Climairpatrol.ru

Мир Стройки
7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как рассчитать стропильную систему?

Правильный расчет стропильной системы крыши

Если вас интересуют только вычисления, а не теория – вы можете быстро выполнить расчет стропильной системы на онлайн-калькуляторе без специальных навыков.

Вы можете себе представить человека без костей? Точно так же скатная крыша без стропильной системы больше похожа на строение из сказки про трех поросят, которую запросто сметет природной стихией. Крепкая и надежная система стропил – залог долговечности конструкции крыши. Чтобы качественно сконструировать систему стропил, необходимо выявить и рассчитать параметры, влияющие на прочность предполагаемой конструкции.

Например, необходимо принять во внимание изгибы крыши, уклон скатов, аэродинамические коэффициенты, коэффициенты на неравномерное распределение снега по поверхности, силы воздействия на конструктивные элементы крыши и так далее. Рассчитать все это максимально приближенно к реальной ситуации, а также учесть все нагрузки и искусно собрать их сочетания – задача не из легких.

Если хотите разобраться досконально – список полезной литературы приведен в конце статьи. Конечно, курс сопромата для полного понимания принципов и безукоризненного расчета стропильной системы в одну статью не уместить, поэтому приведем основные моменты для упрощенной версии расчета.

Классификация нагрузок

Нагрузки на стропильную систему классифицируются на:

    1. Основные:
      • постоянные нагрузки – вес самих стропильных конструкций и крыши,
      • длительные нагрузки – снеговые и температурные нагрузки с пониженным расчетным значением (используются при необходимости учета влияния длительности нагрузок, при проверке на выносливость),
      • переменное кратковременное влияние — снеговое и температурное воздействие по полному расчетному значению.
    2. Дополнительные – ветровое давление, вес строителей, гололедные нагрузки.
    3. Форс-мажорные – взрывы, сейсмоактивность, пожар, аварии.

Для осуществления расчета стропильной системы принято рассчитывать предельные нагрузки, чтобы затем, исходя из подсчитанных величин, определить параметры элементов стропильной системы, способных выстоять против этих нагрузок.

Расчет стропильной системы скатных крыш производится по двум предельным состояниям:

      • Предел, при котором происходит разрушение конструкции. Максимально возможные нагрузки на прочность конструкции стропил должны быть меньше предельно допустимых.
      • Предельное состояние, при котором возникают прогибы и деформация. Возникающий прогиб системы при нагрузке должен быть менее предельно возможного.

Для более простого расчета применяется только первый способ.

Расчет снеговых нагрузок на крышу

Формула расчета снеговой нагрузки: Ms = Q × Ks × Kc, где

  • Ms – снеговая нагрузка;
  • Q – масса снегового покрова, покрывающая 1м 2 плоской горизонтальной поверхности крыши.

Последнее, зависит от территории и определяется по карте, для второго предельного состояния – расчет на прогиб (при расположении дома на стыке двух зон, выбирается снеговая нагрузка с большим значением).

Для прочностного расчета по первому типу величина нагрузки выбирается соответственно району проживания по карте (первая цифра в указанной дроби – числитель), либо берется из таблицы №1:

Первое значение в таблице измеряется в кПа, в скобках нужная переведенная величина в кг/м2.

Ks – поправочный коэффициент на угол наклона кровли.

      • Для крыш с крутыми склонами с углом более 60 градусов снеговые нагрузки не учитываются, Ks=0 (снег не скапливается на круто скатных крышах).
      • Для крыш с углом от 25 до 60, коэффициент берется 0,7.
      • Для остальных он равен 1.

Kc – коэффициент ветрового сноса снега с крыш. При условии пологой крыши с углом ската 7-12 градусов в районах на карте со скоростью ветра 4 м/с, Kc принимается = 0.85. На карте отображено районирование по скорости ветра.

Коэффициент сноса Kc не учитывается в районах с январской температурой теплее -5 градусов, так как на крыше образуется ледяная корка, и сдува снега не происходит. Не учитывается коэффициент и в случае закрытия здания от ветра более высокой соседней постройкой.

Снег ложится неравномерно. Зачастую с подветренной стороны формируется так называемый снеговой мешок, особенно в местах стыков, изломов (ендова). Следовательно, если вы хотите прочную крышу, делайте шаг стропил минимальным в этом месте, также внимательно относитесь к рекомендациям производителей кровельного материала – снег может обломить свес, если он неправильных размеров.

Напоминаем, что расчет, приведенный выше, предложен вашему вниманию в упрощенной форме. Для более надежного расчета советуем умножить результат на коэффициент надежности по нагрузке (для снеговой нагрузки = 1,4).

Расчет ветровых нагрузок на стропильную систему

С давлением снега разобрались, теперь перейдем к расчетам ветрового влияния.

В независимости от угла ската, ветер сильно воздействует на крышу: крутоскатную кровлю старается сбросить, более плоскую кровлю – поднять с подветренной стороны.

Для расчета нагрузки ветра во внимание принимают его горизонтальное направление, при этом он дует двунаправленно: на фасад и на крышной скат. В первом случае поток разбивается на несколько – часть уходит вниз к фундаменту, часть потока по касательной снизу вертикально давит на свес крыши, пытаясь ее поднять.

Во втором случае, воздействуя на скаты крыши, ветер давит перпендикулярно скату, вдавливая его; также образуется завихрение по касательной с наветренной стороны, огибая конек и превращаясь в подъемную силу уже с подветренной стороны, в связи с разницей в давлении ветра с обеих сторон.

Для подсчета усредненной ветровой нагрузки используют формулу: Mv = Wo x Kv x Kc x коэффициент прочности,

где Wo – нагрузка ветровая давления, определяемая по карте

Kv — коэффициент поправки ветрового давления, зависящий от высоты здания и местности.

Kc – аэродинамический коэффициент, зависит от геометрии конструкции крыши и направления ветра. Значения отрицательные для подветренной стороны, положительные для наветренной

Таблица аэродинамических коэффициентов в зависимости от уклона кровли и отношения высоты здания к длине (для двускатной крыши)

Для односкатной крыши необходимо взять коэффициент из таблицы для Ce1.

Для упрощения расчета значение C проще взять максимальным, равным 0,8.

Для более надежных результатов советуем умножить на коэффициент запаса прочности по ветровой нагрузке = 1,2.

Расчет собственного веса кровли

Для расчета постоянной нагрузки нужно рассчитать вес кровли на 1 м 2 , полученный вес нужно умножить на поправочный коэффициент 1,1 – такую нагрузку стропильная система должна выдерживать в течение всего срока эксплуатации.

Вес кровли складывается из:

  • объем леса (м 3 ), используемого в качестве обрешетки, умножается на плотность дерева (500 кг/м 3 )
  • веса стропильной системы
  • вес 1м 2 кровельного материала
  • вес 1м 2 веса утеплителя
  • вес 1м 2 отделочного материала
  • вес 1м 2 гидроизоляции.

Все эти параметры легко получить уточнив эти данные у продавца, либо посмотреть на этикетке основные характеристики: м 3 , м 2 , плотность, толщина, — произвести простые арифметические операции.

Пример: для утеплителя плотностью в 35 кг/м 3 , упакованного рулоном толщиной 10 см или 0,1 м, длиной 10м и шириной 1.2 м, вес 1 м 2 будет равен (0.1 х 1.2 х 10) х 35 / (0.1 х 1.2) = 3.5 кг/м 2 . Вес остальных материалов можно рассчитать по тому же принципу, только не забывайте сантиметры в метры переводить.

Чаще всего нагрузка кровли на 1 м 2 не превышает 50 кг, поэтому при расчетах закладывают именно эту величину помноженную на 1.1, т.е. используют 55 кг/м 2 , которая сама по себе взята запасом.

Стропильная система.

Каждый хозяин дома хочет, чтобы его строение прослужило много лет, а залог этого – надёжный и крепкий фундамент. Также стоит обратить внимание на стропильную систему крыши, которая защитит вас от неблагоприятной погоды. Она должна выдерживать нагрузки в виде порывов ветра или же всевозможных осадков. Как же устроена эта система и как правильно её выбрать? Для расчета количества ступеней лестницы на крышу воспользуйтесь калькулятором онлайн расчета ступеней лестницы.

Требования предъявляемые к стропильной системе.

Жесткость. Одно из самых важных свойств, которыми должна обладать стропильная система – жёсткость. Это прежде всего значит, что каждая её деталь и места соединений не должны подвергаться деформации ни при усилии сдвига, ни при усилии распора. Рамы (фермы), которые крепятся параллельно друг другу, имеют форму треугольника. Именно эта фигура служит основой всей конструкции. Именно поэтому так важна их жёсткая фиксация, чтобы обеспечить необходимую устойчивость крыши.

Небольшой вес. Чаще всего систему стропил делают из дерева, ведь крыша не должна быть тяжёлой. Исключением является лишь ситуация, когда вес кровли довольно большой. Тогда несущую основу изготавливают из металлических материалов или из хвойного дерева, которое должно быть не ниже первого сорта, и влажностью не более 18 процентов. Два необходимых условия – это использование антисептической обработки и антипиренов, что служит защитой от огня. При выполнении этих условий узлы крепления стропильной системы кровли будут более крепкими и надёжными.

Высокое качество материала.

Нельзя скупиться и при выборе материала для стропил. Рекомендуется, чтобы дерево для стропил было следующим:

  • Сорт древесины, как правило, выбирается в диапазоне 1-3, причём количество трещин и сучков должно быть минимальным.
  • Несущие элементы изготавливают из деревянных деталей, толщина которых от 5 см, а площадь от 40 см2.
  • Длина хвойных досок не превышает 6,5 м, а лиственных – 4,5 м.
  • Прогоны, подушки и мауэрлат делаются из твердых лиственных пород дерева, а впоследствии обрабатываются антисептиком.

Основные части конструкции стропильной система.

Перед тем, как вы начнёте продумывать устройство будущей стропильной системы крыши, вам не обойтись без знания основных базовых элементов, из которых эта система состоит.

Этот элемент можно назвать фундаментом системы. Мауэрлат равномерно распределяет нагрузку на стены.

2. Стропильная нога.

Угол наклона ската определяет стропильная нога, которая также задаёт общий вид кровли и прочно фиксирует отдельные элементы.

Этот элемент соединяет ноги стропил. Вверху находится коньковый прогон, а сбоку, соответственно — боковые.

Очень важно, чтобы стропильные ноги не разъезжались. Для этого нужна затяжка, которая соединяет их внизу.

5. Стойки и подкосы.

Эти элементы служат дополнительной устойчивостей для ног стропил. Они упираются в лежень (который лежит внизу параллельно коньку).

Обрешётка закрепляется под углом в 90 градусов, относительно стропильных ног. Она представляет собой обрезные доски или бруски. Этот важных элемент передаёт всю нагрузку кровельного материала на стропильные ноги .

