子供の頃、家を正方形の上に三角形があるものとして描いたことはありますか? 家の壁以外に、住宅の屋根トラス システムで最も重要な梁の一部を形成する 2 本の垂木梁も実際に描いたことに気づきましたか?! 住宅用屋根トラスは、子どもたちが描くのが大好きな伝統的な三角屋根の形を形成する 2 つの結合した垂木で構成されています。.

垂木は屋根フレームの重要な要素の 1 つであり、屋根の当て木を支える主要な部材として機能します。 (または母屋) それが屋根のシートを支えます. 垂木は屋根の尾根から下に伸びる傾斜した梁です (またはピーク) 建物側面の軒先まで.

SkyCiv を使用して垂木を設計するには、いくつかの異なる方法があります。.

最も簡単な方法は、垂木設計アクションを クイックデザインモジュール 関連する設計基準について. この方法では、垂木計算ツールにいくつかの入力を行うだけで、1 分以内に垂木梁を設計できます。. このモジュールは SkyCiv 断面データベースおよび SkyCiv 材料データベースと統合されているため、外部参照を参照することなく、利用可能な断面サイズと材料を簡単に選択できます。.

ただし、複数の垂木を設計する必要がある場合は、, 屋根トラスの棟梁も設計する必要があります, 天井根太, 住宅用木造住宅の当て木やその他の部材に、より堅牢な解決策を使用することもできます。 SkyCiv S3D. S3D でモデルを構築する利点は、構造に荷重を 1 回適用するだけで済み、SkyCiv が構造内の各部材にかかる設計力を自動的に計算してくれることです。. SkyCiv 木材部材設計統合を使用すると、木材フレーム内のすべての部材を一度に迅速かつ簡単に設計できます。. 詳細については、こちらをご覧ください このガイド この方法を使用して SkyCiv で木造構造を設計する方法について.

クイック デザイン モジュールではユーザーが設計アクションを入力する必要があるため、以下のセクションで説明する事前計算が必要になる場合があります。.

デッドロード

死荷重には垂木の自重だけでなく、当て木などの支持部材の重量も含まれます。, 屋根シート/タイル、および垂木によって支えられる断熱材またはその他の材料. 屋根シートの材料は、垂木にかかる設計荷重に大きな影響を与える可能性があります。 - タイルは可能です 5 屋根シートの何倍も重い!

AS の表 A2 1170.1:2002 一般的な屋根材の材料重量は次のとおりです。:

• 0.80 mm厚 標準亜鉛メッキ波板 : 0.10 kPa
• テラコッタタイル (フレンチパターン) - 0.57 kPa
• コンクリートタイル - 0.53 kPa

活荷重

メンテナンス作業で作業員が屋根に登るなどのイベントには活荷重が必要です. 設計に使用される活荷重は、垂木の設計に使用される設計基準によって異なります。.

オーストラリアの場合は AS/NZS 1170.1:2002 住宅の屋根の構造要素については、均一に分散された作用がなければならないと規定しています。 0.25 kPaと集中動作 (別途チェック) そうなるでしょう 1.1 kN (最悪の位置で).

ASCE 7-22 典型的なものがある 20 psf (0.96 kPa) 屋根用活荷重. 活荷重はこの値から次の値まで減少する可能性があります。 12 psf のセクションの計算に応じて 4.8.2 標準の.

スノーロード

積雪荷重は垂木に大きな垂直方向の力を加える可能性があり、屋根の勾配によって異なります。.

積雪荷重は、 SkyCiv 雪荷重ジェネレーター. SkyCiv S3D で垂木設計が完了している場合、 統合された積雪荷重発生装置 に使える.

風荷重

風荷重は、垂木梁によって部分的に抵抗される構造物に横方向の力を与えるように作用する可能性があります。. 建物の風下側の風も垂木を引き上げる作用があるため、垂木は揚力に耐える堅牢性も必要になります。.

風荷重は次の式を使用して計算できます。 SkyCiv 風力発電機. SkyCiv S3D で垂木設計が完了している場合、 一体型風力発電機 に使える.

垂木は、建築構造内の他の部材と同じ荷重の組み合わせを受けます。. たとえば、ASCE 7-22 強度設計のための基本的な荷重の組み合わせは次のとおりです。:

1. 1.4D
2. 1.2D + 1.6L + (0.5Lrまたは0.3Sまたは0.5R)
3. 1.2D + (1.6Lrまたは1.0Sまたは1.6R) + (Lまたは0.5W)
4. 1.2D + 1.0 W + L + (0.5Lrまたは0.3Sまたは0.5R)
5. 0.9D + 1.0 W

どこ:

• D = 死荷重
• L = 活荷重
• Lr = 屋根の活荷重
• S =積雪荷重
• R =雨量
• W =風荷重

垂木は必要なたわみ制限を超えていないかチェックする必要があります. 一般的なたわみ制限は、活荷重の場合は L/240、総荷重の場合は L/180 です。 (デッド + 住む) IBCで参照されている.

