0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности расчета стропильной системы

Упрощенный метод расчета стропильной системы

Упрощенный метод поможет оперативно и безошибочно выбрать сечение стропил и размер пролета. В предлагаемом материале использовано минимальное количество формул, тем не менее итоговые данные довольно точны и содержат лишь незначительные погрешности.

В настоящее время известен способ расчета системы, предлагаемый СНиП 2.01.07–85 «Нагрузки и воздействия». В него включены достаточно трудоемкие и длительные вычисления, требуется большое количество справочных данных. Широко известный сегодня инструмент, предлагаемый многими интернет-ресурсами — расчет стропильной системы онлайн, дает возможность выяснить требуемый объем материалов.

Примечание. Мы предлагаем рассчитать стропильную систему прямой равносторонней и ломаной двускатной кровли с углом ската 45 град и больше без каких-либо дополнений и выносных элементов.

С чего начать расчет конструкции?

Общеизвестный метод основан на подборе конструктивных особенностей крыши и размера балок, исходя из заданной нагрузки. Такой способ не совсем практичен и удобен в свете современных реалий. Мы предлагаем произвести расчет, основываясь на других данных, а именно:

  1. Рекомендации к конструктивным особенностям кровли. Прежде всего это такие аспекты, как характер помещения для мансарды (жилой или нежилой), схема размещения окон мансарды, присутствие чердака и его функциональное назначение.
  2. Заданные габариты всего здания, либо граничные требования к ним. Большинство частных зданий возводится в уже заселенной, довольно плотно застроенной местности, что необходимо учесть при составлении проекта. Размер земельных угодий и пожелания будущих соседей по поводу освещенности их домов также влияют на расчеты.
  3. Стандартизация. Система стропил состоит из множества деталей. Нужно стараться унифицировать их, сводя как можно большее число изделий к единообразию, с учетом размеров доступных сырьевых материалов.

Таблица зависимости шага от толщины

Толщина, ммМаксимально допустимый шаг, мм
40500
50600
60800
751000
1001200

Создание эскиза стропильной системы кровли

Создать эскиз весьма непросто и требует затрат времени и сил. Тем не менее этот процесс представляется важной основополагающей стадией работы. Когда становятся ясны функциональные особенности стропильной системы, дальнейшее выполнение проекта значительно облегчается. На стадии изготовления эскиза определяются приближенные данные о габаритах различных деталей конструкции. Основная из них — стропильная ферма. На ее параметрах и строится процесс проектирования. Кроме того, важное значение имеют такие данные, как:

  • Расстояние между несущими стенами. Очень хорошо, если опорные точки стропил, удерживающие и передающие вес, будут расположены на осях несущих конструкций. Расстояние от центра кровли до стены на горизонтальной проекции называют полупролетом.
  • Расстояние от высшей точки крыши до перекрытия на вертикальной проекции. Данный размер зависит от желаемой высоты внутренних помещений (мансарды, чердака).

Сегодня чаще всего используются крыши с прямым или ломаным скатом. Тип ската значительно видоизменяет расчеты, потому мы предлагаем отдельные методики для каждого типа. Поскольку, так или иначе, крыша имеет форму треугольника, расчеты базируются на теореме Пифагора. Теперь уже мы можем с достаточной точностью вычислить поверхность скатов и узнать необходимое количество сырья для крыши и обрешетки. Проще всего это сделать с помощью одного из интернет-ресурсов, предлагающих произвести данные вычисления.

Таблица зависимости ширины пролета и толщины стропил

Ширина пролета без промежуточных опор, ммСечение доски стропильной ноги, мм
От 2000 до 250040 х 50
От 2500 до 350050 х 150
От 3500 до 400060 х 150 — 180
От 4000 до 500075 х 150 — 180
От 5000 до 6000100 х 180 — 250

Расчеты стропильной системы при прямом равностороннем скате

Вносим в эскиз параметры перекрытия (в любой конструкции подобного типа имеется деревянное перекрытие) или размещение несущих стен с учетом масштаба. После этого соединяем конек со стенами, учитывая желаемый вылет кровли. Умножив длину полученных отрезков на масштаб, можно получить размер стропильной ноги.

Размещаем ригель в зависимости от планировки внутреннего помещения и узнаем его длину. Вычерчиваем упоры, откосы и вертикальные стойки. Длина пролетов не может превышать 200 см, а в стропилах необходимо предусмотреть внутренний подкос. Размеры должны соответствовать принятым нормам и правилам, рекомендуемых в соответствующей литературе, но вполне допустимы небольшие погрешности. Ориентируясь на соотношение катетов и гипотенузы рассчитываем габариты фермы. Прочие параметры берутся с чертежа с учетом масштаба. Основная цель — выяснить габариты всех деталей.

Расчеты стропильной системы при ломаном скате

Подобный вид крыши используется при возведении мансарды или дополнительного жилого этажа в существующей постройке. Он обладает некоторыми отличительными свойствами — в месте стыка скатов необходимо организовать несколько вертикальных стоек, а подстропильную затяжку размещают как в верхней части данных стоек, так и под коньком. Стойки и затяжка являются основой для возведения стен и потолка мансарды.

Аналогично прямому равномерному скату вычерчиваем основные детали конструкции — стены, перекрытия, после этого стойки и подстропильную затяжку, и проводим соединительные отрезки. Они достаточно точно соответствуют форме излома ската.

Проведя измерения и расчеты, складываем размеры составляющих фермы и добавляем к получившемуся значению 10%. Итоговое число является общей длиной конструкции одной фермы.

Выбор сечения стропил и стандартизация

Сечение деталей подбирается, исходя из пролета. В качестве сырья применяют, в основном, брус и доски. При использовании доски готовая конструкция имеет большую надежность. Пролеты между опорами не должны превышать 6 м.

Совет. Рекомендуется прокладывать дощечки в 2,5 см с шагом 30-40 см в стык досок вертикальной опоры. Таким образом можно значительно увеличить надежность и устойчивость конструкции.

Когда становится известно сечение доски, не сложно рассчитать объём одной фермы. Для этого необходимо умножить ОДК1 на площадь сечения доски. Итоговое значение используется для вычисления всего объема конструкции.

Шаг стропил мансарды связан с толщиной и конструктивными особенностями ферм. Поделив размер продольной стены на шаг, получаем необходимое число ферм. Для вычисления длины фермы необходимо умножить его на ОДК-1, а объема — на ОФ1.

Расчёт горизонтальной обвязки стропильной системы

Когда перекрытия в здании изготавливают из древесины, мауэрлат входит в систему стропил. Мы предлагаем расчет для домов со стенами из камня. Вертикальные стойки, подкосы и прогоны уже рассчитаны, нужно рассчитать лишь мауэрлат. В вычислениях нет ничего сложного, обвязка должна быть толще стропильной ноги, как минимум, вдвое. Если известно, что вес конструкции крыши (с учетом веса обрешетки и снежного слоя) чересчур велик, надо использовать для устройства мауэрлата 3 ряда досок.

Чтобы подсчитать объем обвязки, необходимо умножить длину несущей стены на поперечную площадь доски и на количество рядов. Многослойные конструкции более надежны и долговечны.

Расчет общего количества требуемых материалов

Необходимо суммировать объемы всех элементов, рассчитанные ранее, и добавить 20% на отходы и обрезку. Количество необходимого крепежа и других метизов рассчитать затруднительно. Рекомендуется закупать их с запасом.

Примечание. Все данные и формулы соответствуют принятым нормам и стандартам.

Хотя данный расчет может показаться на первый взгляд чересчур упрощенным и ориентировочным, его результаты ничуть не хуже данных, полученных при использовании популярных онлайн-программ. Выбор методики, в любом случае, осуществляется проектировщиком.

Расчет стропильной системы двухскатной крыши в деталях

Сегодня, как известно, строительный рынок недостатка во всевозможных материалах и технологиях строительства не испытывает. Однако, в первую очередь качественным показателем двухскатной крыши считают точный расчет стропильной системы, включая проектные нагрузки и другие показатели и характеристики.

Крыша призвана защищать дом и распределять суммарные нагрузки на строение посредством своей стропильной системы, вот почему последнюю проектируют, принимая во внимание все возможные факторы, которые могут отразиться на прочности.

Основными элементами двухскатной крыши являются стропила (стропильные ноги) и мауэрлаты. Нагрузка по стропилам и стенам распределяется через подкосы, стойки, ригели. Все они в совокупности создают жесткую, долговечную, но вместе с тем легкую и простую для установки конструкцию. Сверху на стропила укладывают сплошную или разреженную обрешетку, которая служит основой для крепления материала кровли. Таким образом, схема двухскатной крыши состоит из обрешетки закрепленной к несущим балкам и закрепленного к ним самого кровельного материала.

Виды: наслонные и висячие ↑

В зависимости от использованной технологии, которая позволяет распределить и снизить давление на конструкцию здания, различают два вида: наслонную и висячую.

Выбор конкретного варианта определяет конфигурация кровли, размещение опор внутри стропил, длина пролета, климатические особенности региона, тип кровельного покрытия. Но в любом случае главный элемент – это стропильные ноги.

Наслонный вариант ↑

Наслонные стропила предназначены для перекрытия крыш с пролетом до 7 м. Они опираются краями и средней частью либо на венец сруба, либо на верхний ряд кладки стен. При необходимости перекрытия больших пролетов прибегают к промежуточным опорам. При наличии одной опоры пролет можно увеличить до 12 м, а двух – до 15,5 м. Между коньком и фермами необходимо установить с подкосами.

Висячий ↑

В отличие от наслонных, у висячих стропил промежуточные опоры отсутствуют. Этот вид больше подходит для более легких конструкций зданий. Висячие стропила можно с легкостью использовать для длинных пролетов. Достаточную жесткость обеспечивают установленные в подкосы, ригели, прогоны и стойки. Эти дополнительные элементы также предотвращают смещение.

Для пролетов до 8 м достаточно установки затяжек и ригелей в верхней части. При большей величине пролета для поддержки затяжек между фермами дополнительно используют балки с подкосами.

Расчет параметров: основные этапы ↑

Правильный расчет стропильной системы двухскатной крыши очень важен для обеспечения надежности и долговечности дома в целом.

Любая непосильная нагрузка или неравномерное распределение веса кровли могут стать причиной разрушения здания.

Каждый проект дома предусматривает индивидуальный план организации всей крыши на основе строительных норм и особенностей конкретного дома.

Расчет стропил для наслонного вида более простой и экономный, а висячей – более прочный, поэтому в проектах часто комбинируется устройство обоих вариантов.

В первую очередь определяют уклон скатов, поскольку, скажем, в случае минимальных углов, 10–15° 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 дождевой воды или снега. На строение с уклоном больше 45°, вообще, можно настилать любой кровельный материал.

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.

Заключительным этапом является расчет пиломатериалов и подготовка инструкции по креплению кровли.

Для определения количества кровельного материала нужно предварительно определить площадь двухскатной крыши. В принципе для тех, кто знаком с азами геометрии, как посчитать площадь, сложности не представляет.

Постоянные и временные нагрузки: их расчет и рекомендации ↑

При расчете нагрузок любой природы, конструктивных и атмосферных, используют сложные математические формулы с учетом корректирующих коэффициентов.

После определения давления от кровельного покрытия, обрешетки, утепления и стропильной системы, их суммируют и полученную величину делят на полную площадь скатов и получают величину, приходящуюся на 1 кв. м. Для двухскатных строений результат умножают на поправочный коэффициент К=1,1. В среднем это значение для жилого дома составляет порядка 40–50 кг/ кв. м.

В зависимости от климатических особенностей региона снеговая нагрузка может быть равной 80–150 кг/кв. м. Для её подсчета используют следующие поправочные коэффициенты:

  • до 25° уклона крыши – К=1,
  • 25–60° – К=0,7 (понижающий).

Например, если на почве снеговое давление составляет 70 кг/кв. м, то на верху дома это значение уже будет 70 х 0,7=49 кг/кв. м.

В местах, где наблюдается постоянное повышенное скапливание снега согласно данным подсчета необходимо установить спаренные стропила и сплошную обрешетку.

Ветровое воздействие рассчитывают при помощи коэффициентов изменения аэродинамического влияния и ветрового давления, с учетом того, что давление порывов ветра на кровлю меняется в зависимости от расположения скатов к ветру.

Рассчитывая общую нагрузку на кровлю, ветровую и снеговую суммируют и умножают на коэффициент, который зависит от шага стропил .

Расчет стропильной системы двухскатной крыши: подробные примеры + советы инженеров

Большая часть строительства уже позади, и ваш будущий дом радует крепким фундаментом и ровными стенами? Самое время приступать к строительству крыши, которая будет защищать ваш домашний уют от сырости и непогоды. Но первое, что нужно сделать – спроектировать и рассчитать всю конструкцию до самой последней детали.

Помните, что на высоте все работы проходят сложнее, а потому лучше ничего не переделывать. Тем более, что сам расчет стропильной системы двухскатной крыши не сложен – сейчас в этом вы убедитесь сами! К слову, двускатную крыше еще называют щипцовой.

Содержание

Что собой представляет двускатная стропильная система?

Итак, вот основные элементы такого каркаса:

  • Мауэрлат – это фундамент кровли, обычно представленный горизонтальным брусом, на который и опираются стропила.
  • Коньковый брус.
  • Наклонные балки и стропила.
  • Вертикальные стойки.
  • Обрешетка и дополнительные детали, придающие необходимой жесткости каркасу.

Ничего сложного – двускатная крыша как раз этим и радует:

Стандартная и ломаная двухскатная крыша

Проект стандартной двускатной стропильной системы представляет собой две наклонные плоскости прямоугольной формы и ровные вертикальные торцы по бокам, называемые фронтонами. Такая крыша – одна из самых простых конструкций, со строительством которой успешно справляются даже малоопытные специалисты.

А вот ломаная двускатная крыша имеет уже другую архитектуру. Здесь верхняя более пологая крыша обычно строится с углом наклона 30°, а нижняя крутая – с наклоном 60°.

Ломаная двускатная крыша хороша тем, что на ней почти не задерживается снег и наледь, а вот мансардное помещение оказываются куда удобнее и уютнее. Причем в нижней плоскости такой крыши рационально делать мансардные окна, которые на более пологих плоскостях обычно становятся проблемой протечек и сырости – на них дольше задерживается дождевая вода.

Отметим, что ломаная стропильная система один из самых лучших вариантов для зданий шириной 6-8 м. Причем ломаный профиль вам будет легче собрать – для этого нужно всего лишь смонтировать прямо на земле нужные узлы, а все стойки и стропила просто обрезаем по шаблону:

Как рассчитать двускатную стропильную систему?

Итак, первым делом при проектировании и просчете определитесь с полезной площадью мансарды, и исходя уже из этих данных решите, насколько высокими будут вертикальные стойки. А мансарду обычно в такой крыше делают – удобно ведь.

Предлагаем для удобства разобраться с понятиями:

Рассчитываем угол наклона скатов

Теперь рассчитываем наклон скатов. Так, если ваш дом имеет стандартную ширину 6-8 м, тогда угол скатов 45° оставит для жилого пространства мансарды слишком мало места. Делайте 60° — это самый удачный вариант, хотя и обойдется вам дороже. Кроме того, уже с 45° наклона вы сможете использовать любые кровельные материалы.

Редко, но случается, когда двускатная крыша изначально планируется ассиметричной – хотя бы ради того, чтобы в чердачном пространстве было место для обустройства жилой мансарды. Но в любом случае угол наклона стандартной двускатной крыши высчитывайте исходя из ветровых и снеговых нагрузок вашего региона.

Но учитывайте, что с увеличением угла наклона скатов увеличится и расход материалов, хотя и эксплуатационные характеристики такой крыши тоже будут выше:

Читать еще:  Типы фундаментов и их свойства

Строят также двускатные крыши с неравными углами скатов, чтобы выразить оригинальный дизайн. В ней много недостатков, а потому вы советуем вам спланировать все-таки симметричную крышу, в основании которой равнобедренные треугольники.

Определяемся с видом стропил

У двускатной крыши их всего два.

Висячие стропила

Отличительная особенность этого вида стропильной системы в том, что опора здесь идет только на боковые стены сооружения, т.е. стропила попросту висят. Этот процесс в строительстве считается негативным, т.к. подобное проектирование ведет к распирающей нагрузке крыши и со временем стены могут даже деформироваться. А с десятилетиями – даже перекоситься. Вот почему для более гармоничного и безопасного распределения нагрузки продумайте дополнительные и вспомогательные элементы – затяжки, бабки, укосы.

Но есть у висячей стропильной системы и свои преимущества:

  • Монтажные работы такой крыши довольно просты.
  • Нет сложных узлов и других элементов для надежности системы.
  • У всей стропильной конструкции – высокая степень жесткости.

А еще висячие стропила не рекомендуются в регионах высокой ветровой нагрузки.

Наслонные стропила

Наслонная стропильная система характеризуется наличием внутренней опорной перегородки, которая располагается на одинаковом расстоянии от противоположных стен. На нее опирается вся кровля, а потому без наслонной системы не обойтись, если крыша будет иметь серьезный вес или размер.

Распределяем нагрузку стропил

А теперь важно максимально перераспределить нагрузку всех стропил на балки перекрытия. Если стропила нужно усилить, тогда добавьте в проект дополнительные накладки или большее, чем планировалось, сечение бруса.

Вес стропильной системы и кровельного покрытия

Рассчитываем все по таким таблицам:

В проекте также могут быть наклонные стойки, которые усиливают стропильную систему. Далее, ферму остроконечной крыши нужно будет усилить бабкой – центральной стойкой, которая соединит потолочную и коньковую балки.

Кроме того, важно, чтобы кровля могла легко переживать климатические диссонансы. Проще всего просчитывать и проектировать крыши в небольших странах, где по всей территории один и тот же климат. Вот почему у ирландцев принято строить одни конструкции, в жарких странах – другие, а шведов третьи. Просто в таких местностях веками складываются строительные традиции, которые на самом деле проверены на практике не одним поколением.

А вот в России такие традиции неоднозначны: где-то строят пологие низкие крыши и дома почти в земле, а где-то наоборот – высокие острые скаты у таких же высоких теремков. Дело в том, что климат в нашей стране разнообразен (естественно, из-за ее огромной территории), и в одних местностях пытаются справиться с тоннами снега, а в других – не дать шальному ветру сорвать все крыши в деревне. Поэтому все равно ориентируйтесь на опыт вашего региона и не принимайте слишком радикальных решений в просчете стропильной системы.

А узнать ветровую и снеговую нагрузку вашей местности не сложно при помощи таких карт:

Ветровая нагрузка

Итак, сила ветра оказывает боковое давление на крышу. Сталкиваясь с препятствием, ветер делится на два потока: вниз к фундаменту и вверх, под карниз. Если вы просчитаете все правильно, ваша крыша будет служить вам верой и правдой до самых правнуком, а если ошибетесь с расчетами – последствия будут печальными. Причем, если ветер срывает крышу в буквальном смысле этого слова, здесь не обойтись каким-нибудь небольшим ремонтом – придется строить заново всю стропильную систему.

Поэтому в строительном мире принято уделять особое внимание так называемому аэродинамическому коэффициенту крыши. Он зависит от ее угла наклона: чем круче, тем такая нагрузка будут больше и ветру будет легче опрокинуть кровлю. Чем ниже, тем сложнее, но здесь уже ветер будет действовать как подъемная сила, стремясь зацепить за карниз и сорвать, как шляпку гриба. А потому идеальная крыша для ветреных регионов – с небольшим углом наклона и минимальным карнизом. И уж точно не с висячими стропилами.

Другой опасный момент: в таких местностях ветер часто обрывает ветви у деревьев и разносит другие предметы. А чем выше кровля, тем больше вероятности, что с ней столкнется весь этот мусор. Пару царапин – и коррозия гарантирована. Поэтому от металлического покрытия тоже придется отказаться. Кроме того, если в вашей местности сильные ветра, мауэрлат укладывать близко к краю наружной стены не рекомендуется, чтобы порывы ветра не могли его сорвать.

Снеговая нагрузка

Снежный покров в зимние периоды на самом деле оказывает немалое давление на крышу. И чем севернее район, тем больше там таких осадков, и тем больше угроза пролома крыши, особенно при низком угле наклона. А потому проектировать и рассчитывать этот финишный элемент здания нужно осторожно, с учетом всех тонкостей и нюансов.

Особенно сложно продумать надежную крышу в тех районах, где периодическая смена температур – норма. Дело в том, что постоянное таяние снега, и его промерзание на следующий же день сказывается плохо на любом кровельном покрытии. В итоге деформируется вся стропильная система, разрушается гидроизоляции и утепление, а постоянные протечки кровли влекут за собой неприятную сырость и регулярные ремонты. У вас похожие погодные условия? Делайте ставку максимальную защищенность кровли!

Формула расчета угла наклона кровли в этом случае проста: чем выше уклон, тем меньше задерживается снег. В снежных регионах также забудьте о сложных формах крыши и многочисленности элементов. Рассчитывайте только простую конструкцию с высоким углом наклона, на которые обязательно нужно будет поставить снегодержатели (чтобы осадки не разрушили водосточную систему).

Современные программы для расчета двускатной крыши

Естественно, собственноручно начертить всю стропильную систему, как в официальной проектной документации, довольно сложно, если только у вас не образование архитектора. Но вполне достаточно обладать теми теоритическими знаниями, которые вам дает эта статья и хотя бы сделать наброску, чтобы можно было уже закупать строительный материал. И можно пойти еще одним путем – использовать современные 3D программы. С такими, как «Автокад» и «3D Max» разобраться будет сложно, но вот в «Аркон» все необходимые расчеты и эскизы сделать легко.

Также, если у вас все еще остались вопросы, на нашем сайте вы всегда найдете специальные онлайн-калькуляторы, которые быстро выполнят все необходимые расчеты.

Основные принципы расчёта стропильной системы

Расчет системы стропил – наиболее значимый момент проектирования кровли. Неточности в расчетах станут основой плохой надежности систем, в итоге крыша во время эксплуатации меняет размеры или поломается.

Этап подготовки

Перед тем как приступить к расчету грядущей системы стропил, важно сформироваться с конфигурацией крыши и подобрать материал, из какого она будет сделана. Определяя неизменные нагрузки, какие будут влиять на сам кровельный каркас и передаваться на стены и фундамент, следует подсчитать вес:

  • элементов из дерева каркаса;
  • покрытия для кровли;
  • тепло-, гидро- и пароизоляционных материалов;
  • обшивки внутри кровли.

Общий вес древесных стропилин, прогонов, подкосов, стоек и прочих компонентов односкатной, шатровой, ломаной, вальмовой или любой иной кровли будет зависеть не только от сечения пиломатериала, но и от подобных показателей, как плотность и влага дерева. Обрезной пиломатериал (лучше всего пород хвои) должен иметь влажность до 18%. Воспользовавшись справочными разрешёнными можно подсчитать общий вес систем после сечения стропил шага и предварительного расчёта установки.

Расчетная нагрузка устанавливается с учитыванием влияния на крышу факторов извне. К ним относятся погодные действия (снеговая и ветровая нагрузка), работы по очистке или ремонту крыши (кровля обязана держать человеческий вес). Степень погодного влияния подчиняется от угла наклона и климатических особенностей местности крыши.

Методика, по какой ведется расчет нагрузок, учитывает применение данных, перечисленных в подходящих СНиП. Применяя таблицы, можно подобрать идеальный угол уклона скатов крыши в зависимости от подобранного материала для кровельных работ и предполагаемых снеговых и ветровых нагрузок. Данный показатель дает возможность определить нужные размеры стропильных ног и шаг их установки. Полная схема каркаса сможет помочь откорректировать те или другие показатели: например, можно приладить шаг стропилин к ширине утеплителя для кровли.

Конфигурация и размеры стропилин обязаны быть закреплены в проекте конструкции кровли. Если на протяжении строительных работ принимается решение сменить указанный в проекте материал для кровли более тяжёлым, нужно сделать перерасчет системы стропил, прибавить детали, увеличивающие крепость каркаса.

Правила расчёта системы стропил

Расчёт системы стропил в большинстве случаев рассматривается на примере односкатной или двухскатной кровли. Каркас двухскатной кровли обязан быть жёстким и одинаково распределять нагрузки на фундамент и строительные конструкции. Просуммировав многократные и добавочные (не постоянные) нагрузки, в полученный расчет нужно внести поправочный показатель. Увеличить крепость системы стропил на 10% даст возможность показатель 1,1. Добавочную крепость в размере 40% прибавит показатель 1,4.

Создавая расчёт каркаса двухскатной крыши, главное не забыть учесть связь между сечением стропилин и шагом их установки. Взаимозависимость еще есть между кровельным наклона материалом и углом ската: расчет угла ската может делаться в согласии с весом и характерностями монтажа подобранного материала для кровельных работ, и напротив – вид покрытия кровли выбирается если исходить из стадии наклона скатов. Для производства стропильных ног при сооружении двухскатной кровли в большинстве случаев применяется дощечка или брусок сечением от 40×150 мм до 100×250 мм, при этом доски у которых толщина 40 мм может использоваться только для лёгких хоз. строений.

Величина удельной нагрузки на метр погонный стропильной ноги подчиняется от величины зазора между стропилинами и общей нагрузки на поверхность крыши.

Проектная разработка двухскатной кровли может делаться на основе таблиц из справочников, где приводятся размеры стропилин, рассчитанные на основании средних и удельных величин уклонов, нагрузок и прочих показателей. Главное не забыть учесть условия климата и применять поправочные коэффициенты.

На подбор сечения стропилин действует и вид системы стропил, подобранный для установки двухскатной крыши. Это наслонные или висячие стропилины. Наслонные стропилины, опирающиеся на коньковый прогон, установленый на стойках, трудятся на изгиб. Стропильные ноги висячих ферм – на изгиб и сжатие, при этом передавая на стены распирающую нагрузку. Чтоб обеспечить жесткость висячей фермы и снять нагрузку на распор, ставятся затяжки – перемычки, связывающие стропильные ноги двухскатной конструкции.

Присутствие и месторасположение окон мансарды, дымоходов и труб для вентиляции рекомендуется предусматривать на шаге проектирования кровли. В другом случае перед монтажными работами данных компонентов понадобится сделать перерасчет системы стропил и рассчитать меры по ее усилению.

Отличительные характеристики расчёта односкатной конструкции

Расчет системы стропил при сооружении односкатной кровли относится к самым обычным. Первым делом следует установить благоприятный угол наклона древесной односкатной кровли, при этом:

  • угол наклона до 30° повысит снеговую нагрузку на систему стропил и востребует постоянной чистки снега;
  • кровля со скатом более 60° разнится высокой парусностью и подвержен большим нагрузкам ветра.

Чтоб угол ската односкатной кровли подходил расчетному, необходимо обеспечить нужный перепад высоты стен противоположных друг другу. Расчет сечения и шага установки стропилин односкатной кровли создается в зависимости от авторитета материала для кровельных работ. Трудность системы и применение добавочных компонентов подчиняется от длины пролета, который нужно перекрыть при сооружении односкатной крыши. Если пролет не будет больше 4,5 метров, установка подкосов не требуется, в других случаях строительство односкатной кровли связано с монтажом конструкций опор под стропильную ногу, чтоб избегать ее изгиба под нагрузками.

Идеальные показатели шатровой кровли

Спецификой шатровой крыши считается присутствие скатов с формой треугольника – вальм. В отличии от традиционной вальмовой, диагональные стропилины шатровой кровли частью вверху фиксируются один к одному, образовывая единый узел в самой верхней точке. Устройство шатровой системе создается на зданиях со стенками одинаковой ширины. Это в большинстве случаев опредиляет правила расчета такой системы стропил.

Если исходить из длины стены и угла наклона ската шатровой конструкции (идеальное значение – 30-40°) можно определить высоту конька. Потом высчитывается длина диагональных стропилин, к какой следует добавить величину свеса карниза шатровой кровли. Полученная длина стропильной ноги предоставляет возможность высчитать показатели части которая находится снизу ската и установить площадь шатровой крыши. Этот вариант дает возможность узнать, сколько материала понадобится для строительных работ шатровой системы кровли.

Особенность строительства вальмовой кровли

Расчёт системы стропил при обустраивании вальмовой кровли имеет собственные отличительные характеристики. Важно правильно сделать расчет угла наклона и сечения диагональных стропилин, какие создают треугольные скаты на торцах вальмовой крыши. Прочность вальмовой системы стропил в большинстве случаев подчиняется от несущей способности накосных стропилин.

Схема вальмовой кровли может иметь в виду использование наслонных или висячих стропилин, или их комбинирования. Расчет таких компонентов вальмовой крыши, как подкосы, затяжки, шпренгели делаются если исходить из нагрузок, какие будет испытывать система стропил. После длины и предварительного расчёта сечений всех деталей каркаса вальмовой крыши важно выполнить перерасчет с учитыванием авторитета материала который применяется.

Устройство ломаной кровли

Проект ломаной кровли обязан отражать отличительные характеристики ее системы стропил – форму крыши, геометрические показатели, углы наклона скатов. Прочность ломаной кровли в большинстве случаев подчиняется от несущей способности опорного каркаса, к стойкам которого создается крепление нижних стропилин ломаной системе. На этот же каркас ставятся стропильные фермы, образующие часть сверху ломаной крыши.

Затяжки закрепляют стропильные ноги ломаной крыши. Также, затяжки исполняют роль основы для установки потолка мансарды ломаной кровли. Расчет компонентов ломаной крыши создается с учитыванием вида угла наклона и кровельного материала нижних и верхних стропилин.

Строительство навеса

Сооружение навеса дает возможность оборудовать летнюю кухню, веранду у дома, беседку или площадку для барбекю. Систему стропил по отдельности стоящего или примыкающего к строению навеса очень часто исполняют из древесины, но можеть быть и использование металла, в специфики в комбинировании с поликарбонатом. Подбор материала подчиняется от назначения навеса и требований его эксплуатации.

Расчет сечения опор для навеса ведется с учитыванием нагрузок, первым делом погодных. Очень часто система навеса собой представляет кровельный скат, установленый на опорах разной высоты. Если стропилины навеса должны перекрыть пролет более 4,5 метров, нужен монтаж добавочных опор. Верхний краешек навеса может устанавливаться к стенке строения. В этом варианте схема крепежа балки для опоры стропилин навеса может быть разной: балка устанавливается конкретно к стенке, или прилегает к ней, положенная на отвесные стойки.

Особенности расчета стропильной системы

Заявка успешно отправлена.

В ближайшее время с Вами свяжется менеджер.

В этой статье приведён упрощённый метод расчёта стропильной системы. Вы узнаете, как быстро и правильно принять решение по сечению стропил и ширине пролёта. Адаптированный математический расчёт содержит минимум формул и приводит к достаточно точным результатам.

Существует стандартная методика расчёта стропильной конструкции, приведённая в соответствие со СНиП 2.01.07–85 «Нагрузки и воздействия». Она включает в себя множество довольно сложных подсчётов и справочных величин. Популярная услуга сайтов — онлайн расчет стропильной системы двускатной крыши — позволит предельно точно определить количество материала.

Примечание. В статье рассмотрена методика расчёта стропильной системы двускатной крыши с вальмой, полувальмой или фронтоном без дополнительных конструктивных элементов — козырьков, «скворечников», башен и т. д. и углом ската не менее 45°.

С чего начать

Читать еще:  Как рассчитать количество пеноблоков для строительства дома разными способами кладки: в полкамня, в один камень и в два камня

Традиционная методика предполагает следующий подход: под расчётную нагрузку подбирается конструкция кровли и сечение балок. Это не в полной мере соответствует требованиям сегодняшнего дня и исходными данными в нашем случае будут следующие показатели:

1. Требования (пожелания) к конструкции крыши. В первую очередь имеется в виду наличие мансардного (жилого) этажа, расположение мансардных окон или наличие чердачного технического помещения.

2. Существующие размеры дома, либо границы постройки. 70% частных домов находятся в относительно плотной застройке, и это тоже стоит учитывать при проектировании кровли. Ограниченная площадь участка и возможные требования соседей в отношении солнечного света могут внести свои коррективы.

3. Унификация. Стропильная система — многоэлементная конструкция. Разумно постараться привести максимальное количество элементов к одному стандарту — сечению доски или бруса.

Самым сложным, как ни странно, является первый пункт. Однако, после того как получено полное представление о том, какие функции должна выполнять стропильная система (прямые или комбинированные), можно приступать к стадии проектирования.

Создаём эскиз

Этот этап — один из решающих, поскольку 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. Крайне желательно, 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.

Как известно, 75% простых стропильных систем составляют кровли с прямым и «ломаным» скатом. Это существенно влияет на расчёты, поэтому мы сразу разделим эти виды. Поскольку 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 расчетом 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, соблюдая требования правила, приведённые в статье «Стропильная система двускатной крыши своими руками». 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).

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 клееных 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.

Таблица зависимости ширины пролёта и толщины стропил

Основные принципы расчёта стропильной системы

Расчет стропильной системы – важнейший этап проектирования крыши. Погрешности в расчетах могут стать причиной недостаточной прочности конструкций, в результате чего кровля в процессе эксплуатации деформируется или разрушится.

Подготовительный этап

Прежде чем приступать к расчету будущей стропильной системы, важно определиться с конфигурацией кровли и выбрать материал, из которого она будет выполнена. Определяя постоянные нагрузки, которые будут воздействовать на сам кровельный каркас и передаваться на стены и фундамент, следует подсчитать вес:

  • деревянных элементов каркаса;
  • кровельного покрытия;
  • тепло-, гидро- и пароизоляционных материалов;
  • внутренней обшивки крыши.

Общий вес деревянных стропил, прогонов, подкосов, стоек и других элементов односкатной, шатровой, ломаной, вальмовой или любой другой крыши зависит не только от сечения пиломатериала, но и от таких параметров, как плотность и влажность древесины. Обрезной пиломатериал (желательно хвойных пород) должен иметь влажность до 18%. Воспользовавшись справочными данными можно подсчитать общий вес конструкций после предварительного расчета шага установки и сечения стропил.

Расчетная нагрузка определяется с учетом воздействия на кровлю внешних факторов. К ним относятся атмосферные явления (снеговая и ветровая нагрузка), работы по очистке или ремонту кровли (крыша должна выдерживать вес человека). Степень атмосферного воздействия зависит от климатических особенностей местности и угла наклона кровли.

Методика, по которой ведется расчет нагрузок, предусматривает использование данных, указанных в соответствующих СНиП. Используя таблицы, можно выбрать оптимальный угол наклона скатов кровли в зависимости от выбранного кровельного материала и предполагаемых снеговых и ветровых нагрузок. Данный параметр позволяет вычислить необходимые размеры стропильных ног и шаг их установки. Подробная схема каркаса поможет скорректировать те или иные параметры: к примеру, можно подогнать шаг стропил к ширине утеплителя для крыши.

Конфигурация и размеры стропил должны быть зафиксированы в проекте кровельной конструкции. Если в ходе строительства принимается решение заменить указанный в проекте кровельный материал более тяжелым, необходимо выполнить перерасчет стропильной системы, добавить элементы, повышающие прочность каркаса.

Принципы расчёта стропильной системы

Расчёт стропильной системы обычно рассматривается на примере односкатной или двухскатной крыши. Каркас двухскатной крыши должен быть жестким и равномерно распределять нагрузки на строительные конструкции и фундамент. Просуммировав постоянные и дополнительные (временные) нагрузки, в полученный расчет необходимо внести поправочный коэффициент. Повысить прочность стропильной системы на 10% позволит коэффициент 1,1. Дополнительную прочность в размере 40% придаст коэффициент 1,4.

Выполняя расчёт каркаса двухскатной кровли, важно учитывать взаимосвязь между сечением стропил и шагом их установки. Взаимозависимость также существует между углом наклона ската и кровельным материалом: расчет угла ската может выполняться в соответствии с весом и особенностями монтажа выбранного кровельного материала, и наоборот – тип покрытия крыши подбирается исходя из степени наклона скатов. Для изготовления стропильных ног при возведении двухскатной крыши обычно используется доска или брус сечением от 40×150 мм до 100×250 мм, при этом доска толщиной 40 мм может применяться лишь для легких хозяйственных построек.

Величина удельной нагрузки на погонный метр стропильной ноги зависит от величины промежутка между стропилами и общей нагрузки на поверхность кровли.

Разработка проекта двухскатной крыши может выполняться на основании таблиц из справочников, где приводятся размеры стропил, рассчитанные на основании средних и удельных величин уклонов, нагрузок и других параметров. Важно учитывать климатические условия и использовать поправочные коэффициенты.

На выбор сечения стропил влияет и тип стропильной системы, выбранный для монтажа двухскатной кровли. Это наслонные или висячие стропила. Наслонные стропила, опирающиеся на коньковый прогон, установленный на стойках, работают на изгиб. Стропильные ноги висячих ферм – на изгиб и сжатие, при этом передавая на стены распирающую нагрузку. Чтобы обеспечить жесткость висячей фермы и снять нагрузку на распор, устанавливаются затяжки – перемычки, связывающие стропильные ноги двухскатной конструкции.

Наличие и расположение мансардных окон, дымоходов и вентиляционных труб рекомендуется предусмотреть на этапе проектирования крыши. В противном случае перед монтажом данных элементов потребуется выполнить перерасчет стропильной системы и продумать меры по ее усилению.

Особенности расчёта односкатной конструкции

Расчет стропильной системы при строительстве односкатной крыши относится к наиболее простым. В первую очередь следует определить подходящий угол наклона деревянной односкатной крыши, при этом:

  • угол наклона до 30° повысит снеговую нагрузку на стропильную систему и потребует регулярной очистки снега;
  • крыша со скатом более 60° отличается повышенной парусностью и подвергается высоким ветровым нагрузкам.

Чтобы угол ската односкатной крыши соответствовал расчетному, следует обеспечить необходимый перепад высот противоположных стен. Расчет сечения и шага установки стропил односкатной крыши выполняется в зависимости от веса кровельного материала. Сложность конструкции и использование дополнительных элементов зависит от длины пролета, который необходимо перекрыть при возведении односкатной кровли. Если пролет не превышает 4,5 метров, установка подкосов не требуется, в остальных случаях строительство односкатной крыши связано с монтажом опорных конструкций под стропильную ногу, чтобы избежать ее изгиба под нагрузками.

Оптимальные параметры шатровой крыши

Особенностью шатровой кровли является наличие скатов треугольной формы – вальм. В отличие от классической вальмовой, диагональные стропила шатровой крыши верхней частью крепятся друг к другу, образуя единый узел в самой верхней точке. Устройство шатровой конструкции выполняется на домах со стенами одинаковой ширины. Это во многом определяет принципы расчета такой стропильной системы.

Исходя из длины стены и угла наклона ската шатровой системы (оптимальное значение – 30-40°) можно вычислить высоту конька. Затем вычисляется длина диагональных стропил, к которой следует прибавить величину карнизного свеса шатровой крыши. Полученная длина стропильной ноги дает возможность рассчитать параметры нижней части ската и определить площадь шатровой кровли. Данный способ позволяет узнать, сколько материала потребуется для строительства шатровой кровельной системы.

Специфика возведения вальмовой крыши

Расчёт стропильной системы при обустройстве вальмовой крыши имеет свои особенности. Важно правильно выполнить расчет угла наклона и сечения диагональных стропил, которые образуют треугольные скаты на торцах вальмовой кровли. Надежность вальмовой стропильной системы во многом зависит от несущей способности накосных стропил.

Схема вальмовой крыши может подразумевать применение наслонных или висячих стропил, либо их сочетания. Расчет таких элементов вальмовой кровли, как подкосы, затяжки, шпренгели выполняются исходя из нагрузок, которые будет испытывать стропильная система. После предварительного расчета сечений и длины всех деталей каркаса вальмовой кровли важно сделать перерасчет с учетом веса используемого материала.

Устройство ломаной крыши

Проект ломаной крыши должен отражать особенности ее стропильной системы – форму кровли, геометрические параметры, углы наклона скатов. Надежность ломаной крыши во многом зависит от несущей способности опорного каркаса, к стойкам которого выполняется крепление нижних стропил ломаной конструкции. На этот же каркас устанавливаются стропильные фермы, образующие верхнюю часть ломаной кровли.

Затяжки скрепляют стропильные ноги ломаной кровли. Кроме того, затяжки выполняют функцию основы для монтажа потолка мансарды ломаной крыши. Расчет элементов ломаной кровли выполняется с учетом вида кровельного материала и угла наклона нижних и верхних стропил.

Строительство навеса

Возведение навеса позволяет обустроить летнюю кухню, веранду у дома, беседку или площадку для барбекю. Стропильную систему отдельно стоящего или примыкающего к зданию навеса чаще всего выполняют из дерева, но возможно и применение металла, особенно в сочетании с поликарбонатом. Выбор материала зависит от назначения навеса и условий его эксплуатации.

Расчет сечения опор для навеса ведется с учетом нагрузок, в первую очередь атмосферных. Чаще всего конструкция навеса представляет собой кровельный скат, установленный на опорах различной высоты. Если стропила навеса должны перекрыть пролет более 4,5 метров, необходим монтаж дополнительных опор. Верхний край навеса может монтироваться к стене здания. В этом случае схема крепления балки для опоры стропил навеса может быть различной: балка монтируется непосредственно к стене, либо примыкает к ней, уложенная на вертикальные стойки.

Как сделать расчет стропильной системы двухскатной крыши – нюансы нагрузки

Важность точной проектировки стропильной конструкции объясняется тем, что в случае обнаружения каких-то погрешностей исправить их на высоте довольно непросто. Сам по себе расчет стропил двухскатной крыши не представляет особой сложности.

Особенности конструкции двухскатной стропильной системы

Каркас состоит из следующих элементов:

  1. Мауэрлат. Своего рода основание кровельной системы. Обычно имеет вид горизонтального бруса, служащего опорой для стропил.
  2. Конек.
  3. Наклонные балки и стропилины.
  4. Вертикальные стойки.
  5. Обрешетка и прочие элементы, делающие каркас более жестким.

Двухскатная крыша стандартного и ломаного типа

Стандартная двухскатная стропильная конструкция включает в себя пару наклонных прямоугольных плоскостей. Боковые торцы здесь ровные, их называют фронтонами. Это один из самых простых вариантов крыши, который может осилить даже человек с небольшим опытом кровельных работ.

Для ломанной крыши характерна несколько иная структура. Верхнюю, более пологую часть крыши тут размещают под углом в 30 градусов, а нижнюю, крутую – под углом 60 градусов. На ломанной поверхности практически не скапливается снег и лед, что очень удобно для снежных регионов. Кроме того, мансардное помещение здесь намного обширнее и просторнее. Нижняя часть ломанной кровли обычно оснащается мансардными окнами: при таком расположении они более защищены от затеканий влаги, чем на пологих скатах.

Ломанную стропильную систему удобнее всего применять на постройках шириной 6-8 м. Сборка ломанного профиля проводится на земле, а для обрезки стоек и стропил используются шаблоны.

Расчет двухскатной стропильной системы

Начиная работать над проектом, первым делом определяют полезную площадь мансарды: это позволит определить оптимальную высоту вертикальных стоек. От мансарды в таком случае лучше не отказываться, так как она делает дом намного комфортнее и уютнее.

Расчет наклона скатов

Далее проводится расчет угла наклона кровли. Здания со стандартной шириной 6-8 м с наклоном скатов в 45 градусов оставляют слишком мало жилого пространства на мансардном этаже. Угол в 60 градусов является здесь наиболее оптимальным, хотя в этом случае стоимость работы возрастет. Также важно взять на заметку, что на скатах с углом наклона больше 45 градусов для кровли можно использовать практически любой материал.

Иногда встречается изначальное асимметричный расчет стропил двускатной крыши, что позволяет отвоевать на чердаке больше места под мансарду. Определяясь с углом наклона двухскатной крыши, обязательно учитывают степень ветровых и снеговых нагрузок в данной местности. Чем больше уклон скатов – тем больше материала уходит на их обустройство, при возрастании эксплуатационных характеристик такой конструкции. Для придание оригинальности допускается использование неравных углов уклона: в таком случае приходится столкнуться с целым рядом трудностей, поэтому именно симметричная крыша является наиболее надежным вариантом.

Какие стропила лучше

Двухскатные крыши могут оснащаться двумя видами стропил:

    Висячие. Эта стропильная система предусматривает использование в качестве опоры только боковых стен здания: такие стропила как-бы висят. С точки зрения архитектурных нормативов такое положение вещей считается неправильным, так как крыша начинает оказывать на стены распирающую нагрузку. Как результат, появляется реальная угроза их деформации и перекоса. Чтобы гармонично распределить эти нагрузки, приходится применять дополнительные страховочные элементы в виде затяжек, бобок и укосов.

Читать еще:  Как сделать гидроизоляцию смотровой ямы

Что касается преимуществ висячих стропил, то прежде всего стоит сказать о простоте их установки, так как сложные узлы и элементы здесь отсутствуют. Стропильная система данного типа отличатся высокой степенью жесткости. Однако в регионах с сильными ветрами висячие стропила лучше не использовать.

  • Наслонные. Внутри этой системы имеется внутренняя опорная перегородка, установленная строго по центру здания в продольном направлении. Она служит упором для всей кровельной конструкции и является обязательным элементом для массивных тяжелых крыш.
  • Как распределить по площади нагрузку на стропила

    При расчете стропильной системы двухскатной крыши важно добиться максимально правильного перераспределения нагрузок всех стропилин на балки перекрытия. Показательный пример расчета стропильной ноги поможет разобраться в этом. При необходимости, стропила дополнительно усиливают накладками. Еще один вариант — использовать для их изготовления брус с большим сечением. Проект может содержать также наклонные стойки, выполняющие роль усиления стропил. Для усиления фермы остроконечной крыши допускается использование бабки – центральной стойки, соединяющей между собой потолочную и коньковую балки.

    Важно также добиться хорошей устойчивости кровли по отношению к климатическим воздействиям. Именно это является причиной наличия для каждой местности характерных только для нее форм кровельных конструкций. Это объясняется постепенным накапливанием определенных строительных традиций на протяжении не одной сотни лет. Исходя из этого, опираться стоит на опыт именно своего региона: нередко бывает так, что понравившийся внешне проект на практике показывает свою полную непригодность в условиях местного климата.

    Учет ветровой нагрузки

    Из-за ветра крыша переживает боковую нагрузку, причем ветровой поток разделяется на два ответвления – верхнее и нижнее. Все эти нюансы требуют обязательного учета, иначе крыша долго не прослужит. Бывает так, что ветер может даже сорвать крышу, или серьезно ее повредить. В таком случае небольшой ремонт не поможет, поэтому лучше всего заранее обезопасить себя от финансовых потерь.

    Специально для этих целей в строительном обиходе имеется такой термин – аэродинамический коэффициент крыши. Это параметр находится в прямой зависимости от степени уклона кровельных скатов. По мере возрастания угла наклона увеличивается также ветровая нагрузка, что может привести к опрокидыванию конструкции. При уменьшении угла снижается и боковая нагрузка на кровлю, однако в таком случае ветер начинает давить снизу на карнизы. При значительной подъемной силе крышу может сорвать, наподобие тому, как сильный ветер вырывает зонт из рук прохожего. Беря в учет данные соображения, крыши в регионах с сильными ветрами стараются делать пологими, с минимальной длиной карниза. Висячие стропила в таких случаях не используют.

    Кроме непосредственного влияния ветра, подобные районы опасны также тем, что кровля переживает частые механические воздействия со стороны падающих веток и прочих предметов. При чем высокие крыши подвержены подобным нагрузкам в большей мере. При появлении царапин на металлическом кровельном материале запускается в действие процесс коррозии, поэтому его в подобных регионах лучше не применять. Также следует учесть, что при укладке мауэрлата рекомендуется делать определенный отступ от края наружной стены, во избежание срыва его сильными порывами ветра.

    Учет снеговой нагрузки

    Со стороны снежного покрова на площадь стропильной системы также оказывается довольно серьезное давление. Особенно это касается северных районов со значительными снегопадами, которые способны даже проламывать слишком пологие крыши. Этот момент также необходимо учитывать, работая над проектом кровельной конструкции.

    Довольно сложно выбрать наиболее оптимальный вариант надежной крыши в регионах с частой переменой погоды. Частое выпадение снега с последующим его таянием и замерзанием воды негативно сказывается на кровельном материале любого типа. Это может даже приводить к деформациям всей стропильной конструкции, разрушать гидроизоляционный и утепляющий материал. Как результат – влага начинает попадать внутрь чердачного помещения, а затем – в жилище: последствия от таких неприятных моментов в дополнительном описании не нуждаются.

    При расчете стропильной системы двускатной крыши в снежных регионах стараются максимально увеличить крутизну скатов, что даст возможность снегу не задерживаться на поверхности. В этом случае лучше отказаться от сложных вычурных проектов в пользу простых надежных конструкций, на которых можно применить значительный уклон. Дополнительно поверхность крыш в снежных регионах нередко оснащается снегозадержателями или системой подогрева (последний вариант приемлем только для металлических поверхностей).

    Использование специальных программ

    Человеку, не имеющему архитектурного образования, довольно сложно правильно составить проект кровельной системы. Однако предварительный набросок сделать вполне возможно. Кроме того, для составления эскизов и расчетов можно воспользоваться помощью специальных 3Д-программ.

    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

    Abik55 — Ремонт и строительство

    Краткие инструкции по ремонту и строительству дома своими руками

    Основные принципы расчёта стропильной системы

    Расчет стропильной системы – узловой этап проектирования крыши. Погрешности в
    расчетах могут телосложение причиной недостаточной прочности конструкций, в
    результате чесо кровля в
    процессе эксплуатации деформируется аль разрушится.

    Подготовительный этап

    Прежде чем
    приступать к расчету будущей стропильной системы, начальственно определиться с конфигурацией кровли и выбрать материал, изо которого она довольно выполнена. Определяя постоянные нагрузки, которые будут воздействовать на самопроизвольно кровельный арматура и передаваться на стены и фундамент, долженствует подсчитать вес:

    деревянных элементов каркаса; кровельного покрытия; тепло-, гидро- и пароизоляционных материалов; внутренней обшивки крыши.

    Общий давило деревянных стропил, прогонов, подкосов, стоек и других элементов односкатной, шатровой, ломаной, вальмовой или всякий другой крыши зависит не токмо от сечения пиломатериала, но
    и от
    таких параметров, как плотность
    и сырость древесины. Обрезной четвертина (желательно хвойных пород) надобно иметь сырость до 18%. Воспользовавшись справочными данными разрешается подсчитать совместный вес конструкций далее предварительного расчета шага установки и сечения стропил.

    Расчетная загрузка определяется с учетом воздействия на кровлю внешних факторов. К ним относятся атмосферные явления (снеговая и ветровая нагрузка), работы объединение очистке аль ремонту кровли (крыша должна выдерживать давило человека). Степень атмосферного воздействия зависит от
    климатических особенностей местности и угла наклона кровли.

    Методика, объединение которой ведется расчет
    нагрузок, предусматривает потребление данных, указанных в
    соответствующих СНиП. Используя таблицы, разрешается выбрать оптимальный ракурс наклона скатов кровли в
    зависимости от
    выбранного кровельного материала и предполагаемых снеговых и ветровых нагрузок. Данный метеопараметр позволяет вычислить необходимые размеры стропильных иног и па их установки. Подробная модель каркаса поможет скорректировать те аль иные параметры: к примеру, разрешается подогнать па стропил к ширине утеплителя про крыши.

    Конфигурация и размеры стропил должны быть зафиксированы в
    проекте кровельной конструкции. Если в
    ходе строительства принимается иджма заменить подтвержденный в проекте кровельный материал более
    тяжелым, требуется выполнить перевод стропильной системы, добавить элементы, повышающие безошибочность каркаса.

    Принципы расчёта стропильной системы

    Расчёт стропильной системы естественно рассматривается на примере односкатной аль двухскатной крыши. Каркас двухскатной крыши надобно быть жестким и мерно распределять нагрузки на строительные конструкции и фундамент. Просуммировав постоянные и дополнительные (временные) нагрузки, в надерганный расчет требуется внести поправочный
    коэффициент. Повысить безошибочность стропильной системы на 10% позволит кпд 1,1. Дополнительную прочность в
    размере 40% придаст кпд 1,4.

    Выполняя расчёт каркаса двухскатной кровли, начальственно учитывать контакт между сечением стропил и шажком их установки. Взаимозависимость тоже существует между домиком наклона ската и кровельным материалом: расчет
    угла ската может статься выполняться соответственно с весом и особенностями монтажа выбранного кровельного материала, и обратно – класс
    покрытия крыши подбирается идя из степени наклона скатов. Для изготовления стропильных иног при возведении двухскатной крыши естественно используется скейтборд или подлегарс сечением от
    40×150 мм накануне 100×250 мм, подле этом скейтборд толщиной 40 мм может статься применяться едва лишь для легких хозяйственных построек.

    Величина удельной нагрузки на погонный анапест стропильной ноги зависит от
    величины промежутка посереди стропилами и общей нагрузки на поверхность кровли.

    Разработка проекта двухскатной крыши может статься выполняться на основании таблиц изо справочников, где-нибудь приводятся размеры стропил, рассчитанные на основании средних и удельных величин уклонов, нагрузок и других параметров. Важно учитывать климатические условия и использовать поправочные коэффициенты.

    На подбор сечения стропил влияет и класс
    стропильной системы, выбранный про монтажа двухскатной кровли. Это наслонные аль висячие стропила. Наслонные стропила, опирающиеся на коньковый прогон, монтированный на стойках, работают на изгиб. Стропильные ноги висячих ферм – на ундация и сжатие, подле этом передавая на стены распирающую нагрузку. Чтобы обеспечить жестковатость висячей фермы и снять нагрузку на распор, устанавливаются затяжки – перемычки, связывающие стропильные ноги двухскатной конструкции.

    Наличие и симпатия мансардных окон, дымоходов и вентиляционных труб рекомендуется предусмотреть на этапе проектирования крыши. В противном случае перед
    монтажом данных элементов потребуется выполнить перевод стропильной системы и продумать меры по ее
    усилению.

    Особенности расчёта односкатной конструкции

    Расчет стропильной системы подле строительстве односкатной крыши относится к наиболее
    простым. В первую очередь долженствует определить подходящий ракурс наклона деревянной односкатной крыши, подле этом:

    угол наклона накануне 30° повысит снеговую нагрузку на стропильную систему и потребует регулярной остатки снега; крыша со
    скатом более
    60° отличается повышенной парусностью и подвергается высоким ветровым нагрузкам.

    Чтобы ракурс ската односкатной крыши соответствовал расчетному, долженствует обеспечить вынужденный перепад высот противоположных стен. Расчет сечения и шага установки стропил односкатной крыши выполняется в
    зависимости от
    веса кровельного материала. Сложность конструкции и потребление дополнительных элементов зависит от
    длины пролета, который требуется перекрыть подле возведении односкатной кровли. Если станция не превышает 4,5 метров, настроенность подкосов не требуется, в
    остальных случаях создание односкатной крыши связано с монтажом опорных конструкций подина стропильную ногу, ради избежать ее
    изгиба подина нагрузками.

    Оптимальные параметры шатровой крыши

    Особенностью шатровой кровли является наличность скатов треугольной формы – вальм. В отличие от
    классической вальмовой, диагональные стропила шатровой крыши верхней в какой-то степени крепятся миленок к другу, образуя нерасторжимый узел в
    самой верхней точке. Устройство шатровой конструкции выполняется на домах со
    стенами одинаковой ширины. Это в
    многом определяет принципы расчета экой стропильной системы.

    Исходя изо длины стены и угла наклона ската шатровой системы (оптимальное функция – 30-40°) разрешается вычислить высоту конька. Затем вычисляется метраж диагональных стропил, к которой долженствует прибавить величину карнизного свеса шатровой крыши. Полученная метраж стропильной ноги дает потенциальность рассчитать параметры нижней части ската и определить стогн шатровой кровли. Данный гидроспособ позволяет узнать, почем материала потребуется про строительства шатровой кровельной системы.

    Специфика возведения вальмовой крыши

    Расчёт стропильной системы подле обустройстве вальмовой крыши имеет свои особенности. Важно законно выполнить расчет
    угла наклона и сечения диагональных стропил, которые образуют треугольные скаты на торцах вальмовой кровли. Надежность вальмовой стропильной системы в
    многом зависит от
    несущей способности накосных стропил.

    Схема вальмовой крыши может статься подразумевать приложение наслонных аль висячих стропил, аль их сочетания. Расчет таких элементов вальмовой кровли, что подкосы, затяжки, шпренгели выполняются идя из нагрузок, которые довольно испытывать стропильная система. После предварительного расчета сечений и длины всех деталей каркаса вальмовой кровли начальственно сделать перевод с учетом веса используемого материала.

    Устройство ломаной крыши

    Проект ломаной крыши надобно отражать особенности ее
    стропильной системы – форму кровли, геометрические параметры, углы наклона скатов. Надежность ломаной крыши в
    многом зависит от
    несущей способности опорного каркаса, к стойкам которого выполняется обвязывание нижних стропил ломаной конструкции. На таковой же арматура устанавливаются стропильные фермы, образующие верхнюю бронечасть ломаной кровли.

    Затяжки скрепляют стропильные ноги ломаной кровли. Кроме того, затяжки выполняют функцию основы про монтажа потолка мансарды ломаной крыши. Расчет элементов ломаной кровли выполняется с учетом вида кровельного материала и угла наклона нижних и верхних стропил.

    Строительство навеса

    Возведение навеса позволяет обустроить летнюю кухню, веранду у дома, беседку аль площадку про барбекю. Стропильную систему разрозненно стоящего аль примыкающего к зданию навеса наичаще всего
    выполняют изо дерева, но достижимо и приложение металла, специфически в сочетании с поликарбонатом. Выбор материала зависит от
    назначения навеса и условий его эксплуатации.

    Расчет сечения опор про навеса ведется с учетом нагрузок, в
    первую очередность атмосферных. Чаще всего строение навеса представляет внешне кровельный скат, монтированный на опорах различной высоты. Если стропила навеса должны перекрыть пролет более
    4,5 метров, необходим электромонтаж дополнительных опор. Верхний лимб навеса может статься монтироваться к стене здания. В этом случае модель крепления балки про опоры стропил навеса может статься быть различной: шлюпбалка монтируется персонально к стене, аль примыкает к ней, уложенная на вертикальные стойки.

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector
    ×
    ×