Hệ số dốc theo từng độ dốc phổ biến
Máy tính này tính chiều dài xà gồ hình học (lý thuyết) dọc theo mặt phẳng mái. Chiều dài cắt thực tế ngoài công trình còn phụ thuộc vào phần khấc chim (birdsmouth), độ dày ván đỉnh mái và phương pháp dựng khung được sử dụng, những yếu tố mà thợ mộc tính đến khi lấy dấu.
| Độ dốc (X:12) | Hệ số dốc (xà gồ ÷ chiều dài ngang) |
|---|---|
| 3:12 | 1,031 |
| 6:12 | 1,118 |
| 9:12 | 1,250 |
| 12:12 | 1,414 |
- Chiều dài lý thuyết tính ở đây chưa trừ đi độ dày ván đỉnh mái (thường bằng một nửa độ dày ván đỉnh mái, đo dọc theo mặt dốc) hoặc phần lấy dấu khấc chim tại tấm đỡ tường — thợ mộc áp dụng các điều chỉnh này khi đánh dấu xà gồ thực tế để cắt.
- Việc xác định kích thước kết cấu của xà gồ (loại gỗ, cấp gỗ, chiều cao tiết diện và khoảng cách cần thiết để chịu tải trọng mái gồm tuyết và gió) là quyết định thuộc về kỹ thuật kết cấu, chịu sự chi phối của quy chuẩn xây dựng địa phương và bảng tra nhịp, nằm ngoài phạm vi phép tính chiều dài này — cần được kỹ sư kết cấu hoặc thanh tra xây dựng có chuyên môn chỉ định hoặc thẩm định.
Máy tính chiều dài xà gồ hoạt động như thế nào?
Máy tính chiều dài xà gồ tính chiều dài của một xà gồ chính — thanh kết cấu dốc chạy từ đỉnh mái đến tấm đỡ tường — từ chiều dài nằm ngang mà nó vượt qua và độ dốc mái hoặc độ cao. Công cụ cũng tính đến phần đua mái (hình chiếu nằm ngang của mái hiên vượt ra ngoài tường), quy đổi số đo nằm ngang đó sang chiều dài tương đương dọc theo mặt dốc.
Chiều dài xà gồ là một phép tính Pythagoras: xà gồ là cạnh huyền của tam giác vuông tạo bởi chiều dài ngang và độ cao thẳng đứng. Vì phần đua mái thường được xác định theo khoảng cách nằm ngang nhưng lại được cắt theo cùng mặt phẳng dốc với xà gồ, nên nó phải được kéo dài theo cùng tỷ lệ độ cao/chiều dài ngang trước khi cộng vào chiều dài thân xà gồ.
Cách sử dụng máy tính chiều dài xà gồ này
- Nhập chiều dài ngang mà xà gồ vượt qua — khoảng cách nằm ngang từ tấm đỡ tường đến điểm nằm ngay dưới đỉnh mái.
- Chọn nhập độ dốc mái (X:12) hoặc nhập độ cao trực tiếp, sau đó nhập giá trị đó.
- Nhập phần đua mái nằm ngang — độ vươn của mái hiên ra ngoài tường — đo theo phương ngang, không đo theo mặt dốc.
- Đọc tổng chiều dài xà gồ (thân xà gồ cộng phần đua mái theo mặt dốc), chiều dài thân xà gồ riêng, chiều dài đua mái theo mặt dốc, và độ cao dùng trong phép tính.
Công thức tính chiều dài xà gồ
Chiều dài thân xà gồ bằng √(chiều dài ngang² + độ cao²), trong đó độ cao được suy ra từ độ dốc (độ cao = chiều dài ngang × độ dốc ÷ 12) hoặc nhập trực tiếp. Hệ số dốc bằng chiều dài thân xà gồ chia chiều dài ngang; nhân phần đua mái nằm ngang với cùng hệ số dốc này sẽ quy đổi nó sang chiều dài theo mặt dốc, sau đó cộng vào chiều dài thân để ra tổng chiều dài xà gồ.
Ví dụ minh họa: một xà gồ vượt qua chiều dài ngang 4 m ở độ dốc 6:12 có độ cao 4 × 6 ÷ 12 = 2 m, cho chiều dài thân √(4² + 2²) = √20 ≈ 4,472 m. Phần đua mái nằm ngang 0,3 m, kéo dài theo hệ số dốc 4,472 ÷ 4 = 1,118, trở thành khoảng 0,335 m theo mặt dốc, cho tổng chiều dài xà gồ khoảng 4,807 m.
Những sai lầm thường gặp
- Nhập phần đua mái theo số đo chiều dài mặt dốc thay vì hình chiếu nằm ngang, khiến hệ số dốc bị áp dụng hai lần.
- Nhầm lẫn 'chiều dài ngang' (khoảng cách nằm ngang) với chính chiều dài xà gồ theo mặt dốc khi đo một mái nhà hiện có.
- Quên trừ độ dày ván đỉnh mái khi đánh dấu chiều dài cắt thực tế tại công trình.
- Dùng chiều dài lý thuyết đã tính làm thông số kết cấu xà gồ cuối cùng mà không xác nhận kích thước gỗ và nhịp theo bảng quy chuẩn xây dựng địa phương hoặc thiết kế của kỹ sư.
Câu hỏi thường gặp
Làm sao tính chiều dài xà gồ từ độ dốc và chiều dài ngang?
Chiều dài xà gồ bằng căn bậc hai của (chiều dài ngang² + độ cao²), trong đó độ cao suy ra từ độ dốc theo công thức chiều dài ngang × độ dốc ÷ 12. Chiều dài ngang 4 m ở độ dốc 6:12 cho độ cao 2 m và chiều dài thân xà gồ √(16 + 4) ≈ 4,47 m.
Đua mái ảnh hưởng thế nào đến chiều dài xà gồ?
Đua mái thường được đo theo phương ngang, nhưng vì nó được cắt theo cùng mặt phẳng dốc với xà gồ, chiều dài của nó phải được nhân với hệ số dốc (chiều dài thân xà gồ ÷ chiều dài ngang) trước khi cộng vào tổng chiều dài xà gồ.
Máy tính này có cho ra chiều dài cắt chính xác để dựng khung không?
Nó cho ra chiều dài hình học lý thuyết dọc theo mặt phẳng mái. Chiều dài cắt thực tế dùng tại công trình còn tính đến độ dày ván đỉnh mái và phần khấc chim tại tấm đỡ tường, do thợ mộc áp dụng trong quá trình lấy dấu.
Khác biệt giữa chiều dài xà gồ và chiều dài ngang là gì?
Chiều dài ngang là khoảng cách nằm ngang mà xà gồ vượt qua; chiều dài xà gồ là khoảng cách dốc thực tế (cạnh huyền) mà xà gồ bao phủ, luôn dài hơn chiều dài ngang đối với bất kỳ mái dốc nào.
Ai là người xác định kích thước kết cấu của xà gồ?
Kết quả của máy tính này chỉ mang tính hình học. Kích thước gỗ, loại gỗ, cấp gỗ và khoảng cách cần thiết để chịu an toàn tải trọng mái, bao gồm tải trọng tuyết và gió, là một quyết định kết cấu được thực hiện dựa trên bảng tra nhịp theo quy chuẩn xây dựng địa phương hoặc bởi kỹ sư kết cấu có chuyên môn.
Tài liệu tham khảo
- Standard Pythagorean/trigonometric relationships used throughout residential roof framing to convert run and pitch into rafter length.
- American Wood Council (AWC) — general framing and roof-slope terminology conventions for residential wood construction.
- International Code Council (ICC) — International Residential Code (IRC) rafter span tables set the structural (load-bearing) sizing requirements not covered by this geometric length calculation.