Правильный расчет стропильной системы крыши

Установка стропильной системы

Считается, что поднятие наверх всех материалов является самой сложной процедурой. Однако новые технологии и методики обеспечивают сборку стропильной конструкции на земле с последующим ее подъемом на кровлю. Устройство надежной стропильной конструкции предполагает использование только качественного материала.

Стропильная нога имеет стандартный размер 50х150х6000 мм. При превышении длины балки расчетного показателя в 6 м ширина доски должна быть 180 мм. В случае игнорирования этого показателя не избежать надлома балки вследствие собственного веса.
Следующим этапом является монтаж стропил – временное крепление посредством стяжки

При этом важно соблюдение точности шага балок. Его обязательно указывают в проектной документации

После монтажа стропильных ног осуществляют крепление конька. Его производят уголком, скобами из металла или болтами.

Последний вариант особенно популярен, так как зарекомендовал себя как весьма надежный способ. В случае комбинации висячих и наклонных стропил следующей процедурой является обустройство промежуточных опор для наклонных балок.

Установка мауэрлата

Вследствие чего этот элемент применяется как своеобразная подложка под конструкцию стропил, которая размещается по длинной стороне постройки. Возможное провисание балок исключается благодаря специальной решетчатой конструкции из стоек, ригеля, подкосов. Такая конструкция использует обычные доски (150х25 мм).

Мауэрлат укладывается по верхнему краю несущих стен с обеих сторон (внутренней и внешней). Необходимо обеспечить максимально прочное крепление, чтобы исключить отрыв элемента от стены под воздействием силы ветра. Брусья укладываются поверх слоя гидроизоляции – от верха перекрытия.

Под балки двухскатной крыши мауэрлат подкладывается отдельными частями. Все составляющие соединяются металлическими планками и болтами. Итак, система двухскатной стропильной крыши является прочной, надежной конструкцией для строения. Она обеспечивает легкость и стойкость кровли, особенно в российских климатических условиях.

Самым оптимальным методом является чередование наклонных и висячих стропил. При утеплении и гидроизоляции чердачного пространства стропильная система двухскатной крыши позволяет использовать чердак как жилое помещение.

https://youtube.com/watch?v=fOlIW8FXVP8

О калькуляторе

Онлайн-калькулятор двускатной крыши, также называемой двухскатной, поможет вам рассчитать нужный угол наклона скатов, определить сечение и количество стропил, объем материалов на обрешётку, расход изоляционных материалов, и при этом учтет существующие нормы по ветровым и снеговым нагрузкам. Вам не придется выполнять лишние дополнительные расчеты, ведь в данном калькуляторе присутствует большинство существующих кровельных материалов. Вы без труда сможете рассчитать расход и вес таких распространенных материалов, как битумная черепица, цементно-песчаная и керамическая черепица, металлочерепица, битумный и асбестоцементный шифер, ондулин и других. Если же вы используете нестандартный материал, или хотите получить более точные расчеты, вы можете указать массу собственного кровельного материала, выбрав соответствующий пункт в выпадающем списке материалов.

Двускатная крыша (встречаются варианты наименования «двухскатная крыша» и «щипцовая крыша») – наиболее распространённый вид крыши, в которой присутствуют два наклонных ската от конька до наружных стен сооружения. Популярность этого типа крыш объясняется их умеренной стоимостью, лёгкостью возведения, хорошими эксплуатационными качествами и привлекательным внешним видом.

В такой конструкции стропила разных скатов опираются друг на друга попарно и обшиваются досками обрешетки. Торец здания с двускатной крышей имеет треугольную форму и называется фронтоном (также встречается наименование «щипец»). Обычно под скатами кровли располагается чердачное помещение, естественно освещаемое при помощи небольших оконных отверстий, расположенных в верхней части фронтонов.

При заполнении полей калькулятора вы можете узнать дополнительную информацию, расположенную под знаком .

