střední deska, aby byla zajištěna tuhost konstrukce.

Spojení krokví po délce s podpěrou na mezivaznici se provádí v případě, kdy jsou všechny nohy krokví postaveny ve stejné vzdálenosti od přesahu střechy. Vodorovná vaznice se montuje na regály, které spočívají na vnitřní nosné stěně nebo sloupech.

V případě, že je spoj umístěn na vaznici, je možné zajistit potřebnou tuhost dlouhé krokve. Obě části krokví jsou vzájemně spojeny skobami nebo jinými prvky a dodatečně zajištěny k vaznici hřebíky.

Vysunutá krokvová noha musí mít stejnou tuhost a pevnost po celé délce, jinak se střecha během provozu zdeformuje.

Upevnění horní části krokví

Spojení krokví v hřebeni může být provedeno různými způsoby v závislosti na typu systému a dalších konstrukčních vlastnostech.

Pokud existuje hřebenový nosník, horní část nohy je řezána pod úhlem odpovídajícím úhlu sklonu sklonu střechy, poté je instalována řezem na hřebenový nosník a zajištěna hřebíky nebo samořeznými šrouby. Pro zpevnění konstrukce lze použít další kovové desky. V některých případech je čep krokve vyříznut do drážky v hřebeni.

K upevnění závěsných krokví k sobě v hřebenové části se používají následující metody::

1. Spojení překrývajících se krokví. V tomto případě je v horních koncích, položených překrývajících se, nutné vytvořit otvor pro připojení pomocí šroubu nebo závitové tyče. Je důležité použít široké podložky, aby upevňovací prvky nepoškodily dřevo při zatížení.
2. S hranami seříznutými pod úhlem. Horní konce jsou řezány tak, aby spojení konců bylo svislé, a krokve jsou umístěny pod úhlem určeným konstrukcí střechy. Pro zajištění potřebné pevnosti sestavy se ke spojení krokví používají desky.
3. Čepové a drážkové spojovací prvky. Stejně jako v předchozím případě jsou krokve umístěny v daném úhlu. V horní části je proveden spoj pero-drážka, který je doplněn kovovými spojovacími prvky. Používá se také upevnění jednoduchým nebo dvojitým zubem (pokud je střecha navržena pro zvýšené zatížení).

Konstrukce konstrukcí ze dřeva nebo kulatiny vyžaduje zvláštní přístup ke konstrukci krokvového systému.

Pokud má dům štíty ze stěnového materiálu, smrštění budovy znatelně ovlivní konstrukci rámu – nelze jej ztuhnout, aby nedošlo k deformaci.

Spojení krokví pomocí šroubů u hřebenové části v kombinaci s posuvným upevněním na stěnách zajišťuje potřebnou pohyblivost krokvového systému. Kromě toho můžete použít speciální pohyblivé kovové hřebenové úchyty.

Upevnění spodní části krokví

Spojení mezi krokvemi a Mauerlatem může být tuhé nebo posuvné. Při tuhém upevnění musí být vyloučeno jakékoli posunutí nohy krokve, otáčení, posuv a jiné síly.

Aby byl upevňovací bod tuhý, používají se dvě hlavní metody:

• instalace s řezáním v noze;
• instalace s nosným nosníkem.

Zářez (sedlo) na noze krokve by neměl přesáhnout 1/3 výšky prkna, aby se nesnižovala jeho nosnost.

Noha krokve, spočívající sedlem na mauerlatu, je zajištěna třemi hřebíky – dva z nich jsou zaraženy na obou stranách pod úhlem a třetí je zaražen svisle shora.

Druhým způsobem instalace je instalace nosníku ne delšího než metr na Mauerlat, na který spočívá spodní část krokve, řezaná v úhlu odpovídajícím úhlu sklonu střechy. Aby se zabránilo bočnímu posunu, jsou na obou stranách namontovány speciální kovové rohy.

Posuvné upevnění se používá na stěny dřevěných domů, které jsou náchylné ke smrštění. Jedná se o speciální kovové prvky, které poskytují krokvovému systému určitou míru volnosti v určitém směru.

Spojení krokví s nosníkem se používá, pokud jsou podpěry pro nohy krokví vázány. Je třeba poznamenat, že upevnění se provádí ve vzdálenosti nejméně 40 cm od okraje nosníku, aby byla zajištěna potřebná pevnost konstrukce při zatížení.

Řezání se obvykle provádí s dvojitým nebo jedním zubem, s dorazem nebo bez něj. Kromě toho se používají kovové spojovací prvky a válcované drátěné vázání, které se připevňuje ke kotvě na stěně.

Lze také použít šroubové spojovací prvky – v tomto případě je krokvová noha se svým uříznutým koncem instalována na nosník, v jehož spodní části je výřez. Šroub by měl být kolmý k horní straně krokve. Lze použít i svorkové spojení. V obou případech je v nosníku vyříznuta podpěra pro nohu krokve.

Upevňovací prvky systému krokví

Způsoby připojení krokví k jiným prvkům střešního rámu závisí na funkčních charakteristikách těchto prvků. Příčka spojující nohy krokví v horní části krovu se obvykle zařezává do krokví, pokud jsou vyrobeny ze silného dřeva.

V případě použití krokví je příčka vyrobena ze stejných desek instalovaných vodorovně překrývajících se na každé straně krokvové nohy. Regály a vzpěry se montují metodou řezání.