Máy Tính Chiều Dài Xà Gồ - Chiều Rộng Công Trình & Độ Dốc Mái Để Tính Chiều Dài

Công cụ tính chiều dài kèo xác định chiều dài kèo mái dựa trên chiều rộng công trình và độ dốc mái. Kèo là một trong các dầm nghiêng chạy từ nóc mái, điểm cao nhất của mái, xuống các tường ngoài. Chiều dài kèo phụ thuộc vào hai yếu tố: công trình rộng bao nhiêu và mái dốc đến mức nào.

Kèo mái là gì?

Thợ xây dựng sử dụng một số thuật ngữ để mô tả hình dạng mái.

• Rui mái: dầm nghiêng chạy từ nóc mái xuống tường, đỡ sàn mái và vật liệu lợp.
• Khẩu độ: toàn bộ chiều rộng công trình, đo từ mặt ngoài của một tường đến mặt ngoài của tường đối diện.
• Độ chạy ngang: bằng một nửa khẩu độ. Đây là khoảng cách theo phương ngang từ tường đến điểm nằm ngay bên dưới nóc mái.
• Độ cao mái: khoảng cách theo phương đứng từ tường lên nóc mái.
• Độ dốc mái: mức độ dốc của mái, được biểu thị bằng tỷ số như 6:12 hoặc bằng góc theo độ như 26,6°.
• Tỷ số độ dốc: một số được viết dưới dạng x:12. Điều đó có nghĩa là mái nâng x in cho mỗi 12 in chiều dài theo phương ngang. Mái có độ dốc 6:12 nâng 6 in cho mỗi 12 in chiều dài ngang.
• Nóc mái: đường nằm ngang ở đỉnh mái, nơi các kèo từ hai phía gặp nhau.

Công thức tính chiều dài kèo

Kèo, phần chạy ngang bên dưới kèo và phần nâng cao bên trên kèo tạo thành một tam giác vuông. Kèo là cạnh dài nhất của tam giác đó, gọi là cạnh huyền. Có thể xác định chiều dài của nó bằng định lý Pythagore.

Sử dụng tỷ số độ dốc (x:12)

$\text{Run} = \frac{\text{Chiều rộng công trình}}{2}$

$\text{Độ vồng} = \text{Run} \times \frac{\text{Tỷ số độ dốc}}{12}$

$\text{Chiều dài kèo} = \sqrt{\text{Run}^2 + \text{Độ vồng}^2}$

Sử dụng góc mái (độ)

Khi độ dốc mái được cho dưới dạng góc thay vì tỷ số, công thức sử dụng côsin:

$\text{Chiều dài kèo} = \frac{\text{Run}}{\cos(\theta)}$

Ở đây, θ là góc mái tính bằng độ, còn nửa khẩu độ vẫn bằng một nửa chiều rộng công trình.

Chuyển đổi giữa tỷ số độ dốc và góc

$\text{Góc} = \tan^{-1}\left(\frac{\text{Tỷ số độ dốc}}{12}\right)$

$\text{Tỷ số độ dốc} = 12 \times \tan(\text{Góc})$

Độ dốc 4:12 tương đương khoảng 18,4°. Độ dốc 6:12 tương đương khoảng 26,6°. Độ dốc 12:12 tương đương 45°.

Cách tính chiều dài kèo: Ví dụ

Xét một công trình rộng 24 bộ với độ dốc 6:12.

1. Nửa khẩu độ = 24 ÷ 2 = 12 bộ (3,66 m)
2. Độ cao mái = 12 × (6 ÷ 12) = 6 bộ
3. Chiều dài kèo = √(12² + 6²) = √180 ≈ 13,42 bộ (4,09 m)

Một công trình rộng 24 feet với độ dốc 6:12 cần các kèo dài khoảng 13,42 bộ, đo từ đường tim nóc mái đến mép ngoài của tường. Chiều dài này không bao gồm phần mái đua.

Ví dụ thứ hai cho thấy một độ dốc lớn hơn. Một công trình rộng 28 bộ với độ dốc 7:12 có nửa khẩu độ là 14 bộ và độ cao mái là 14 × (7 ÷ 12) ≈ 8,17 bộ. Chiều dài kèo là √(14² + 8,17²) ≈ 16,21 bộ.

Chiều dài kèo phổ biến theo chiều rộng công trình và độ dốc mái

Đây là các giá trị phổ biến. Công cụ tính hoạt động với mọi chiều rộng công trình và mọi độ dốc.

Độ dốc mái ảnh hưởng thế nào đến lượng vật liệu lợp

Mái càng dốc thì kèo càng dài, và kèo dài hơn đồng nghĩa với diện tích mái cần phủ bằng ngói lợp hoặc vật liệu khác lớn hơn. Với một công trình có chiều rộng cố định, mái 8:12 cần chiều dài kèo lớn hơn khoảng 14% so với mái 4:12, và do đó cần phủ diện tích lớn hơn khoảng 14%. Mái dốc hơn cũng mất nhiều thời gian lắp đặt hơn vì làm việc ở góc dốc lớn chậm hơn và cần nhiều thiết bị an toàn hơn.

Hạn chế

Các công thức trên cho chiều dài của kèo thường, loại kèo chạy thẳng từ nóc mái đến tường trên mái đầu hồi đơn giản. Chúng không áp dụng cho kèo hông hoặc kèo thung, vì các loại kèo này chạy chéo qua các góc và cần dùng hình học khác. Kết quả cũng không bao gồm phần mái đua vượt qua tường, và không tính đến chiều dày của ván đỉnh mái, yếu tố làm mỗi kèo ngắn đi một chút tại vị trí tiếp giáp nóc. Công cụ tính không kiểm tra quy chuẩn xây dựng địa phương hoặc tải trọng kết cấu như tải tuyết; các yếu tố đó cần được kỹ sư hoặc nhà thầu có giấy phép đánh giá.

Công cụ tính sử dụng bộ và làm tròn chiều dài kèo đến hai chữ số thập phân. Công cụ chấp nhận độ dốc phẳng 0:12 và mọi góc nhỏ hơn 90°. Chiều rộng lớn hơn 100 bộ hoặc độ dốc lớn hơn 24:12 nằm ngoài phạm vi kết cấu nhà thông thường, vì vậy công cụ hiển thị cảnh báo nhưng vẫn trả về kết quả.

Các câu hỏi thường gặp

Công cụ tính chiều dài kèo là gì?

Đây là công cụ tính chiều dài kèo mái dựa trên chiều rộng công trình và độ dốc mái. Công cụ áp dụng định lý Pythagore để người dùng không phải tự thực hiện các phép tính lượng giác.

Tính chiều dài kèo cho độ dốc 6:12 như thế nào?

Chia chiều rộng công trình cho 2 để có nửa khẩu độ. Nhân nửa khẩu độ với 6/12 để có độ cao mái. Sau đó tính căn bậc hai của tổng bình phương nửa khẩu độ và bình phương độ cao mái. Với công trình rộng 24 feet, kết quả là chiều dài kèo khoảng 13,42 bộ.

Chiều dài kèo có bao gồm phần mái đua không?

Không. Chiều dài được tính từ đường tim nóc mái đến bản tường ngoài. Bất kỳ phần mái đua nào, thường từ 12 đến 18 in đối với nhà ở, đều phải được cộng thêm riêng.

Công cụ này có tính được chiều dài kèo hông hoặc kèo thung không?

Không. Kèo hông và kèo khe chạy chéo tại các góc mái và tuân theo hình học khác với kèo thường mà công cụ này xử lý.

Độ dốc mái điển hình của nhà ở là bao nhiêu?

Hầu hết nhà ở sử dụng độ dốc từ 4:12 đến 9:12. Độ dốc 6:12 phổ biến vì thoát nước tốt mà không quá khó hoặc tốn kém để thi công. Những vùng có tuyết rơi nhiều thường sử dụng độ dốc lớn hơn, chẳng hạn 8:12 hoặc hơn, để tuyết dễ trượt khỏi mái.

Mái dốc cần thêm bao nhiêu vật liệu lợp?

Với cùng một chiều rộng công trình, mái 8:12 cần chiều dài kèo lớn hơn khoảng 14% và lượng vật liệu lợp lớn hơn khoảng 14% so với mái 4:12. Độ dốc lớn hơn cũng thường làm tăng chi phí nhân công vì công việc chậm hơn và cần nhiều thiết bị an toàn hơn.

Tài liệu tham khảo

1. American Wood Council. (2018). Bảng khẩu độ cho dầm sàn và kèo mái. American Wood Council.
2. Huth, M. W. (2011). Tìm hiểu bản vẽ xây dựng (lần xuất bản thứ 6). Cengage Learning.
3. International Code Council. (2021). Quy chuẩn nhà ở quốc tế cho nhà ở một và hai gia đình. International Code Council.
4. Thallon, R. (2008). Hướng dẫn minh họa về kết cấu khung (lần xuất bản thứ 3). Taunton Press.
5. Wagner, W. H. (2019). Nghề mộc hiện đại: Kỹ năng thiết yếu cho ngành xây dựng (lần xuất bản thứ 12). Goodheart-Willcox.