О любых вопросах или идеях, касающихся данного калькулятора, вы можете написать нам, используя форму внизу страницы. Будем рады услышать ваше мнение.

Как рассчитать профнастил на крышу

Очень важно перед закупкой профнастила правильно рассчитать количество листов, которые понадобятся, чтобы хорошо перекрыть крышу без дополнительных затрат и еще одного посещения строительного магазина. Основным показателем, который нужно учитывать при определении количества листов, является площадь самой кровли

Для того чтобы рассчитать площадь кровли, нужно оперировать данными о ширине и высоте каждого ската. Площадь каждого четырехугольного ската определяется с помощью умножения этих двух параметров друг на друга.

Если фигура ската является треугольной, нужно умножить его высоту на длину основы.

Для более простых расчетов стоит разбить крышу на простые фигуры. После определения площади каждого из скатов, ее нужно суммировать.

Полученное число будет представлять себе площадь листов профнастила, которые понадобились бы, если бы их монтаж осуществлялся друг возле друга. Но так как материал ложится внахлест, нужно еще учитывать этот запас, как вертикальных, так и горизонтальных элементов.

ОСТОРОЖНО!
Важно также не забыть учесть карнизный свес, обычно составляющий 100 миллиметров

После получения величины необходимой площади материала, ее нужно разделить на площадь одного выбранного листа. Число, которое будет результатом данного вычисления, нужно округлить до большего показателя. Полученное количество листов и следует заказать.

Рассчитать профнастил на крышу можно и своими силами

Расчеты

Прочность кровли можно обеспечить только правильно составленным проектом, точными расчетами и разметкой.

Расчеты крайне важны для определения соотношения длины скатов и вальм.

1. В первую очередь обозначают ось с торца здания по верхней обвязке.
2. Рассчитав половину толщины конькового бруса, находят местоположение первой детали системы стропил.
3. После этого замерную рейку одним краем прикладывают к отмеченной линии, в то время как другой ее конец находится по линии боковой стены. Здесь должно быть установлено промежуточное стропило.
4. Длина свеса стропила определяется следующим образом: одним концом брус располагается на наружном углу стены, а другим – на кровельном свесе. Следующий элемент центральных стропил рассчитывают посредством передвижения замерной рейки к краю боковой стены, после чего на ней отмечают место расположения стропила.
5. Аналогичное действие производится на 3 других углах. Таким способом определяется дислокация промежуточных стропил и коньковых торцов.

Замерная рейка и таблица коэффициентов

Для облегчения работ строители рекомендуют использовать замерную рейку. На нее наносятся все необходимые параметры. Так можно избежать ошибок и не пользоваться рулеткой при отмеривании одинаковых отрезков.

Рейку делают из широкой фанеры (примерно до 5 см), чтобы была возможность просматривать ее с большого расстояния. Для точного расчета используется специальная таблица, в которой указаны соотношения длины и расположения стропил.

Длина стропильной ноги будет равняться произведению коэффициента проекции (ноги стропила). Таблица обеспечивает абсолютную точность при расчетах.

Полученная величина умножается на поправочный коэффициент, в итоге получается длина углового стропила.

Понятие кровля

Большинство ошибочно отождествляют понятия крыша и кровля, не различая смысла этих слов. Очевидно, два этих понятия взаимосвязаны. Однако понятие крыша более широкое. Определим принципиальное их различие.

Крыша — верхняя несущая конструкция здания, выполняющая функции тепло- и гидроизоляции.

Под кровельным покрытием понимают составляющую часть крыши, главная задача которой — защитить корпус здания от воздействия колебаний атмосферной среды (температура, атмосферные осадки, ветер, солнце и др.).

Сформулировав для себя четкое определение кровли, перейдем к вопросу ее устройства.

Инструкция к калькулятру

Исходные данные

Условия эксплуатации:

Срок службы – здесь указывается срок, на протяжении которого конструкции должны исправно работать.

Про остальные параметры (длины (L и L0), шаг стропил (K), высоты крыши (Н, Н1 и Н2)) и так все понятно. Здесь просто нужно смотреть на рисунок.

Характеристики стропилин:

Для справки, стропилина – это одна из досок стропил.

Материал – здесь выбирается порода дерева, из которой будут изготовлены стропилины, а впоследствии и стропила.

Ширина (B) и высота (D) – размеры сечения стропилины.

Сорт древесины – здесь выбирается сорт древесины, из которого будут изготовлены стропилины.

Пропитка – ставится “Да”, если древесина будут подвержена глубокой пропитке антипиренами под давлением.

Нагрузка:

По СНиП “Нагрузки и воздействия” нагрузка на стропила может быть неравномерной. Другими словами, стропилина слева может быть нагружена больше, чем стропилина справа (подробнее об этом в статье: сбор нагрузок на кровлю и стропила). Поэтому, если рассчитывается лишь одна стропилина, то нормативные (q_н)  и расчетные (q_р) нагрузки берутся максимальные (в нашем случае слева). А если расчет стропил крыши производится так, как в случае с затяжками (когда рассчитывается стропило целиком), то нужно указывать и нагрузки слева (q_н1, q_r1) и нагрузки справа (q_н2, q_r2).

Результат

Длины (L1 и L2) – расчетные длины стропилин.

Углы наклона (P, P1 и P2) – углы наклона стропил и подкоса. В случае с подкосом угол наклона Р2 желательно делать в пределах 45-53°.

Реакции (V_A, V_B и V_C) – реакции, возникающие на опорах.

Усилия (N_A, N_C, N_D и N_E) – усилия, возникающие в затяжке.

Гибкость стропилины – параметр необходимый для расчета стропил на сжатие.

Расчет по прочности:

G_{стропил.} – напряжение, возникающее в стропилах.

R_треб – требуемое расчетное сопротивление древесины. Если возникающее напряжение превышает его, то стропилы по прочности не проходят. В этом случае нужно, либо уменьшать шаг стропил, либо увеличивать их сечение.

Запас – в случае, если G_{стропил.}>R_треб, то здесь показывается на сколько превышено напряжение в стропилах; в противном случае (G_{стропил.Rтреб) в данной графе отображается запас прочности.}

Примечание: в случае, если стропилина имеет три опоры, то расчет по прочности производится в двух вариантах:

Вариант 1 – на усилия и момент, возникающие на средней опоре.

Вариант 2 – на усилия и момент, возникающие в большем пролете (L1 или L2).

Расчет по прогибу:

В принципе, если Вы строите дом себе, то на него можно не обращать внимания при условии, что стропила по прочности проходят.

F_{стропил.} – прогиб, который возникает под действием нагрузок.

F_max – максимально допустимый прогиб для стропил.

Запас – здесь отображается, либо процент запаса (положительная цифра), либо на сколько действительный погиб стропил крыши превышает максимально допустимый (отрицательная цифра).

Наиболее популярные виды крыш

Постройка кровли представляет достаточно сложный процесс, в котором нужно учитывать не только кровельный материал, но гидро — и теплоизоляцию. Также нужно определиться с типом кровли. Итак, строители различают несколько разновидностей кровли:

• односкатная;
• двухскатная;
• четырехскатная (вальмовая);
• мансардная крыша;
• многоскатная;
• многощипцовая.

Если кровля достаточно простой формы, без лишних изломов, то рассчитать ее площадь не составит большого труда. Если же крыша более сложной конфигурации, с множеством скатов, то тут придется вооружиться всеми своими знаниями в геометрии. Это объясняется тем, что нам придется высчитывать параметры геометрических фигур, входящих в условный рисунок кровли, а сложность будет состоять в типе этих самых фигур.

Виды крыш

В большинстве случаев, крыши частных построек бывают следующих геометрических форм. Площадь скатных крыш считается с помощью этих формул:

1. Трапеция. Формула расчета (A+B)*H/2.
2. Прямоугольник — A*B.
3. Параллелограмм — A*H.
4. Треугольник с равными сторонами — (A*H)/2.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Стоит понимать, что чем сложнее кровля, т.е. если она состоит из нескольких скатов, тем она сложнее в постройке, а также в иных моментах — утеплении, обслуживании и т.д

Финансовый вопрос также никто не отменял, ведь на такую крышу понадобится больше строительных материалов.

Особенности расчета конструкции крыши

Перед тем, как рассчитать любую стропильную систему, важно найти компромисс между количеством опорных элементов и суммарным весом всей конструкции. То есть, если установить ноги слишком часто, их масса в значительной степени понизит сопротивление кровельной нагрузке, если же стропил будет мало, будет потерян запас прочности

Именно поэтому высчитывается совокупность всех возможных нагрузок, которые делятся на постоянные и временные, а последние еще классифицируются, как краткие, длительные и особого типа.

К непродолжительным можно отнести передвижение по кровле, длительные нагрузки вызываются штормовым ветром или массой снежного покрова, а особые возникают в таких ситуациях, как землетрясение или ураган. Существует большое количество формул для вычисления сил, оказывающих воздействие на стропильную конструкцию, однако большая их часть относится к профессиональным расчетам, с применением графиков и различных коэффициентов. В большинстве случаев можно пойти простым путем, без определения синусоид ветрового давления и сопромата.

Первый этап, выполняемый перед тем, как рассчитать длину стропил – определение нагрузки, возникающей из-за снеговой массы. Она высчитывается по двум показателям: величине массы снега на 1 м2 поверхности земли в определенном регионе (P) и коэффициенту переноса весового значения на кровельное покрытие (k). Формула такова: F = Pk, первое значение берется из таблицы, ориентируйтесь по карте снеговых регионов:

Величина коэффициента k принимается в зависимости от угла наклона скатов крыши, либо не учитывается вовсе. То есть, если кровля пологая (менее 25 градусов к горизонту), то снег скапливается на ней почти так же, как на земле, поэтому коэффициент в таких случаях равен 1. При наклоне в диапазоне от 25 до 60 градусов k = 0.7, то есть масса снега будет меньшей, чем на ровной поверхности. Однако в тех случаях, когда скаты установлены под углом, превышающем 60 градусов, снежный покров на крыше не удержится, а потому необходимость выполнять расчет нагрузки отпадает.

Определение ветрового давления на кровельную конструкцию осуществляется по формуле W = W_ok_o, оба значения которой берутся из соответствующих таблиц. Следует учитывать, что сила ветра зависит от местности, и потому коэффициент k_o определяется в зависимости от типа ландшафта на разных высотах. Различают следующие типы: A – открытые побережья водоемов, степь, тундра, пустыня; В – открытые городские территории, пригород, лесные массивы (пространство с препятствиями до 10 метров высотой); С – городские районы с сооружениями выше 25 метров. Значение W_o соответствует обычной ветровой нагрузке в соответствующем районе и также берется из таблицы.

Таблица изменения коэффициента ветрового давления по типам местности и высотам.

Таблица ветровой нагрузки местности (определяется по карте зон ветрового давления).

https://youtube.com/watch?v=bp9HsbknNQY

Расчет количества материалов для кровли на примере металлочерепицы

Металлочерепицу следует начать рассматривать с угла наклона, о котором уже вспоминали в предыдущем пункте. Если говорить о крайностях, то есть все теоретические основания говорить об интервале 11-70 градусов. Вот только практика, как известно, вносит свои коррективы и не всегда они совпадают с теорией.

Специалисты утверждают, что 45 градусов — это оптимальный угол наклона.

Тем более, если речь идет о крыше дома, которая находится в местности с минимальным количеством осадков, что не требует значительных наклонов. Если же снег является довольно частым гостем, тогда 45 градусов окажется самым оптимальным вариантов, вот только из-за повышения ветрового давления нужно будет укрепить обрешетку и стропильную систему. К тому же, чем больше наклон, тем больше материала уйдет на стреху.

Рассмотрим алгоритм вычисления на примере двускатной крыши:

1. Пускай наклонный угол будет выражен буквой А, а ½ покрываемого пролета — В, высота будет Н.
2. Вводим действие по нахождению тангенса, которое решается путем деления Н на В. Упомянутые величины мы знаем, поэтому используя таблицу Брадиса находим значение угла наклона А через арктангенс (Н/В).
3. Лучше для решения столь серьезных действий применить калькулятор, способный вычислять обратные тригонометрические функции. Затем умножив В на длину покрытия найдем площадь каждой наклонности.

Касательно расходов материала, то к подобным расчетам обращаются уже на завершающей стадии проектирования. Для начала необходимо рассчитать площадь поверхности, которую будут настилать и непосредственно размеры кровельного материала. В качестве примера приведем металлочерепицу.

Площадь крыши

Итак, параметр реальной ширины равен 1180 мм, эффективной — 1100 мм. Теперь переходим к вычислению длины покрытия дома, о котором мы уже рассказывали. Поскольку разбираем выдуманный расчет в качестве примера, пусть упомянутый показатель будет равен 6 метрам.

Это число делим на эффективную ширину и получаем 5,45. Решение действия отображает количество нужных листов и поскольку число вышло не целым, по понятным причинам округляем в сторону увеличения.

Таким образом, нам понадобится 6 листов металлочерепицы для настила одного ряда по длине стрехи. Переходим к расчету количества листов по вертикали.

ВАЖНО!
Для измерения вертикального ряда следует учитывать размер нахлеста (обычно принимают в значении 140-150 мм), расстояние между коньком и карнизом, а также длину карнизного свеса.

Пусть расстояние составит 4 метра, а свес — 30 см. Совершив несложное приплюсование получим размер 4,3 метра. Возьмем условную длину листа металлочерепицы в качестве 1 метра. С учетом нахлеста эффективная длина одной кровельной единицы составит 0,85 м.

После этого результат 4,3 м поделим на эффективную длину и на исходе получим 5,05 листа. В таком небольшом отклонении от целого числа советуем округлить на уменьшение.

Устройство стропильной системы

• До начала укладки стропил надо уложить мауэрлат, который будет служить опорой для всей системы. До начала укладки мауэрлата следует оборудовать армированный пояс для усиления несущей способности стен и обеспечения подходящей ровной поверхности. Для этого используют конструкции из железобетона.
• Если постройка каменная или кирпичная, по верхней части стен выставляется опалубка, в которую затем вставляют каркас на основе арматуры, после чего заливают бетоном.
• Во время установки каракаса к нему прикрепляют оцинкованные шпильки из металла. Их диаметр должен быть как минимум 1 см. Длина подбирается с таким расчетом, чтобы верхние части выступали на 3-5 см из мауэрлата.
• После затвердения бетона его верхняя часть промазывается битумом, а сверху клеится рубероид, который защищает дерево от гниения. На выступающие шпильки насаживают бруски (в них предварительно должны быть высверлены отверстия). Для закрепления конструкции используют гайки.
• Мауэрлат изготавливают из деревянного бруса сечением 15 х 15 или 10 х 15 см.
• Материал должен быть тщательно просушен и пропитан антикоррозийными средствами.
• После этого параллельно коньку (к нему крепят стойки, которые поддерживают определенную часть системы стропил) устанавливают центральную балку.

Элементы каркаса и стропильной системы

Основными составляющими каркаса и системы стропил являются:

• прогон;
• мауэрлат;
• опорная доска;
• затяжки;
• обрешетка;
• нарожники;
• подкосы;
• рядовые стропила;
• накосныестропила;
• стропила диагональные.

Итак, из кровельных элементов создается стропильная ферма с несколькими треугольниками в основании. Поскольку эта геометрическая фигура является самой устойчивой, ферма также отличается значительным уровнем жесткости.

Стропильные ноги – основная несущая деталь всей конструкции. Их устанавливают под предварительно вычисленным углом наклона скатов.

Основной функцией мауэрлата является равномерное распределение веса всей конструкции (стропил, дополнительных элементов и т.д.) на стены.

Опорой для нижних торцов стропильных ног являются наружные стены, а для верхних торцов – промежуточные прогоны или подконьковый брус. Назначением этих двух элементов является передача нагрузки на поверхность несущих стен посредством системы стоек.

Распространенные виды кровли

В строительстве различают несколько видов покрытий, которые в свою очередь делят еще на подвиды. К самым распространенным поверхностям зданий относят плоскую (бывает эксплуатируемой и неэксплуатируемой) и чердачную (сюда входит целая группа кровель: односкатные, двускатные, вальмовые, многощипцовые, конические и другие). Без сомнения, когда речь идет о выборе вида крыши, актуальным становится дальнейшее определение поверхностного материала.

Среди популярнейших типов упоминают:

• керамическую черепицу;
• цементно-песчаную черепицу;
• битумную черепицу;
• металлочерепицу;
• шифер;
• профнастил, алюминиевый фальц и другие металлические кровли;
• битумный шифер;
• сланцевое покрытие;
• крыша, созданная на основе природных материалов.

Кровельные материалы

В состав стропильной системы входит множество строительных «запчастей», но главными в этом широком списке являются:

• скаты (наклонные плоскости),
• обрешетка,
• стропила,
• брус мауэрлат.

Кроме того, определенную роль в процессе укрытия и дальнейшего функционирования крова занимает фронтон, желоб, аэратор, труба для водоотвода и другие.

Стропильная система представляется в виде несущей системы, в основе которой наклонные стропильные ноги, вертикальные стойки, а также наклонные подкосы. В некоторых случаях возникает необходимость использования подстропильных балок, которыми «свяжут» стропильные ноги. Различают стропила висячие и наслонные. В первой группе отдельно выделяют фермы со шпалами.

Устройство кровли

Следующих слоем в конструкции мансардной крыши служит обрешетка, которая настилают поверх ног стропильной системы. Таким образом появляется некий фундамент для кровельного настила, а также существенно расширяется пространственная составляющая стрехи. Чаще всего данный элемент изготавливают либо из дерева, либо из металла.

Своей ниши ответственности придерживается и мауэрлат. Он выполняет функцию опора для стропил по краям, а укладывают его на наружную стену по периметру. Брус обычно является пиломатериалом (тобишь сделанный из древесины), но вполне разумно, если в случае наличия специального каркаса из металла будет применяться аналогичное содержимое для подготовки мауэрлата.

Почему наши инструменты лучше?

Тесное сотрудничество с производителями крыш

Высочайшая детализация чертежей и 3D-модели

Итоговый отчет с перечнем необходимых материалов

Готовая смета для изготовления конструкции подрядчиком

Техническая поддержка помогает при работе с калькулятором

Положительные отзывы и большое количество реализованных проектов

Рассчитать кровлю можно на любом сайте и это факт, но вы должны осознавать, что в отличие от других ресурсов, наш проект имеет долгую историю, положительные отзывы, оперативную техническую поддержку и регулярно обновляет алгоритмы работы, исключая возникновение ошибок. Обратная связь с пользователями налажена и работает безупречно, любой посетитель может задать вопрос, а КАЛК.ПРО постарается на него ответить.

Помимо этого, мы хотели бы выделить следующее:

• Функциональность конструктора. Наши инструменты предоставляют широкие возможности для проектирования конструкции – вы можете настроить характеристики любого элемента, а в случае ввода недопустимых значений программа остановит расчет и укажет, в каком поле была совершена ошибка.
• Сотрудничество с профессионалами. Сервис КАЛК.ПРО активно сотрудничает с производителями и проектировщиками кровельных систем, поэтому только у нас вы можете найти такую детализированную проработку отдельных узловых соединений.
• Готовая смета. По завершению расчета пользовать получает не только стандартный отчет с параметрами конструктивных элементов и набором чертежей, но и подробную смету с количеством необходимых материалов для изготовления.
• Графика. Главным преимуществом нашего сервиса, является качественная детализированная графика, которая максимально приближена к нормативам технической документации. Также мы бесплатно предоставляем интерактивную 3D-модель, с помощью которой можно оценить преимущества/недостатки выбранной конструкции.
• Техническая поддержка. Если вы испытываете трудности при использовании калькулятора или у вас появились вопросы, касаемо получившегося расчета, мы разберемся в ситуации и постараемся ответить на любые конструктивные вопросы в режиме 24/7.
• Личный кабинет. Также на нашем сайте имеется удобный личный кабинет, в котором сохраняются результаты расчета крыши или любой другой конструкции – вы никогда не потеряете свой проект, а также сможете скачать выгрузку в любое время вне зависимости от времени совершения операции.

Расчёт стропильной системы — особенности и программы

Создание проекта и расчёт стропильной конструкции – задача далеко не из простых. Человек без минимального опыта и знаний вряд ли самостоятельно справится с данным вопросом. В первую очередь вся сложность расчётов заключена в большом количестве определённых факторов, влияющих на конструкцию крыши – это и нагрузка от снега и ветра, и общий вес кровли, и многое другое.

Поэтому если человек неуверен в своих возможностях, то целесообразно обратиться к специалистам либо воспользоваться компьютерными программами, облегчающими процедуру расчётов. Ведь ни для кого не секрет что от правильного сооружения крыши, будет зависеть дальнейший комфорт всех обитателей дома.

Чаще всего стропильная система сооружается при возведении частных домов. Основой большинства таких конструкций для кровли, является система из деревянных балок по форме повторяющая треугольник.

Именно такая форма крыши считается максимально жёсткой и прочной, а полученное пространство между кровлей и потолком образует чердачное помещение, которое очень часто используется как мансарда или склад для старых вещей. Также изменив форму стропильной системы вместо чердака можно получить ещё одно помещение, используемое как кабинет или дополнительная жилая комната.

Формулы расчёта стропильной системы двускатной крыши

Расчёт стропильной системы сводится к установлению давления на каждый брус и определению оптимального сечения.

При расчёте стропильной системы двускатной кровли действуют следующим образом:

1. По формуле Qr=AxQ узнают, какова нагрузка на погонный метр каждой стропильной ноги. Qr — это распределённая нагрузка на погонный метр стропильной ноги, выраженная в кг/м, A — расстояние между стропилами в метрах, а Q — суммарная нагрузка в кг/м².
2. Переходят к определению минимального сечения бруса-стропила. Для этого изучают данные таблицы, занесённой в ГОСТ 24454–80 «Пиломатериалы хвойных пород. Размеры».
3. Ориентируясь на стандартные параметры, выбирают ширину сечения. А высоту сечения вычисляют, используя формулу H ≥ 8,6·Lmax·sqrt(Qr/(B·Rизг)), если уклон крыши α 30°. H — это высота сечения в см, Lmax — рабочий участок стропильной ноги максимальной длины в метрах, Qr — распределённая нагрузка на погонный метр стропильной ноги в кг/м, B — ширина сечения см, Rизг — сопротивление древесины на изгиб, кг/см². Если материал произведён из сосны или ели, то Rизг может быть равен 140 кг/см² (1 сорт древесины), 130 кг/см² (2 сорт) или 85 кг/см² (3 сорт). Sqrt — это квадратный корень.
4. Проверяют, соответствует ли величина прогиба нормативам. Она не должна быть больше цифры, которая получается в результате деления L на 200. Под L понимается длина рабочего участка. Соответствие величины прогиба соотношению L/200 выполнимо только при верности неравенства 3,125·Qr·(Lmax)³/(B·H³) ≤ 1. Qr обозначает распределённую нагрузку на погонный метр стропильной ноги (кг/м), Lmax — рабочий участок стропильной ноги максимальной длины (м), B — ширину сечения (см), а H — высоту сечения (см).
5. Когда выше представленное неравенство нарушается, показатели B и H увеличивают.

Таблица: номинальные размеры толщины и ширины пиломатериала (мм)

Пример расчёта несущей конструкции

Предположим, что α (угол наклона крыши) = 36°, A (расстояние между стропилами) = 0,8 м, а Lmax (рабочий участок стропильной ноги максимальной длины) = 2,8 м. В качестве брусьев используется материал из сосны первого сорта, а это значит, что Rизг = 140 кг/см².

Для покрытия кровли выбрана цементно-песчаная черепица, и поэтому вес крыши составляет 50 кг/м². Суммарная нагрузка (Q), которую испытывает каждый квадратный метр, равна 303 кг/м². А для строительства стропильной системы используются брусья толщиной 5 см.

Отсюда вытекают следующие вычислительные действия:

1. Qr=A·Q= 0,8·303=242 кг/м — распределённая нагрузка на погонный метр бруса-стропила.
2. H ≥ 9,5·Lmax·sqrt(Qr/B·Rизг).
3. H ≥ 9,5·2,8·sqrt(242/5·140).
4. 3,125·Qr·(Lmax)³/B·H³ ≤ 1.
5. 3,125·242·(2,8)³ / 5·(17,5)³= 0,61.
6. H ≥ (примерная высота сечения стропила).

В таблице стандартных размеров нужно найти высоту сечения стропил, близкую к показателю 15,6 см. Подходящим является параметр, равный 17,5 см (при ширине сечения в 5 см).

Эта величина вполне соответствует показателю прогиба в нормативных документах, и это доказывается неравенством 3,125·Qr·(Lmax)³/B·H³ ≤ 1. Подставив в него значения (3,125·242·(2,8)³ / 5·(17,5)³), получится обнаружить, что 0,61

Видео: подробный расчёт стропильной системы

Расчёт стропильной системы двускатной крыши — это целый комплекс вычислений. Чтобы брусья справились с возлагаемой на них задачей, строителю нужно безошибочно определить длину, количество и сечение материала, узнать нагрузку на него и выяснить, каким должен быть шаг между стропилами.

Что нужно учесть при расчете стропил

Сначала определим основополагающие моменты.

1. Вид и форма кровли непосредственно влияют на функциональные особенности стропильной системы. Дело в том, что расчеты для шатровой и двускатной крыш будут отличаться между собой, ведь проводить их нужно по разным методикам. Более того, несимметричные кровли (к примеру, ломаные) нуждаются в дополнительных стабилизационных элементах – ригелях, шпалах, подкосах и проч.
2. Очень важны при расчетах и будущие нагрузки на конструкцию, преимущественно снеговые и ветровые. К примеру, в заснеженных регионах страны достаточно трудно соорудить кровлю со скатом менее 45°, а если увеличить наклон или высоту конструкции, то увеличится ветровая нагрузка. Словом, нужно определить ту самую «золотую середину», но не в ущерб привлекательности. Очень часто такую проблему могут решить лишь истинные мастера.
3. Еще одним важным моментом при расчете является материал покрытия. Многие из этих материалов нуждаются в определенных условиях. Так, гибкая черепица укладывается исключительно на сплошную поверхность (в крайнем случае – частую обрешетку). Керамическая черепица нуждается в усиленном каркасе.
4. Размер и площадь – вот основные показатели, влияющие на выбор того или иного типа кровли. Если площадь большая, то увеличивается шаг стропил и, соответственно, расстояние между ними. Из-за этого сечение используемого бруса увеличивается.

Список источников

• kalk.pro
• rooffs.ru
• legkovmeste.ru
• expert-dacha.pro
• svoimi-rykami.ru
• remoskop.ru
• fasad.guru
• kakpravilnosdelat.ru
• svoydomtoday.ru
• krovlya-mp.ru