NDS 2018 垂木のたわみの合計を次の方程式で求めます。.

ΔT = Kcr * ΔLT + ΔST

どこ:

• ΔT = 垂木のたわみの合計
• ΔLT= 設計荷重の長期成分による垂木の即時たわみ
• ΔST= 設計荷重の短期成分による垂木たわみ
• Kcr = 通常、時間依存のクリープ係数 1.5 または 2.0.

垂木梁は伝統的に、必要な屋根荷重をサポートし、環境要因に耐えることができる強力で耐久性のある材料で作られています。. 垂木は自重を支える必要があるため、軽量の素材が好まれます。また、作業者が垂木を所定の位置に持ち上げる必要があるため、設置も簡単です。.

屋根垂木の最も一般的な材料は次のとおりです。:

• 木材: 木製垂木は、費用対効果が高く軽量なソリューションを提供し、数十年にわたって住宅の屋根トラスに使用されているため、最も一般的です。.
• 人工木材製品: 住宅用屋根トラスで追加の強度が必要な場合, 人工木材垂木 (LVL垂木または集成材垂木) 屋根トラス全体で標準的な木材と木材の接合を使用しながら、強度を高める簡単な方法を提供します。.
• 冷間成形鋼: 冷間成形鋼製垂木は、優れた耐食性と耐火性を備えた木材に代わる軽量の代替品です。.
• 鋼 : スチール垂木は、代替オプションよりも重いが強力なソリューションを提供します。. 商業用途では、鋼は垂木にとって最もコスト効率の高いソリューションを提供することができ、また、他のタイプの垂木よりも長いスパンを実現する必要がある場合もあります。.

SkyCiv 木材梁計算ツールは、垂木に最も一般的な種類の材料を形成する木材および加工木材垂木の設計に使用できます。. 鋼製垂木および冷間成形鋼製垂木の設計では、次のツールを垂木計算ツールとして使用できます。:

• 冷間成形鋼設計カリキュレータ:
• AISI S100-16 母屋デザイン
• なので 4600:2018 円形および長方形
• に 1993-1-3 母屋のデザイン
• 鋼設計計算機
  • なので 4100 鋼設計計算機
  • AISC 360 鋼設計計算機
  • CSA S16-14 鋼梁計算機

通常、屋根は次のもので構成されます。 一般的な垂木 棟梁から屋根の軒まで続くもの. ただし、完全な屋根トラス構造を形成するには、通常、他のいくつかのタイプの垂木が必要であり、建設現場や設計時にこれらのキーワードのいくつかをここに挙げることができます。.

一般的な垂木

一般的な垂木部材は、屋根の尾根から屋根の軒まで一貫した長さを持っています。.

ヒップラフター

屋根の角から棟の端まで続く斜めの部材.

ジャック・ラフター

ジャック垂木 (クリーパーラフターとしても知られています) 坂道を全長にわたって走らないでください. ジャックラフターにはいくつかの異なるタイプがあります:

• バレージャックラフター: 垂木 尾根から谷まで伸びる梁 垂木
• ヒップジャックラフター: 腰垂木から軒まで続く垂木梁
• 廃人ジャック・ラフター: 垂木 尾根から谷まで伸びる梁 垂木

天井根太

屋根トラスのもう一つの不可欠な部分ですが、, 天井根太は天井を支えるために建物の内側に設置されるため、垂木の一種ではありません。 (内部) 屋根シートではなく (外部の). 垂木梁によって解決される風や雪などの環境要因からより保護されます。.

リッジボードは、垂木の端を支えるために使用される非構造要素です。. 垂木タイまたはカラータイを使用して屋根にトラスを形成する場合、尾根は設計上の力に抵抗する必要はなく、剛性と、垂木を反対側の垂木に力を伝達できるように所定の位置に釘で打ち付けるための表面を提供するだけで済みます。.

開放的な大聖堂スタイルの屋根が必要で、水平方向の結合が存在しない場合、構造はトラスとして機能しなくなります。. この場合、尾根には構造梁が必要です (尾根梁) どちらかの端でサポートされ、垂木の端をサポートします。.

• Iビーム耐荷重計算機
• アルミニウム設計計算機
• 足場設計計算機

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