Расчёт стропил по габаритным размерам и оказываемой на них нагрузке

Возведение каркаса крыши основывается на за ранее составленном проекте. Он непременно содержит в себе расчет стропил. Вычисления основываются на работающей нормативной документации; они зависят от места расположения дома и величины предполагаемых нагрузок. При этом также принципиально верно подобрать материал для стропил немерено размерам, количеству и качеству древесной породы.

Стропила (вид внутри) Источник o-flora.com

Суть стропильной системы

Стропильная система дома представляет собой важную конструктивную часть строения. Не считая этого, стропила в собственной совокупы являются составляющей строительного ансамбля, потому что конкретно они определяют форму крыши.

Разберём понятие стропильная нога и что же все-таки это такое. Итак, важной частью упомянутой системы крыши являются стропильные ноги. Для обычный двухскатной крыши выделяют два вида системы: зависимо от того, на что опираются стропильные ноги, выделяют висящие и наслонные стропила. Висящие опираются только на наружные стенки, что (надо(бноть)) наслонные имеют доп поддержку в виде опорных столбов и колонн, размещенных снутри дома. Выбирают длину и сечение стропил зависимо от просвета и нагрузок на стропильную систему.

Мауэрлаты – массивные брусы, соединяющие стенки дома с несущей древесной конструкцией крыши. Обычно ширина мауэрлата лежит в границах от 10 см до 25 см. Очень огромные и тяжёлые брусы не используют весьза увеличения перегрузки на дом. Безупречной длиной мауэрлата считается длина соответственной стенки дома. Данный элемент предназначен для распределения усилий от стропильных ног.

Мауэрлат как важная часть стропильной системы Источник tildacdn.com

Лежни – это части стропильной системы, которые обычно имеют такое же сечение, что и мауэрлат. Лежни размещаются горизонтально и укладываются на перегородки либо несущие стенки. Конкретно они являются основанием для бабок, также именуемых стойками либо центральными опорами.

Стойки либо бабки предусмотрены для того, чтоб задерживать прогон. Различают обыденные и коньковые прогоны. Крайние размещаются в самой высочайшей точке крыши. Прогоны должны выдерживать огромное давление стропил, не давая им прогнуться. Коньковый прогон либо коньковый брус является самой высочайшей линией двухскатной крыши, на самом деле это – её «гребень».

Опоры для стропил – это вертикальные либо наклонные древесные части крыши, на которые опираются стропильные ноги. Нижняя часть опор упирается на балки, бетонные плиты, перекрытия либо лежни.

Затяжка – это горизонтальный элемент стропил, соединяющий две стропильные ноги, именуемые фермой. Затяжки должны предупреждать «разъезжание» стропильных ног в стороны. Стропильные ноги висящей стропильной системы крыши совместно с затяжкой образуют треугольную ферму.

Части наслонной стропильной системы наглядно Источник lestnitsygid.ru

Подкос, подстропильная нога либо раскос – это диагональный элемент стропил, являющийся доборной опорой для стропильной ноги. Поверх стропильных ног устанавливается решётчатая либо сплошная система, именуемая обрешёткой. Сверху этого элемента крепится кровельный материал. Если же стропило очень куцее, оно удлиняется за счёт прикрепления доп элемента, именуемого кобылкой.

Смотрите также:
Каталог компаний, что специализируются на кровельных работах

Расчёт размеров стропильных ног

Чтоб найти, каковыми должны быть стропила для крыши и их размеры, приведём пример для двухскатной симметричной крыши. Для просчёта длины стропильных ног можно применить аксиому Пифагора c² = H²+ b², где гипотенуза c является длиной стропила. Катет H – это предпочитаемая высота конька, которая измеряется от основания стропильной конструкции крыши до её верхней точки – до коньковой балки. Катет b – это половина ширины дома. Таковым образом, для дома, ширина которого составляет 6 метров, что (надо(бноть)) конёк двухметровый, малая длина стропильной ноги (c) будет приравниваться с = √(H² + b²) = √(2² + 3²) = √(4 + 9) = √(15) = 3,87 м.

Аксиома Пифагора и крыша Источник orchardo.ru

Учёт снеговой перегрузки

Вышеприведённый расчёт прост, но он не учитывает пригодный наклон стропильной ноги (уклон крыши). Данный параметр должен рассчитываться с учётом таковых черт:

  • снеговая перегрузка (если же местность различается огромным количеством осадков в зимнюю пору, необходимо созодать наиболее крутые скаты крыши: угол меж 2-мя обратными стропильными ногами должен быть от 45° и наиболее, это поможет снегу скатываться с кровли);
  • интенсивность ветров (в прибрежных, степных и горных областях с порывистыми сильными ветрами напротив лучше созодать низкоскатные крыши, имеющие угол не наиболее 30°, ведь для ветреной местности обычно не существует задачи скопления большенный «шапки» снега);
  • тип грядущего кровельного покрытия, толщина стропильных частей (чем мельче части крыши, тем круче должен быть весь основа).

Для подсчёта уровня временной снеговой перегрузки на стропильную доску следует разглядеть специальную карту, показывающую величину снеговых осадков в различных регионах страны. Эталоны можно глядеть в нормативном документе СП 20.13330.2016, своде правил, касающихся нагрузок и действий.

Карта снеговой перегрузки русских населённых пт Источник vseangari.ru

Далее того, как регион будет найден, необходимо уяснить римскую цифру, чтоб выяснить (исходя нижеприведённой таблицы), сколько кг на любой квадратный метр крыши снега выпадает обычно в определенном районе. Далее этого прикидывают несколько вариантов наклона крыши, чтоб просчитать, какова перегрузка снега будет для всякого вариантов.

Таблица №1. Вес снегового покрова в различных регионах страны (десятый раздел вышеуказанных эталонов).

Район I II III IV V VI VII Снеговое покрытие кг/м2, показатель Sg (килограмм на квадратный метр) 80 120 180 240 320 400 480

Дальше перегрузка (S) рассчитывается немерено последующей упрощённой формуле (без учёта коэффициентов сноса снега с крыши и теплового коэффициента вероятного таяния снега):

S = Sg * µ

Поправочный коэффициент «мю» (µ) для крыши с углом наклона α равном от 25° до 60° должен быть 0,7, для α = 25° и наименее – 1.

Принципиально! Если же крыша будет иметь крутой скат, при котором угол α равен 60 градусов и намного больше, расчёт снеговой перегрузки можно не созодать, ведь выпавший снег будет просто скатываться с крыши. Стропила должны выдерживать снег и его нагрузку, расчёт следует созодать заблаговременно Источник лада2111.рф

Пример для дома, который находится в Белоснежном Яре. Он относится к четвёртой (IV) группы снеговых осадков согласно карте. Это означает, что показатель Sg будет равен (исходя таблицы №1) 240 кг/м². Допустим, что владелец собрался сделать крышу с уклоном α = 35°, {тогда} поправочный коэффициент µ будет равен 0,7, что (надо(бноть)) давление снега S = Sg * µ = 240 * 0,7 = 168 кг/м². Чтоб перейти от нормативной перегрузки к расчётной, необходимо приобретенное число помножить на 1,4. Получится, что расчётная наибольшая перегрузка S = 168 * 1,4 = 235,Два кг/м².

Это любопытно! Нормативная перегрузка обозначает состояние стропильной системы, в своё время происходит прогиб древесных частей, что (надо(бноть)) расчётное – при котором происходит их разрушение. Читайте также:
Шаг стропил двускатной крыши: зависимость шага стропил от материала кровли

Ветровая перегрузка

Чтоб найти размеры стропил, также нужно высчитать оказываемую на крышу ветровую нагрузку. Аналогично предшествующему пт, где проводится расчёт снеговой перегрузки, следует поглядеть значение немерено соответственной «ветровой» карте Рф. Выходит, что дом, расположенный в Белоснежном Яре, относится к первой группы.

Источник angargid.ru

Это означает, что ветровая перегрузка будет равна 32 кгс/м² (взято ориентировочное значение для примерного расчёта). Для перехода к расчётной перегрузке от нормативной необходимо опять прирастить приобретенное число в 1,Четыре раза, {тогда} получится значение 32 * 1,4 = 44,Восьмой кгс/м².

Вес стропил

Стропила доски 50х100 либо инного размера имеют собственный вес, который тоже необходимо учесть при расчёте. Таблица №Два покажет, как должен зависеть размер стропил (толщина и ширина всякого стропила) и расстояние меж ними (шаг) от длины.

Таблица №2. Зависимость сечения стропил от их длины и шага (значения приведены в миллиметрах).

Шаг стропильный, см Длина стропил, м 6 5,5 5 4,5 4 3,5 3 60 50 * 200 50 * 200 50 * 175 50 * 150 50 * 150 40 * 175 40 * 150 90 75 * 200 75 * 250 75 * 175 75 * 175 50 * 200 50 * 175 50 * 150 110 100 * 200 75 * 200 75 * 200 75 * 175 75 * 175 75 * 150 75 * 150 140 100 * 200 100 * 200 75 * 200 75 * 200 75 * 200 75 * 175 75 * 125 175 100 * 250 100 * 200 100 * 200 100 * 200 75 * 200 75 * 200 75 * 150 215 — 100 * 250 100 * 250 100 * 200 100 * 200 100 * 175 100 * 150

Примечание: почаще всего для личного строительства употребляют стропила доски 50 х 150 мм.

Видео описание

Далее просмотра последующего видео вы узнаете, как надо выбирать доски для стропил:

Обычно для личных жилых домов употребляют стропила с шириной от 40 мм до 60 мм, в среднем 50 мм. Так, для стропил, расчётная длина которых равна 3,Восьмой метра, можно ориентироваться немерено столбцу таблицы №2, созданному для четырёхметровых стропил. {Тогда} при шаге в 60 см необходимо подготавливать брусья с размерами 50 мм * 150 мм, другими словами шириной Пятого см и шириной 15 см.

Для взятой в пример двухскатной крыши со стропилами, имеющими длину 3,Восьмой м, ширину 15 см (0,15 м) и толщину Пятого см (0,05 м), другими словами берут доску для стропил с размерами 3,8 * 0,15 * 0,05 м. Если же она изготовлена сосны, расчёт веса стропил будет основываться на плотности древесной породы. Возьмём её равной 450 кг/м3. {Тогда} вес всякого такового стропила будет соответствовать произведению его объёма на плотность:

m = V * ρ = (0,15 * 0,05 * 3,8) * 450 = 0,0285 * 450 = 12,825 кг.

Определив сколько таковых стропил будет устанавливаться при постройке, можно вычислить их общий вес. К примеру, при показателе длины дома, равном 5 метрам и избранным шагом стропил в 60 см либо 0,6 м для двухскатной крыши, необходимо будет 5 / 0,6 * 2 = 16 штук (значение округлено). Таковым образом, вес 16-ти стропил размером 3,8 * 0,05 * 0,15 м будет составлять 16 * 12,825 = 205,Два кг.

Видео описание

В этом видео наглядно показано, нельзя проводить полный расчёт стропильной системы:

Принципиально! Не считая веса фактически стропил стоит учитывать вес обрешётки и кровли. Читайте также:
Онлайн калькулятор расчета кровли: тонкости расчета и проверка результатов

Расчёт стропильной ноги немерено углу наклона

В своё время угол для наклона ската крыши избран, можно произвести расчет длины стропил. Допустим, принято решение созодать угол 45° (α = 45), что (надо(бноть)) ширина дома составляет Четыре метра, {тогда} половина ширины дома приравнивается двум метрам. В итоге получаем, что l = 2. {Тогда} длина стропильной ноги будет равна:

c = l / cos α = 2 / cos 45 = 2 / 0,525= 3,Восьмой м.

Принципиально! К приобретенному числу стоит добавить приблизительно 0,5-Одно метров с каждой стороны, {тогда} стропила будут незначительно свисать с края дома.

Анализ характеристик стропил

Чтоб учитывать все рассчитанные данные, нужно их суммировать, другими словами следует сложить вес стропил, кровли, снегового и ветрового давления, чтоб получить окончательное значение. Конкретно на него необходимо ориентироваться как на наибольшее давление, которое обязана выдерживать стропильная система. Для перевода приобретенного значения перегрузки, выраженного к килограммах на квадратный метр крыши в линейные метры, необходимо помножить числовое значение перегрузки на шаг стропил.

Стропильная система обязана быть довольно крепкой Источник remontnik.ru

Собранные данные немерено перегрузкам, которые будут испытывать стропила дома, соотносят со строй правилами и нормами, касающимися древесных конструкций, – СНиП II-25-80. Так, в таблице №16 этого нормативного документа, что (надо(бноть)) конкретно в пт №3, подпункте (что (надо(бноть))), обозначено, что стропильные ноги смогут прогибаться не наиболее, чем на 1/200 толики от величины пролёта (от длины стропильной ноги). К примеру, для стропила, имеющего длину Четыре метра допускается прогиб не наиболее, чем 4 / 200 = 0,02 метра.

Выяснить распределённую нагрузку на любой метр стропила можно немерено формуле:

Qr = A * Q,

где Qr – распределённая перегрузка (в килограммах на метр);

А также – шаг стропил (расстояние меж стропилами, выраженное в метрах);

Q – суммарная (общая) перегрузка, оказываемая на любой квадратный метр крыши.

Далее расчётов остается только сопоставить полученную расчётную нагрузку на доски для стропил с допустимой перегрузкой, которую можно выявлять на избранный вид древесной породы без риска утраты целостности бруса. Если же угодит, что перегрузка будет очень большенный, нужно перераспределить её, установив стропила с ещё наименьшим шагом.

Видео описание

В этом видео показан один вариантов самостоятельного расчёта стропил:

К примеру, для крыши с углом наклона α = 36°, расстоянием меж стропилами A= 0,Восьмой м, длиной каждой стропильной ноги (учитывается так именуемая рабочая длина) Lmax = 2,Восьмой м выбрана сосна первого сорта в хорошем качестве стропильного материала (сопротивление на извив Rизг = 140 кг/см²). Кровлю принято решение созодать с внедрением цементно-песчаной черепицы, которая весит 50 кг/м². Далее проведения расчётов нагрузок с учётом главных причин был получен итог: суммарная перегрузка Q = 303 кг/м².

{Тогда} распределённая перегрузка будет равна Qr = A * Q = 0,8 * 303 = 242 кг/м. Если же для монтажа крыши была выбрана доска шириной Пятого см (толщина стропил), ширина сечения стропильной ноги обязана подчиняться последующему неравенству (правильно для наклона крыши, который больше, чем 30°):

H ≥ 9,5 * Lmax * √(Qr / B * Rизг)

либо

H ≥ 9,5 * 2,8 * √(242 / 5 * 140).

Видео описание

В последующем видео вы поглядите анализ разных расчётных схем для висящих стропильных систем:

Выходит, что неравенство воспринимает вид H ≥ 15,6 см. Это означает, что ширина доски для стропильных ног обязана быть наиболее либо равной 15,6 см. Если же исходя предложений на рынке пиломатериалов доступна доска с шириной 17,Пятого см, остаётся проверить, укладывается ли она в норматив «L/200»:

3,125 * Qr * (Lmax)³ / B * H³ ≤ 1.

Преобразуем правую часть неравенства: 3,125 * Qr * (Lmax)³ / B * H³ = 3,125 * 242 * (2,8)³ / 5 * (17,5)³ = 0,61. Потому что 0,61 < 1, расчет стропильной ноги и подбор её размеров изготовлен правильно.

Читайте также:
Цены на устройство стропильной системы за м2

Кратко о главном

Стропильная нога – это важная часть стропильной системы крыши дома, которая обязана выдерживать некоторое количество видов нагрузок.

Не считая стропильных ног рассчитывать на способность выдерживать перегрузки следует и остальные части системы – мауэрлаты, лежни, стойки, опоры.

Для различных регионов страны снеговые и ветровые перегрузки на стропильную систему будут различаться.

Чтоб верно подобрать доски-стропила немерено ширине, длине и толщине, следует управляться расчётами, произведёнными на базе особых работающих эталонов.

Написать комментарий