Это то место, где соединяются два ската крыши. Для усиления данной части крыши вдоль конька вбивается сплошная обрешётка.

Их применяют для создания свеса, когда длинны стропильных ног не достаточно.

Этот элемент защищает стены от попадания на них избыточного числа осадков.

Далее рассмотрим стропильную ферму, которая является сложным узлом. Стропильная ферма плоская. Она состоит из стропил, растяжек, стоек и раскосов. Их располагают таким образом, чтобы нагрузка на стены внутри дома была как можно меньше. Лишь внешние стены дома являются опорами, причем нагрузка идет вертикально. Расстояние между фермами рассчитывается. Ферма может состоять из нескольких деталей, если пролет довольно велик. Потолком служит нижний пояс фермы у чердака.

Читать еще:  Производители пенополистирола в России

Односкатная стропильная система.

Двухскатная стропильная система.

Выше вы можете видеть примеры деревянных стропильных ферм. В некоторых случаях возможно применение ферм, которые сделаны из бетона и металла.

Расчет стропильной системы крыши

Инструкция для онлайн калькулятора расчета стропил

Укажите параметры деревянных стропил:

B – ширина стропила, важный параметр определяющий надежность стропильной системы. Искомое сечение стропила (в частности ширины) зависит от: нагрузок (постоянные – вес обрешетки и кровельного пирога, а также временные – снеговые, ветровые), применяемого материала (качества и его вида: доска, брус, клееный брус), длины стропильной ноги, расстояния между стропилами. Определить примерное сечение бруса для стропил можно с помощью данных таблицы (значение ширины – это большее значение из 3 колонки, например, при длине стропилины до 3000 мм и шаге 1200 мм искомое значение ширины 100 мм). При выборе ширины стропила обязательно учитывать рекомендации, наведенные в СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции» и СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».

Длина стропилины, ммШаг стропил, ммСечение стропила, мм
До 3000 мм120080х100
До 3000 мм180090х100
До 4000 мм100080х160
До 4000 мм140080х180
До 4000 мм180090х180
До 6000 мм100080х200
До 6000 мм1400100х200

Y – высота крыши, расстояние от конька до перекрытия чердака. Влияет на величину угла наклона крыши. Если планируется обустройство нежилого чердака, следует выбирать небольшую высоту (потребуется меньше материала для стропил, гидроизоляции и кровли), но достаточную для проведения ревизии и обслуживания (не менее 1500 мм). При необходимости оборудования жилого помещения под сводом крыши, для определения ее высоты необходимо ориентироваться на рост самого высокого члена семьи плюс 400-500 мм (примерно 1900-2500 мм). В любом случае нужно также учитывать требования СП 20.13330.2011 (актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*). Следует помнить, что на крыше с небольшим углом наклона (маленькой высотой) могут задерживаться осадки, что негативно влияет на ее герметичность и долговечность. Однако, высокая крыша становится более уязвима к порывам сильного ветра. Оптимальный угол наклона находится в пределах 30-45 градусов.

X – Ширина крыши (без свесов), определяется шириной внешнего периметра Вашего дома.

C – размер свеса, важного конструктивного элемента крыши, защищающего стены и фундамент от осадков, определяется с учетом климатических условий Вашего региона (СП 20.13330.2011) и общей архитектурной идеи. Для одно- и двухэтажных домов без организации наружного стока воды не меньше 600 мм. Если устроить систему водоотвода можно уменьшить до 400 мм (СНБ 3.02.04-03). Согласно требованиям IRC-2012, пункта R802.7.1.1 (Международного строительного кода для 1-2 квартирных индивидуальных жилых домов) максимальная длина свободного свеса стропил, не требующая обустройства дополнительных опорных подкосов, 610 мм. Оптимальной величиной свеса считается 500 мм.

Z – это расстояние от верхней кромки стропила до выпила. Размер Z связан с шириной стропила простым соотношением – не более 2/3 его ширины (пренебрежение этим правилом значительно уменьшает несущую способность стропилины). Запил необходим для крепления стропила к мауэрлату – опоре, которая воспринимает нагрузки от крыши и перераспределяет на несущие стены.

Отметив пункт «Черно-белый чертеж» Вы получите приближенный к требованиям ГОСТ чертеж и сможете его распечатать, не расходуя зря цветную краску или тонер.

Нажмите «Рассчитать»

Длина до свеса стропила – этот размер нужно использовать для разметки запила стропилины к мауэрлату.

Длина свеса покажет, как далеко необходимо выпустить стропило за пределы периметра дома для получения заданного свеса крыши (С) защищающего от непогоды.

Рассчитав общую длину стропила и свеса не сложно узнать необходимое количество пиломатериалов нужной длины и оценить сколько надо реагентов для обработки древесины от гниения.

Расчет угла и сечения стропил: угол среза – это угол, на который необходимо зарезать концы стропил для соединения между собой. Под таким же углом к грани стропилины следует отмерять начало запила. Для соблюдения одинакового угла запила на всех стропилах желательно использовать шаблон.

Расчет деревянных стропил крыши

Чтобы рассчитать не только количество, но и прочность деревянных стропил для крыши воспользуйтесь данным калькулятором.

Для того чтобы провести расчет необходимо ввести параметры в определенные ячейки, которые находятся в окошке слева «Исходные данные», и соответственно получить результат в окошке «Результат» справа.

Для определения условий эксплуатации стропил, вам нужно ввести такие значения как: длина и высота стропил, шаг, и срок службы стропил.

Определить характеристики стропилин вам поможет расчет с введением таких параметров: материал, ширина и высота стропилины, а также сорт древесины и пропитка.

Нагрузка на стропилины рассчитывается по таким параметрам: нормативная нагрузка, расчетная нагрузка, и коэффициент.

Если у вас какой-то параметр идет дробным числом, не бойтесь его вводить, формула запрограммированная под расчет с легкостью и точностью рассчитает все необходимое.

Калькулятор расчета деревянных стропил крыши

Длина (L1)м.
Угол наклона (P)град.
Гибкость стропилины
Расчет по прочности:
Gстропил.(кг./м. 2)(
Rтреб(кг./м. 2)
Запас(%)
Расчет по прогибу:
Fстропил.(см.)
Fmax(см.)
Запас(%)

Инструкция к калькуляторуИсходные данныеУсловия 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 (qн) и расчетные (qр) 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 (qн1, qr1) и нагрузки справа (qн2, qr2).РезультатДлины (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 (VA, VB и VC) — реакции, возникающие на опорах.Усилия (NA, NC, ND и NE) — усилия, возникающие в затяжке.Гибкость стропилины — параметр необходимый для расчета стропил на сжатие.Расчет по прочности:Gстропил. — напряжение, возникающее в стропилах.Rтреб — 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 Gстропил.>Rтреб, то здесь показывается на сколько превышено напряжение в стропилах; в противном случае (Gстропил. Запись опубликована в Калькуляторы, Крыша и кровля, Строительные калькуляторы. Закладка ссылка.

Добавить комментарий Отменить ответ

КОНТАКТЫ КОМПАНИИ

Костромская Строительная компания ©
✆ телефон: +7(4942) 46-74-94
☑ пн-пт 9:00-19:00 ☑ сб-вс 10:00-17:00

Калькуляторы сечений стропильных систем

Выберите калькулятор по схеме стропильной системы

Наслонные стропила

Стропила на двух опорах

Консольные стропила на двух опорах

Стропила на двух опорах и подкосе

Консольные стропила на двух опорах и подкосе

Стропила на двух прогонах и мауэрлате

Консольные стропила на двух прогонах и мауэрлате

Консольные составные стропила

Стропила на подкосах стянутых схваткой

Калькуляторы сечений стропил

В интернете есть много калькуляторов рассчитывающих сечение стропил. Здесь представлены еще несколько. У человека, зашедшего на сайт, возникает вполне резонный вопрос можно ли доверять этим калькуляторам. Расчет сечения слишком серьезное действие от результата которого зависит надежность крыши. Для снятия всех сомнений на каждой странице с конкретным калькулятором приведены формулы, по которым делается расчет. Вы можете проверить точность этих формул и провести пробный расчет вручную. После которого принять решение о доверии цифрам показываемым калькулятором для вычисления размеров сечений при других условиях работы стропила.

Нагрузки

Нагрузки на крышу собираются в отдельном калькуляторе по правилам, изложенными в СП 20.13330 «Нагрузки и воздействия». Этот калькулятор покажет вам несколько цифр, отличающихся по величине. Выбирайте одну цифру с максимальным значением. Различие в величине нагрузок получается по тому, что учитывается направление ветра и геометрия крыши. Однако вряд ли вам достоверно известно с какой стороны реально будет дуть ветер на вашу крышу. Различие давления на разные участки крыши предполагает, что при меньших нагрузках вам потребуется стропило меньшего сечения, чем при больших нагрузках. На практике это означает что на разных участках крыши вам нужно будет устанавливать стропила разной высоты или толщины, а это влечет за собой сложности в монтаже обрешетки, подстропильных конструкций и кровли. Для унификации размеров стропил и последующего облегчения работ выбирается единственная цифра, показывающая нагрузку — максимальная. Вернее две максимальных цифры — нормативная и расчетная нагрузки. Расчетная нагрузка нужна для определения несущей способности стропила, нормативная для определения его прогиба.

Нагрузки рассчитываются в кПа или в кг/м², то есть действующие на площадь. Для расчета стропила они должны быть переведены в линейные, то есть действующие на продольную ось стропила. Для перевода нагрузки давящей на площадь, в линейную нагрузку, она должна быть умножена на шаг установки стропил (L) — расстояние между осями стропил (м × кг/м² = кг/м). При работе с калькуляторами нужно вносить все параметры в тех единицах, измерения, которые указаны в калькуляторах. Все преобразования и согласования единиц измерения калькулятор сделает сам. При пробном ручном расчете работайте в тех единицах, в которых вам удобнее.

Сопротивление материала стропила

Модуль упругости, расчетное и нормативное сопротивления дерева определяются в отдельных калькуляторах, представленных в виде интерактивных таблиц. Таблицы сделаны по СП 64.13330 «Деревянные конструкции». Они учитывают характеристики дерева, используемого для изготовления стропила, условия работы стропила и предполагаемый срок его службы.

Расчетный пролет

Расчетный пролет зависит от способа опирания стропила на стену. Если это крайние точки, то стропило неравномерно давит на опору. Максимальное напряжение (σ) возникает на обрезе опирания и уменьшается по длине опирания. Его можно изобразить в виде треугольника. Равнодействующая будет располагаться на расстоянии 1/3 от обреза опоры. Таким образом расчетный пролет стропила краями, опертого на две опоры, будет равен пролету в свету плюс по 1/3 длины опирания с каждой стороны.

На промежуточной, или крайней опоре стропила с консольным выпуском, напряжение от равномерной нагрузки распределяется в зависимости от длин пролетов, расположенных по разные стороны от опоры. Равнодействующая напряжения будет находиться в центре опоры если пролеты будут равны или смещена в сторону, если пролеты имеют разную длину.

Пока ширина опор под стропилом неизвестна нахождение равнодействующих затруднено, следовательно, затруднен и расчет реального расчетного пролета. Обычно за расчетный пролет принимается расстояние между осями стен на которое опирается стропило и это вполне оправдано. Выполненный расчет сечения покажет толщину и высоту стропила необходимые по условиям прочности и жесткости. Однако делать стропило вы будете не по этим размерам, а из тех досок, которые есть в продаже. То есть после расчета сечения выбирается доска с размерами, превышающими расчетные. Такое стропило будет обладать большей чем требуется прочностью и жесткостью. Поэтому если мы допустим небольшие погрешности при определении расчетного пролета ничего страшного не произойдет. Обращайте внимание на то, как в калькуляторах нарисованы размерные линии, показывающие пролет и высоту стропил. Их расположение в этих калькуляторах совпадает с расположением в калькуляторах вычисляющих размер стропил целиком. Переключение туда и обратно между двумя видами калькуляторов одни из которых считают сечение на нагрузку, а другие считают геометрию, позволяет оптимизировать размер стропил.

Наклон стропила

Определяется углом наклона крыши к горизонту, высотой установки конькового прогона или безразмерной величиной, характеризующей уклон — отношением высоты к длине пролета.

Порядок расчета сечения стропил

После ввода исходных данных в калькулятор производится расчет сечения стропила. Все формулы указаны на странице с конкретным калькулятором.

1. По расчетной схеме вычисляются:

  • максимальный момент изгиба;
  • максимальный прогиб;
  • максимальное напряжение среза на опоре.

2. Задается толщина или ширина доски из которой будет изготавливаться стропило и вычисляется второй размер. Например, если была задана толщина доски, то калькулятор найдет какой она должна быть ширины достаточной для изготовления прочного стропила. И наоборот, если задали ширину доски калькулятор найдет ее толщину. Обычно стропило делают из доски толщиной 50 мм, этот размер задают чаще всего.

Калькулятор считает сечение по трем параметрам, стропило не должно:

  • сломаться под нагрузкой;
  • быть срезано на опоре;
  • прогнуться больше допустимой величины (1/200 от пролета).

В результате расчета появляются три цифры, удовлетворяющие этим параметром. Калькулятор выберет наибольшее и покажет его вам. Например, вы задали толщину доски для стропила 50 мм. Калькулятор посчитал, что по условию недопущения разрушения стропила высота его сечения должна составить 209 мм. По условию недопущения среза на опоре — 100 мм, а по недопущению прогиба больше 1/200 пролета — 217 мм. Он сравнит эти три цифры и покажет наибольшую — 217 мм. В этом случае из доски размерами 50х217 мм можно изготовить прочное и жесткое стропило. Таким образом вам всегда будут показываться те размеры сечения, которые не допускают разрушения или прогиба стропила.

Стропила делаются из досок, изготовленных на лесопилках. Лесоперерабатывающие предприятия пилят бревна на доски руководствуясь сортаментом пиломатериалов рекомендованных ГОСТ 24454. Калькулятор сравнит расчетные размеры доски с сортаментом и покажет наиболее близкие размеры сечения не меньше расчетных значений.

Глубина опорных вырезов

Калькуляторы рассчитывают сечение стропил принимая их за стержневые элементы, но стропило — это не бестелесный стержень, а материальное тело, имеющее размеры длины, толщины и высоты. Для опирания на прогоны и мауэрлат в стропиле делаются вырезы, обеспечивающие сопряжение стропила с опорами. Глубина каждого выреза должна быть такой, чтобы площадь опирания стропила на опору была достаточной для того, чтобы под весом крыши не произошло разрушение опоры — смятие древесины. Калькулятор рассчитывает минимально допустимые размеры опорных вырезов, при которых смятие не произойдет. Максимальные размеры вырезов определяются из расчета не допускающего срезания стропила на опоре.

Расчёт двускатной крыши

Скачать, сохранить результат

Выберите способ сохранения

Информация

Двускатная крыша – это сложная, большая по площади строительная конструкция, требующая профессионального подхода к проектированию и выполнению работ. Самые большие затраты идут на стройматериалы для стропил, обрешетки, утеплителя, гидроизоляции, кровельного материала. Наш калькулятор двухскатной крыши позволит Вам высчитать количество материала.

Использование калькулятора экономит время для проектирования крыши, и ваши деньги. Окончательный чертеж в 2D формате будет руководством при выполнении работ, а 3D визуализация даст представление о том, как будет выглядеть крыша. Прежде, чем ввести данные в онлайн калькулятор, необходимо иметь представление об элементах крыши.

Параметры стропил

Чтобы произвести расчет стропильной системы двухскатной крыши, нужно учесть:

  • нагрузку крыши;
  • шаг между стропилами.
  • вид кровельного покрытия

Рекомендуемая ширина доски стропил:

  • 100-150 мм при длине пролета не более 5 м, и при дополнительный подпорках.;
  • 150-200 мм при длине пролета более 5 м, при шаге более 1 м, и если угол не большой.

Важно! Расстояние между стропилами двускатной крыши обычно устанавливают 1 м, но при уклоне крыши более 45 градусов шаг стропил можно увеличить до 1,4 м. При пологих крышах шаг делают 0,6-0,8 м.

Стропильные ноги крепятся на мауэрлат, который идет по периметру дома. Для него берется или доска параметрами 50х150 мм, или брус 150х150 мм (для распределения нагрузки)

Параметры обрешетки

Для металлочерепицы создается разреженная обрешетка доской, ширина которой 100мм, в толщина 30 мм. Доска набивается с шагом, который должен соответствовать продольной оси модуля металлочерепицы – 35 см (супермонтеррей).

Для гибкой черепицы обрешетку выполняют с большим шагом, так как поверх её будет укладываться ОСП или фанера сплошным ковром.

Важно! При выборе материалов обращать внимание на показатели влагостойкости и минимальной толщины.

При устройстве теплых крыш между гидроизоляцией и кровлей делается контробрешетка бруском, толщина которого должна быть 30-50мм.

Как рассчитать стропильную систему двухскатной крыши

Когда основная часть строительства вашего будущего дома уже осуществлена, пришла пора переходить к следующему этапу работ. На данный момент нужно позаботиться обо всех нюансах возведения кровли, потому как крыша будет служить неким защитником от плохой погоды и сырости.

Первым этапом идет детальный расчет конструкции. Здесь важно уделить внимание всему, что только можно. Любая допущенная ошибка может стоить очень дорого. Проведение кровельных работ – это сложный процесс, в ходе которого лучше все делать с первого раза.

Расчет стропильной системы – дело несложное, но требует достаточного внимания со стороны проектировщика. Об этом мы и поговорим далее в статье.

Двускатная система стропил

Если обобщить все детали будущего проекта, то вся конструкция состоит из следующих элементов:

  1. Фундамент крыши – мауэрлат. Это горизонтальный брус, на котором располагаются стропила.
  2. Коньковый брус.
  3. Стропила и балки (наклонные).
  4. Вертикальные стойки.
  5. Дополнительные детали, которые позволяют придать больше жесткости конструкции крыши. Дополнительно выполняется обрешетка из тех же соображений.

Процесс обустройства двускатной крыши выглядит следующим образом:

  1. Первоначально монтируются мауэрлаты, которые предназначены для равномерной развесовки крыши на стены постройки. Если крыша будет легкой – этот шаг можно пропустить.
  2. При наличии промежуточных опор нужно заранее уложить лежни.
  3. Установка балок происходит в порядке: сначала крайние, потом промежуточные наклонные.
  4. На этом шаге монтируется коньковый брус.
  5. Далее следует установка дополнительных связей (вертикальных, горизонтальных или диагональных). Это нужно для обеспечения жесткости конструкции.
  6. Выполнение обрешетки и обустройство парогидроизоляции.
  7. Завершающим шагом идет настил кровли.

Различия между стандартной и ломаной двускатной крышей.

Стандартный проект двускатной системы предполагает наличие двух наклонных плоскостей, которые обладают ровными вертикальными торцами по бокам (фронтоны). Такая конструкция крыши является самой простой и реализовать ее сможет даже начинающий специалист.

Ломаная двускатная крыша обладает иной конструкцией. Верхняя крыша более пологая (наклон 30 градусов), а нижняя делается с наклоном 60 градусов.

Второй вариант является лучше, чем первый. На нем не скапливается снег и наледь. Соответственно, внутреннее помещение (мансарда) получается более теплым и уютным. В нижней плоскости целесообразно монтировать мансардные окна. В пологих крышах такое решение становится источником различных протечек.

Ломаная система стропил отлично подойдет для домов, ширина которых составляет от шести до 8 метров. Конструкция проста в сборке, потому как все работы можно сделать на земле со сборкой узлов, а оставшиеся стойки и стропила обрезаются по шаблону.

Расчет двускатной стропильной системы

Изначально перед началом расчетов определитесь с полезной площадью мансарды. Только на основании этой информации уже можно решать, насколько высокими будут вертикальные стойки.

Следующим шагом идет расчет угла наклона скатов. Если ваш дом обладает стандартной шириной до 8 метров, тогда рекомендуемый наклон в 45 градусов будет недостаточным, чтобы реализовать мансарду. Поэтому целесообразно взять в расчет 60 градусов. В таком случае вы также сможете применить абсолютно любой кровельный настил.

Очень редко двускатная крыша разрабатывается ассиметричной – это только навредит будущей мансарде. Чтобы сделать все правильно, подбирайте такой угол наклона, который будет соответствовать снеговой и ветровой нагрузке вашей местности проживания.

Чем больше угол наклона, тем больше материалов вам потребуется в процессе проведения работ. Вместе с этим вы получите улучшенные эксплуатационные характеристики кровли.

Как показывает практика, иногда реализуются крыши с неравными углами скатов, для достижения оригинальности в экстерьере всего дома. Такие решения обладают массой минусов, поэтому лучше спроектировать симметричную крышу.

Выбираем стропила

Разновидностей стропил для двускатной крыши всего два – висячие и наслонные.

Висячая стропильная система подразумевает то, что опора осуществляется только на боковые стены дома (стропила просто висят). Такая конструкция способна со временем увеличить распирающую нагрузку кровельной системы и стены могут деформироваться. Поэтому для улучшения распределения нагрузки добавляются затяжки, укосы и бабки.

Висячая система обладает следующими достоинствами:

  1. Все работы несложные.
  2. Полное отсутствие сложных решений, обеспечивающих должный уровень надежности.
  3. Конструкция обладает достаточной жесткостью.

Такое решение отлично подойдет для местностей, где отмечаются большие ветровые нагрузки.

Наслонные стропила отличаются наличием внутренней перегородки для опоры. Этот элемент располагается посередине, между боковыми стенами. На перегородку приходится большая часть нагрузок, поэтому монтируется наслонная система. Такой вид стропильной системы отлично подходит для тяжелых кровельных конструкций.

Распределение нагрузки стропил

На этом этапе важно точно перераспределить нагрузку всех стропил на перекрывающие балки. По необходимости нужно усиливать конструкцию дополнительными накладками.

Общий весь крыши

Все параметры стропильной системы зависят не только от сечения пиломатериала, но и от плотности и влажности дерева.

В расчетах могут присутствовать наклонные стойки, которые предназначены для усиления всей конструкции. Ферму остроконечной крыши стоит усилить бабкой (центральная стойка), чтобы соединить коньковую и потолочную балки.

Важно учесть, чтобы крыша легко смогла перенести климатический диссонанс. На просторах РФ строятся различные крыши. На низких домах применяются пологие крыши, а на высоких постройках возводятся острые скаты. Все потому, что климат нашей страны разнообразен. Соответственно, в одном регионе борются с большим снегом, а в другом – с тем, чтобы ветер не сорвал кровлю. Поэтому обращайте внимание на климат вашей местности проживания, и не стоит осуществлять радикальные задумки в просчете стропильной системы.

Ветровая нагрузка

Ветер оказывает значительное давление на крышу. При столкновении с препятствием воздушный поток разделяется на две части – одна вниз, другая вверх, под карниз. Если расчеты сделаны правильно – крыша легко перенесет сильные ветреные порывы. В ином случае придется переделывать всю стропильную систему заново.

В расчете будущего проекта применяйте аэродинамический коэффициент, который зависит от угла наклона кровли. Чем круче, тем нагрузка на конструкцию будет больше. В ином случае нагрузка значительно снижается.

Из этого можно сделать вывод, что в ветреных регионах целесообразно делать стропильную систему с малым углом и минимально возможным карнизом. От применения висячих стропил также следует отказаться.

Нагрузки от снега

Снежный слой на крыше оказывает значительную нагрузку на всю кровельную систему. В северных районах плохо рассчитанная стропильная конструкция обладает повышенным риском к всевозможным поломкам.

Сложно рассчитать проект, где присутствует периодическая смена температур. Таяние снега с последующим промерзанием негативно сказывается на кровельном настиле любого типа. В результате значительно портятся стропила, гидроизоляция и утепляющий слой. Далее все это выливается в частые ремонты. В таком случае делайте выбор в пользу максимальной защищенности крыши.

Чем выше уклон, тем меньше будет задерживаться снег – такая простая формула убережет вас от большинства проблем в будущем. Не нужно реализовывать сложные формы. Лучшим выбором будет простая конструкция со значительным углом наклона. Дополнительно позаботьтесь о наличии снегодержателей, чтобы сползающий снег не сломал водоотводы.

Подводя итог, отметим, что расчет стропильной системы перед началом работ имеет первостепенное значение. На этом этапе важно исключить всевозможные ошибки и недочеты, потому как в будущем это может негативно сказаться на качестве возводимой кровли. Примените наши рекомендации на практике, и вы построите качественную стропильную систему, которая прослужит вам не один десяток лет!

Расчет стропильной системы двухскатной кровли

Двухскатные крыши – распространенный вариант кровли в загородном малоэтажном строительстве. Для того чтобы она обеспечивала качественную защиту строения, необходим точный проект конструкции. Расчет кровли двухскатной крыши можно сделать с помощью специального калькулятора или самостоятельно, пользуясь несложными методиками вычислений.

Что нужно учесть перед выполнением расчета

Несмотря на простоту и лаконичность двухскатного конструктива, в нем есть свои слабые места, их необходимо учесть:

ширина крыши аналогична размерам короба здания и вида кровельного покрытия;

крутизна скатов рассчитывается согласно климатическим особенностям местности и виду покрытия кровли;

параметры ширины и уклона устанавливают высоту, которая в результате может не соответствовать первоначальным требованиям;

материалы и конструктив стропильного каркаса зависят от типа кровельного материала, его веса и характеристик.

Форму и размеры крыши задает ее каркас. Именно с него начинается проект двухскатной крыши как из битумной черепицы, так и из шифера.

Выбор типа системы стропил

В современном строительстве преимущественно используются два вида технологий:

Наслойная.

Висячая.

При обустройстве больших пролетов возникает риск деформации конструкции. В этом случае применяют усиливающие элементы, такие как боковые прогоны или схватки. Но нужно понимать, что они не только увеличивают жесткость системы, но и ее вес.

Как рассчитать ширину

    Ширина крыши зависит от типа основания. Но следует учитывать и такие аспекты:
  • при монтаже на балки формируется карнизный свес, именно он определяет габариты крыши;
  • при установке кровли на стены ширина рассчитывается по трем параметрам: ширина самой коробки и 2 проекции свеса, но в расчет кровли двухскатной крыши принимается только несущая ширина, то есть размер коробки.

Свесы карнизов, опирающихся на мауэрлат, могут быть ногами стропил, выступом из кирпича или кобылками. Ширина свеса должна соответствовать материалу стен и виду кровельного покрытия. Рекомендуются следующие размеры:

  • мягкая черепица – от 300 до 400 мм;
  • шифер – до 100 мм;
  • натуральная черепица – от 500 до 600 мм;
  • профлист – оптимальный размер 500 мм;
  • металлочерепица – от 400 до 500 мм.

Поскольку дома из древесины требуют дополнительной защиты, карнизные свесы нужно увеличивать от 100 до 150 мм. Если предельные значения увеличены, конструкцию необходимо усилить. Это могут быть опорные столбы или подкосы. Первые можно использовать в качестве элементов веранды или крыльца.

Определение уклона крыши

Угол может варьироваться в широких пределах: от 10 до 60 градусов. Возможны корректировки и в сторону уменьшения, и в сторону увеличения. В классическом исполнении оба ската имеют одинаковые углы. Чтобы правильно сделать расчет угла кровли, нужно учесть следующие факторы:

  • Вид кровельного покрытия и вес обрешетки под него, первое – определяет технологию установки и конструкцию основания. Чем меньше стыков и нахлестов, тем ниже может быть крыша. Если таких соединений много, кровля может быть высокой.
  • Вес всего «кровельного пирога» вместе с финишным покрытием оказывает нагрузку на здание только своей проекцией, то есть чем уклон значительней, тем меньше конструкция давит на опору.
  • Климатические особенности местности также определяют уклон. В регионах, где много осадков, скаты должны быть более крутыми, чтобы легче и быстрее освобождаться от осадков, но при наличии серьезной ветровой нагрузки следует уменьшить параметры.

Также для расчета угла кровли можно воспользоваться нормативными документами. Если у вас нет специальных знаний, лучше пользоваться рекомендациями, указанными в градусах.

Высота конька

Расчет кровли двухскатной крыши, в том числе из мягкой черепицы, невозможен без определения высоты конька. Минимальные параметры устанавливают противопожарные нормативы: они требуют, чтобы чердачное помещение было не ниже 160 см. Максимальные значения могут задать профессиональные проектировщики. Необходимую высоту проще всего определить на чертеже:

  • на листе бумаги чертится схема здания в масштабе;
  • от середины верхнего перекрытия чертится ось;
  • в одну из сторон прочерчивается половина крыши до точки свеса;
  • от крайней точки прочерчивается с помощью транспортира угол, рекомендованный производителем кровельного материала;
  • там, где линия пересечется с осью симметрии, нужно делать конек.

Площадь крыши

Все ров, помогут опередить требуемые объемы материала покрытия кровли. Для этого нужно рассчитать площадь крыши: S=C*D, где С – длина уклона, а D – ширина уклона. Но перед тем, как рассчитать площадь кровли двухскатной крыши по формуле, следует определить С. Точные расчеты позволят учесть все технологические нюансы, обусловят простоту монтажа и надежную защиту дома.

Компания RUFLEX проводит распродажу гибкой черепицы,ендовых и подкладочных ковров из прежних коллекций

141400,МО,г. Химки,Транспортный проезд,владение 5.

Построим свой дом

Дом построить — не поле перейти

Расчёт стропильной системы двухскатной крыши.

Грамотный расчёт стропильной системы двухскатной крыши — обязательное условие для обеспечения 100% надежности и долговечности дома в целом.

Любая непосильная нагрузка или неравномерное распределение веса кровли могут стать причиной повреждения или даже разрушения здания.
Каждый проект дома предусматривает индивидуальный план организации всей крыши на основе строительных норм и особенностей конкретного дома.

В первую очередь определяют уклон скатов, поскольку, скажем, в случае минимальных углов, 10–15° или наоборот при уклоне более 45°, действуют некоторые ограничения на выбор кровельного материала. Стропильная система практически проектируется на уже выбранное покрытие.

Хотя с увеличением уклона материальные затраты растут, при этом также улучшаются эксплуатационные характеристики – «крутая» крыша может сама очищаться от снега.
Еще одним ограничителем наклона являются природные явления. Особой точности требует связанный с ними учет параметров крыши, например, снеговые и ветровые действия.

Далее приступают к определению общего веса пирога для кровли, который включает обрешетку, утепление, а также кровельное покрытие.
После определения веса пирога кровли, определяют значение снеговой и ветровой нагрузки. Далее расчитывают стропильную систему на прочность и прогиб.
Заключительным этапом является расчёт пиломатериалов и подготовка инструкции по креплению кровли. Для примера приведем расчёт стропильной системы двухскатной крыши из записи сообщества построим свой дом .

Требуется рассчитать стропильную систему крыши для дома, в Псковской области.
Расстояние между центрами опирания стропил на мауэрлат – L = 6 м.
Стропила из деревянных балок сечением 15×5 см , с шагом Ш= 1,2 м.
Угол наклона кровли a=45°.
допустимый прогиб 1/200
Нагрузки, действующие на крышу.
1. Снеговые нагрузки.
2. Ветровые нагрузки.
3. Вес кровельного материала
4. Вес обрешётки и стропил.
1. Снеговые нагрузки.
Для расчёта снеговой нагрузки воспользуемся формулой:
S=µ×Sg
где,
S — искомая величина снеговой нагрузки, кг/м²
Sg — нормативная снеговая нагрузка, кг/м².
µ — коэффициент, зависящий от угла наклона крыши α, безразмерная величина.
µ = 1; при α ≤ 30°,
µ = 0,0333×(60-α) ; при 30°

Sg=180 кг/м²
Так как 30° 30°, то из-за её парусности ветер давит на один из скатов и стремится её опрокинуть.
Если угол α

C — аэродинамический коэффициент, в зависимости от конфигурации здания и крыши может принимать значения от минус 1,8 (α 30°).
Чем тяжелее крыша, тем она более устойчива против ветровой нагрузки.
По карте 3 приложения 5 в « СНиП 2.01.07-85» находим, что Псковская область относится к первому ветровому району Wo= 23 кг/м²

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector