Выполнение расчета стропил для крыши

Расчет стропил: длины, нагрузки, сечения и количества стропил на крышу

Расчет стропил рекомендуется выполнять максимально точно, исходя из особенностей места строительства, внешней нагрузки на стропильную систему, размеров и конфигурации сооружения, характеристик материала для возведения крыши.

Виды нагрузок на стропила

Строительство скатной крыши требует создания прочного каркаса – несущей конструкции кровли. На этапе проектирования требуется выполнить расчет стропил, с целью определения длины и сечения элементов, которые принимают на себя основные нагрузки (постоянные и переменные).

К постоянным нагрузкам относится вес самого кровельного пирога, который состоит из внешнего покрытия, обрешетки, гидроизоляционного слоя, теплоизолятора, пароизоляции и внутренней обшивки чердачного или мансардного помещения. К этому же типу нагрузок относится вес оборудования или других объектов, которые планируется разместить на крыше или закрепить на стропилах изнутри.

Под переменными нагрузками подразумевается воздействие ветра и осадков, а также вес человека, занимающегося ремонтом или очисткой кровли. В этот же разряд входят и особые нагрузки, в том числе сейсмические – их наличие предъявляет повышенные требования к надежности крыши.

Расчет веса кровельного пирога

Прежде чем подойти к вычислению сечения стропильной ноги односкатной, двускатной или вальмовой крыши, важно определиться с весом кровельного пирога. Для этого требуется расчет, формула которого предельно проста: суммируется вес одного квадратного метра каждого слоя кровельной системы, а полученный результат умножается на 1,1 – поправочный коэффициент, позволяющий повысить надежность конструкции на 10%.

Таким образом, стандартный расчет веса кровли выглядит следующим образом: (вес 1 м 2 обрешетки + вес 1м 2 кровельного покрытия + вес 1 м 2 гидроизоляции + вес 1 м 2 утеплителя) × 1,1 = вес кровельного пирога с учетом поправочного коэффициента. При использовании большинства популярных кровельных материалов (за исключением наиболее тяжелых) данная нагрузка на стропила не превышает 50 кг/м 2 .

Разрабатывая проект односкатной или двускатной крыши достаточно ориентироваться на вес кровельного пирога, равный 55 кг/м 2 . Такой подход позволит возвести каркас кровли с запасом по прочности и в дальнейшем менять вид кровельного покрытия без перерасчета стропильной системы.

Снеговые и ветровые нагрузки

Для многих регионов России актуален вопрос снеговых нагрузок на стропила – от стропильной ноги требуется выдерживать, не деформируясь, тяжесть накопившегося снега. Чем меньше угол наклона кровли (обычно это относится к односкатной конструкции), тем выше снеговые нагрузки. Строительство практически плоской односкатной крыши требует использования стропил большого сечения и минимального шага их монтажа. При этом следует регулярно заниматься очисткой односкатной кровли, угол наклона которой не превышает 25°.

Формула S = Sg × µ позволяет вычислить снеговую нагрузку (S). При этом:

• Sg – справочное значение веса снегового покрова на 1 квадратном метре горизонтальной поверхности (выбирается по таблице в СНиП «Стропильные системы» в зависимости от региона строительства);
• µ — поправочный коэффициент, величина которого определяется углом наклона крыши.

Коэффициент µ равен:

• 1,0 – угол наклона ската до 25°;
• 0,7 – угол наклона ската от 25 до 60°.

Для крыш со скатами, угол наклона которых превышает 60°, снеговые нагрузки при расчетах не учитываются.

Для вычисления ветровой нагрузки (W) применяется формула W = Wo × k, где:

• Wo – справочное значение ветровой нагрузки, характерной для конкретного региона (выбирается по таблице);
• k – поправочный коэффициент, значение которого зависит от высоты сооружения и типа местности.

А – открытая местность (поле, степь, побережье);

Б – городская застройка, лес.

Как рассчитать длину стропил и сечение

Расчет длины стропил выполнить достаточно просто, если принять во внимание, что практически вся крыша представляет собой систему треугольников (неважно, речь об односкатной, двускатной или сложной кровле). Зная длину стен постройки, угол наклона ската либо высоту конька, при помощи теоремы Пифагора вычисляется длина стропильной ноги от края стены до конька. К полученному значению требуется прибавить величину карнизного свеса (если стропила будут выступать за край стены). В некоторых случаях карнизный свес формируется за счет установки кобылок – досок для наращивания стропильной ноги. Длина кобылок суммируется к длине стропила при расчете площади крыши – это позволит определить точное количество материалов для монтажа кровельного пирога.

Чтобы определить, доска или брус какого сечения подходит для возведения конкретной односкатной, щипцовой или вальмовой крыши, можно воспользоваться таблицей стандартов, в которой приведены соответствия между такими параметрами, как толщина пиломатериала, длина стропильной ноги и шаг установки стропил.

Параметры сечения стропил варьируются от 40×150 мм до 100×250 мм. Длина стропильной ноги зависит от угла наклона ската и длины пролета между противоположными стенами. При увеличении угла наклона ската увеличивается длина стропила, что требует использования пиломатериала большего сечения для обеспечения необходимой прочности конструкции. При этом снеговая нагрузка на крышу уменьшается, и можно сделать шаг установки стропил более редким. В то же время, уменьшение шага стропил ведет к возрастанию суммарной нагрузки на стропильную ногу.

Выполняя расчет, необходимо принимать во внимание все факторы, чтобы добиться необходимой прочности каркаса крыши, в том числе учитывать характеристики древесины (плотность, степень влажности, качество) при возведении деревянных конструкций, толщину элементов из металла – при строительстве металлических каркасов крыши.

Несущая конструкция крыши должна иметь высокую степень жесткости – требуется исключить прогиб стропил под нагрузками. Прогиб возникает, если были допущены ошибки при вычислении сечения элементов крыши и шага установки стропил. Если прогиб стропил был выявлен после монтажа кровли, можно использовать дополнительные элементы (подкосы) для придания жесткости конструкции. Если длина стропильной ноги односкатной, щипцовой или вальмовой крыши превышает 4,5 метра, без установки подкосов прогиб может образоваться независимо от сечения деревянных стропильных ног. Это следует учитывать, выполняя расчет длины стропил.

Основные принципы расчета базируются на том, что выбор толщины бруса зависит от суммарной нагрузки на крышу. Увеличение толщины стропила ведет к повышению прочности крыши, позволяет исключить прогиб, но при этом существенно возрастает суммарный вес стропильной системы, то есть, повышаются нагрузки на строительные конструкции и фундамент. Стропила на жилых домах устанавливают с шагом 60 – 100 см, конкретная величина зависит от:

• расчетной нагрузки;
• сечения стропил;
• характеристик кровельного материала;
• угла наклона скатов;
• ширины теплоизоляционного материала.

Расчет количества стропильных ног напрямую связан с шагом их установки. Изначально подбирается подходящий шаг монтажа, затем длину стены следует разделить на данное значение, прибавить к результату единицу и округлить число. Поделив длину стены на полученный результат, можно получить искомый промежуток между стропилами.

При определении количества стропил на одном скате важно помнить, что учитывается расстояние между осями стропильных ног.

Стропильные конструкции из металла

В частном домостроении использование металлических стропильных систем встречается реже, так как каркас из металла требуется монтировать при помощи сварки – это ведет к увеличению сложности и объема работ. Можно заказать изготовление конструкции на производстве, но ее монтаж потребует применения спецтехники. Проектирование каркаса крыши из металла требует точного расчета и соблюдения размеров всех элементов, поскольку отсутствует возможность подогнать деталь непосредственно при монтаже.

К прочности металлических стропильных систем нет претензий: использование металлопрофиля позволяет исключить прогиб стропил даже при перекрытии больших пролетов без установки дополнительных элементов для прочности и жесткости. Стропила из металла могут перекрывать пролеты более 10 метров, не образуя прогиб под расчетными нагрузками.

Выполняя расчет стропильной системы из металла, следует учитывать вес материала, нагрузки на строительные конструкции и фундамент. Параметры прочности металлических стропил и их высокое сопротивление нагрузкам на прогиб позволяет значительно сократить количество данных элементов по сравнению с деревянной конструкцией.

Расчет металлического каркаса крыши следует вести, базируясь на справочных значениях прочности элементов (швеллеров, уголков, балок и т.д.) в зависимости от их формы и толщины. Следует учитывать размеры пролетов и угол наклона скатов.

Опорная конструкция для стропильной системы из металла (мауэрлат) должен представлять собой металлическую балку, надежно закрепленную на верхнем крае стены.

Шатровая крыша.

Форма кровли является очень важным вопросом при постройке дома и шатровая крыша (вальмовая) является одним из вариантов. По конструкции она напоминает шатер и как у любого типа кровли у нее есть как достоинства, так и недостатки. Чтобы произвести монтаж шатровой крыши, профессиональных кровельщиков звать необязательно. Для обустройства данного вида крыши необходимо умение выполнять расчет и иметь о конструкции стропильной системы дома хоть малейшее представление. Крепление кровли производится так, как и на другие типы конструкции, но для уверенности можно попросить помощи при обустройстве крыши у друзей или соседей.

Аэродинамика, противостоящая сильным ветрам является главным достоинством, которым обладает шатровая крыша. Не причиняя вреда и даже не заходя в чердачное помещение, уходят потоки воздуха по скатам. Главным недостатком данного покрытия можно считать сложный каркас и его монтаж, а также маленький размер мансардных помещений. Площадь крыши равняется площади потолка, однако очень мал полезный объем. В классическом варианте пирамиду с квадратным основанием (4 треугольных ската) или прямоугольным (2 трапециевидных, 2 треугольных ската) представляет собой конструкция шатровой крыши. Трапециевидные и треугольные (вальмы) скаты опираются на стены дома либо же выходят за них.

Произвести расчет можно многими методами, так как основная схема у шатровой крыши очень простая. Ее построение выполняется с применением теоремы и таблицы Пифагора, для расчета трапеций и треугольников. Не составляет сложностей расчет площади вальм и скатов, но много времени отнимает расчет расположения рядовых и накосных стропил.

Начинают стройку шатровой крыши с собирания своими руками каркаса, затем производится крепление кровли. Шатровая крыша обладает довольно сложным устройством стропильной системы, поэтому чтобы крыша выглядела достойно, необходимо очень внимательно отнестись ко всем этапам монтажа.

Основные правила в устройстве шатровой крыши.

Изготовление крыши необходимо производить, выполняя такие требования:

1. Одинаковая порода дерева применяется при строительстве стропил и коньковой системы.

2. Размер промежуточных досок должен быть не менее 50х150 мм, так как у них более крутой угол наклона.

3. Крепление коротких элементов выполняется не к коньковой доске, а к расположенным по углам компонентам стропил.

4. Необходимо использовать в конструкции промежуточные (центральные) стропила, закрепленные на коньковой доске.

5. Стропила должны обязательно упираться в коньковую доску и в верхний конец обвязки. Для правильного выполнения монтажа шатровой крыши своими руками, требуется сначала представить себе ее каркас и сделать чертеж.

Каркас крыши обязательно должен включать следующие элементы:
— конек (центральная часть сооружения), который является центральной осью;
— накосные перила являющиеся силовыми компонентами стропильной системы, за пределы здания выступает один их конец, а второй закрепляется на коньке;
— центральные стропила, закрепляющиеся на концах конька, которые затем выводят на все стены;
— промежуточные стропила, отходящие от конька и идущие по скатам.

Шатровая крыша и начало работ по ее монтажу.

До установки потолка рекомендуется выполнить монтаж шатровой крыши.

В начале проведения работ необходимо уложить брус (металлическую или деревянную балку) по периметру дома (поверх стен), чтобы по всей поверхности равномерно распределялся вес. Этот брус называется мауэрлат и крепится специальными шпильками на стену дома. Далее необходимо произвести следующие действия:

— сначала нужно разметить ось (с торца дома по верхней обвязке);

— произвести расчет 1/2 толщины конькового бруса и отметить место, где установится первый элемент стропильной системы;

— после нужно приложить к отмеченной линии замерную рейку (один конец) и разметить место промежуточного стропила;

— необходимо рассчитать расположение других элементов центральных стропил, путем перемещения рейки по боковой стене и разметкой дислокации каждого из стропил;

— далее следует выполнить те же действия на трех других углах.

Шатровая крыша и элементы ее расчета.

Замерная рейка понадобится для выполнения расчета, ее изготавливают из обычной фанеры, составляющей 5 см в ширину. Существует также специальная таблица соотношений между длиной стропил и их расположением. Исходя их приведенных в таблице данных, длина ноги каждого из стропил является произведением коэффициента (углового ил промежуточного) ее проекции.
Рекомендуется производить расчет по данной таблице для повышения достоверности и точности вычислений.

Уклон крыши	Коэффициент для промежуточного стропила	Коэффициент для углового стропила
3:12	1,031	1,016
4:12	1,054	1,027
5:12	1,083	1,043
6:12	1,118	1,061
7:12	1,158	1,082
8:12	1,202	1,106
9:12	1,25	1,131
10:12	1,302	1,161
11:12	1,357	1,192
12:12	1,414	1,225

Пример выполнения расчета.

Проекцию (горизонтальную) промежуточного стропила нужно замерить рейкой и по таблице найти угол наклона, подходящий под произведенные замеры, затем данные умножаются.

Аналогично производится расчет длины свеса стропил. Проекция (горизонтальная) умножается на коэффициент. Эти данные рассчитываются и по теореме Пифагора для прямоугольного треугольника: a2+b2=c2, где а и b – горизонтальные и вертикальные проекции.

Все стропила (угловые) имеют с одной стороны косой срез, необходимый для выполнения крепежа к коньковому брусу, а у самого конька есть подрез с двойным скосом (обеспечивает надежную фиксацию деталей по углам дома). Расчет стропила (углового) выполняется так:

— полная длина стропила отмеряется от угла;
— произведение квадратов длин проекций стропил (центральных) является его проекцией.

Чтобы узнать длину углового стропила, необходимо умножить это число на коэффициент (по таблице).
Далее рассчитывается по теореме Пифагора площадь треугольных скатов (вальм). Скат представляется в виде двух прямоугольных треугольников, для облегчения проведения расчетов. Потом по формуле рассчитывается площадь трапеции боковой поверхности крыши. Кровлю рассчитывают в самом конце. Суммируются данные всех площадей и выводится минимальная площадь кровли.

Шатровая крыша и монтаж ее каркаса своими руками.

Вначале для конькового бруса (для пирамидальной крыши достаточно одной стойки посередине) устанавливаются вертикали и начинается монтаж диагональных стропил (одинаковых по длине). Выполняется установка накосных, а после и рядовых (с шагом 60 см) стропил, их закрепляют с помощью врубки кмауэрлату и коньку. Врубка делается вручную или электроинструментом.Нарожники закрепляются на диагональных направляющих, чтобы связать накосные брусья (относительно конька под углом 90 градусов) и мауэрлат. Но рядовые брусья точек крепления мауэрлата не должны касаться!

Производится установка добавочного шпренгеля (брус между смежными сторонами), монтируется на нем шпренгельная ферма или стойка. Когда площадь дома очень большая, для диагоналей используются двойные балки.
Своими руками шатровая крыша монтируется с помощью таких материалов и инструментов: пила или бензопила; гвозди, молоток, дюбели; дрель, электродрель; топор; рубанок или фуганок; болгарка или электролобзик; специальные стальные скобы.

Выполнение расчета стропил для крыши

Заявка успешно отправлена.

В ближайшее время с Вами свяжется менеджер.

При проектировании стропил кровли частного дома нужно уметь правильно рассчитать угол наклона крыши. Как сориентироваться в различных единицах измерения, по каким формулам вести расчёт и как влияет угол наклона на ветровую и снеговую нагрузку крыши, мы и поговорим в этой статье.

Кровля частного дома, возводимого по индивидуальному проекту, может быть очень простой или удивительно причудливой. Угол уклона каждого ската зависит от архитектурного решения всего дома, наличия чердака или мансарды, используемого кровельного материала, климатической зоны, в которой располагается приусадебный участок. В компромиссе этих параметров нужно найти оптимальное решение, сочетающее прочность крыши с полезным использованием подкрышного пространства и внешним видом дома или комплекса построек.

Единицы измерения угла наклона крыши

Угол наклона — это величина между горизонтальной частью конструкции, плитами или балками перекрытия, и поверхностью кровли или стропилами.

В справочниках, СНиП, технической литературе встречаются различные единицы измерения углов:

Ещё одна единица измерения углов — радиан — в таких расчётах не применяется.

Что такое градусы, все помнят из школьной программы. Соотношение сторон прямоугольного треугольника, который образован основанием — L, высотой — Н (см. на рисунок выше) и настилом крыши выражается, как Н:L. Если α = 45°, треугольник — равносторонний, и соотношение сторон (катетов) равно 1:1. В случае, когда соотношение не даёт чёткого представления о наклоне, говорят о проценте. Это то же отношение, но рассчитанное в долях с переводом в проценты. Например, при H = 2,25 м и L = 5,60 м:

· 2,25 м / 5,60 м · 100 % = 40%

Цифровое выражение одних единиц через другие наглядно изображено на диаграмме ниже:

Формулы для расчёта угла наклона крыши, длины стропил и площади покрытия кровельным материалом

Чтобы легко рассчитать размеры элементов крыши и стропильной системы, нужно вспомнить, как мы решали задачи с треугольниками в школе, пользуясь основными тригонометрическими функциями.

Как это поможет в расчёте крыши? Разбиваем сложные элементы на простые прямоугольные треугольники и находим решение для каждого случая, пользуясь тригонометрическими функциями и теоремой Пифагора.

Проще всего рассчитать односкатную или двускатную крышу. Высота конька и пролёт — величины известные, угол и длина стропил определяются легко.

Чаще встречаются более сложные конфигурации.

Например, нужно рассчитать длину стропил торцевой части вальмовой крыши, которая представляет собой равнобедренный треугольник. Из вершины треугольника опускаем перпендикуляр на основание и получаем прямоугольный треугольник, гипотенуза которого является средней линией торцевой части крыши. Зная ширину пролёта и высоту конька, из разбитой на элементарные треугольники конструкции можно найти угол наклона вальмы — α, угол наклона кровли — β и получить длину стропил треугольного и трапециевидного ската.

Формулы для расчёта (единицы измерения длин должны быть одинаковыми — м, см или мм — во всех расчётах, чтобы избежать путаницы):

Внимание! Расчёт длин стропил по этим формулам не учитывает величину свеса.

Крыша — четырёхскатная, вальмовая. Высота конька (СМ) — 2,25 м, ширина пролёта (W/2) — 7,0 м, глубина наклона торцевой части крыши (MN) — 1,5 м.

Получив значения sin(α) и tg(β), определить значение углов можно по таблице Брадиса. Полная и точная таблица с точностью до минуты представляет собой целую брошюру, а для грубых расчётов, которые в данном случае допустимы, можете воспользоваться небольшой таблицей значений.

Как рассчитать металлочерепицу на крышу

Один важных этапов строительства дома – покрытие крыши кровельным материалом.

Но нужно суметь правильно сделать расчет металлочерепицы на крышу. Ее должно хватить для выполнения строительных работ, но при этом не должно остаться слишком много отходов.

Есть два способа рассчитать необходимое количество кровельного материала. Первый – выполнить расчет металлочерепицы на онлайн калькуляторе. Второй – посчитать количество материала самостоятельно. Такой расчет позволит понять принцип вычислений – почему нельзя просто приобрести кровельный материал, ориентируясь только на размер крыши здания.

Технические размеры металлочерепицы

Площадь листа металлической черепицы бывает двух видов – полезная и полная. Полезная – размер кровельного материала, при котором не учитывается та часть листа, которая теряется при нахлесте (один лист накладывается на другой). Полная площадь – длина и ширина листа от начала и до его конца. Чтобы не приобрести меньшее количество кровельного материала, чем требуется для проведения работ, нужно учитывать именно полезную площадь, а не полный размер металлочерепицы для крыши.

Производители стройматериалов выпускают металлическую черепицу разных размеров. Стандартные размеры металлочерепицы и ее вес:

• длина листов − 40 см – 8 м;
• ширина 1 – 2 м;
• высота волн листа может быть 28 – 75 мм;
• вес – 3,75 – 5,5 м на 1 кв. м.

Благодаря тому, что производители выпускают металлочерепицу разных размеров, получится подобрать кровельный материал, при использовании которого останется минимум отходов. Оптимальный вариант – выбирать по длине листы металлочерепицы такого размера, которые будут полностью закрывать крышу. Если длины покрытия не хватает, то укладываются два кровельных элемента подряд. При этом лист, идущий от конька, должен быть верхним. Он должен заходить на второй лист, который доходит до карниза дома. При необходимости использовать два элемента металлочерепицы нижний часто приходится обрезать.

Для резки материала разрешено использовать кровельные ножницы, дисковую электропилу, ножовку по металлу, циркуляционную ручную пилу. Использовать болгарку для обрезания металлочерепицы не рекомендуется. В результате резки болгаркой происходит сильный нагрев листа, из-за чего повреждается не только металл, но и полимерное и оцинкованное покрытие, которое нанесено на кровельный материал.

Высота профиля – важный параметр. Чем выше волны, тем прочнее создаваемая крыша. Считается, что самая надежная металлочерепица с высотой профиля от 50 мм, но она стоит дороже, чем листы с волнами 28 – 50 мм.

Вес кровельного материала зависит от того, из чего он произведен: алюминий, оцинкованный лист. Кроме того, стройматериал имеет покрытие, защищающее его от появления механических повреждений, ржавчины. Защитное покрытие утяжеляет металлочерепицу. Самой тяжелой по весу будет стальная черепица, самой легкой – алюминиевая.

При покупке металлочерепицы необходимо учитывать нахлест

При укладке кровельного материала приходится делать нахлесты. Монтаж встык не рекомендуется, так как в щель между двумя листами может проникать влага. Нахлесты могут быть по ширине и длине:

• по длине 100 – 120 мм;
• по ширине – 60 – 80 мм.

Расчёт снеговой и ветровой нагрузки

Перед укладкой кровельного материала обязательно нужно сделать расчет нагрузки на крышу. В зависимости от местности, в которой строится дом, нужно рассчитать ветровую и/или снеговую нагрузку. Это необходимо, так как под воздействием ветра, веса снега крыша испытывает напряжение. При этом нагрузка, оказываемая на кровлю, передается и другим конструкционным элементам дома. В результате, если пренебречь расчетом ветровой и снеговой нагрузки, есть риск быстрого разрушения постройки.

Сейчас строители используют Свод правил от 2016 года, по котором расчетом производится с большим количеством коэффициентам. Мы приведем примера расчета снеговой и ветровой нагрузок по СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. Результаты такого расчета корректны, при использовании меньшего количества данных.

Снеговая нагрузка на крышу вычисляется по формуле: S = Sg * µ, где:

• S – вычисляемое давление снега на 1 кв. м кровли;
• Sg – величина снеговой нагрузки для определенного региона;
• µ — коэффициент, который используется для учета изменения нагрузки на разных углах наклона крыши. Размер коэффициента в зависимости от угла кровли: 1 – при условии, что угол равен 0 – 25°, 0,7 – при условии, что угол равен 25 – 60°. Если угол более 60° расчет не делается, так как считается, что при таком уклоне ската снег не задерживается на кровле.

Формула для вычисления ветровой нагрузки: W = Wo * k, где:

Расчёт стропильной системы по эскизу.

Упрощённый метод расчета стропильной системы. Несложный математически расчёт включает минимум формул, на основании которого можно достаточно быстро и правильно принять решение относительно сечения стропил и ширины пролёта.

● Стандартная методика расчёта стропильной конструкции в соответствии со СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» содержит довольно много сложных подсчётов и справочных величин.

● Методика расчёта стропильной системы двускатной крыши с вальмой, полувальмовой или фронтоном без дополнительных конструктивных элементов — козырьков, башен, скворечников и т. д. с углом ската не меньше 45º.

● Традиционная методика расчёта исходит из следующего принципа: под расчётную нагрузку подбирается конструкция кровли и сечение балок. Но в настоящее время это не полностью соответствует современным требованиям и поэтому исходными данными лучше считать следующие показатели:

• Требования к конструкции крыши — в первую очередь наличие мансардного этажа (жилого или технического использования), расположение мансардных окон.

• Существующие размеры дома или границы постройки . 70% частных домов находятся в относительно плотной застройке — это тоже стоит учитывать при проектировании кровли.

• Ограниченная площадь участка и возможные требования соседей в отношении солнечного света могут внести свои коррективы.

• Унификация . Стропильная система относится к многоэлементным конструкциям. Представляется рациональным привести к одному стандарту максимальное количество элементов.

● Выполнить требования к конструктивным особенностям крыши является наиболее сложным требованием. После того, как стало известно, какие функции должна выполнять стропильная систем — прямые или комбинированные — можно приступать к стадии проектирования.

● Создание эскиза. Данный этап является одним из решающих — так в нём мы узнаем примерные размеры элементов. Главный из них — стропильная ферма — станет основой дальнейших расчётов. В основу самого чертежа лягут два исходных параметра:

1. Пролёт между несущими стенами. Важно, чтобы опорные точки стропильной системы, которые передают вертикальные нагрузки, располагались по осям несущих стен или опор. Расстояние от проекции конька до стены называется полупролёт.

2. Высота конька от перекрытия. Этот параметр складывается из функциональных особенностей конструкции — высота потолка мансарды, доступного чердака или «глухого» чердачного пространства.

● Известно, что 75% простых стропильных систем составляют кровли с прямым и «ломаным» скатом. Это существенно влияет на расчёты, поэтому мы сразу разделим эти виды. Так как в основе любой стандартной кровли лежит треугольная конструкция, мы постараемся ограничиться одной формулой — теоремой Пифагора:

● На этом этапе можно довольно точно подсчитать площадь скатов и расход кровельного материала вместе с обрешёткой. Для этого достаточно воспользоваться расчётом стропильной системы двускатной крыши онлайн, который предоставляют многие сайты.

● Прямой равносторонний скат. Переносим на эскиз размеры перекрытия или расположение несущих стен (конструкция не всегда подразумевает наличие деревянного перекрытия) в масштабе. Затем отмечаем точку конька и проводим прямые к стенам с учётом принятого вылета крыши. Эти прямые уже можно замерять и умножать на масштаб — получим длину стропильной ноги.

● В соответствии с выбранной структурой организации внутреннего пространства (объединённое или разделённое) располагаем подстропильную затяжку (ригель) и определяем её длину. Располагаем на чертеже упоры, откосы и вертикальные стойки. Пролёты не должны быть больше 2 м, а стропилы должны обязательно иметь промежуточный подкос. При этом достаточно придерживаться примерных рамок допусков.

● Применяя формулу отношения сторон прямоугольного треугольника, можно рассчитать любой из размеров стропильной фермы. Остальные размеры можно снять с чертежа через масштаб. Главная задача — получить размеры каждого из элементов.

● Ломаный скат. Такой вид кровли всегда принимается в связи с устройством мансарды или надстройкой жилого этажа. Он имеет одну характерную особенность — ряд вертикальных стоек в месте пересечения скатов и подстропильный ригель, который может располагаться как на уровне верха этих стоек, так и под коньком. Ряды стоек и ригелей формируют стены и потолок мансардного помещения.

● Аналогичным образом переносим на чертёж основные элементы — сначала стены и перекрытие, затем ряд стоек и ригелей (на уровне потолка), затем соединяем их линиями, которые довольно точно покажут форму излома скатов. После замеров и вычислений следует сложить длины всех элементов стропильной фермы и прибавить к полученному числу 10%. Это будет общая длина конструктива одной фермы (ОДК1).

● Усиление стропильных конструкций

● Крепление стропил

● Подбор сечения стропил и унификация. Сечение элементов системы, особенно стропильных ног, напрямую зависит от пролёта между опорами в центральной части. Из всех пиломатериалов для стропильной системы подходят брус и доска (не считая заводских клеёных ферм). При этом доска имеет гораздо лучший показатель отношения сечения к прочности на изгиб. В нашем случае речь идёт о надёжности стропил, для которых используют именно доску, т.к. есть запас глубины пазухи для закладки утеплителя. Устраивать пролёты стропильных ферм более 6 метров без промежуточных опор не рекомендуется.

● При сращивании двух досок для создания вертикальной опоры необходимо проложить между ними в местах крепления обрезки досок 25 мм (так называемые «бобышки») с шагом 300–400 мм. Так прочность опоры будет выше по сравнению с прямым сращиванием.

● После определения достаточного сечения доски можно вычислить объём одной стропильной фермы. Для этого умножаем ОДК-1 на площадь сечения доски. Полученный объём одной фермы (ОФ1) будет использован при подсчёте общего объёма.

● Расчёт шага стропильных ферм. Шаг стропил мансардной стропильной системы зависит от толщины и конструкции стропильных ферм. Разделив длину продольной (параллельной коньку) стены на выбранный шаг, мы получим количество стропильных ферм (N). Таким образом мы сможем вычислить длину доски для ферм: ОДК1 × N объём доски для ферм: ОФ1 × N или ОДК1 × Sсечения доски × N.

● Таблица зависимости ширины пролёта и толщины стропил.

Ширина пролёта без промежуточных опор, мм	Сечение доски стропильной ноги, мм
от 2000 до 2500	40×150
от 2500 до 3500	50×150
от 3500 до 4000	60×150-180
от 4000 до 5000	75×180-200
от 5000 до 6000	100×180-250

● Таблица зависимости шага от толщины.

Толщина, мм	Максимально допустимый шаг, мм
40	500
50	600
60	800
75	1000
100	1200

● Расчёт мауэрлата. Если стропильная система устраивается на деревянном перекрытии, то вся горизонтальная обвязка относится к нему. Мы рассмотрим вариант с мауэрлатом по каменной стене. Поскольку вертикальные стойки, подкосы и прогоны включены в расчёт фермы, нам осталось подсчитать горизонтальную обвязку. Здесь есть простое правило — она должна быть толщиной не менее двойной стропильной ноги. Если общая масса кровли (вместе с обрешёткой и кровельным материалом и снегом) ощутимо высока, следует применить три слоя доски. Объём доски для мауэрлата будет равен длине несущих стен, умноженной на сечение доски и на количество слоёв. Мауэрлат, выполненный из нескольких слоёв, лучше свяжется по углам.

● Общий подсчёт. Складываем все полученные объёмы вместе и прибавляем 20% на отходы и подрезку. Количество металлических изделий и крепёжных элементов определяется индивидуально. Достоверно известно лишь то, что чем их больше, тем лучше. Все приведённые величины и пропорции зависимости взяты из нормативно-справочной литературы.

● Несмотря на кажущуюся простоту, этот адаптированный расчёт способен соперничать в точности с онлайн-калькуляторами стропильной системы. Но последнее слово всегда остаётся за тем, кто будет исполнять проект.

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:

Расчет стропильной системы для ломаной крыши

Ломаная кровля — одна из популярных кровель, изготавливаемых в наших краях. Она смотрится эффектно и привлекательно. Ее сооружение требует специальных навыков не только в сооружении, но и в проведении определенных расчетов. Сооружая ломаную крышу, а точнее стропильную систему, необходимо точно провести расчет с размерами конструкции. Выполнение этой задачи лучше доверить специалисту.

В дальнейшем, уделив немного времени изучению сооружения данной конструкции, можно самостоятельно заняться обустройством такой крыши. Так вы сможете сэкономить значительную сумму средств.

Особенности ломаной кровли

Такой вид крыши идеально подходит для сооружений, в которых предусмотрено наличие жилой мансарды. Ведь подкровельное пространство такой конструкции характеризуется высокими потолками. К сожалению, этого нельзя добиться при сооружении односкатной крыши.

Сооружение ломаной кровли несколько сложнее других типов. Но выполнение этой задачи реально.

Особенно эффектно этот тип кровли смотрится на сооружениях квадратной формы. Если вы планируете сооружать прямоугольный дом с минимальной шириной и максимальной длинной, то от мансарды практически никакой пользы не будет.

Расчет крыши

Ломаная крыша, а точнее ее стропильная система, нуждается в правильном расчете с размерами. Ее, как и конструкцию односкатной крыши, рассчитывают в 2 этапа. На первом этапе необходимо определить необходимое количество материала. После определяют показатели несущей способности стропил.

Расчет стропил крыши на первом этапе проводят на основании замеров кровельной системы (ширина, длина). Второй этап более сложен. При его вычислении учитывают вес кровельного пирога, вес обрешетки и контробрешетки, расстояние между коньком и свесом карниза, угол наклона крыши, шаг между стропилами и обрешеткой и другие нагрузки.

Учитывая эти показатели, вы можете рассчитать систему стропил с использованием компьютерных программ или формул. Кстати, для сооружения односкатной крыши их также применяют.

Результаты расчетов будут указывать на то, подходит ли выбранное сечение стропил для сооружения данной кровли. Если нет, то данные, характеризующие стропильные ноги и обрешетку, нужно заменить. Вы также можете заменить и кровельный материал.

Но эту часть сооружения кровли лучше доверить специалистам. Ведь если на данном этапе совершить ошибку, то дальнейшая эксплуатация кровли будет ненадежной и кратковременной.

Зачастую специалисты создают трехмерную модель будущего здания, при помощи специальных программ. Так вы сможете наглядно увидеть будущее сооружение.

Материалы, необходимые для сооружения качественной кровли

Дерево

После проведения расчетов будущей кровли, вы будете знать все необходимые данные, которые позволяют быстро и качественно соорудить надежную конструкцию.

Какие же материалы необходимо приобрести для качественной кровли? Как в сооружении односкатной крыши, нужно приобрести брус для изготовления мауэрлата. Из древесины нужно также выбрать качественный материал для сооружения системы стропил и обрешетки. Часто используют хвойную породу дерева. Материал должен быть высушен (влажность в пределах 20-22 %), лишен сучков, синюшных пятен и повреждений насекомыми.

Товар закуплен, теперь его нужно подготовить к монтажу. Прежде всего, дерево необходимо обработать антисептическими материалами, которые предотвратят гниение, размножение насекомых, грибка. Специалисты рекомендуют время от времени проводить такую обработку в течение всего срока использования конструкции.

Дерево также необходимо обработать антипиренами. Это средство предотвращает возгорание материала.

Наносить эти средства на материал нужно на улице, надев респиратор и защитные перчатки. Используют кисти или распылитель. Наносить нужно средство в два слоя.

Крепежные элементы

Для сооружения ломаной крыши следует также приобрести качественные крепежные элементы – болты, пластинки, саморезы. Выбор этих материалов также имеет свои нюансы. Они должны быть изготовлены из нержавеющего материала. Крепежные элементы, используемые для фиксации финишного покрытия, должны иметь дополнительные прокладки, которые герметизируют отверстие.

Монтаж конструкции

Предварительно изготовленный расчет стропильной системы позволит быстро и надежно соорудить всю конструкцию поэтапно.

Как и при сооружении односкатной крыши, сперва необходимо закрепить на верхнем обвязочном брусе мауэрлат. После устанавливают стропильные ноги в соответствии с изготовленным проектом. Для этого предварительно вырезают шаблоны, которые позволяют беспрепятственно соединить мауэрлат и деревянные стропила. Существует несколько способов этого соединения. В проектной документации выбранный вариант должен быть прописан.

После выставляют вертикальные стойки. Их надежно закрепляют на балках перекрытия. Именно они выступают в роли каркаса стен будущей мансарды.

Прогонами необходимо связать вверху стойки. Они необходимы для затяжки верхних стропильных элементов и потолочных балок мансардной крыши.

Жесткость последним придаст дополнительная фиксация на балках. Висячие стропильные ноги соединяют с затяжками, которые являются балками мансардной крыши.

Крайние стропила, размещенные с торцов дома, должны дополнительно быть укомплектованы каркасами, для размещения дверных проемов, фронтов, окон.

Установка кровельного пирога

Одним из последних этапов является установка изоляционного материала. Сначала укладывают пароизоляционный материал, укладывая ее на стропильные ноги, закрепляя степлером без больших провисаний и с нахлестами.

Сооружают обрешетку, при этом ее шаг должен соответствовать выбранному кровельному материалу. Чаще всего для этого используют древесину.

После укладывают теплоизоляционный слой враспор. Чаще всего использую минеральную вату. Необходимо дополнительно зафиксировать утеплитель обрешеткой со стороны мансарды. К ней фиксируют будущее кровельное покрытие.

После укладывают гидроизоляционный слой по принципу монтажа пароизоляционной мембраны. Финишное покрытие следует укладывать на последнем этапе. Из-за того, что конструкция имеет ломаный профиль, ее монтаж необходимо проводить снизу. В местах стыков скатов, необходимо укладывать материал так, чтобы он создавал над предыдущим слоем козырек. В этом месте необходимо использовать герметик, для предотвращения проникновения влаги внутрь.

После устанавливают ограждения, водосточные желоба и т. д.

Изготовленная самостоятельно ломаная кровля имеет привлекательный вид. Кроме того, этот тип конструкции предполагает наличие дополнительного жилого помещения. Следуя рекомендациям специалистов, можно самостоятельно изготовить качественную кровлю, которая не уступает постройке, сооруженной профессионалами.

Расчет стропильной системы 2-х и 4-х скатной крыши

Крыша дома проектируется с учетом несущей способности основных элементов – стен, фундамента. Стропила тоже должны быть рассчитаны на определенные нагрузки: ветровую, снежную, массу покрытия с кровельным пирогом, вес людей, которые поднимаются на крышу для ремонта или чистки снега. Как правильно выполнить расчет стропильной системы?

Вычисление шага стропильных ног и их сечения

Перед началом проектирования крыши следует выполнить несколько вещей:

• определиться с выбором кровельного материала и утеплителя. Их масса есть в описаниях, прилагаемых производителями;

• определить уклон ската. В ветреных районах предпочтительны пологие скаты (в пределах 30 градусов), в местностях с большим количеством осадков – крутые, до 60 и больше. Это зависит еще и от выбранного кровельного материала. Допустимый угол указан в рекомендациях к марке;

• определить по таблицам среднемесячное значение снежной массы для района;

• на основе полученных цифр рассчитать нормативную нагрузку на стропильную систему;

• на основании расчетной нагрузки определить сечение стропил и шаг между ними;

• приплюсовать запас прочности.

Можно изготовить стропила из досок толщиной не меньше 5 сантиметров или из хорошо просушенного соснового бруса без значимых дефектов. Шаг варьируется от 0,7 до 1,2 метра.

Усредненный расчет стропил прост — достаточно взять соотношение длины стропила, толщины бруса и шага между стропилами следующее:

• длина три метра, шаг 0,9 – 5 на 15 см;

• три метра, 1,1 – 7,5, толщина стропил 15см;

Шаг стропил двускатной крыши

• четыре метра, 0,6 – 5 на 15;

• четыре метра, 1,1 – 7,5 на 17,5;

• длина стропил пять метров, 0,9 – 7,5 на 17,5;

• шесть метров, 1,4 – 10 на 20 и т.д.

Внимание: очевидна зависимость шага от уклона кровли. Чем больше угол, тем длиннее пролет, тем меньше нужно делать шаг. Например, при уклоне 45º шаг делают не более чем 0,8 м. Его уменьшают также с увеличением тяжести покрытия.

Двухскатная щипцовая крыша

Расчет стропильной системы двускатной крыши:

1. Длина мауэрлата равна периметру стен.

2. Длина конька и боковых прогонов (если они есть) L равна длине боковой стены.

3. Длина балки перекрытия b равна длине торцевой стены.

4. Длина рядового стропила c – b/2 разделить на косинус прилежащего угла (угла наклона кровли), т.е. c = b/2cosα.

Двускатная крыша с разными скатами

5. Высота вертикальной опоры находится по теореме Пифагора: a = √c2 – (b/2)2.

6. Число балок перекрытия: L разделить на шаг между стропилами n, отнять единицу.

7. Число стропил одного ската: L/n +1.

Особенности расчета четырехскатной шатровой крыши

Четырехскатная шатровая крыша – это четыре равнобедренных треугольника. Основные элементы:

• вертикальная опора по центру, под коньковым узлом;

• четыре центральных стропила – биссектрисы углов, примыкающих к коньковому узлу;

• четыре накосных стропила, соединяющие коньковый узел с углами дома.

В зависимости от размеров сооружения и расчетной нагрузки используется также некоторое количество нарожников. Балки перекрытия могут располагаться либо параллельно двум противоположным стенам дома с расчетным шагом, либо по диагоналям, соединяющим противоположные углы. Расчет стропильной системы шатровой крыши:

1. Длина мауэрлата, как и в предыдущем случае, равна периметру стен.

2. Расстояние от центральной стойки до угла (b) – половина диагонали.

3. Длина накосного стропила (c) – b, поделенное на косинус прилежащего угла (угла ската): c = b/2cosα.

4. Длина центрального стропила – корень квадратный из c2 – (a/2)2, где a – длина стены дома.

5. Высота центральной опоры h = √c2 – b2.

Когда выполнен весь расчет стропильной системы нужно определить суммарную массу стропил: умножить объем древесины на ее объемный вес. Это число следует добавить к расчетной нагрузке и пересчитать конструкцию в откорректированном виде.

Как рассчитать стропила и сечения балок?

Опубликовано: 9 августа, 2013

Погодные условия в нашей стране не отличаются постоянством. Поэтому стропильная система возводимого дома должна обладать повышенной прочностью и надежностью. Сегодня мы расскажем о том, как рассчитать стропила, определить различные нагрузки и укрепить готовую конструкцию.

Независимо о того, какую форму будет иметь крыша дома, ее стропильная система должна быть прочной и устойчивой. Поэтому главной задачей, стоящей перед проектировщиком и архитектором, является вовсе не проектирование внешнего вида дома. В первую очередь, необходимо максимально точно выполнить расчет системы стропил.

При этом учитываются такие параметры, как:

• Вес материалов, применяемых для обустройства кровли (ондулин, натуральная черепица, мягкая кровля и другие);
• Вес отделочных материалов, используемых для внутреннего оформления помещений;
• Вес конструкции стропильной системы;
• Внешние воздействия на кровлю;
• Расчет стропил и балок.

Рассчитать стропильную систему нужно с учетом следующих позиций:

• Сечение стропил
• Расстояние между стропилами (шаг)
• Пролеты стропильной системы
• Схема крепления стропил (они могут быть висячими и наклонными)
• Оценка несущих возможностей, которыми обладают опоры и фундамент здания
• Расчет дополнительных элементов (раскосы, затяжки)

Если был выбран типовой проект, то необходимость в проведении расчетов отпадает, ведь все расчеты уже были выполнены специалистами. Если же возведение дома осуществляется по индивидуальному проекту, то расчеты нужно сделать заранее.

Требования, предъявляемые к конструкции стропил

Преимущественно, для изготовления элементов конструкции стропил применяется древесина хвойных пород.

Очень важно, чтобы ее влажность не превышала 20%.

Современный материал, предназначенный для обустройства кровли, проходит обработку специальными препаратами, обеспечивающими ему защиту от негативных воздействий извне.

Нагрузки, оказывающие влияние на стропильную систему, бывают двух видов:

Постоянные. Такие нагрузки создаются собственным весом конструкции, а также весом кровельных материалов, обрешетки и слоя теплоизоляции. На них влияют размеры стропил.

Временные. Они делятся на три категории:

• особые,
• длительные,
• кратковременные.

Ветровые нагрузки на крышу

Особые нагрузки – это воздействия, возникающие крайне редко. Ярким тому примером является землетрясение. Кратковременные нагрузки – это вес рабочих, выполняющих кровельные и стропильные работы, а также вес применяемого ими оборудования и инструментов. К кратковременным нагрузкам можно отнести снеговые и ветровые нагрузки, оказываемые на кровлю.

Для расчета стропильной системы с использованием предельных состояний этих групп нагрузок надо учитывать их самое неблагоприятное сочетание.

Прежде чем выполнить расчёт сечений стропил, нужно учитывать, что сечение зависит от следующих параметров:

• Длины стропильных ног;
• Расчетной величины нагрузок, характерных для конкретной местности;
• Шага, с которым были установлены стропила каркасного дома.

На многих строительных сайтах представлен специальный калькулятор, с помощью которого вы легко сможете провести расчет балок и стропил.

Как правильно рассчитать балки?

Для начала нужно выбрать в калькуляторе конструкцию, для которой предназначены балки (в стропильной системе, в перекрытии).

В соответствующую строчку вводим самый большой пролет балок перекрытия. Если же вы собираетесь использовать балки в стропильной системе, то в данной строчке должны ввести расстояние между опорами стропил.

Обязательно нужно указать расстояние, через которое будут устанавливаться балки. Если это десятичное значение, то числа разделяем не запятой, а точкой. К примеру, значение 0.5 м.

Указываем расчетную нагрузку. Она измеряется в килограммах на квадратный метр. Для перекрытий стандартная нагрузка составляет 400к/м2, а для стропильных систем – 220 кг/м2.

Последним параметром, который необходимо ввести, является угол наклона стропил. Он измеряется в градусах.

Приведем пример расчета балок, предназначенных для перекрытия:

• Шаг, с которым буду устанавливаться балки – 0,4 м
• Длина пролета – 7,1 м
• Расчетная нагрузка на перекрытие – 400кг/м2.

Результат: идеальным вариантом в данном случае будут балки серии DJH_360.

Крепеж для стропил

Во время установки стропильной системы применяются деревянные и металлические изделия.

К деревянным изделиям относятся:

• Треугольники
• Нагели
• Бруски
• Пластины
• Накладки для создания шипа

Среди металлических деталей для крепежа можно выделить:

• Шинки, хомуты и скобы
• Шурупы, болты, шпильки и гвозди
• Пластины (гвоздевые и зубчатые)
• Стальные уголки
• Разнообразные закладные детали
• Перфорированные пластины
• Ползунки и салазки (используются для крепления стропил)

Ремонт стропильной системы

Во время эксплуатации частного дома нередко возникают ситуации, когда нужно выполнить ремонт стропильной системы. Если этого не сделать вовремя, то последствия могут быть самыми плачевными, вплоть до начала разрушения конструкции крыши.

Если в ходе осмотра было обнаружено загнивание конца стропильной ноги, то предпринимаются следующие меры.

На чердачное перекрытие укладывается бревно, которое удерживается двумя-тремя балками. Под стропильную ногу, нуждающуюся в ремонте, устанавливают подкосы.

При этом очень важно, чтобы расстояние от крайнего подкоса до сгнившего участка было не менее 20 см.

Аккуратно выпиливается поврежденный участок, который заменяется специальным вкладышем.

Если в стропильной ноге появись трещины, то действовать нужно по следующей схеме.

Заготавливаем две крепких доски. Одна будет использоваться в качестве отжимной стойки, а другая станет опорой для нее. Укладка опорной доски должна производиться таким образом, чтобы она расположилась перпендикулярно по отношению к балкам перекрытия чердака.

Необходимо поставить отжимную стойку на опорную доску, а затем аккуратно подвести ее под прогиб ноги стропилы. Забиваем два клина, расположенных друг напротив друга между опорной доской и концом стойки.

Клинья следует забивать до полного устранения прогиба стропильной ноги.

На те места, где образовались трещины, накладываем доски. Их длина должна минимум на 1 м превышать длину поврежденного участка. Для закрепления накладок используются болты.

Как только накладки были надежно закреплены, можно убирать клинья, стойку и опорную доску

Усиление стропильной системы

При проведении ремонта кровли, в некоторых случаях, приходится проводить еще и усиление системы стропил. К примеру, это может понадобиться, если недавно установленный кровельный материал значительно тяжелее того, который применялся ранее.

Для усиления конструкции основное сечение стропил увеличивают. Делается это путем наращивания их досками. Для определения оптимальной величины наращивания проводятся расчеты. Прокладки закрепляются к стропильной ноге с помощью гвоздей. Однако, подобный способ допустим, если нужно увеличить сечение не более чем на 5 см.

При возведении и ремонте стропильной системы очень важно соблюдать технологию выполнения монтажно-строительных работ. Упущение каких-либо моментов в дальнейшем может привести к заметной потере прочности несущей способности конструкции, что негативным образом скажется на прочности всего здания.