Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования

Калькулятор двускатной крыши поможет в проведении расчетов для закупки необходимых материалов. В статье рассказывается, как с помощью онлайн калькулятора можно легко определить параметры для будущей крыши. Показано, какие данные нужны для расчетов, что может учитывать программа. После ознакомления с материалом, вы будете знать, как в расчетах учитываются особенности конструкции – угол, площадь поверхности, систему стропил и прочие.

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования Чтобы определить расход материалов для кровли, необходимо знать ее параметры Источник akson-quick.ru

Назначение калькулятора

Расчет двухскатной крыши применяется для вычисления наклона монтируемых стропил, нагрузки, определения обрешетки и требуемых других материалов для всей возводимой конструкции.

Расчеты осуществляются в соответствии с требованиями безопасности. Двускатная крыша считается очень практичным и экономически выгодным. Стропила опираются друг на друга и соединяются обрешеткой.

По торцам стены имеют треугольный вид.

Калькуляторы способны проводить определять следующие параметры:

  • наклон ската;
  • количество подкровельных материалов;
  • количество материалов на обрешетку;
  • вес материалов и конструкции;
  • длину стропил;
  • количество стропила;
  • площадь поверхности;
  • сечение.

Рассчитать площадь кровли двухскатной при помощи калькулятора можно одновременно с определением устанавливаемых систем конструкции. Перед началом расчетов надо указать тип покрытия. Ширина крыши зависит от покрытия и габаритов коробки, что влияет на угол наклона. Уклон зависит от климатических условий региона и материала кровли. Этими показателями определяется высота всей конструкции.

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования Размеры крыши зависят от многих факторов: от климатического места расположения до используемых материалов Источник aviarydecor.com

Онлайн калькулятор кровли

Чтобы узнать примерную стоимость двухскатной кровли, воспользуйтесь следующим калькулятором:

Конфигурация конструкции определяется по системе стропил. В основном для системы применяются пиломатериалы.

Система стропил. При возведении двускатной крыши применяется два варианта возведения – наслонная или висячая. Если делать пролеты очень крупными, то может быть опасность их деформации. Для защиты от прогибов или провисания устанавливаются укрепляющие элементы и дополнительные детали, которые обеспечивают большую жесткость большого сооружения.

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу проектирования загородных домов со всеми сопутствующими расчетами. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Ширина. От основания вычисляется ширина кровли:

  • Монтаж конструкции на большие балки позволяет сформировать необходимый свес, это в свою очередь определяет габариты.
  • Монтаж системы на мауэрлат высчитывается сложением проекций свеса и ширины коробки.

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования Монтаж материалов на мауэрлат также должен проводиться по предварительным расчетам Источник builderclub.com

Мауэрлатом выступает венец, который делается из прочного бревна или широкого бруса. Карнизные свесы могут делаться из стропильных ног, также для этого может использоваться кирпичный выступ.

Ширина свеса вычисляется из выбранного типа кровельного материала и стен. Для шифера свес до 10 см, керамической черепицы до 60 см, профлиста до 50 см, битумной черепицы до 40 см.

при увеличении свеса требуется его усиление, например, опорными столбами или подкосами.

Определение уклона. Расчет размера крыши двускатной осуществляется с определением угла наклона скатов, который может составлять 10-60 градусов. В основном используют равное значение для обеих сторон. Эффекта симметрии добиваются благодаря созданию разноразмерных скатов.

При определении крутизны скатов учитывают следующие факторы:

  • Покрытие, свес и обрешетка. Тип кровли влияет на выбор технологии сборки и обустройства основы.
  • Вес кровли и пирога. Покрытие дает нагрузку на основание, чем больше уклон, тем меньше нагрузка на перекрытие.
  • Климатические условия региона. Крутые крыши быстро отводят воду и снег, но они подвергаются действию ветра.

Рассчитывая крутизну скатов, берут во внимание будущий «пирог» покрова крыши Источник goldkryshi.ru Это может быть интересно! В статье, по следующей ссылке, читайте про то, какой должен быть угол наклона крыши.

Эти факторы имеют большое значение на выбор угла наклона, и они учитываются при проведении всех расчетов.

Высота конька. Чердак в основном используется для обслуживания крыши. По требованиям безопасности от перекрытия до вершины должно быть не меньше 1,6 м. При такой высоте удобно проводить осмотр кровли и она полностью соответствует противопожарным требованиям.

Расчет расходных материалов. Особенности возведения подобной крыши накладывает некоторые коррективы на первоначальный расчет требуемых материалов.

При возведении кровли первоначальный расчет материалов может потребовать коррективов Источник yandex.ru

Однако в предварительной смете надо учитывать следующие материалы для:

  • мауэрлата и лежня – пиломатериал сечением 100х150-200х200 мм, дополнительный запас 5%;
  • стропилин – пиломатериалы 25х150-100х150 мм, запас до 20%;
  • опоры, затяжки, подкосы – бруски или доски 50х100-100х100 мм, запас до 10%;
  • обрешетка – зависит от покрытия, может быть сплошной или разреженной;
  • гидроизоляция – в рулонах, метраж определяется исходя из крутизны и типа кровли;
  • кровельное покрытие – учитывается площадь скатов;
  • обшивка свесов и фронтонов;
  • расходный материал (саморезы, анкеры, уголки, шпильки, гвозди и так далее).

дополнительно необходимо наличие некоторых фасонных элементов, при помощи которых делаются сквозные проходы через крышу. Для теплого типа кровли дополнительно учитывается тепло- и пароизоляция, контробрещетка и внутренняя обшивка.

Пример расчета материалов для крыши на онлайн-калькуляторе в видео:

Специалисты для проведения таких операций используют формулы расчета двускатной крыши. В других случаях применяют специальные онлайн калькуляторы. Однако в независимости от выбранного варианта очень важно работать с мастером в данной сфере.

В процессе проведения расчетов требуется помнить о многих важных нюансах, которые могут иметь большое значение на конечный результат. Допущенная одна ошибка в расчетах может привести к серьезным проблемам. В лучшем случае придется просто докупить материал, в худшем – потребуется перестройка конструкции.

Иногда допущенные ошибки ведут к тому, что уже в скором времени может потребоваться капитальный ремонт всей крыши и замена подкровельных материалов.

Допущенные ошибки при расчете и возведении крыши впоследствии могут обойтись дорого Источник pinterest.com Это может быть интересно! В статье, по следующей ссылке, читайте про выбор оптимальной формы крыши.

Заключение

Рассчитать двускатную кровлю с необходимым количеством материалов и конструкцией самостоятельно невозможно. Используя онлайн-калькуляторы можно примерно узнать все необходимые параметры. Однако точные данные смогут предоставить только специалисты.

Работа с мастером позволит добиться лучшего результата, безопасной кровли, которая прослужит много лет. Лучше заранее договориться с мастером и вместе провести все расчеты, указать те параметры, которые вы хотите и озвучить свое виденье будущей кровли.

Немаловажными будут советы специалиста, который предложит самый оптимальный и выгодный вариант.

Прочитать позже

Отправим материал на почту

  • Автор статьи
  • Кровельщик, строитель с опытом в строительстве 15 лет
  • Сергей Соловьев

Источник: https://m-strana.ru/articles/raschet-dvukhskatnoy-kryshi/

Расчет стропильной системы двухскатной крыши

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования

Одна из разновидностей стропильной кровли – двускатная. Это достаточно простая система, которая образуется двумя скатами. Скат кровли – это вся наклонная плоскость, при помощи которой обеспечивается водосток.

Конструкция опирается на две параллельные стены. Такая кровля образует два треугольных боковых фронтона. Фронтон – это завершение фасада здания.

Достоинства двускатной системы

  1. Простота проектирования. Расчёт несущей способности и необходимых материалов для устройства такой кровли достаточно прост, так как вариантов типов  и размеров несущих конструкций немного;
  2. Простота монтажа. Двускатная кровля не имеет сложных конструктивных элементов.

    Малое количество типоразмеров позволяет быстрее установить все элементы кровли;

  3. Удобство эксплуатации. Чем меньше различных изломов имеет крыша, тем надёжнее она защищает жилище. В самом простом исполнении двускатная крыша имеет всего один излом – конёк.

    Такую кровлю проще ремонтировать в случае появления дефектов;

  4. Свободное пространство. Для обустройства мансарды предпочтительнее двускатная кровля, так как она меньше “съедает” пространство. Для сравнения, рассмотрим дом 6х6 м с мансардой. У наружных стен высота от пола помещения до кровли 1.5 м, у конька – 3 м.

    Для двускатной кровли при таких условиях объём помещения составит 81 м.куб, а для вальмовой, имеющей четыре ската, 72 м.куб. Для больших размеров здания потери в объёме будут увеличиваться.

Типы конструкций

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования

Существуют четыре основных типа двускатных кровель:

  1. Симметричная. Надёжна, устойчива, проста в исполнении, в основе лежит равнобедренный треугольник;
  2. Несимметричная. Конёк располагается не по центру, скаты кровли имеют разные уклоны;
  3. Ломаная симметричная. Скаты кровли имеют излом. Значительно увеличивает высоту помещения;
  4. Ломаная несимметричная. Чердачное или мансардное помещение получается меньше, чем в предыдущем случае. Крыша имеет очень необычный внешний вид.

Выбор типа двускатной кровли зависит от назначения помещения, расположенного непосредственно под ней и архитектурного облика здания.

Общие принципы расчёта стропильной системы

Самыми важными несущими частями стропильной системы двухскатной кровли здания являются мауэрлат, ригель и стропила. Мауэрлат работает на сжатие, поэтому его сечение можно взять условно.

Ригель и стропильные ноги испытывают на себе изгибающий момент.

Расчёт таких конструкций производится по прочности и по жёсткости. Для небольших зданий можно выбрать их сечение приблизительно, но для серьёзных построек, в целях безопасности и экономии материала расчёт стропильной системы должен выполнить профессионал.

Нагрузка от собственного веса кровли

Чтобы выполнить расчёт необходимо знать нагрузку на 1 м.кв. кровли.

Для этого нужно сложить массы 1 м.кв. всех кровельных материалов:

  1. подшивка (если она есть, чаще всего выполняется из гипсокартона);
  2. стропильные ноги. Чтобы посчитать какой вес стропил приходится на квадратный метр кровли нужно найти массу погонного метра стропильной ноги и разделить это число на шаг стропил в метрах. Для расчёта можно принять приблизительное сечение стропила, площадь этого сечения необходимо умножить на плотность древесины;
  3. утеплитель (если он есть). Плотность утеплителя должна быть указана производителем, её необходимо умножить на толщину;
  4. обрешётка. Для обеспечения запаса в расчёт можно брать сплошную обрешётку. Например, 1 м.кв. обрешётки из доски толщиной 32 мм будет весить приблизительно 25 килограмм;
  5. кровельный материал. Масса 1 м.кв. покрытия обычно указывается производителем.

Снеговая нагрузка

Снеговая нагрузка для каждой местности своя и равняется весу снегового покрова на горизонтальной плоскости.

На территории России она может принимать значения от 80 до 560 килограмм на метр квадратный. В интернете можно легко найти карту распределения снеговой нагрузки и выбрать нужное число исходя из района строительства.

Угол наклона кровли

Угол наклона кровли достаточно легко рассчитать, зная геометрию и имея под рукой инженерный калькулятор или стандартный калькулятор на персональном компьютере.

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования

Если использование инженерного калькулятора вызывает затруднения, арктангенс можно найти с помощью калькулятора онлайн.

Расчёт шага стропил

Шаг стропил мансардной кровли следует выбирать из соображений удобства монтажа утеплителя. Маты обычно имеют ширину 60 сантиметров, поэтому шаг стропил стоит выбирать так, чтобы расстояние между ними в чистоте составляло 58 или 118 сантиметров. Два сантиметра позволят установить плиты утеплителя очень плотно, что позволит ему держаться между стропилами и улучшит теплоизоляцию.

Длина стропильной ноги

Длину ноги легко вычислить по формуле: L / cosα, здесь L – это расстояние от конька крыши до внутренней поверхности наружной стены в плане, а cosα – это косинус угла наклона кровли. При жёстком креплении нужно прибавить величину врубки.

Сечение стропильной ноги

Сечение стропильной ноги нужно подбирать кратным размеру досок и бруса.

Пример простого расчёта сечения стропильной ноги:

  1. находим нагрузку на 1 погонный метр стропила. q = (1.1*масса 1 м.кв. кровли*cosα + 1.4*нормативная снеговая нагрузка* cosα2)* шаг стропил;
  2. находим W. W = q*1,25*полёт стропил/130;
  3. решаем уравнение: W = b*h2/6. В этом уравнении b – ширина сечения стропильной ноги, а h–высота.

Для решения нужно задаться шириной и найти высоту, решив простое квадратное уравнение. Ширину можно назначать 5 см, 7.5 см, 10 см, 15 см. При небольших пролётах ширина 15 см нецелесообразна.

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования

Для расчета стропильных систем существуют всевозможные таблицы, программы, онлайн калькуляторы.

Основные элементы кровли

Основными элементами двускатной, как и любой другой стропильной кровли, являются:

  1. Стропильная нога – основная несущая конструкция кровли. Ряд стропильных ног образует плоскость ската и передает нагрузку от обрешётки, утеплителя, кровельного материала и снега через мауэрлат на стены здания;
  2. Мауэрлат – деревянный брус, укладываемый на внутреннюю грань наружных стен. Служит нижней опорой для стропильных ног;
  3. Ригель – деревянный брус, располагающийся в коньке кровли. Опирается на фронтоны, но может иметь промежуточные опоры. Служит верхней опорой для стропильных ног;
  4. Обрешётка – тонкие доски, которые укладываются поперёк стропильных ног под кровельный материал. Обрешётка карниза кровли должна быть сплошной, на остальной плоскости ската доски можно укладывать разреженно;Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования
  5. Карниз – нижняя часть кровли у наружных стен;
  6. Конёк крыши – излом, который образуется при смыкании скатов;
  7. Конёк кровли – коньковое покрытие щели, которая образуется при укладке материала кровли;
  8. Кровельное покрытие – самый верхний слой кровли, может быть выполнен из металла, керамики или гибкой черепицы;
  9. Кобылка – доска, продолжающая стропильную ногу для образования свеса кровли.

Чтобы полностью использовать пространство под крышей можно спроектировать мансарду.

Мансардный этаж – это этаж в чердачном пространстве. Фасад мансарды полностью или частично образуется поверхностями крыши. Согласно нормативным документам, чтобы помещение считалось мансардой, линия пересечения плоскости крыши и наружной стены не должна находиться выше, чем 1.5 м от уровня пола. Если это требование не выполнено, пространство будет считаться обычным этажом.

Кровля мансардного этажа отличается от кровли чердачного наличием в своей конструкции утеплителя. Чаще всего для утепления мансардной крыши используются минераловатные плиты.

Освещение мансардного пространства может осуществляться тремя способами:

  1. оконные проёмы во фронтонах;
  2. слуховые окна;
  3. мансардные окна.

Слуховое окно – это оконная конструкция, которая имеет каркас, монтируемый одновременно со стропильной системой. Этот каркас выполняется из дерева. Слуховое окно имеет собственную маленькую крышу, которая может быть двускатной или цилиндрической. Сам стеклопакет устанавливается вертикально.

Мансардное окно – это окно, специально предназначенное для использования на стропильной кровле. Оно устанавливается в плоскость ската в наклонное положение. Мансардное окно должно выдерживать расчётную снеговую нагрузку. Лучше не использовать такой тип окон в кровлях с небольшим уклоном.

Выбор материала кровли

После того, как определен внешний вид кровли, можно приступить к выбору материала. Существует несколько видов современных покрытий. В списке, приведённом ниже, варианты материалов приведены в порядке убывания средней рыночной стоимости.

  1. Керамическая черепица. Керамика, как материал кровли, имеет долгую историю. Керамическая крыша надёжна и долговечна. Минусами этого материала является цена и большая масса. Под кровлю из керамической черепицы придётся устраивать усиленную стропильную систему и обрешётку;
  2. Цементно-песчаная черепица. Обладает практически всеми характеристиками керамической, но стоит чуть меньше;
  3. Гибкая битумная черепица. Обладает хорошими звукоизоляционными характеристиками. Благодаря шероховатой поверхности черепица способна не давать снегу съезжать с крыши. Требует сплошной обрешётки, обычно используется слой влагостойкой фанеры. Нельзя использовать на кровлях с большими уклонами;
  4. Металлическая черепица. По сравнению с предыдущими покрытиями, обладает меньшим весом. Легко монтируется. Минусом металлической кровли является то, что во время дождя она может быть слишком шумной.
  5. Фальцевая кровля. Самый привлекательный вариант в плане стоимости. Требует специальной квалификации при монтаже, так как непрофессионалу будет сложно качественно выполнить соединения. Монтаж более трудоёмкий, чем у металлической и гибкой черепицы. Такая же «шумная», как и металлическая черепица.

Материал кровли полностью зависит от желаний и возможностей заказчика. Исключение составляют кровли со слишком большим или слишком маленьким уклоном, так как все материалы имеют ограничения по углу наклона ската.

Виды стропильных систем

Конструктивные системы стропильной кровли могут быть трёх видов:

  1. Наслонные стропила. Стропила опираются по двум сторонам. Снизу – на мауэрлат, сверху – на ригель. В качестве промежуточных опор могут использоваться стойки и подкосы. Чаще всего используются в зданиях с небольшим расстоянием между торцами или при возможности поставить стойки или стену посередине мансарды. При больших пролётах стропил (больших расстояниях между продольными стенами) могут дополнительно использоваться стойки, подкосы или затяжки. Наслонные стропила просты в расчётах.

    Обычно самым мощным элементом такой системы является ригель, который несёт на себе половину нагрузки от всей конструкции кровли.

  2. Висячие стропила. При отсутствии возможности использования ригеля в качестве верхней опоры, разумно использовать эту стропильную систему. Висячие стропила опираются только на мауэрлат, а в верхней точке соединяются между собой с помощью накладки. Эта стропильная система работает под нагрузкой как ферма. Наибольшее давление приходится на наружные стены. Возникает горизонтальная сила – распор, которая может привести к смещению стен. В конструкции висячих стропил распорное усилие воспринимает затяжка, которая стягивает стропильные ноги и не даёт им разъезжаться.

    Висячие стропила классифицируются в зависимости от месторасположения затяжки:

    1) Треугольная трёхшарнирная арка. Затяжка и стропила образуют треугольник. Затяжка располагается в уровне перекрытия;

    • 2) Треугольная трёхшарнирная арка с подвесом.
    • 3) Треугольная трёхшарнирная арка с приподнятой затяжкой.
    • Висячие стропила должны рассматриваться как треугольная ферма, что усложняет расчёт.

    При большом пролёте стропил затяжка может не пройти по требованиям прогиба. Чтобы предотвратить её провисание, затяжку подвешивают к коньку. Но при такой системе, так же, как и при системе наслонных стропил, посередине мансарды образуется ряд стоек; Затяжка располагается чаще всего в уровне потолка мансардного помещения. Такая схема менее выгодна с точки зрения работы конструкции. Чем выше расположена затяжка, тем больший распор она воспринимает.

  3. Комбинированные стропила. К комбинированной системе можно отнести распорные наслонные стропила. Они нуждаются как в установке ригеля, так и в затяжке. В отличие от предыдущих вариантов, в которых стропила к мауэрлату крепятся шарнирно, здесь стропильная нога крепится жёстко, поэтому в системе возникает распор. Для такой системы мауэрлат должен быть надёжно прикреплен к стене, а сама стена быть прочной и толстой. Отличным вариантом стане выполнение по периметру железобетонного пояса.

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования

Монтаж стропильной системы

Монтаж происходит в следующем порядке:

  1. укладка мауэрлата;
  2. установка ригеля (если он есть);
  3. раскладка стропил;
  4. утепление (если есть);
  5. обрешётка;
  6. кровельный материал.

Прикрепление стропильной ноги к мауэрлату может быть жёстким и шарнирным.

Шарнирное закрепление

Даёт возможность компенсировать расширение древесины под действием влажности и перепадов температуры.

Крепление может осуществляться несколькими способами:

  1. с помощью специального крепежа, металлической «салазки»;
  2. с помощью крепёжной пластины;
  3. на стропильной ноге выполняется запил. Место стыка стропильной ноги и мауэрлата фиксируется с помощью гвоздей.

Жёсткое закрепление

Стропило крепится к мауэрлату врубкой и надёжно фиксируется гвоздями, забитыми под углом по отношению друг к другу. Один гвоздь вбивается вертикально поверхности мауэрлата. Такое соединение исключает смещение в любой плоскости.

Двускатная стропильная система имеет неоспоримые преимущества. Её можно спроектировать и смонтировать самостоятельно, нужно лишь ответственно отнестись к этому вопросу и продумать всё до мелочей.

Источник: https://krovlya777.ru/stropila/raschet-stropilnoj-sistemy-dvuxskatnoj-kryshi.html

Расчёт стропильной системы двухскатной крыши

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования

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 .

Пример расчёта: 

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования

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 1/200Нагрузки, действующие на крышу.1. Снеговые нагрузки.2. Ветровые нагрузки.3.

Вес кровельного материала4. Вес обрешётки и стропил.1. Снеговые нагрузки.Для расчёта снеговой нагрузки воспользуемся формулой:S=µ×Sgгде,S — искомая величина снеговой нагрузки, кг/м²Sg — 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° < α < 60°,

µ = 0; при α ≥ 60°.

По карте 1 обязательного приложения 5 СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» определяем Sg — нормативную снеговую нагрузку для Псковской области vk.com/postroim_svoi_dom

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования

Sg=180 кг/м²Так как 30° < α < 60°, расчёт µ произведём по формуле µ = 0,033×(60-α).µ = 0,033×(60-45)= 0,495

S=Sg×µ =180×0,495=89,1 кг/м².

2. Ветровые нагрузки.Если угол наклона крыши α > 30°, то из-за её парусности ветер давит на один из скатов и стремится её опрокинуть.

Если угол α < 30°, то подъёмная аэродинамическая сила, возникающая при огибании её ветром, а также турбулентности под свесами стремятся эту крышу приподнять.Согласно СНиП 2.01.

07-85 «Нагрузки и воздействия» , нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки Wm определяем по формуле:Wm=Wo×K×C; где,Wo — нормативное значение ветрового давления.

K — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления, в зависимости от высоты здания и характера местности.

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования

C — аэродинамический коэффициент, в зависимости от конфигурации здания и крыши может принимать значения от минус 1,8 (α < 30°) до плюс 0,8 (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

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования

коэффициент K= 0,75Значение аэродинамического коэффициента C принимаем равным 0,8Wm= 23×0,75×0,8 = 13,8 кг/м².3. Вес кровельного материала.Различные виды кровли имеют следующий вес:1. Шифер — 19 кг/м² ( 8-ми волновый шифер, при толщине 5,8 мм и укладке с нахлестом 25см и смещением на 1,5 волны;2. Металлочерепица, профнастил — 4 — 5 кг/м²;3. Ондулин — 4 — 6 кг/м²;4.

Битумная черепица 8 — 12 кг/м²;5. Керамическая черепица 35 — 50кг/м²;4. Вес обрешётки и стропил.

Вес обрешётки = 510 кг/м³×0,1м×0,05м×3шт/1м² = 7,65 кг/м²; Вес стропил = 510 кг/м³×0,15м×0,05м/1,2м² = 3,2 кг/м²Посчитаем нагрузку на стропильную систему при использовании шифера:Снеговые нагрузки – 89,1 кг/м²Ветровые нагрузки – 13,8 кг/м²Вес кровельного материала — 19 кг/м²Вес обрешётки — 7,7 кг/м²

см запись расчет обрешетки — vk.com/wall-72891995_213

Вес стропил — 3,2 кг/м²Итого: q расч = 132,8 кг/м²Проекция распределенной нагрузки на ось перпендикулярную стропильной ноге q=q расч×cosa= 132,8×0,707= 93,9 кг/м²M_max=(q×Ш×(L/2)²)/8=(93,9×1,2×3²)/8=125,82 кгс∙м=12582 кгс∙смопределяем требуемый момент сопротивления деревянной стропильной ногиWтреб = Мmax / R,где R -расчетное сопротивление древесины хвойных пород на изгиб R = 14 МПа = 142,71 кгс/см²Wтреб = 12582 / 142,71 = 88,2 см³ Wбалки ≥ Wтреб Wбалки = b x h² / 6 = 5×15²/6= 187,5 см³ ≥ 88,2см³Условие выполняется.Определение прогиба балки.f=(5×q×Ш×(L/2)⁴)/(384×E×J)где q — нагрузка на балкуL =6 м — расстояние между центрами опирания стропил на мауэрлатЕ — Модуль упругости древесины, при расчете по предельным состояниям второй группы следует принимать равным вдоль волокон Е = 10 000 МПа (100 000 кгс/см2 или 10х10^8 кгс/м²)J — момент инерции, для доски прямоугольного сеченияJ = b x h³ / 12 = 5 х 15³ / 12 = 1406,25 см⁴f = 5 х 93,9 х 1,2 х 3⁴ / 384 х 10 х 10^8 х1406,25 х 10^-8 = 0,0084 м или 0,84 см.допустимый прогиб f доп=L/200=300/200=1,5см≥0,84смУсловие по прогибу выполняется.Значение распирающей нагрузки q (х).Проекция распределенной нагрузки на ось параллельную стропильной ноге q(х)=q расч×sin(a)= 132,8×0,707= 93,9 кг/м²

q (х) ×Ш = 93,9×1,2= 112,7 кг – крепление каждой (кроме крайних) стропильной ноги к мауэрлату должно выдерживать нагрузку на срез — 112,7 кг.

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования

#Расчет#стропильной#системы#двухскатной#крыши

#Построим#свой#дом

Источник: https://postroim-svoi-dom.ru/2019/06/11/raschet-stropilnoy-sistemy-dvukhskatnoy-kryshi/

Расчет стропильной системы крыши

Укажите параметры деревянных стропил:

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования
Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования

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, мм Шаг стропил, мм Сечение стропила, мм
До 3000 мм 1200 80х100
До 3000 мм 1800 90х100
До 4000 мм 1000 80х160
До 4000 мм 1400 80х180
До 4000 мм 1800 90х180
До 6000 мм 1000 80х200
До 6000 мм 1400 100х200

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»
  • Результаты расчета:
  • 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.

Источник: https://perpendicular.pro/calc/kalkuljator-rascheta-stropil

Что нужно учитывать при расчете стропил?

Прочность кровли здания зависит от того, насколько правильно выполнен расчет стропил. В данной конструкции значение имеют все параметры: длина, угол наклона крыши, сечение балок.

Перед тем как рассчитать длину стропил, их сечение и шаг, следует принять во внимание особенности региона, в котором ведется строительство, параметры будущего здания и характеристики кровельных материалов.

Факторы, которые необходимо учитывать при расчете

Расчет сечения стропил и их длины выполняется в несколько этапов. На первом этапе производится расчет снеговой и ветровой нагрузки для выбранной конфигурации крыши с учетом поправочных коэффициентов для высоты строения и угла наклона ската.

Затем прибавляется нагрузка от веса кровельного материала, утеплителя и обрешетки. К полученной суммарной нагрузке прибавляется 10 % для запаса по прочности. Итоговое значение используется для расчета стропил.

  • Выполнить грамотный расчет довольно трудно, если не учитывать силу и частоту оказываемых на них нагрузок.
  • Перед тем как правильно рассчитать стропила на крышу, следует отметить все факторы, воздействующие в разные сезоны на кровлю.
  • Факторы, оказывающие влияние на крышу, делятся на три группы:
  • постоянные нагрузки;
  • переменные нагрузки;
  • особые нагрузки.
  1. Постоянные нагрузки действуют на элементы конструкции, не переставая, независимо от времен года.
  2. К ним относятся масса крыши, гидроизоляция, обрешетка, пароизоляция, теплоизоляция и все отдельные части кровли, имеющие неизменяемый вес и оказывающие давление на стропильную систему.
  3. Масса односкатной или двухскатной крыши увеличивается, когда на ней устанавливаются массивные устройства и аппараты – антенны, вентиляция, снегозадержатели и прочее.
  4. Сильное влияние на прочность стропил односкатной и двускатной кровли оказывает вес снегового слоя, дующий ветер и поднимающиеся на крышу рабочие.
  5. Видео:
  6. Такие нагрузки называются переменными, так как она имеет периодичный характер – сильное давление сменяется его отсутствием.
  7. К особому типу относятся нагрузки, возникающие в регионах, где часто бывают ураганы или землетрясения.
  8. При таком типе нагрузок во время конструирования и постройки зданий учитывают дополнительный запас прочности.
  9. Расчет для стропил крыши – довольно непростая задача, неспециалист с ней может не справиться.
  10. Поэтому задумавшись, как рассчитать стропила, лучше обратиться за помощью к специальным программам, чтобы точно установить размер стропил односкатной и двухскатной крыши.

Расчет нагрузки на стропила

Ветровая нагрузка рассчитывается упрощенно следующим образом: региональный показатель ветровой нагрузки умножаем на поправочный коэффициент. Региональный показатель берется из СНиП по карте ветровых нагрузок.

Поправочный коэффициент для строений по высоте:

  • ниже пяти метров берется в диапазоне 0,5 – 0,75;
  • от пяти до десяти метров – 0,65 – 1,0;
  • от десяти до двадцати метров – 0,85 – 1,25.
  • Меньшее значение коэффициента применяется для застроенных или лесистых территорий, где сила ветра усмиряется препятствиями, большее значение берется для открытой местности.
  • В том случае, если строение расположено на открытой хотя бы с одной стороны территории, тоже применяется большее значение диапазона.
  • Снеговая нагрузка вычисляется сходным образом – показатель снеговой нагрузки умножаем на поправочный коэффициент.
  • Коэффициент зависит от угла наклона крыши:
  • пологий скат с наклоном до 25 градусов имеет коэффициент, равный 1,0;
  • у ската с углом наклона от 25 до 60 градусов коэффициент составляет 0,7;
  • если угол наклона ската превышает 60 градусов, то снеговая нагрузка не учитывается.

Показатель снеговой нагрузки указан на соответствующей карте СНиП аналогично карте ветровых нагрузок.

Если строение расположено близко к границе двух регионов, то используется значение для региона с наибольшим показателем.

Полученные значения ветровой и снеговой нагрузки суммируются. Итоговое значение, полученное на данном этапе расчетов, называется показателем переменных нагрузок.

  1. Видео:
  2. Расчет постоянных нагрузок, действующих на стропильную систему, зависит от выбранного типа кровли.
  3. Постоянные нагрузки рассчитываются для кровельного «пирога» путем сложения веса его компонентов — обрешетки, утеплителя, гидроизоляции, кровельного материала.
  4. Вес наиболее распространенных кровельных материалов:
  • цементно-песчаная черепица: 20 — 30 кг на метр квадратный;
  • шифер: 10 — 14 кг на метр квадратный;
  • битумная черепица: 6 — 8 кг на метр квадратный;
  • металлочерепица: 3,5 — 4,5 кг на метр квадратный;
  • ондулин: 3 кг на метр квадратный.

Из приведенных данных следует, что статическая нагрузка может варьироваться в зависимости от выбранного типа используемого кровельного материала.

Сложив значения статической и переменной нагрузок и прибавив 10 % для запаса по прочности, получаем итоговое значение, которое будет использоваться для дальнейшего расчета стропил.

Расчет размера и шага стропил для односкатных и двухскатных крыш

  • Для точного расчета стропильной системы существуют специализированные программы и онлайн-калькуляторы.
  • Однако для простой односкатной и двухскатной крыши необходимые параметры можно вычислить самостоятельно без их помощи.
  • Нужную длину стропила можно рассчитать из теоремы Пифагора, приняв за один катет высоту крыши, а за второй — ширину строения от стены до проекции конька на балку перекрытия.

Следует учесть, что стропило должно выступать наружу за край стены не менее чем на 60 см.

Стандартная длина стропила составляет 6 м. При необходимости, проводя расчет длины, ее можно нарастить.

Видео:

Расчет шага для стропил должен учитывать расстояние между ними в диапазоне 60 — 100 см. Чем больше нагрузка, тем чаще необходимо устанавливать стропила.

Общее количество стропил на скат крыши равно длине ската, деленной на величину шага стропил, плюс одно стропило. Соответственно, для двухскатной крыши это число надо удвоить.

Чем рассчитанный шаг стропил реже, тем шире стропильный брус. Для несущих конструкций двускатной или односкатной крыши этот размер должен составлять не менее 15 см для крупных строений, а для дачных построек (сараев, беседок и бань) – 10 см.

Затем устанавливается количество стропил на один скат. Для этого его длину следует разделить на шаг установки. Если дом двускатный, то полученное значение следует удвоить.

Выбор подходящего сечения стропила зависит от шага стропил и их длины:

Длина стропила, см Шаг стропила, см Сечение стропила, см
До 600 140 10х20
100 8х20
До 400 180 9х18
140 8х18
100 8х16
До 300 180 9х10
120 8х10
  1. Для уменьшения деформаций стропил и балок в процессе эксплуатации лучше всего для стропильной системы использовать сухой пиломатериал.
  2. При выборе балок для стропил необходимо обратить внимание на отсутствие трещин и сучков.
  3. В самом распространенном случае для двухскатной крыши одноэтажного строения, крытого шифером, целесообразно использование деревянного стропила сечением 5х15 см.

Разновидности стропильных конструкций

Перед началом кровельных работ нужно подобрать оптимальный вариант стропильной конструкции. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы.

Классификация стропильных систем:

  • висячие;
  • наслонные;
  • гибридные.

Если кровля стандартной ширины 6 м (соответственно, такая длина ноги стропила), то подойдут висячие системы. За счет фиксации концов к коньку крыши и несущей стене производится крепление.

Кроме того, устанавливают затяжку, препятствующую деформации давления и напряжения стропильной конструкции. Помимо этого, они берут на себя роль несущих балок.

Наклонные системы подходят для крыш любой ширины. Фиксация лежня по отношению к мауэрлату обеспечивает устойчивость и надежность всей конструкции.

В результате давление сглаживается стойкой, а напряжение снижается. Плюсы наслонной стропильной системы в достаточно простом монтаже, но работа потребует больших затрат, так как для обустройства лежней потребуются дополнительные пиломатериалы.

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования

  • Гибридные конструкции наиболее подходят для многоскатных кровель, в которых переходы сопровождаются повторяющимися многочисленными балками, усилениями, лежнями, стойками, скосами и другими элементами, обеспечивающими устойчивость системы.
  • Возведение гибридной конструкции дорого и достаточно сложно, поэтому заниматься разработкой проекта и постройкой должны заниматься квалифицированные специалисты.
  • Кажущийся простым на первый взгляд вопрос о расчете стропил (их сечение, длина, шаг и остальные параметры) на самом деле требует основательного и ответственного подхода.
  • Недостаточно только прикинуть расстояние от верхней части внешней стены строения, чтобы купить подходящее количество кровельных пиломатериалов, потому что при таком расчете придется постоянно корректировать работу.
  • Видео:
  • Чтобы избежать проблем во время строительства, необходимо принять во внимание множество важных параметров: от толщины и длины брусов до площади будущей кровли.
  • Кроме того, большое значение имеет рельеф местности и климат региона, в котором ведется строительство.

Источник: http://kroemsami.ru/raschet-stropil.html

Ссылка на основную публикацию