Climairpatrol.ru

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

Сечение стропила при длине 6 м

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.

Сечение стропил и обрешетки: оптимальные размеры для кровли

Вы можете выполнить расчет сечения стропил с помощью онлайн-калькуляторов на нашем сайте – перейдите на страницу соответствующего инструмента и заполните поля.

В качестве исходных величин необходимо ввести данные некоторых параметров стропильной системы:

  • шаг стропил (расстояние между ними) – шагом регулируют нагрузку на систему стропил;
  • размеры стропил (сечение стропил) – толщина × ширина доски/бруса.

Стоит отметить, что доска – более доступный вариант для устройства системы кровли, так как она выдерживает значительные нагрузки, и что немаловажно – стоит в разы бюджетнее.

В таблицах ниже, мы собрали оптимальные размеры сечения стропильных ног и обрешетки, в зависимости от типа кровельного покрытия, угла наклона крыши и расстояния между ними элементами. Все параметры приведены согласно СНИП.

Таблица сечения стропил

Тип кровли

Оптимальный уклон кровли, градусов

Шаг стропил, см

Сечение стропил, см

Асбестоцементные листы обыкновенного профиля

Асбестоцементные листы унифицированного профиля

Следующая таблица содержит данные по обрешетке, контробрешетке и материалу кровли:

Тип кровлиПараметры кровельного материала, ммУклон кровли, градусовШаг обрешетки, смСечение обрешетки, смКонтробрешетка, смНахлест кровли, см
Профнастил:20-30соответственно углу уклонадоска 3×102,5-410-20
НС-20толщина 0,5530-4540, 60
толщина 0,7530-4550, 70
НС-35толщина 0,5530-45100, 100
толщина 0,7530-45120, 130
С-44толщина 0,5530-4590, 150
толщина 0,7530-45110, 140
Цементно-песчаная черепица и керамическая черепицазависит от производителя и типа22-3031,2-33,53×5, 4×5, 4×6, 5×5> 3×58,5-10,8
30-9032,1-34,55×15, 6×187,5-10,8
Мягкая кровля (рулонная, битумная черепица)зависит от производителя> 71. рулонная — на сплошной обрешетке 3-5 мм зазор;
2. мягкая черепица — 30 см шаг досок обрешетки под ОСБ
1.сплошная
2.обрешетка из доски 2.5×10-15 + ОСБ 9 мм
> 3×5для рулонная 15-30
для мягкая > 15
Металлочерепица4500×1160-1190×0,5> 2080-100 (от волны)доска 5×20; брус 4×6> 3×5в зависимости от марки 6-9
Шифер3600х1500х8-10
3000х1500х8-10
2500х1200х6-8-10
25-45лист должен опираться на 2 бруса обрешетки> 3×512-30
Асбестоцементные листы обыкновенного профиля50-54доска 5-6×10
брус > 5×5
должна перекрывать волну
Асбестоцементные листы унифицированного профиля60-75доска 5-6×10
брус > 7,5×7,5
Ондулин2000x950x35-105сплошная (зазор до 5 см)> 3×53; боковой — 2 волны
10-1545доска 5×20; брус 4×5, 5×52; боковой — 1 волна
> 1560доска 5×20; брус 4×5, 5×51,7; боковой — 1 волна

Чтобы самостоятельно определить размерность всей системы стропил необходимо произвести расчеты основного влияния ветра, снеговых масс, а также веса кровельных материалов и конструктивных несущих элементов крыши в совокупности.

Ознакомиться с порядком расчета нагрузок можно в статье «Расчет нагрузки на стропильную систему».

Опять же напоминаем, что расчет приведен для ознакомления в значительно упрощенном формате, так как для точного расчета необходимо учитывать вертикальные и горизонтальные нагрузки на стропильные ноги, рассчитывать дополнительно сопротивление стропил изгибу, сжатию и растяжению, проверить конструкции на способность противостоять скалыванию и смятию.

Если у вас не сложная архитектурная конструкция, вы вполне сможете построить крышу самостоятельно, опираясь на оптимальные размеры бруса или доски, на стандартизированные параметры конструкции крыши.

На рисунке и в таблице ниже указаны стандартные сечения элементов стропильной конструкции:

Сечения деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и шага установки балок, на примере случая с полной нагрузкой 400кг/м 2 :

Расчет сечения стропил

Для того, чтобы определить размер бруса или доски для стропил, необходимо выполнить расчет сечения стропил. В данной статье в табличной форме представлены результаты расчета стропил при различных схемах двускатных крыш, нагрузках, длине стропил и углах наклона стропильных ног. Подбор сечения стропил уже выполнен по расчету и сведен в таблицу, вам осталось только выбрать из нее данные согласно вашим размерам.

Конечно, абсолютно все варианты мы охватить не могли, но найти наиболее близкий случай для вашей крыши и приблизительно сориентироваться с размерами стропил можно. Подбирать нужно по худшему, чем у вас, варианту.

Разберемся, как работать с таблицами:

Шаг 1. Выбираем подходящую конструкцию кровли по схеме.

Шаг 2. Находим в столбце 1 таблицы нагрузку, наиболее близкую вашему району. Как определить нагрузку на стропила для вашего района смотрите в статье «Как определить нагрузку на крышу в вашем районе»

Шаг 3. Находим во втором столбце подходящее для вашего случая значение L>1 (см. рисунок) – это длина горизонтальной проекции стропильной ноги от опоры до конька. Если крыша симметричная, то значению L1 соответствует половина расстояния между наружными стенами дома.

Шаг 4. Находим в третьем столбце угол наклона стропил α. . Чем круче угол, тем большим будет сечение стропил.

Шаг 5. Выбираем в столбце 4 шаг стропильных ног S (расстояние между соседними стропилами), и по нему находим в столбце 5 необходимое сечение стропильной ноги.

Данные таблицы являются справочными. Окончательное сечение стропил следует подбирать по расчету. Прочность соблюдается лишь при условии соблюдения всех геометрических параметров, указанных в таблицах.

Схема 1. Расчет стропильной ноги для крыши с затяжкой.

Таблица 1 к схеме 1 (L1 = 3м).

Длина проекции стропила

Шаг стропильных ног,

Сечение стропила,

Максимальное расстояние между опорами стропила,

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
Читать еще:  Как утеплить дом из бревна

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.

Сечение стропил: как правильно выбрать

Крыши с наклонными стропилами устраивают в домах со средними опорными стенами. Такие крыши экономичны и относительно просты в изготовлении и эксплуатации. Материалом для них служит круглый лес диаметром 150-200 мм или доски толщиной 40-60 мм.

Конструкция стропил определяется с учетом:

  • уклона крыши
  • длины перекрываемого пролета
  • сечения стропил и обрешетки
  • массы кровельного материала и снежного покрова, ветровой нагрузки
  • расстояния между стропилами
Таблица 1. Спецификация материалов для стропил
п/пДиаметр бревна, смВысота досок для брусьев при их толщине, смПри удельной нагрузке на 1 пог.м длины стропил, кг
4567891075100125150175
Сечение стропил, смДлина стропил, см
1234567891011121314
112181716151413124,543,532,5
2142019181716151454,543,53
3162120191817165,554,543,5
418222120191865,554,54
520232221206,565,554,5
6222423226,565,55

Для этого, допустим, мы знаем, какую надо перекрыть крышу, а снеговую нагрузку берем по I-V температурной зоне от -3о до -18о. По VI-VIII температурной зоне от -25о до -31о снеговая нагрузка выше. Сечения стропил в зависимости от их длины и нагрузки можно подобрать по таблице.

Пример расчета сечения стропил

Удельная нагрузка на 1 м длины стропил Рус определяется умножением удельного веса крыши (вместе со снеговой нагрузкой) на коэффициент, зависящий от расстояния между стропилами Крс. Например, известно:

  • вес снегового покрова на горизонтальную плоскость Рсн.н — 100 кг/м2
  • уклон крыши — 30 градусов
  • кровля будет выполняться — из волнистых асбоцементных листов
  • длина перекрываемого пролета или длина стропильной ноги (до подкоса) — 3,5 м
  • расстояние между стропилами (для кровли из асбоцементных листов) — 1,2 м

Выполним расчет нагрузки снега при наших показателях: Рсн. = Рсн.н х К = 100 х 0,8 = 80 кг/м2

  • К = 0,8 — коэффициент, зависящий от уклона кровли (см. puc 12-1a) принимается по таблице 2 — графа 5 и строка 5
  • Вес конструкции кровли Рк = 40 кг/м2 — принимается по таблице 2 — графа 7 и строка 5

Общая удельная нагрузка на 1 м2 крыши:

  • Рук. = Рсн. + Рк = 80 + 40 = 120 кг/м2
  • Удельная нагрузка на 1 м длины стропил равна общей удельной нагрузке на крышу, умноженной на коэффициент, зависящий от расстояния между стропилами (1,2 м):
  • Рус. = Рук. х 1,2 = 120 х 1,2 = 144 кг/м2

Т. е. принимаем нагрузку приблизительно 150 кг на 1 м длины стропил. Зная удельную нагрузку на стропила (150 кг/м) и свободную длину стропил в горизонтальной проекции (3,5 м — длина перекрываемого пролета), подбираем сечение стропил по таблице 1.

В нашем примере это графа 13 и строка 2 по таблице 1 — сечение стропил (при шаге стропил через 1,2 м и длине перекрываемого пролета 3,5 м) — из круглого леса принимается диаметр — 14 см;
если стропила будут выполняться из пилолеса, то принимается брус размером 8 х 16 см или по этой же строке на Ваш выбор.

Таблица 2. Вес 1 м2 крыши в кг (по горизонтальной проекции)
п/пКровляУклон крышиВес 1 м2 крыши в кг (по горизонтальной проекции) РкОбщая удельная нагрузка на 1м2 кровли
градус%%Коэффициент уклона крыши КОтношение высоты к длине
12345678
1Рулонная (толь, рубероид) однослойная2-143-250,03-0,251/33-1/440По расчету
2То же, двухслойная8-1415-250,15-0,251/7-1/435То же
3Кровельная часть с одинарным фальцем, черная14-6025-1800,25-1,81/4-1/0,620То же
4То же, оцинкованная14-6025-1800,25-1,81/4-1/0,620То же
5Асбоцементные волнистые листы усиленного профиля14-4525-1000,25-1,01/4-1/140То же
6То же, обычного профиля18-6032-1800,32-1,81/3-1/0,625То же
7Тесовая30-6060-1800,6-1,81/0,7-1/0,630То же
8Драночная четырехслойная30-6060-1800,6-1,81/0,7-1/0,630То же
9Черепичная ленточная30-6060-1800,6-1,81/1,7-1/0,660То же

Если Вы будете делать уклон кровли ниже 45о, то не исключено, что крышу придется чистить от снега. Тогда к весу 1м2 кровли надо прибавить ещё и вес человека для расчета сечения стропил, но не более 175 кг/м2 общего веса на 1м2 кровли (смотрите таблицу 1).

Правила выполнения расчета стропил односкатной крыши

Перед началом строительства односкатной крыши составляют проект в основе которого лежит расчёт стропильной системы.

Деревянный каркас для кровли представляет собой рамные конструкции в виде прямоугольных треугольников, катеты которых — стойки и балки перекрытия, а в роли гипотенузы выступают стропила.

Правильный расчёт стропил обеспечивает надёжность и долговечность односкатной крыши.

Основные значения

Чтобы приступить к расчёту элементов стропильной системы, нужно собрать исходные данные. Для этого потребуется определить следующие значения:

  • материал несущих стен;
  • равенство или разница высот фасадной и задней стены;
  • размер периметра здания и определение длины пролёта перекрытия;
  • угол наклона кровли и его направление;
  • материал элементов стропильной системы.

Материал несущих стен

Для возведения зданий и сооружений под односкатную крышу применяют кладочный материал, такой, как:

  • кирпич,
  • шлакоблок,
  • природный и искусственный камень,
  • гипсоблоки.

Для деревянных домов и строений используют профилированный брус и брёвна. Чаще всего кладку несущих стен делают из красного или силикатного кирпича для домов, флигелей, дач и подсобных сооружений.

Читать еще:  Осиновая вагонка для бани

Равенство или разница высот фасадной и задней стены

Эти внешние ограждения здания могут быть равны или отличаться — например, фасад с более высокой стеной. Такое строение объясняется тем, что фронтон односкатной крыши может быть и отдельной конструкцией, и продолжением кладки фасада.

Например, фронтон, состоящий из стоек, обшитых досками, значительно удешевит строительство объекта, чем его замена продолжением стены.

Величина периметра здания и определение длины пролёта перекрытия

Величина периметра несущих стен влияет на расчёт длины всех стропильных элементов. Длина пролёта – это обычно расстояние между фасадной и задней стенками строящегося объекта.

Угол наклона кровли и его направление

Наклон кровли должен обеспечивать схождение снега с крыши под собственным весом при его таянии. Здание ориентируют так, чтобы скат кровли был расположен напротив основных ветровых потоков данной местности. Угол между стропилом и балкой перекрытия определяют по таблице СНиПа 2.01.07-85 с привязкой по карте места стройки.

Величину наклона кровли корректируют в большую сторону, если к этому обязывает удельный вес кровельного материала.

Минимальный угол при покрытии стропильного каркаса популярными материалами должен быть равен:

  • профнастил – от 100 до 200;
  • ондулин, черепица, асбестовый шифер – 200;
  • металлочерепица и фальцевая кровля – 250.

Деревянные элементы стропильной системы

В зависимости от требований расчёта выбирают вид профиля стропил. Это 4 вида деревянных изделий:

    Цельный брус. Это продукт распиловки ствола дерева. Из него изготавливают стропила и подстропильные балки, стойки, ригели и раскосы.

Цельный брус способен выдерживать значительные снеговые и ветровые нагрузки.

  • Доски. Универсальный материал, из которого в принципе можно изготовить все элементы стропильной системы. Это стропила, стойки, балки перекрытия, а также обрешётка под кровлю и подшивка перекрытия снизу. Как стропила, доски применяют при небольших пролётах до 3-х метров включительно.
  • Клееный брус. Применяют в виде стропил для односкатных крыш с пролетом от 6 метров и более. Отличается высокой несущей способностью и дорогой ценой. Недостатком материала является боязнь высокого уровня влажности.
  • Брёвна. Ими перекрывают крышу срубов или домов из профилированного бруса. В качестве стропил используют очищенные от коры стволы деревьев ø 200 мм. Перед монтажом брёвна обрабатывают антисептиками и антипиренами.
  • Как рассчитать?

    Расскажем, как рассчитать длину, количество и размер сечения стропил:

    Длину и количество стропил

    Собрав необходимые исходные данные, переходят к непосредственному расчёту длины стропил. Его делают следующим образом:

    1. Зная величину пролёта перекрытия, а значит и длину балки перекрытия lпер = 6 м, определяют высоту крыши, то есть стойки, используя угол наклона. Например, угол наклона 300, тогда: hст = lпер х tg300 = 6 х 0,577 = 3,46. Округляем до 3,5 м.
    2. Теперь узнают длину стропил: lстр = lпер х sin300 = 6 х 1/2 = 12 м. Здесь нужно добавлять длину свесов с обеих сторон, где-то по 300 мм. Тогда длина стропил будет равна 12,6 м.
    3. Из общепринятой практики стропильные фермы устанавливают с шагом 1 метр. Например, для стены шириной 6 м ставят 7 стропил. Можно их установить с большим шагом 1,5 и 2 м, но тогда придётся усиливать обрешётку.

    Сечение

    Размер сечения стропильных балок зависит от двух величин – это нагрузка на кровлю и вес кровельного материала на 1 м2 кровли.

    Первая величина определяется по таблицам СНиПа 2.01.07-85, а удельный вес указан в технических характеристиках материалов для покрытия крыш.

    Кроме этого, нужно оперировать длиной стропильной ноги – Lс, его проекции — Lсд, расстоянием между стенами дома, углом ската кровли, высотой конька крыши. С этими данными обращаются к справочным таблицам соотношений параметров односкатной крыши (их можно найти в Интернете).

    Например, по проекту односкатная крыша имеет следующие параметры:

    • Lсд = 3 м;
    • Lс = 3,3 м;
    • угол ската – 250;
    • нагрузка – 160 кг/м2;
    • шаг – 1,8 м;
    • высота конька – 1,4 м.

    В настоящее время вместо таблиц пользуются онлайн-калькуляторами, которых в Интернете довольно много. Онлайн-калькулятор выполняет расчёт сечения стропил односкатной крыши, используя заложенные в его окна исходные данные.

    К ним относятся:

    • угол наклона кровли;
    • ширина стены;
    • высота низкой и высокой стены;
    • длина стропил и свесов;
    • наличие запилов снизу и сверху;
    • сечение балки мауэрлата;
    • расстояние (шаг) между стропилами;
    • порода древесины;
    • профиль наклонной балки – брус или доска.

    После того, как все данные будут занесены в окошки сервера, кликнув мышкой пользователь получит точные размеры сечения стропил односкатной крыши.

    Как рассчитать стропила для односкатной крыши при помощи онлайн-калькулятора, подскажет видео:

    Последствия неверных расчётов стропильной системы

    Обычно неправильный расчёт опорного каркаса односкатной кровли делается неопытными строителями «на глазок» или «сосед подсказал». Последствие таких действий могут привести к печальным результатам самодеятельного строительства таким, как:

    • Неправильно определённая снеговая и ветровая нагрузка может негативно сказаться на состоянии стропильных ног, вызывая в них трещины вплоть до полного разрушения.
    • Ориентация строения выполнена так, что основные ветровые потоки приходятся поперёк скату крыши. В результате бокового поддува кровельное покрытие может просто подняться в воздух.
    • Слабый крепёж узлов соединений стропильной системы может разорвать связи между элементами каркаса крыши, что приведёт к полному её разрушению.
    • Отсутствие свесов или маленькие их размеры приведут к частому намоканию поверхностей кладки несущих стен, что может привести к вымыванию шовного раствора и в результате к выпадению кирпичей из стены.
    • Неудачно сделанный наклон кровли спровоцирует большое накопление снега и его медленный сход. В результате нагрузка на крышу увеличится, что пагубно отразится на состоянии стропил.
    • Отсутствие пароизоляции на верхней поверхности перекрытия вызовет повышение влажности в чердачном помещении, что вызовет гниение древесины несущих элементов кровли.

    Заключение

    Расчёт стропильной системы – дело ответственное. Если хозяин стройки не очень сведущ в расчётах, то лучше обратиться к специалистам, которые сделают проектную документацию и смогут дать гарантию на правильность расчётов.

    В случае незначительности строящегося объекта (сарай), можно присмотреться к соседним постройкам с односкатной крышей и заняться плагиатом.

    Расчет стропильной системы – делаем крышу надежной

    Прочность крыши напрямую зависит от того, насколько точно сделан расчет стропильной системы, в которой имеет значение и угол наклона скатов, и длина, равно как и сечение балок.

    Выбираем стропильную конструкцию

    Прочность крыши определяется не только материалом, из которого сделаны стропильные ноги, но и схемой их сборки. К примеру, кто-то может решить, что металлические фермы будут самым надежным решением для настила кровли, однако следует помнить, что это создаст добавочную нагрузку на стены и фундамент, которые придется усиливать. Поэтому зачастую для стропил используют пиломатериалы, среди которых можно выделить брус, доски, а также планки разного сечения для обрешетки. Реже применяется кругляк.

    Древесина достаточно прочна, но очень важно соразмерять площадь кровли с длиной и сечением опорных элементов. Именно поэтому мауэрлат (опорные горизонтальные балки по верхнему краю стен вдоль всего периметра дома) выбирается с большим запасом прочности. Кроме того, все части стропильной системы рассчитываются так, чтобы они выдерживали их собственный суммарный вес вместе с кровлей и дополнительной временной нагрузкой (длительной или непродолжительной). Все это должно быть учтено непосредственно в проекте дома.

    Независимо от конструкции в ней используются только определенные элементы, а именно: стропильные ноги, стойки, устанавливаемые под углом подкосы, коньковая балка. Также необходимы ригели и подбалочники, которые обеспечивают жесткость каркаса крыши. Но поскольку основополагающим фактором является площадь кровли и ее наклон, расчеты ведутся только относительно стропил: их длины, сечения и угла к горизонту, а также расстояния между ними. Известно, что лучше всего оказывает сопротивление нагрузкам треугольник, поэтому именно эта фигура образуется с помощью ригелей, устанавливаемых в качестве поперечин между стропилами двускатной кровли.

    Определение угла наклона скатов

    На данном этапе можно обойтись без формул, поскольку покатость крыши зависит от того, какой кровельный материал будет на нее настелен. То есть существуют определенные диапазоны углов наклона крыши, допустимые для жесткого или мягкого покрытия, тяжелого или легкого. Также играет роль климатический фактор – чем больше осадков выпадает за год в вашей местности, тем круче должен быть угол скатов, в идеале – в пределах от 45 до 60 градусов. И, напротив, там, где сильные ветры, нужно сделать уклон как можно меньше.

    Читать еще:  Высота крыши по отношению к ширине дома

    Если вы планируете укладывать на обрешетку профнастил, то с учетом сравнительно небольшого веса материала, максимальный угол стропил можно сделать до 35 градусов. Что касается минимального наклона, нежелательно делать его меньше 12°. Для металлочерепицы максимальный угол крутизны скатов соответствует 27°. Минимальная крутизна поверхности для шифера не должна быть больше 22°. Мягкую кровлю можно уложить с наклоном от 6° до 15°. Лучше всего зависимость углов скатов от материала и соответствие градусов процентам определять по таблицам.

    Таблица выбора материала по углу уклона кровли

    Сечение стропил для крыши

    Добрый день! Надстраиваем второй этаж дома. Стены газоблок, внутренних перегородок нет, размер в чистоте 6,2 * 15,6 метра, крыша вальмовая (высота от перекрытия второго этажа до конька 1,8 м) металлочерепица.

    Вопрос, какого сечения брать доску на стропила (50*150, 80*150, 50*200)? Шаг между стропилами, думаем пока какой -, 0,6 м или 1 м. И еще — горизонтальный брус длиной 6,5 м, который будет опираться на мауэрлат (затяжка для стропил, он же основание для потолка) — достаточно будет сечения 50*200, или лучше сращивать доски до размера 100*200, или 150*200. Чтобы не было сильного прогиба, т.к. длина большая.

    Олег, Кострома.

    Привет, Олег из Костромы!

    На мой взгляд, вам оптимальнее использовать для стропил обрезную доску сечением 50*200 миллиметров. Как-никак, но размеры вашего будущего дома приличные — 6,2*15,6 метра, меньше сечение никак брать не следует. Да и еще использовать вертикальные стойки между стропильными ногами (парами) и основанием стропил, поскольку стропильные ноги будут размером около 4 метров (с учетом выпуска скатов).

    По поводу горизонтального бруса для опирания стропильных оснований (так понимаю, что конструкция будет представлять из себя стропильные треугольники).

    Для пролета 6,5 метра строительная литература рекомендует использовать при шаге стропил 0,6 метра брус 23*15 сантиметров (где высота сечения — 23 см). А при шаге стропил 1 метр брус рекомендуется 25*20 см (где высота сечения 25 см).

    То есть указанные вами сечения 50*200 мм не могут быть применены, потолок прогнется.

    Поскольку брус сечением и 23*15 и, тем более, 25*20, обычно не бывает в свободной продаже, не говоря о длине 6,5 метра, то скорее всего вам придется заказывать или брус требуемого размера, или получать нужное сечение путем скрепления обрезных досок.

    Например, для получения сечения 23*15 см вам понадобятся три доски 6,5 метра длиной и сечением 23*5 см. А для получения сечения 25*20 см — уже 4 обрезных доски толщиной 5 см и шириной 25 см.

    При этом считается, что именно набор скрепленных между собой досок более прочен, чем цельный брус требуемого размера.

    Если же у вас все таки будут внутри второго этажа межкомнатные перегородки, то сечение потолочных балок (соответственно основания стропильных треугольников) может быть уменьшено без риска их прогибов.

    Как рассчитать стропила на крышу

    Требования к конструкционным элементам стропильных систем

    • кратковременные – вес рабочих, производящих кровельные строительно-ремонтные работы, а также вес используемого ими оборудования и инструментов. Помимо этого, в разряд кратковременных нагрузок включают давление снежных масс на кровлю и ветровые нагрузки;
    • особые – это редко возникающие нагрузки, вызванные форс-мажорными обстоятельствами, например, землетрясениями.

    Как рассчитать снеговую нагрузку

    Как рассчитать ветровую нагрузку

    • открытые прибрежные районы, пустыни, тундры, степи и лесостепи;
    • городские районы, лесные массивы и иные районы, территория которых равномерно покрыта препятствиями высотой не менее десяти метров.

    Особенности расчета сечений стропил и иных элементов стропильной системы

    • длины стропильных ног (подробнее: «Как рассчитать длину стропил, особенности стропильных систем»);
    • шага установки стропил;
    • расчета нагрузки на кровлю в конкретной местности.

    • сечение брусьев мауэрлата – 150х150, 150х100 либо 100х100 миллиметров;
    • сечение брусьев диагональных ендов и ног – 200х100 миллиметров;
    • сечение брусьев прогонов – 200х100, 150х100 либо 100х100 миллиметров;
    • сечение брусьев затяжки – 150х50 миллиметров;
    • сечение брусьев ригелей, используемых в качестве опор для стоек – 200х100 либо 150х100 миллиметров;
    • сечение брусьев стоек – 150х150 либо 100х100 миллиметров;
    • сечение досок короба и карниза, брусьев подкосов и костылей – 150х50 миллиметров;
    • сечение подшивочных и лобовых досок – (22-25)х(100-150) миллиметров.

    Пример расчета стропильной системы

    • расчетная нагрузка на кровлю – 317 килограмм на квадратный метр;
    • нормативная нагрузка на кровлю – 242 килограмм на квадратный метр;
    • угол уклона скатов крыши – 30 градусов;
    • длина горизонтальных пролетов — 4,5 метра, при этом L1 = 3 метра, L2 = 1,5 метра;
    • расстояние между стропилами – 0,8 метра.

    • расчет нагрузки на один погонный метр стропила:
      qр=Qр х b=317 х 0,8 = 254 кг/м;
      qн=Qн х b=242 х 0,8 = 194 кг/м;
    • при уклоне скатов кровли, не превышающем 30 градусов, стропила считаются изгибаемыми элементами, поэтому производится расчет максимального изгибающего момента: М = -qрх(L13 + L23) / 8х(L1+L2) = -254 х (33+1,53) / 8 х (3+1,5) =-215 кг х м = -21500 кг х см. Знак «минуса» в данном случае указывает на то, что изгиб направлен в противоположное прикладываемой нагрузке направление;
    • производится расчет необходимого момента сопротивления изгибу для стропильной ноги: W = M/Rизг = 21500/104 = 207 см3;
    • предполагая, что толщина стропила равна стандартному значению – 50 миллиметров, и, учитывая необходимый момент сопротивления, рассчитается требуемая ширина стропил: тh = √(6хW/b) = √(6х207/5) = √249 =16 см;
    • сверяясь с размерами пиломатериалов согласно ГОСТ, которые предлагает таблица сечения стропил, выбираем ближайший к полученным в результате расчетов параметрам размер – 175х50 миллиметров. Данное сечение проверяется на прогиб в пролете шириной три метра. С этой целью для начала выполняется расчет стропила на момент инерции: J = bh3/12 = 5×17,53/12 = 2233 см3
      После этого производится расчет прогиба: fнор = L/200 = 300/200 = 1,5 см. В конце должен быть рассчитан прогиб в трехметровом пролете под влиянием нормативных нагрузок: f = 5 х qн х L4 / 384 х E х J = 5 х 1,94 х 3004 / 384 х 100000 х 2233 = 1 см. Так как полученное значение прогиба меньше нормативного, равного 1,5 сантиметра, то доски, имеющие сечение 175х50 миллиметров, пригодны для конструирования данной стропильной системы;
    • рассчитывается вертикально направленное усилие, действующее в месте стыка стропильной ноги с подкосом: N = qр х L/2 + M х L/(L1хL2) = 254х4,5/2 – 215х4,5/(3х1,5) = 357 кг

    • ось стропила S = N х (cos b)/(sin g) = 357 х cos 49° / sin 79° = 239 кг;
    • ось подкоса P = N х (cos m) / (sin g) = 357 х cos 30° / sin 79° = 315 кг,
      где b=49°, g=79°, m=30°. Данные углы, как правило, задаются заранее либо рассчитываются с применением схемы будущей кровли.

    Поскольку допустимые нагрузки совсем небольшие, то сечение стропил двускатной крыши, а также сечение подкосов должны рассчитываться максимально точно и детально. В том случае, если в качестве подкосов используются доски толщиной 5 сантиметров и шириной 10 сантиметров (общая площадь – 50 квадратных сантиметров), то максимальная нагрузка на сжатие составляет: Н = F х Rсж = 50 см² х 130 кг/см² = 6500 кг. Расчетное значение многократно превышает нормативное, равное 315 килограммам, однако уменьшать сечение подкоса не следует. Читайте также: «Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши, учитывая нагрузки – правила расчета».

    Более того, чтобы не допустить выворачиванияподкосов, рекомендуется пришивать к ним с двух сторон бруски сечением 5х5 сантиметров, за счет чего существенно повышается жесткость подкосов;

    • после этого рассчитываются распоры: Н = S х cos m = 239 х 0,866 = 207 кг. Ширину ригеля-схватки принимаем равной 2,5 см. Учитывая расчетное сопротивление древесины растяжению, равное 70 кг/см2,производим расчет необходимого значениятолщины (h): h = Н/b х Rрас = 207 / 2,5х70 =2 см

    Таким образом, сечение ригеля получилось достаточно небольшим – 2х2,5 сантиметра. Предположим, что для его изготовления будут использоваться доски размером 1х2,5 сантиметра, и крепиться посредством винтов диаметром 1,4 сантиметра. Значение рабочей длины этих винтов принимается в зависимости от толщины досок.

    Для расчета несущей способности одного винта используют следующую формулу:

    Получается, что для крепления одного ригеля необходима установка одного винта (207 кг/280 кг). Однако в месте крепления из-за концентрации нагрузки в одном месте может происходить смятие древесного волокна.

    Предотвратить это можно за счет грамотного расчета количества винтов по следующей формуле:

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector