Tulaprocess.ru

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

Расчет стропил на крышу

Расчет стропильной системы крыши

Инструкция для онлайн калькулятора расчета стропил

Укажите параметры деревянных стропил:

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

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

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

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

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

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

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

Нажмите «Рассчитать»

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

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

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

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

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши, учитывая нагрузки – правила расчета

В статье пойдет речь о том, как рассчитать стропила на двухскатную крышу и вычислить различные нагрузки, приходящиеся на кровлю.

Крыша в здании предназначена для удержания внешних нагрузок и их перераспределения на несущие стены или опорные сооружения. К таким нагрузкам относится вес кровельного пирога, масса самой конструкции, вес снежного покрова и так далее.

Крыша располагается на стропильной системе. Так называется каркасная конструкция, на которую фиксируется кровля. Она принимает все внешние нагрузки, распределяя их по опорным сооружениям.

  • Мауэрлат;
  • Подкосы и раскосы;
  • Боковые и коньковые прогоны;
  • Стропильные ноги.

Стропильной фермой называется конструкция, включающая в себя все перечисленные элементы за исключением мауэрлата.

Расчет нагрузок двухскатной крыши

Перед тем, как рассчитать длину стропил двухскатной крыши и прочие параметры, необходимо определить нагрузки, приходящиеся на кровлю дома, вернее, на стропильные ноги. Их принято разделять на постоянные и переменные.

Постоянные нагрузки

Первым видом называются такие нагрузки, которые действуют на кровлю всегда (в любой сезон, время суток и так далее). К ним относится вес кровельного пирога и различного оборудования, установленного на крыше. Например, вес спутниковой антенны или аэратора. Необходимо вычислить вес всей стропильной конструкции вместе с крепежами и различными элементами. Профессионалы для выполнения этой задачи используют компьютерные программы, а также специальные калькуляторы.

Расчет двухскатной кровли основывается на вычислении нагрузок на стропильные ноги. В первую очередь нужно определить вес кровельного пирога. Задача довольно простая, необходимо просто знать используемые материалы, а также размеры крыши.

В качестве примера вычислим вес кровельного пирога с материалом ондулин. Все значения берутся приблизительно, высокая точность здесь не требуется. Обычно строители выполняют расчеты веса квадратного метра кровли. А потом данный показатель умножается на общую площадь крыши.

Кровельный пирог состоит из ондулина, слоя гидроизоляции (в данном случае — изоляции на полимерно-битумной основе), слоя теплоизоляции (будет вестись расчет веса базальтовой ваты) и обрешетки (толщина досок составляет 25 мм). Вычислим вес каждого элемента по отдельности, а потом сложим все значения.

Расчет кровли двухскатной крыши:

  1. Квадратный метр кровельного материала весит 3.5 кг.
  2. Квадратный метр гидроизоляционного слоя весит 5 кг.
  3. Квадратный метр утеплителя весит 10 кг.
  4. Квадратный метр обрешетки весит 14 кг.

Теперь вычислим общий вес:

3.5 + 5 + 10 + 14 = 32.5

Полученное значение нужно умножить на коэффициент поправки (в данном случае он равен 1.1).

32.5 * 1.1 = 35.75 кг

Получается, что квадратный метр кровельного пирога весит 35.75 кг. Остается умножить данный параметр на площадь крыши, тогда получится рассчитать двухскатную крышу.

Переменные нагрузки на кровлю

Переменными называются такие нагрузки, которые действуют на крышу не постоянно, а сезонно. Ярким примером является снег в зимнее время. Снежные массы оседают на кровле, создавая дополнительное воздействие. Но весной они тают, соответственно, давление снижается.

К переменным нагрузкам относится и ветер. Это тоже погодное явление, которое действует не всегда. И таких примеров очень много. Поэтому важно учитывать переменные нагрузки при расчете длины стропил двускатной крыши. При вычислении нужно брать во внимание множество различных факторов, воздействующих на крышу здания.

Теперь подробнее рассмотрим снеговые нагрузки. При расчете данного параметра нужно использовать специальную карту. Там размечена масса снежного покрова в различных регионах страны.

Для вычисления данного вида нагрузки используется следующая формула:

Где Sg — показатель местности, взятый по карте, а µ — поправочный коэффициент. Он зависит от уклона крыши: чем уклон сильнее, тем меньше коэффициент поправки. И тут есть важный нюанс — для крыш с уклоном от 60 o его совсем не учитывают. Ведь с них снег будет просто скатываться, а не скапливаться.

Вся страна разделена на районы не только по массе снега, но и по силе ветров. Имеется специальная карта, на которой можно узнать данный показатель в определенной местности.

При расчете стропил кровли ветровые нагрузки определяются по следующей формуле:

Где x — коэффициент поправки. Он зависит от месторасположения строения и его высоты. А Wo — параметр, выбранный по карте.

Расчет размеров стропильной системы

Когда с расчетом всех видов нагрузок покончено, можно переходить вычислению размеров стропильной системы. Выполнение работы будет отличаться в зависимости от того, какая конструкция крыши планируется.

В данном случае рассматривается двухскатная.

Сечение стропильной ноги

Расчет стропильной ноги основывается на 3 критериях:

  • Нагрузки из предыдущего раздела;
  • Удаленность перил;
  • Длина стропил.

Существует специальная таблица сечений стропильных ног, в которой можно узнать данный показатель, основываясь на вышеописанных критериях.

Длина стропил в двускатной крыше

Теперь разберемся, как рассчитать кровлю двухскатной крыши. Для такой конструкции требуется монтаж более сложной стропильной системы.

При расчетах вручную потребуются базовые знания геометрии, в частности — теоремы Пифагора. Стропило — гипотенуза прямоугольного треугольника. Ее длину получится узнать, если разделить длину катета на косинус противолежащего угла.

Рассмотрим конкретный пример:

Требуется расчет длины стропил двухскатной крыши для дома с шириной 6 м, у которого наклон скатов равен 45 o . Пусть L будет длиной стропил. Подставим все данные в формулу.

L = 6 / 2 / cos 45 ≈ 6 / 2 / 0.707 ≈ 4.24 метра.

К полученному значению нужно прибавить длину козырька. Она приблизительно равна 0.5 м.

4.24 + 0.5 = 4.74 метра.

На этом исчисление длины стропил для двухскатной крыши закончено. Это был ручной способ выполнения задачи. Существуют специальные компьютерные программы, предназначенные для автоматизации данного процесса. Проще всего использовать «Аркон». Это полностью бесплатная программа, с которой легко разберется даже плохо разбирающийся в компьютерах человек.

Достаточно просто указать вводные параметры на основании размеров дома. Программа самостоятельно выполнит расчеты и покажет необходимое сечение, а также длину стропил двускатной крыши.

Расчет стропильной системы двухскатной кровли

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

Что нужно учесть перед выполнением расчета

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

ширина крыши аналогична размерам короба здания и вида кровельного покрытия;

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

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

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

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

Выбор типа системы стропил

В современном строительстве преимущественно используются два вида технологий:

Наслойная.

Висячая.

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

Как рассчитать ширину

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

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

  • мягкая черепица – от 300 до 400 мм;
  • шифер – до 100 мм;
  • натуральная черепица – от 500 до 600 мм;
  • профлист – оптимальный размер 500 мм;
  • металлочерепица – от 400 до 500 мм.
Читать еще:  Камин и печь в одном своими руками

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

Определение уклона крыши

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

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

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

Высота конька

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

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

Площадь крыши

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

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

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

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 .

Рассчитываем длину стропил и свесов двускатной крыши

При проектировании частного дома необходимо учитывать множество различных параметров. Если их рассчитать неверно, то прочность строения будет под большим сомнением. То же самое касается и крыши дома. Здесь еще до начала строительства нужно выяснить и высоту конька, и площадь кровли и многое другое, в том числе и рассчитать длину стропил. А о том, как сделать последние вычисления и пойдет речь пойдет в данной статье.

Какой тип крыши

Как рассчитать длину стропил? Этот вопрос заинтересует всех, кто самостоятельно строит дом. Но чтобы ответить на него, стоит вначале выяснить множество других параметров. В первую очередь стоит определиться с типом крыши, ведь именно от этого и будет зависеть длина ската и стропил. Самым распространенным вариантом считается двухскатная конструкция. Но и тут есть несколько вариантов, а именно:

    Симметричная – это самый распространенный тип двухскатной крыши. Ее популярность обуславливается простотой конструкцией и несложным расчетом всех необходимых параметров. Еще один плюс – это равномерное распределение нагрузок на стропильную систему. Но есть и недостатки. Не очень рациональное использование площадей. Это особенно важно, если вы соберетесь сделать на чердаке жилую комнату. Большое количество острых углов создает множество «глухих» зон, рационально использовать которые невозможно.

Можно рассмотреть и еще более сложные конструкции, например многоуровневые. Такие крыши будут выглядеть очень привлекательно. Но вот сделать расчет, а особенно возвести стропильную систему, в этом случае без помощи профессионалов будет практически невозможно. Поэтому в большинстве случаев ограничиваются тремя, вышеперечисленными вариантами двускатной крыши.

Тип системы

Расчет длины стропил двускатной крыши также будет зависеть и от используемой системы. Тут специалисты выделяют следующие две основные разновидности:

  1. Висячая система. Это самый простой вариант. В этом случае стропильные ноги упираются только в мауэрлат. Верхняя их часть просто соединяется между собой. Такую систему используют в том случае, если ширина дома небольшая. При этом длина стропил не должна превышать шести метров. Висячий вариант нежелательно использовать при ассиметричной двускатной крыше.
  2. Наслонная система – это более прочная стропильная система. Его применяют в том случае, если посередине дома проходит осевая несущая стена. В этом случае устанавливаются опоры и коньковый прогон, на который и крепится верхняя часть стропильных ног.

Можно использовать и комбинированный вариант. Его часто применяют при возведении домов со сложной геометрией. Тут рассчитать длину стропил и другие параметры системы будет сложнее. Если у вас именно этот вариант, то лучше доверить все вычислить специалисту. В этом случае будет меньше ошибок, а значит и кровля прослужит дольше и не доставит вам проблем во время эксплуатации.

Что еще нужно учитывать

Тип крыши и используемой системы – это еще не все параметры, который потребуются для того, чтобы рассчитать длину стропил двухскатной крыши. Перед тем как все вычислить, нужно узнать еще много сведений, а именно:

  • Параметры самого дома. В нашем случае самый важный параметр – это ширина строения. Расчет длины стропил в большей степени связан именно с этим значением. От ширины дома во многом зависит и высота расположения конька, и размер скатов;
  • Высота расположения конька. Это еще один параметр, который напрямую влияет на расчет длины стропил. Высоту двухскатной крыши посчитать можно по специальной формуле. В ней учитывается ширина дома (а точенее половина этого значения) и угол наклона скатов. Но тут стоит учитывать и другие параметры. В первую очередь – это сколько свободного пространства вам необходимо иметь на чердаке. Также не стоит забывать и про внешний вид дома;
  • Испытываемые нагрузки. Этот параметр в большей степени влияет на сечение стропил и на шаг их установки. Но и длину нужно выбирать такую, чтобы стропильная нога смогла выдержать нагрузку.
Читать еще:  Механизм ручки двери

Кроме того, делая расчет длины стропил, следует узнать какие должны быть свесы. Без этого «дополнительного» элемента не обходится не одна крыша. Свесы играют роль защиты, которая предохраняет стены дома и его фундамент от размывания водой стекающей с кровли.

Они могут быть продолжением стропил или выполнены как самостоятельные элементы. В последнем случае к основной конструкции крепятся доски, носящие название «кобылки». По своей сути они являются удлинением стропил.

Какой длины выбрать свесы – это решать самим владельцам дома. Согласно существующим строительным нормативам этот параметр должен быть в пределах от 50 до 60 сантиметров. Меньше делать не стоит, в противном случае могут пострадать стены и фундамент. Иногда свесы делают более одного метра. В этом случае вдоль стены получается небольшой навес, который можно использовать для отдыха или хранения вещей.

Делаем вычисления

А как рассчитывается длина стропил? Если крыша имеет симметричную форму, то посчитать этот параметр не сложно. Для этого используется формула теоремы Пифагора, а именно: С равно корень квадратный из А в квадрате плюс В в квадрате, где:

  • С – это искомая длина стропила;
  • А – это высота, на которой расположен конек (от основания крыши);
  • В – это половина ширины дома.

При этом с помощью этой формулы можно рассчитать дину стропил только до мауэрлата. Здесь не учитывается длина свесов. Если они будут являться продолжением стропил, то к рассчитанному параметру нужно прибавить их длину.

А как сделать расчет, если крыша будет ассиметричной? В этом случае скаты будут разными. Но и тут можно воспользоваться теоремой Пифагора. Рассчитать стропила на крышу можно по той же формуле, только вначале выяснить значение параметра «В» (в первом случае он равен половины ширины дома). Если крыша асимметричная, то еще на стадии ее проектирования вы высчитаете, на каком расстоянии от стен будет расположен конек. Именно это значение и берется в качестве параметра «В». В результате расчета вы получите длину каждой из стропильных ног (на левый и правый скат). Как видно и здесь проблем с вычислениями нет.

Немного сложнее рассчитать стропила для ломаной крыши. Но и тут можно воспользоваться все той же формулой. Только в этом случае расчет будет включать больше вычислений:

  1. Чтобы рассчитать длину стропил нижнего яруса, нужно высчитать расстояние от стены, на котором будет установлена стойка, удерживающая прогон (она верхней частью находится на месте излома крыши).
  2. Далее, вычисленное в первом действии значение берем за параметр «В» в ранее рассматриваемой формуле. В качестве «А» используем высоту самой стойки. В результате расчета получаем длину стропил нижнего яруса.
  3. После этого можно рассчитать параметры коньковых стропил (верхний ярус). Здесь в качестве параметра «В» берется половина длины верхней затяжки, которая соединяет места перелома ската. Параметр «А» равен высоте бабки, которая поддерживает конек крыши. Расчет ведется по той же формуле Пифагора

Существует и другой способ как рассчитать стропила. В этом случае используется угол наклона ската. Эта формула немного сложнее предыдущей. Длина стропил (для двухскатной симметричной крыши) будет равна сумме 0,5 и высота от основания крыши до конька разделенной на косинус угла наклона ската.

Видео по теме:

Каким бы способом не был бы произведен расчет, главное сделать его правильно и точно. От этого будет зависеть прочность всей стропильной системы. Если рассчитать длину стропил до целого числа не получается, то лучше делать округление в большую сторону. Лучше немного отпилить лишнее при проведении самого монтажа.

Таблицы расчета стропил

Расчет балок стропильной системы

Расчет деревянных двутавровых балок стропильной системы ведется по II предельному состоянию, по прогибам.

Сечение балок подбирается под такую нагрузку, чтобы прогиб в центе пролета был по величине не более допустимого прогиба, который определяется СНиП «Нагрузки и воздействия». В частности для стропильной системы допустимый прогиб равен L/200, где L — максимальный пролет.

Например, при максимальном пролете стропильной ноги равном 7 метров, возможен прогиб 7000/200 = 35 мм. Это прогиб, при котором возможна нормальная эксплуатация кровли.

Исходя из рекомендаций СНиП о максимальном прогибе, мы составили сводные таблицы максиманых пролетов балок в зависимости от высоты, типа, шага балок, значений нагрузки, а также от угла наклона кровли.

  • Балки серии L изготавливаются длиной до 13,5 метров.
  • Балки серии W изготавливаются длиной 6 метров.
  • Рекомендуемые шаги — 0,6 и 0,8 м
  • Максимальный пролет — расстояние «в свету» между соседними опорами. Например, стропильной ноги по скату провли между коньком и мауэрлатом.
  • Шаг балок — межосевое расстояние двух соседних балок.

Таблица расчета балок стропильной системы

Угол наклона кровли от 12 до 25 градусов.

Расчет для нагрузки 220 кг/м 2 (для III снегового региона, в т.ч. Москва и МО)

Высота балки, ммТип балок / шаг балокМаксимальные пролеты, м
0,40,60,81,0
240Балка ICJ-240W5,755,054,604,25
300Балка ICJ-300W6,005,605,455,10
360Балка ICJ-360W6,006,006,005,85
400Балка ICJ-400W6,006,006,006,00
240Балка ICJ-240L6,305,505,004,60
240Балка ICJ-240L с полкой 89 мм7,006,105,505,10
300Балка ICJ-300L7,506,505,905,50
300Балка ICJ-300L с полкой 89 мм8,407,306,606,20
360Балка ICJ-360L8,607,506,806,40
360Балка ICJ-360L с полкой 89 мм9,608,407,607,10
400Балка ICJ-400L9,408,207,406,90
400Балка ICJ-400L с полкой 89 мм10,409,108,307,70
460Балка ICJ-460L10,409,108,307,70
460Балка ICJ-460L с полкой 89 мм11,6010,109,208,50
500Балка ICJ-500L11,109,708,808,20
500Балка ICJ-500L с полкой 89 мм12,5010,709,809,10
600Балка ICJ-600L12,7011,1010,109,40
600Балка ICJ-600L с полкой 89 мм13,0012,3011,2010,40

Таблица расчета балок стропильной системы

Угол наклона кровли от 25 до 35 градусов

Расчет для нагрузки 220 кг/м 2 (для III снегового региона, в т.ч. Москва и МО)

Высота балки, ммТип балок / шаг балокМаксимальные пролеты, м
0,40,60,81,0
240Балка ICJ-240W5,905,104,704,30
300Балка ICJ-300W6,006,005,605,20
360Балка ICJ-360W6,006,006,006,00
400Балка ICJ-400W6,006,006,006,00
240Балка ICJ-240L6,405,605,104,70
240Балка ICJ-240L с полкой 89 мм7,206,305,705,30
300Балка ICJ-300L7,706,706,105,70
300Балка ICJ-300L с полкой 89 мм8,607,506,806,30
360Балка ICJ-360L8,907,707,006,50
360Балка ICJ-360L с полкой 89 мм9,908,607,807,20
400Балка ICJ-400L9,608,407,607,10
400Балка ICJ-400L с полкой 89 мм10,709,308,507,90
460Балка ICJ-460L10,709,308,507,90
460Балка ICJ-460L с полкой 89 мм11,9010,409,408,70
500Балка ICJ-500L11,409,909,008,40
500Балка ICJ-500L с полкой 89 мм12,6011,0010,009,30
600Балка ICJ-600L13,0011,4010,309,60
600Балка ICJ-600L с полкой 89 мм13,0012,6011,5010,60

Таблица расчета балок стропильной системы

Угол наклона кровли от 35 до 45 градусов

Расчет для нагрузки 220 кг/м 2 (для III снегового региона, в т.ч. Москва и МО)

Расчёт кровли: как посчитать угол наклона крыши, длину стропил и площадь кровельного материала

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 правильно выполнить расчет стропильной системы

Как можно провести расчет стропильной системы, какие нюансы необходимо учитывать? В данной статье как раз попробуем ответить на этот вопрос.

Виды нагрузки

При возведении крыши, расчет стропильной системы должен быть выполнен так, чтобы она способствовала равномерному распределению нагрузок. Конструкция должна быть сделана так, чтобы кровельный «пирог» смог выдержать практически любое внешнее воздействие. Но прежде всего, нужно знать какие именно нагрузки воздействуют на крышу. Всего специалисты выделяют три разновидности подобных воздействий:

  • Переменные – к ним относятся нагрузки от атмосферных явлений (снег, дождь, град, ветер и так далее);
  • Регулярные – это то, что будет воздействовать на стропильную систему постоянно (вес самой кровли и других материалов, установленное оборудование и так далее);
  • Особые или нетипичные нагрузки. К такому воздействию специалисты относят редкие ураганные ветры, возможные сейсмические толчки и прочие явления которые случаются нечасто.

Все перечисленные нагрузки и способы их расчета указаны в соответствующих строительных нормативах. При расчете переменных воздействий стоит учитывать формулы из СНиП, а также сведения об атмосферных осадках и ветрах в вашем регионе.

Например, при расчете нагрузки от снега применяется формула S=Sg* µ. Первое значение означает вес выпавшего за сезон снега на один квадратный метр площади крыши. Второй коэффициент определяется исходя из уклона ската. Чем круче крыша, тем меньше снега на ней будет накапливаться. При расчете ветровой нагрузки, учитывается и сила ветра в вашем регионе, и высота самой крыше.

Карта снеговых нагрузок России

Регулярные нагрузки рассчитать гораздо проще. Владелец сам знает, из чего состоит его кровельный «пирог», поэтому сделать правильные расчеты не так уж сложно. Для этого достаточно просто сложить вес всех материалов, из которых сделана кровля, утепление и гидроизоляция. При этом не забудьте и про установленное оборудование. Всевозможные антенны, «тарелки» спутникового телевидения, внешние блоки кондиционера элементы вентиляции и так далее.

Многие при возведении кровли стараются использовать легкие материалы. Таким образом, можно существенно сэкономить. Легкие кровельные и теплоизоляционные материалы проще монтировать. К тому же экономия выходит и из-за упрощения стропильной системы. Но такое «облегчение» крыши может сыграть плохую шутку. Если ветер будет довольно сильным, то кровлю легко сорвет. А это приведет к куда большим расходам, чем при ее монтаже.

Учесть нетипичные нагрузки очень сложно. Если про сейсмическое воздействие в своем регионе каждый житель знает, то — вот предугадать ураганный ветер практически невозможно. Тут стоит учесть многолетние наблюдения. Если в вашем регионе ураганы бывают раз в десять лет, а то и реже, то учитывать их влияние нет смысла.

Для правильно расчета стропильной системы очень важно знать, какая нагрузка будет воздействовать на кровлю. Тут стоит учитывать и атмосферные явления, и вес самого кровельного «пирога». Рассчитать все эти нагрузки можно при помощи СНиП, где указаны формулы и нормативы. Сделать правильный расчет нагрузки – это половина дела в создании верного устройства стропильной системы.

Делаем расчет стропильной системы

Самым важным показателем при расчете подобной системы крыши является сечение или толщина стропил. От этого будет зависеть способность всей конструкции выдерживать нагрузки. Как правило, длина стандартных стропил лежит в диапазоне от 4,5 до 6 метров. В зависимости от этого, и от необходимой прочности и делается расчет сечения.

В интернете можно найти специальные таблицы, где даны примерные значения толщины стропил. Но тут необходимо учитывать регион, в котором проводится строительство. Ведь в каждой области свои показатели переменных нагрузок от атмосферных явлений. Кроме того, при расчете сечения стропил, необходимо учитывать и частоту их установки.

Расчет сечения стропил при помощи компьютерной программы

Сама крыша – это сложная конструкция. Кроме самих стропил, в нее входят и мауэрлат (опорный брус), и ригели, и подкосы, и многие другие составляющие. При расчетах сечения всех этих элементов стоит учитывать рекомендации от специалистов:

  1. Мауэрлат – это один из главных и мощных элементов всей конструкции, для него необходимо выбирать брус не менее чем 100 на 100 мм (а лучше боле мощный);
  2. Такие же размеры должны быть и у прогонов, так как они поддерживают основные элементы системы;
  3. Подкосы, ригели и ендовы тоже желательно делать мощными (100 на 150 или 150 на 150 мм);
  4. Подшивочные доски и затяжки берутся с размерами 25 (50) на 100 (150) мм.

Кроме расчета сечения стропил и других элементов системы, необходимо правильно выбрать ее конструкцию. Тут многое будет зависеть от разновидности крыши и угла наклона скатов. Самый простой расчет делается при односкатной конструкции. При этом такой вид крыши подвержен наибольшим ветряным и снеговым нагрузкам. Поэтому здесь очень важно правильно выбрать угол наклона.

Более выгодно смотрится двускатная крыша. В таком варианте наклон может варьироваться от 5 до 90 градусов. Но в основном этот показатель лежит в пределах от 35 до 45 градусов. Именно такой уклон скатов и выгоден с точки зрения минимизации нагрузки, и хорошо смотрится визуально.

При проектировании стропильной системы крыши, схема должна учитывать и используемые опоры. При двускатном варианте можно использовать две разновидности опор:

  • Наслонные;
  • Висячие.

Первый вариант применяется при расстоянии между опорами менее 6 метров. Наслонные конструкции используются при наличии на чердаке несущей стены или внутренних столбчатых опор.

Еще одной широко распространенной разновидностью конструкций крыш является четырехскатная. В этом случае правильно произвести расчет стропильной системы бывает трудно. Для этого следует использовать различные таблицы, разработанные специалистами. В них указывается длины и сечения угловых и промежуточных стропил от наклона скатов кровли.

Сделать такой расчет самостоятельно получается не у всех. Существует ряд программ, которые помогают в составлении стропильной системы. Если у вас нет должного опыта в таких расчетах, то лучше воспользоваться программным обеспечением.

Расчет стропильной системы – это сложная задача. В первую очередь необходимо выяснить сечение и длину всех элементов конструкции. Эти значения зависят от угла наклона скатов, а также он разновидности крыши. Самый простой вариант – это односкатная конструкция. Сделать расчет стропильной системы для такой крыши вполне можно самостоятельно. Достаточно воспользоваться справочными материалами и требованиями СНиП. Но если вы решили строить четырехскатную крышу, то лучше использовать специальное программное обеспечение. Это занятие очень сложное и требует наличие определенных навыков. С ее помощью можно более точно рассчитать и длину, и сечение стропил и других деталей системы.

Расчет нагрузки на стропильную систему кровли

Для чего и каким образом необходимо производить расчет нагрузок на стропильную систему крыши мы поделимся с Вами в данной статье.

Стропильная система является основной несущей конструкцией крыши, состоящей, как правило, из «скелета» деревянных или металлических балок и элементов, находящихся в тесной и жесткой связке между собой. Поэтому, перед началом строительства крыши, необходимо произвести расчет конструкции с учетом всех возможных нагрузок, воздействующих на крышу дома в любое время года. Расчет по нагрузкам необходим для определения шага (расстояния между элементами)и сечения стропил для обеспечения требуемой жесткости и устойчивости всего стропильного каркаса. Как правило, типовое сечение стропил 50мм х 150мм (или 50мм х 200мм), шаг между стропильными ногами обычно колеблется в диапазоне от 0,6 до 1,1м.

На стропила воздействуют как постоянные, так и временные нагрузки.

К постоянным нагрузкам относятся:

  • Вес самой стропильной системы;
  • Вес кровли;
  • Вес чернового настила, обрешетки/контробрешетки;
  • Вес утеплителя (в случае жилой мансарды) и подкровельных пленок;

К временным нагрузкам относятся:

  • Cнеговая нагрузка;
  • Ветровая нагрузка;
  • Вес людей, обслуживающих кровлю;

При расчете снеговых и ветровых нагрузок необходимо руководствоваться СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия». Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* (карты районирования территории РФ по климатическим характеристикам, а также расчетные параметры).

Расчетное значение снеговой нагрузки определяется по формуле:

Sрасчетное = Sg * µ,

где Sg – расчётное значение веса снегового покрова на 1м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое по таблице:

Снеговой район

µ — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.

Коэффициент µ зависит от угла наклона ската кровли:

  • µ = 1 при углах наклона ската кровли меньше 25°
  • µ = 0,7 при углах наклона ската кровли от 25° до 60°
  • При углах наклона ската более 60° значение µ в расчете полной снеговой нагрузки не учитывают.

Расчетное значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте «z» над поверхностью земли определяется по формуле:

где WO – нормативное значение ветровой нагрузки, принимаемое по таблице ветрового района РФ:

Ветровой район

k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, определяется по таблице, в зависимости от типа местности:

Высота здания в метрах

А

B

А – открытые побережья морей, озёр и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи и тундры.

B – городские территории, лесные массивы и др. местности, равномерно покрытые препятствиями более 10м.

*при определении ветровой нагрузки типы местности могут быть различными для разных расчетных направлений ветра.

Подбор сечений стропил и других элементов конструкции:

Сечение бруса, используемого для стропил, зависит от длины стропильного элемента, шага установки стропил и расчетной величины нагрузок для данного региона. В таблице ниже сведены значения, соответствующие возможным максимальным нагрузкам по г. Москве и М.О. Данные не заменяют полноценного расчета несущей способности стропильной системы, их можно рассматривать как рекомендательные для достаточно простых конструкций крыш, а также учитывая ассортимент пиломатериалов, которые выпускают предприятия РФ, согласно ГОСТ 24454-80.

Шаг установки стропилДлина стропильного элемента (м)
3,03,54,04,55,05,56,0
60040х15040х17550х15050х15050х17550х20050х200
90050х15050х17550х20075х17575х17575х20075х200
110075х12575х15075х17575х17575х20075х200100х200
140075х15075х17575х20075х20075х200100х200100х200
175075х15075х20075х200100х200100х200100х250100х250
2150100х150100х175100х200100х200100х250100х250

После того, как будут определены все временные и постоянные нагрузки, производится расчет несущих элементов стропильной системы на прочность, устойчивость, деформации и другие параметры совместной работы всей конструкции вцелом, при этом обязательно учитываются коэффициенты надежности (коэффициенты запаса) по нагрузке.

Подобные расчеты основываются на сопромате и принятых расчетных схемах для каждого отдельного случая в отдельности и осуществляются инженерами-проектировщиками, специализирующихся на проектировании зданий и сооружений.

Напоследок хотелось бы отметить, что выбирая кровельный материал для своего загородного дома, например, между керамической черепицей и гибкой черепицей, следует учитывать совокупные нагрузки от конструкций в целом. Например, ввиду сравнительно легкого веса битумной черепицы она ошибочно кажется более легкой, нежели массивная керамическая. Ошибочно лишь потому, что для гибкой черепицы необходим сплошной настил (ОСП, ФСФ фанера или калиброванные доски), дополнительная учащенная обрешетка, дополнительная гидроизоляция и не только. Сравнивая в итоге общий вес кровельного пирога из керамической черепицы и гибкой черепицы можно сделать вывод, что разница в весе минимальна и практически не ощутима, распределяя общий вес от кровли на всю стропильную систему.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector