Как посчитать стропильную систему. Расчёт стропильной системы своими силами

Отправим материал вам на e-mail

При планировании строительства малоэтажных жилых, подсобных или коммерческих зданий большинство проектировщиков выбирают двускатную конструкцию крыши. Это связано с относительно простой технологией монтажа, повышенной надёжностью конструкции, эффективным отводом осадков с кровли и неприхотливостью к условиям эксплуатации. Однако для достижения всех преимуществ нужно грамотно спроектировать и установить стропила для двухскатной крыши своими руками.

Внешний вид дома с двускатной кровлей

Двускатные кровли представляют собой две наклонные плоскости прямоугольной формы (скаты), которые опираются на стропильную систему. Боковые части делаются глухими либо на них устанавливают окна и обшивку. Основными параметрами такой кровли являются: угол наклона и расположение конька относительно осевой линии, проходящей через стены, перпендикулярные скатам. То есть двускатная конструкция не обязательно должна иметь одинаковый наклон скатов или иметь симметричный вид.

Множество оригинальных проектов применяют несимметричную конструкцию скатов для учёта некоторых особенностей климата, либо в целях улучшения дизайна фасада. Стоит заметить, что такие решения весьма оригинальны, но на практике их реализовать достаточно сложно. Связано это со следующими причинами:

  • Возрастает нагрузка на стены и фундамент в месте смещения конька кровли. В результате расчёты могут значительно усложняться, особенно при условии применения тяжёлых кровельных материалов, таких как шифер или керамическая черепица.
  • Требуется изготавливать для каждого ската отдельные конструктивные элементы, что может значительно увеличить сроки строительства.
  • На кровлю при больших углах наклона скатов могут оказывать существенное влияние давление ветровых потоков. Поэтому потребуется учитывать преимущественное направление ветров при расчётах.

Основные элементы скатной системы крыши

Перед тем как сделать стропила на двухскатную крышу нужно создать проект, а также изучить все элементы конструкции. Потребуется спроектировать такие основные узлы:

  • Мауэрлат . Обеспечивает передачу нагрузки кровельной конструкции на несущие стены объекта, создавая её равномерное распределение. Брус изготавливается из лиственных пород древесины, таких как лиственница, дуб, ясень. Минимально допустимое сечение составляет 100х100 мм. Допускается применение не только цельного бруса, а и клееного, но с сечением 100х150 мм.
  • Стропила . Основной элемент конструкции, который предназначен для формирования несущего каркаса, восприятия нагрузки кровельного материала через обрешётку и передачи нагрузки на мауэрлат. Расстояние между стропилами двухскатной крыши составляет от 0,6 до 1,2 м, в зависимости от веса кровельного материала и количества осадков в конкретной области.
  • Затяжка . Специальная конструкция, применяемая для фиксации двух наклонных балок скатов под заданным углом наклона, которая крепится на уровне чуть выше балок либо немного ниже конька. Применяется в наслонных типах кровель.
  • Стойка . Представляет собой вертикально устанавливаемый и прочно закрепляемый элемент, выполняющий несущие функции кровли. Устанавливается обычно на стены здания для частичной передачи нагрузки кровли. Придаёт дополнительную жёсткость конструкции.
  • Прогон . Бывает двух типов: боковой и коньковый. Боковой представляет собой брус, опирающийся на стойки и расположенный параллельно коньковой балке. Позволяет предотвратить прогибание ската под значительными нагрузками. Коньковый прогон устанавливается вдоль линии примыкания одного ската к другому и служит опорой для конька.
  • Подкос . Представляет собой вспомогательные опоры для стоек, которые располагаются под углом 45 0 к несущим балкам скатов в целях увеличения площади контакта со стойками и снижения риска деформации ската.
  • Лежень . Служит точкой опоры для подкоса и стойки.
  • Обрешётка . Используется для фиксации стропильной системы в поперечном направлении, передачи нагрузки кровельного материала и его крепления, а также обеспечения стойкости к нагрузкам в прогонах между несущими балками.
Полезная информация! Подкосы для северных регионов из-за повышенных снежных и ледяных нагрузок на кровли допускается устанавливать не только продольно, а и по диагонали. Таким образом, значительную часть нагрузки воспринимают именно стойки, а не стены здания.

Расчёт длины и шага стропил

Устанавливая стропила для двускатной крыши своими руками, нужно соблюдать шаг их закрепления 0,6-1 м. Выбор зависит от расчётных нагрузок с учётом запаса прочности. Чем меньше шаг, тем прочнее конструкция и больше расход строительных материалов. Большой интервал 0,8-1 м допускается использовать только при укладке лёгких кровельных листов и углах наклона 15 0 -20 0 . Рекомендуется выбирать шаг в пределах 0,6-0,8 м.

Длину балок, зная угол наклона скатов и расстояние между двумя стенами объекта, рассчитать достаточно просто по теореме Пифагора. Однако реальную длину нужно увеличить на 60-70 см, которая пойдёт на их стыковку, а также на свес скатов примерно 0,5-0,6 м.

Калькулятор расчета длины стропильных ног

Отправить результат мне на почту

Калькулятор расчета удлинения стропил для формирования карнизного свеса

Не заполняйте, если отправка результатов не нужна

Отправить результат мне на почту

Отправить результат мне на почту

Полезная информация! Поскольку стандартная длина бруса составляет до 6 м, то для кровель с большими площадями можно применять их наращивание, стыковку или соединение.

Определение сечения стропильных пар

Расчёт сечения стропила для двухскатной крыши играет важную роль для выполнения монтажа кровельной конструкции своими руками, так как от этого будет напрямую зависеть надёжность и долговечность кровли. При расчётах важно учитывать следующие факторы:

  • тип древесины, применяемой при строительстве стропильной системы;
  • вид применяемого бруса: цельный или клеёный;
  • длину и шаг скатных балок;
  • общую нагрузку.

Для определения сечения балок с учётом их шага и длины необходимо использовать Таблицу 2.

Таблица 2. Зависимость сечения бруса, применяемого для скатных балок, от длины,шага установки и нагрузки

Важная информация! Чем больше шаг несущих балок, тем большее деформирующее усилие они воспринимают и возрастает необходимость увеличения сечения несущей конструкции.

На основе расчётных данных требуется составить чертёж и провести оценку финансовых затрат путём составления сметы. После этого следует провести закупку необходимых стройматериалов.

Этап установки стропил двускатной крыши своими руками: видео и фото всех этапов работ

Установка стропил двухскатной крыши выполняется только после проведения всех этапов подготовительных работ и расчётов. Пошагово инструкция монтажа содержит следующие этапы:

Способы крепления мауэрлата

Методы закрепления мауэрлата отличаются в зависимости от основного материала стены. При возведении бревенчатых или деревянных домов венцовая обвязка может выполнять функцию мауэрлата. Если стены сделаны из пенобетона или , то крепление мауэрлата осуществляется на специально устанавливаемые стальные штыри по всему периметру внешних стен со смещением к центру здания или по центру. При этом он в любом варианте крепления должен быть удалён от внешнего края на 50 мм.

В большинстве случаев возникает необходимость наращивания длины балок. Наиболее удобным способом является крепление «в лапу». Оно делается под углом 90 0 или 180 0 . Для этого срезают половину толщины балки на расстояние, равное удвоенному размеру большей стороны её сечения, затем прикладывают их друг к другу, просверливают отверстия под несколько болтов подходящего диаметра, расположенных в один ряд, а затем соединяют на болты.

После установки мауэрлата следует обеспечить защиту древесины от попадания влаги. Для этого её обмазывают битумом или укладывают гидроизоляционный материал внахлёст с расстоянием 10-15 см.

Внимание! Устанавливая стропила для двускатной крыши своими руками необходимо учитывать, что в древесине остаётся определённое количество влаги, которое при прямом контакте с металлом вызывает протекание коррозионных процессов. Чтобы их предотвратить, нужно на металл наносить защитное покрытие.

К стене мауэрлат крепится на анкеры, стальные скобы, деревянные нагели, шпильки, шарниры или обвязывают проволокой.

Процесс изготовления стропильных пар

Для того чтобы обеспечить надёжное крепление балок скатов, нужно идеально подогнать их пары по размерам. Выполнять подгонку можно на земле или непосредственно на месте монтажа. Первый вариант является предпочтительным для небольших по площади и весу конструкций. Стропила для двускатной крыши своими руками изготавливаются на ровной поверхности с применением любых удобных инструментов. Это позволит обеспечить высокую точность их изготовления и практически идеальную стыковку пар. Для их подъёма наверх применяют подручные средства или специальные подъёмники.

Установка непосредственно на месте применяется достаточно редко, из-за нехватки места и невозможности применения специальных инструментов. Поэтому его рекомендуется использовать только специалистам.

Перед проведением распила балок нужно разметить их маркером и провести замеры длины. Желательно изготовить одну пару, которая будет служить в качестве шаблона. Затем следует собрать балки попарно в единые части конструкции.Их соединение друг с другом выполняется «в лапу» с креплением на болты или ригель. В качестве альтернативы можно использовать стальные пластины и гвозди, забивая их под разным углом к поверхности, чтобы они не пересекались внутри древесины.

Устанавливаем стропила для двускатной крыши

Чтобы грамотно выполнить установку стропил двухскатной крыши своими руками, видео или фото процесса следует изучать заранее. Перед монтажом устанавливают балки перекрытия с креплением встык к мауэрлату. Интервал их размещения аналогичен шагу скатных балок. Для этих целей применяют брус с сечением 120х120 мм или 150х150 мм. Крепление выполняется «в лапу» или на анкеры.

Для упрощения монтажных работ можно выполнить настил потолка или хотя-бы уложить временно доски. Подготовленная площадка позволит упростить размещение и крепление подготовленных частей конструкции.

Балки могут быть зафиксированы на мауэрлате путём срезания части касающихся балок на глубину до 1/3 их сечения. При этом важно соблюдать угол касания, чтобы они плотно зацеплялись друг за друга. Второй способ крепления – установка стальных крепёжных пластин по бокам примыкания, апо центру — ригеля.

Сначала устанавливают конструктивные элементы, собранные на земле, с двух сторон скатов, скрепляют их временно вдоль конька досками, а затем монтируют промежуточные. Важно выполнить установку таким образом, чтобы образовались две ровные поверхности скатов. Если тип кровли наслонный, то необходимо установить опоры.

В месте стыка двух наклонных балок устанавливают коньковый брус. Затем устанавливают затяжки. Для наслонной кровли монтируют подкосы. Со стороны скатов настилают обрешётку с шагом и толщиной досок, которые соответствуют требованиям установки конкретного кровельного материала. После этого стропила для двускатной крыши своими руками полностью установлены.

Заключение

  • Описана конструкция стропильных систем.
  • Приведены этапы расчёта стропил.
  • Приведено пошаговое описание монтажа стропил.
  • Даны рекомендации и замечания, позволяющие не допускать критических ошибок установки.

Стропила являются основой любой крыши. На них ложится основная нагрузка, связанная с весом кровли, ветровым и снеговым давлением. Для длительной и безаварийной эксплуатации крыши важно произвести точные расчёты этих нагрузок, определить прочностные характеристики стропил, их сечение, длину, количество, а также объём материала, необходимого на обустройство кровельного каркаса. Все эти расчёты можно сделать самостоятельно.

Расчёт стропил при помощи онлайн-программ

Сделать расчёт стропил при помощи онлайн-калькулятора проще всего. Вы задаёте исходные данные, а программа просчитывает нужные параметры. Существующие программы различны по своим функциональным возможностям. Ряд из них имеет комплексный характер и вычисляют множество параметров стропильной системы, другие гораздо проще и предполагают просчёт одного-двух показателей. Среди комплексных сервисов следует выделить серию стройкалькуляторов Stroy-calc для расчёта параметров стропил крыш с одним, двумя скатами, мансардой и вальмами.

Калькулятор Stroy-calc используется для расчёта параметров стропил крыш с одним, двумя скатами, мансардой и вальмами

Программа также учитывает кровельный материал, т. е. вместе с расчётом стропильной системы можно получить данные о необходимом количестве финишного покрытия из:

  • керамической черепицы;
  • цементно-песчаной черепицы;
  • битумной черепицы;
  • металлочерепицы;
  • шифера (асбестоцементных плит);
  • стальной фальцевой кровли;
  • битумного шифера.

С целью получения требуемого результата вводится следующая информация:

  • характеристики крыши: кровельный материал, ширина основания, длина основания, высота подъёма, длина свеса;
  • характеристики стропил: шаг стропил, сорт древесины для стропил;
  • характеристики обрешётки: ширина, толщина доски, расстояние между рядами;
  • снеговая нагрузка на стропила: выбор региона снеговой нагрузки по карте.

В программе имеются рисунки типов крыш, на которых в графической форме показаны параметры ввода данных. В качестве результата выводится информация по:

  • крыше - угол наклона, площадь поверхности, примерный вес кровельного материала;
  • стропилам - длина, минимальное сечение, количество, объём бруса для стропил, их примерный вес, раскладка (чертёж);
  • обрешётке - количество рядов, расстояние между досками, количество досок, их объём, примерный вес.

Онлайн-калькуляторы, конечно, не могут учесть особенностей конструкции стропил во всех ситуациях. Для получения точных данных по конкретному варианту крыши необходимо делать все расчёты вручную. Предлагаем вам методики вычисления нагрузок на стропила (снеговой, ветровой, кровельного пирога), а также определения параметров стропил (сечения, длины, количества, шага). На основе этих данных можно будет также посчитать количество древесины, необходимой для обустройства стропильной системы.

Расчёт нагрузки на стропила

Стропила держат кровлю. Поэтому на них передаются нагрузки как от внешних природных факторов, так и от веса кровельного пирога (обрешётки, утеплителя, гидро- и пароизоляции). Основные внешние нагрузки связаны с воздействием снега и ветра.

Снеговая нагрузка

Снеговая нагрузка определяется по формуле: S =μ ∙ S g , где:

  • S - искомое значение нагрузки;
  • μ - коэффициент, определяемый уклоном крыши (чем больше уклон, тем меньше этот коэффициент, так как снег будет сходить, поэтому его давление будет меньше);
  • S g - норма давления снега в конкретном районе страны (кг/м 2), вычисляемая по результатам многолетних наблюдений.

Угол наклона крыши вычисляется из его основного треугольника

Для определения коэффициента μ необходимо знать угол наклона ската. Часто бывает так, что задана ширина и высота крыши, а угол наклона неизвестен. В этом случае его нужно вычислить по формуле tg α = H/L, где H - высота конька, L - половина ширины здания (по фронтонной стороне), tg α - тангенс искомого угла. Далее значение самого угла берётся из специальных таблиц.

Таблица: значение угла наклона ската по его тангенсу

tg α α, град
0,27 15
0,36 20
0,47 25
0,58 30
0,70 35
0,84 40
1,0 45
1,2 50
1,4 55
1,73 60
2,14 65

Предположим, что дом имеет ширину 8 м и высоту в коньке 2,32 м. Тогда tg α = 2,32/4 = 0,58. По таблице находим, что α = 30 o .

Коэффициент μ определяется по следующей методике:

  • при углах уклона ската до 25 о μ = 1;
  • для углов от 25 до 60 о μ = 0,7;
  • для более крутых скатов μ = 0, т. е. снеговая нагрузка не учитывается.

Таким образом, для рассматриваемого строения μ = 0,7. Значение S g выбирается исходя из расположения региона, в котором ведётся строительство, на карте снеговых нагрузок.

Карта снеговых нагрузок позволяет определить давление снега на кровлю в различных районах России

Определив на карте номер региона, величину нормативной снеговой нагрузки можно найти по соответствующей таблице.

Таблица: нормативная снеговая нагрузка по регионам

№ региона I II III IV V VI VII VIII
S g , кг/м 2 80 120 180 240 320 400 480 560

Предположим, что наш дом находится в Московской области. Это третий район по снеговой нагрузке. S g здесь равно 180 кг/м 2 . Тогда полная снеговая нагрузка на кровлю дома составит S = 0,7 ∙ 180 = 126 кг/м 2 .

Ветровая нагрузка

Ветровая нагрузка зависит от района страны, где построен дом, высоты дома, характеристик местности и уклона крыши. Она считается по формуле: W m = W о ∙ К ∙ С, где:

  • W о - нормативное значение ветрового давления;
  • К - коэффициент, учитывающий изменение давления ветра на высоте;
  • С - аэродинамический коэффициент, учитывающий форму крыши (с пологими или крутыми склонами).

Нормативное значение давления ветра определяем по карте ветровых нагрузок.

Карта ветровых нагрузок позволяет определить давление ветра на кровлю в различных районах России

Таблица: нормативная ветровая нагрузка по регионам

№ региона 1 a 1 2 3 4 5 6 7
W o , кгс/м 2 24 32 42 53 67 84 100 120

По уровню ветровых нагрузок Московская область находится в первой зоне. Поэтому нормативное значение ветрового давления W о для нашего случая равно 32 кг/м 2 .

Значение К определяем по специальной таблице. Чем выше дом и чем на более открытой местности он построен, тем больше величина К.

Таблица: коэффициент, учитывающий ветровое давление на высоте

Возьмём среднюю высоту дома - от 5 до 10 м, а местность будем считать закрытой (этот тип соответствует большинству территорий, где производится загородное строительство). Значит, коэффициент K в нашем случае будет равен 0,65.

Аэродинамический коэффициент может колебаться от -1,8 до 0,8. Отрицательный коэффициент означает, что ветер старается приподнять крышу (обычно с пологими склонами), положительный - опрокинуть (с крутыми склонами). Для надёжности возьмём максимальное значение этого коэффициента, равное 0,8.

Ветер различным образом воздействует на крыши с крутыми и пологими скатами

Таким образом, общая ветровая нагрузка на рассматриваемый нами дом будет равна W m = 32 ∙ 0,65 ∙ 0,8 = 16,6 кг/м 2 .

Вес кровельного пирога

Общий вес квадратного метра кровельного пирога будет равен сумме удельных весов всех составляющих его элементов:

Вес других видов кровельного покрытия можно определить по специальной таблице.

Таблица: вес кровельного покрытия различных типов

Для большей надёжности берём максимальные значения веса компонентов кровельного пирога: P = 12 + 5 + 2 + 1,2 + 10 = 30,2 кг/м 2 . Добавляем запас в 10% на случай устройства каких-либо дополнительных конструкций или нестандартных видов покрытия: P = 30,2 ∙ 1,1=33,2 кг/м 2 .

Суммарная нагрузка на стропила

Общая нагрузка на стропила считается по формуле: Q = S+W m +P, где:

  • P - вес кровельного пирога.
  • Напомним, что расчёт проводится для Московской области, кровельное покрытие - профнастил, угол наклона кровли - 30 о: Q = 126 + 16,6 + 33,2 = 175,8 кг/м 2 . Таким образом, общая нагрузка на один квадратный метр стропил равна 175,8 кг. Если площадь крыши равна 100 м 2 , то суммарная нагрузка равна 17580 кг.

    Ошибочным является мнение, что снижение веса кровельного покрытия существенно снижает нагрузку на стропила. Возьмём в качестве покрытия цементно-песчаную черепицу (50 кг/м 2). Тогда вес кровли увеличится на 45 кг/м 2 и будет составлять не 33,2, а 76,4 кг/м 2 . В этом случае Q = 126 + 16,6 + 76,4 = 219 кг/м 2 . Получается, что при увеличении массы кровельного покрытия в 10 раз (с 5 до 50 кг/м 2) общая нагрузка выросла всего на 25%, что можно признать не столь существенным увеличением.

    Расчёт параметров стропил

    Зная величину нагрузок на кровлю, мы можем рассчитать конкретные параметры материала, необходимого для монтажа стропильной системы: сечение, длину, количество и шаг.

    Подбор поперечного сечения стропил

    Сечение стропил считается по формуле: H = K c ∙ L max ∙ √Q r /(B ∙ R изг), где:

    • K c - коэффициент, равный 8,6 при угле наклона меньше 30 о, и 9,5 при большем уклоне;
    • L max - самый большой пролёт стропила;
    • В - толщина сечения стропила в метрах;
    • R изг - сопротивление материала на изгиб (кг/см 2).

    Смысл формулы заключается в том, что необходимый размер сечения увеличивается вместе с увеличением самого большого пролёта стропила и нагрузки на его погонный метр и уменьшается при увеличении толщины стропила и сопротивления древесины на изгиб.

    Рассчитаем все элементы этой формулы. Прежде всего, определим нагрузку на погонный метр стропила. Делается это по формуле: Q r = А ∙ Q, где:

    • Q r - рассчитываемая величина;
    • А - расстояние между стропилами в метрах;

    Логика расчёта достаточно проста: чем реже расположены стропила и чем их меньше, тем больше будет нагрузка на погонный метр.

    Мы уже вычислили суммарную нагрузку на 1 квадратный метр стропил. Она равна для нашего примера 175,8 кг/м 2 . Предположим, что А = 0,6 м. Тогда Q r = 0,6 ∙ 175,8 = 105,5 кг/м. Эта величина потребуется для дальнейших расчётов.

    Теперь определим ширину сечения пиломатериала по ГОСТ 24454–80 «Пиломатериалы хвойных пород». Смотрим, на какие сечения пилится древесина - это стандартные значения.

    Таблица: определение нормативных значений ширины доски в зависимости от её толщины

    Толщина доски -
    ширина сечения, мм
    Ширина доски - высота сечения, мм
    16 75 100 125 150
    19 75 100 125 150 175
    22 75 100 125 150 175 200 225
    25 75 100 125 150 175 200 225 250 275
    32 75 100 125 150 175 200 225 250 275
    40 75 100 125 150 175 200 225 250 275
    44 75 100 125 150 175 200 225 250 275
    50 75 100 125 150 175 200 225 250 275
    60 75 100 125 150 175 200 225 250 275
    75 75 100 125 150 175 200 225 250 275
    100 100 125 150 175 200 225 250 275
    125 125 150 175 200 225 250
    150 150 175 200 225 250
    175 175 200 225 250
    200 200 225 250
    250 250

    Определимся с толщиной доски (В). Пусть она будет соответствовать наиболее употребимому обрезному пиломатериалу - 50 мм или 0,05 м.

    Далее нам необходимо знать самый большой пролёт стропила (L max). Для этого надо обратиться к проекту и найти чертёж стропильной фермы, где будут указаны все её размеры. Примем в нашем случае L max равным 2,7 м.

    Величина самого большого пролёта стропила (Lmax) является важной составляющей для вычисления его сечения и определяется по чертежу стропильной фермы

    Величина сопротивления материала на изгиб (R изг) зависит от сорта древесины. Для первого сорта она составляет 140 кг/см 2 , второго - 130 кг/см 2 , третьего - 85 кг/см 2 . Возьмём значение для второго сорта: оно не очень отличается от первого, но второй сорт древесины дешевле.

    Подставляем все полученные значения в вышеприведённую формулу и получаем H = 9,5 ∙ 2,7 ∙ √ (105,5)/(0,05х130) = 103,4 мм. При толщине стропила 50 мм нет стандартного значения ширины 103,4 мм, поэтому берём ближайшее к нему большее значение из приведённой выше таблицы. Это будет 125 мм. Таким образом, достаточное сечение пиломатериала при шаге стропил 0,6 м, максимальном пролёте 2,7 м и кровельной нагрузке 175,8 кг/м 2 равно 50х125 мм.

    • мауэрлат - 100х100, 100х150, 150х150;
    • стропильные ноги и ендовы - 100х200;
    • ригели - 100х150, 100х200;
    • стойки - 100х100, 150х150.

    Это сечения с запасом. Если же вы хотите сэкономить материал, то можете пользоваться приведённой выше методикой.

    Видео: расчёт нагрузок на стропила и их сечении

    Длина стропил

    При изготовлении стропил кроме сечения важна также их длина. Она зависит, в частности, от того, с каким уклоном будет строиться крыша. Угол наклона крыши обычно варьируется между 20 и 45 о, однако различается в зависимости от применяемого кровельного материала, так как не всякий кровельный материал можно применять с крышей любого уклона.

    Влияние типа кровельного материала на угол уклона крыши

    Допустимые углы уклона крыши для кровельных материалов:

    • рулонные покрытия - плоские и малоуклонные крыши (до 22 о);
    • битумная кровля и фальцованные металлические листы - любой уклон;
    • волокнисто-цементные листы, профнастил - от 4,5 о;
    • металлочерепица, битумная, керамическая черепица, сланец - от 22 о;
    • высокопрофильная штучная черепица, шифер - от 25 о.

    Допустимые углы наклона крыши определяются используемым кровельным материалом

    Несмотря на то, что допустимые углы уклона крыши могут быть весьма невелики, всё же для снижения снеговой нагрузки рекомендуем делать их большими. Для профнастила они могут составлять от 20 о, металлочерепицы - 25 о, шифера - 35 о, фальцевой кровли - 18 – 35 о.

    Длина стропил разных типов крыш считается по-разному. Покажем, как это делается для односкатной и двускатной крыши.

    Расчёт длины стропил односкатной крыш

    Длина стропильной ноги считается по формуле L c = L bc /sin А, где L bc - величина, на которую нужно поднять стену, а А - угол уклона крыши. Для понимания смысла формулы вычисления L c напомним, что синус угла прямоугольного треугольника равен отношению противоположного катета к гипотенузе. Таким образом, sin A = L bc /L c . Величину L bc можно вычислить, применив формулу: L bc = L cд ∙ tg А, где L cд - длина стены дома.

    Все формулы для расчёта стропильной системы односкатной крыши берутся из прямоугольного треугольника, являющегося проекцией подкровельного пространства на фронтон

    Найти величины tg А и sin А легче всего по таблице.

    Таблица: определение значений тригонометрических функций по углу уклона крыши

    Угол уклона крыши, градусы tg А sin А cos А
    5 0,09 0,09 1,00
    10 0,18 0,17 0,98
    15 0,27 0,26 0,97
    20 0,36 0,34 0,94
    25 0,47 0,42 0,91
    30 0,58 0,50 0,87
    35 0,70 0,57 0,82
    40 0,84 0,64 0,77
    45 1,00 0,71 0,71
    50 1,19 0,77 0,64
    55 1,43 0,82 0,57
    60 1,73 0,87 0,50

    Рассмотрим пример.

    1. Возьмём длину стены дома, равную 6 м, и угол наклона кровли в 30 о.
    2. Тогда высота поднятия стены L bc = 6 ∙ tg 30 о = 6 ∙ 0,58 = 3,48 м.
    3. Длина стропильной ноги L c = 3,48 / sin 30 о = 3,48 / 0,5 = 6,96 м.

    Расчёт длины стропил двускатной крыши

    Двускатную крышу можно представить в виде равнобедренного треугольника, образованного двумя скатами и поперечной потолочной балкой.

    Графическое представление двускатной крыши в виде равнобедренного треугольника позволяет определить длину стропильной ноги двумя разными способами

    Длину стропильной ноги (a) можно определить двумя разными способами.

    1. Если известны ширина дома b и угол наклона крыши A. Тогда а = b/ (2 ∙ cos А). Допустим, что ширина дома равна 8 м, а угол А - 35 о. Тогда a = 8 /(2 ∙ сos 35 o) = 8/(2 ∙ 0,82) = 4,88. Добавляем на свесы 0,5 м и получаем длину стропильной ноги, равную 5,38 м.
    2. Если известны ширина крыши b и её высота в коньке h. В этом случае a = √b 2 + h 2 . Предположим, что высота конька равна 2,79 м. Тогда a = √4 2 +2,79 2 = √16 + 7,78 =√23,78 = 4,88. Добавляем 0,5 м на свес и в результате имеем те же 5,38 м.

    Нужно иметь в виду, что стандартная длина древесных пиломатериалов составляет 6 метров. При большей длине их необходимо будет либо сращивать, либо делать спецзаказ, что, естественно, будет дороже.

    Видео: расчёт стропил

    Расчёт шага стропил

    Шаг - это расстояние между смежными стропилами. Он определяет, сколько стропил нам понадобиться для крыши. Величину шага обычно задают равной от 60 см до 1 м. Для вычисления конкретной величины шага необходимо:

    1. Выбрать ориентировочный шаг.
    2. Определить длину ската. Обычно эта величина задаётся проектом.
    3. Разделить длину ската на ориентировочно выбранный размер шага. Если получилось дробное число, то результат округляется в большую сторону и добавляется 1 (эта корректировка нужна потому, что по обеим границам ската обязательно должны находиться стропила).
    4. Длину ската разделить на число, полученное в предыдущем пункте.

    Для наглядности покажем ход вычисления на конкретном примере.

    Предположим, что ориентировочный шаг равен 1 м, а длина ската - 12 м.

    1. Делим длину ската на ориентировочно выбранный размер шага: 12 / 1 = 12.
    2. К полученному числу добавляем 1, получаем 13.
    3. Делим длину ската на полученное число: 12 / 13 = 0,92 м.

    Необходимо понимать, что полученное значение является расстоянием между центрами стропильных лаг.

    Шаг между стропилами можно также определить из таблицы по заданному поперечному сечению и длине стропильной ноги.

    Таблица: расчёт шага стропил в зависимости от длины стропильной ноги и сечения бруса

    Шаг стропил, м Длина стропильной ноги в метрах
    3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
    0,6 40х150 40х175 50х150 50х150 50х175 50х200 50х200
    0,9 50х150 50х175 50х200 75х175 75х175 75х200 75х200
    1,1 75х125 75х150 75х175 75х175 75х200 75х200 75х200
    1,4 75х150 75х175 75х200 75х200 75х200 100х200 100х200
    1,75 75х150 75х200 75х200 100х200 100х200 100х250 100х250
    2,15 100х150 100х175 100х200 100х200 100х250 100х250 -

    По этой же таблице можно определить допустимое сечение стропила, зная величину шага и его длину. Так, при шаге в 0,9 м и длине 5 м получаем сечение 75х175 мм.

    При толщине бруса стропильных ног больше обычной расстояние между стропилами также можно сделать больше.

    Таблица: расчёт шага стропил из толстых брусьев и брёвен

    Расстояние
    между стропилами,
    м
    Наибольшая длина стропильной ноги, м
    3,2 3,7 4,4 5,2 5,9 6,6
    1,2 брус 9х11 9х14 9х17 9х19 9х20 9х20
    бревно 11 14 17 19 20 20
    1,6 брус 9х11 9х17 9х19 9х20 11х21 13х24
    бревно 11 17 19 20 21 24
    1,8 брус 10х15 10х18 10х19 12х22 - -
    бревно 15 18 19 22 - -
    2,2 брус 10х17 10х19 12х22 - - -
    бревно 17 19 22 - - -

    Расчёт количества стропил

    1. В зависимости от нагрузки на стропильную систему выбираем сечение стропильной ноги.
    2. Вычисляем длину стропила.
    3. По таблице выбираем шаг стропил.
    4. Ширину крыши делим на шаг стропил и получаем их количество.

    Для примера рассчитаем количество стропил для двускатной крыши шириной 10 м при длине стропильной ноги 4 м и её сечении 50х150 мм.

    1. Задаём шаг, равный 0,6 м.
    2. Делим 10 м на 0,6 м, получаем 16,6.
    3. Добавляем одно стропило на край крыши и округляем в большую сторону. Получаем 18 стропил на один скат.

    Расчёт количества древесины, необходимой для изготовления стропил

    Для устройства стропил чаще всего применяют хвойные породы дерева. Зная, сколько стропил требуется на крышу и какой объём древесины содержится в одном брусе, вычислим необходимый объём древесины. Предположим, что мы произвели полный расчёт стропильной системы и получили, что необходимо 18 единиц бруса размером 150х150 мм. Далее смотрим таблицу.

    Таблица: количество бруса в кубическом метре пиломатериалов

    Размер
    бруса, мм
    Количество брусов
    длиной 6 м в
    1 м 3 пиломатериалов, шт.
    Объём одного бруса
    длиной 6 м, м 3
    100х100 16,6 0,06
    100х150 11,1 0,09
    100х200 8,3 0,12
    150х150 7,4 0,135
    150х200 5,5 0,18
    150х300 3,7 0,27
    200х200 4,1 0,24

    Объём одного бруса 150 х 150 мм составляет 0,135 м 3 . Значит, объём пиломатериала для 18 стропил составит 0,135 м 3 ∙ 18 = 2,43 м 3 .

    Видео: расчёт материала для стропил двускатной крыши

    Правильный расчёт основных параметров позволяет сделать стропильную систему безопасной, надёжной и долговечной. Знание необходимого объёма древесины позволяет сэкономить средства на обустройство стропил. Онлайн-калькуляторы значительно облегчают расчёт всех технических характеристик кровельного каркаса, экономят время на расчёты и повышают их точность.

    Как посчитать параметры двускатной крыши частного дома? Можно воспользоваться онлайн-калькулятором. Но что делать, если нет возможности применить калькулятор стропил? При желании, вы можете на бумаге рассчитать основные параметры строительства кровли. Я расскажу, как выполнить расчёты в соответствии с нагрузками, действующими на стропильную систему.

    Иллюстрации Параметры вычислений
    Тяжесть снега. Несмотря на уклон скатов, на поверхности кровли, как показано на фото, скапливается большое количество снега. Масса снежного покрова оказывает воздействие на пирог крыши, на стропила и на несущие стены.

    Давление ветра . В зависимости от угла наклона, на кровлю оказывает влияние ветер.

    Инструкция расчёта предполагает вычисление того угла стропил, при котором снег будет сползать вниз, но при этом воздушный поток не будет срывать покрытие.


    Вес кровельного материала . Пирог - это многослойная конструкция, которая, в зависимости от количества конструктивных элементов, имеет ту или иную массу.

    Значит, при вычислениях своими руками нужно найти оптимальное соотношение параметров пирога и материала, из которого возведены несущие стены.


    Вес стропил . Чем прочнее стропила, тем они тяжелее и их цена выше, и наоборот, снижение прочности стропил приведет к тому, что система будет легче.

    Наша задача, при расчётах выбрать те параметры стропил, которые будут соответствовать механической нагрузке от кровельного материала.

    Вычисление максимальной тяжести снега

    Величину максимальной тяжести снега можно рассчитать по формуле S=µ·Sg, где:

    • S - величина снеговой нагрузки (в кг/м 2);
    • µ - коэффициент уклона крыши (зависит от угла наклона стропил α);
    • Sg - нормативный вес снега (в кг/м 2).

    Для того чтобы делать подсчеты по предложенной формуле, определимся с зависимостью условной величины µ от угла наклона α.

    На схеме можно видеть соотношение угла наклона ската и геометрических параметров стропильной фермы, которая образуется диагональными и горизонтальными балками.

    В таблице 1 предложены уже просчитанные результаты деления таких величин, как высота кровли до конька и половина затяжки - балки формирующей потолочное перекрытие.

    Угол наклона (α), равный 30° или меньше, соответствует коэффициенту (µ) 1. Если угол равен или больше 60°, то µ равен 0. Если 60°>α>30°, то значение µ можно посчитать по формуле: µ = 0,033·(60-α).

    Параметры нормативной снеговой нагрузки в кг/м²:

    После того, как известен коэффициент уклона стропил и параметры нормативной тяжести снега, возвращаемся к формуле S=µ·Sg, вставляем имеющиеся параметры и выполняем расчет стропил с учетом воздействия слоя атмосферных осадков.

    Вычисление максимально допустимого давления ветра

    Важность подсчетов воздействия ветра обусловлена следующими моментами:

    • Если угол наклона α больше 30°, увеличивается парусность конструкции. Из-за этого на один из скатов или на фронтон приходится дополнительное давление что негативно влияет на состояние конструкции.
    • Если угол наклона α меньше 30°, при огибании кровли воздушным потоком образуется аэродинамическая подъемная сила и зона турбулентности под свесами.

    Вычисление допустимой нагрузки воздушного потока выполняется по формуле Wo·K·C = Wm, где:

    • Wm - максимально допустимое воздействие воздушного потока;
    • Wo - условное воздействие воздушного потока (определяется по Таблице 2 и по карте давления ветра);
    • K - коэффициент изменения воздействия воздушного потока по высоте (показан в Таблице 3 в соотношении с высотой здания);
    • C - коэффициент аэродинамического сопротивления.

    Коэффициент аэродинамического сопротивления C в соответствии с конфигурацией крыши и здания может иметь значение <1,8 (ветер поднимает крышу), >0,8 (ветер давит на один из скатов). Упростим расчёт в сторону увеличения прочности и допустим, что значение коэффициента C равно 0,8.

    Теперь, когда известны все коэффициенты, осталось вставить их в формулу Wo·K·C = Wm и посчитать максимально допустимое значение воздействия воздушного потока Wm.

    Вычисление массы кровли

    Покупая покрытия для крыши, вес можно узнать у продавца или на упаковке. Но для того, чтобы заранее рассчитать, какой материал подойдет, можете воспользоваться таблицей. Для расчёта нужно посчитать площадь скатов крыши и помножить на предложенные величины.

    Кроме массы покрытия, на несущие стены приходится тяжесть самих стропил, досок обрешетки, контробрешетки и т.п. Со средними значениями тяжести элементов стропильной системы можно ознакомиться в предложенной таблице.

    Значения веса даны из расчёта килограмм на квадратный метр из расчета, что расстояние между досками обрешетки составляет стандартные 50-60 см. Чтобы посчитать массу конструкции, узнаем площадь скатов и умножаем на предложенные значения.

    Результаты вычислений желательно округлять в большую сторону, чтобы полученное значение обеспечивало наибольшую прочность стропильной системы.

    Подведем итоги

    Теперь вы знаете, с учетом каких факторов выполняется расчет стропильной системы кровли, а потому сможете посчитать необходимые значения самостоятельно, не используя онлайн калькулятор расчета. Больше полезной информации можно найти, посмотрев видео в этой статье. Интересующие вопросы задавайте в комментариях.

    -> Расчёт стропильной системы

    Основным элементом крыши, воспринимающим и противостоящим всем видам нагрузок, является стропильная система . Поэтому для того чтобы ваша крыша надёжно противостояла всем воздействиям окружающей среды, очень важно сделать правильный расчёт стропильной системы.

    Для самостоятельного расчёта характеристик материалов, необходимых для монтажа стропильной системы, я привожу упрощённые формулы расчёта . Упрощения сделаны в сторону увеличения прочности конструкции. Это вызовет некоторое увеличение расхода пиломатериалов, однако на небольших крышах индивидуальных строений оно будет несущественным. Данными формулами можно пользоваться при расчёте двухскатных чердачных и мансардных, а также односкатных крыш.

    На основе приведенной ниже методики расчёта, программист Андрей Мутовкин (визитка Андрея - мутовкин.рф) для собственных нужд разработал Программу расчёта стропильной системы . По моей просьбе он великодушно разрешил разместить её на сайте. Скачать программу можно .

    Методика расчёта составлена на основе СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», с учётом «Изменений...» от 2008г, а также на основе формул, приведенных в других источниках. Эту методику я разработал много лет назад, и время подтвердило её правильность.

    Для расчёта стропильной системы, прежде всего, необходимо вычислить все нагрузки, действующие на крышу.

    I. Нагрузки, действующие на крышу.

    1. Снеговые нагрузки.

    2. Ветровые нагрузки.

    На стропильную систему, кроме вышеперечисленных, также действуют нагрузка от элементов крыши:

    3. Вес кровли.

    4. Вес чернового настила и обрешётки.

    5. Вес утеплителя (в случае утеплённой мансарды).

    6. Вес самой стропильной системы.

    Рассмотрим все эти нагрузки подробнее.

    1. Снеговые нагрузки.

    Для расчёта снеговой нагрузки воспользуемся формулой:

    Где,
    S - искомая величина снеговой нагрузки, кг/м²
    µ - коэффициент, зависящий от уклона крыши.
    Sg - нормативная снеговая нагрузка, кг/м².

    µ - коэффициент, зависящий от уклона крыши α . Безразмерная величина.

    Примерно определить угол уклона крыши α можно по результату деления высоты Н на половину пролёта - L .
    Результаты сведены в таблицу:

    Тогда, если α меньше или равно 30°, µ = 1 ;

    если α больше или равно 60°, µ = 0 ;

    если 30° вычисляем по формуле:

    µ = 0,033·(60-α);

    Sg - нормативная снеговая нагрузка, кг/м².
    Для России принимается по карте 1 обязательного приложения 5 СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»

    Для Белоруссии нормативная снеговая нагрузка Sg определяется
    Техническим кодексом УСТАНОВИВШЕЙСЯ ПРАКТИКИ Еврокод 1. ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КОНСТРУКЦИИ Часть 1-3. Общие воздействия. Снеговые нагрузки. ТКП EN1991-1-3-2009 (02250).

    Например,

    Брест (I) - 120 кг/м²,
    Гродно (II) - 140 кг/м²,
    Минск (III) - 160 кг/м²,
    Витебск (IV) - 180 кг/м².

    Найти максимально возможную снеговую нагрузку на крышу высотой 2,5 м и длинной пролёта 7м.
    Строение находится в дер. Бабенки Ивановской обл. РФ.

    По карте 1 обязательного приложения 5 СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия" определяем Sg - нормативную снеговую нагрузку для города Иваново (IV район):
    Sg=240 кг/м²

    Определяем угол уклона крыши α .
    Для этого высоту крыши (H) разделим на половину пролёта (L): 2,5/3,5=0,714
    и по таблице найдём угол уклона α=36°.

    Так как 30° , расчёт µ произведём по формуле µ = 0,033·(60-α) .
    Подставляя значение α=36° , находим: µ = 0,033·(60-36)= 0,79

    Тогда S=Sg·µ =240·0,79=189кг/м²;

    максимально возможная снеговая нагрузка на нашу крышу составит 189кг/м².

    2. Ветровые нагрузки.

    Если крыша крутая (α > 30°) , то из-за её парусности ветер давит на один из скатов и стремится её опрокинуть.

    Если крыша пологая (α , 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» (в Белоруссии - Еврокод 1 ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КОНСТРУКЦИИ Часть 1-4. Общие воздействия. Ветровые воздействия), нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки Wm на высоте Z над поверхностью земли следует определять по формуле:

    Где,
    Wo - нормативное значение ветрового давления.
    K - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте.
    C - аэродинамический коэффициент.

    K - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте. Его значения, в зависимости от высоты здания и характера местности, сведены в Таблицу 3.

    C - аэродинамический коэффициент,
    который в зависимости от конфигурации здания и крыши может принимать значения от минус 1,8 (крыша поднимается) до плюс 0,8 (ветер давит на крышу). Так как расчёт у нас - упрощённый в сторону увеличения прочности, то значение C принимаем равным 0,8.

    При строительстве крыши необходимо помнить, что ветровые силы, стремящиеся приподнять или сорвать крышу, могут достигать значительных величин, и, поэтому, низ каждой стропильной ноги необходимо хорошенько прикреплять к стенам или к матицам.

    Делается это любыми способами, например, при помощи отожжённой (для мягкости) стальной проволокой диаметром 5 - 6мм. Этой проволокой каждая стропильная нога прикручиваются к матицам либо к ушкам плит перекрытия. Очевидно, что чем крыша тяжелее, тем лучше!

    Определить среднюю ветровую нагрузку на крышу одноэтажного дома c высотой конька от земли - 6м. , углом уклона α=36° в деревне Бабенки Ивановской обл. РФ.

    По карте 3 приложения 5 в « СНиП 2.01.07-85» находим, что Ивановская область относится ко второму ветровому району Wo= 30 кг/м²

    Так как все строения в посёлке ниже 10м., коэффициент K= 1.0

    Значение аэродинамического коэффициента C принимаем равным 0,8

    нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки Wm= 30·1,0·0,8 = 24кг/м².

    Для информации: если ветер дует в торец данной крыши, то на её край действует поднимающая (срывающая) сила до 33,6кг/м²

    3. Вес кровли.

    Различные виды кровли имеют следующий вес:

    1. Шифер 10 - 15 кг/м²;
    2. Ондулин (битумный шифер) 4 - 6 кг/м²;
    3. Керамическая черепица 35 - 50кг/м²;
    4. Цементно-песчаная черепица 40 - 50 кг/м²;
    5. Битумная черепица 8 - 12 кг/м²;
    6. Металлочерепица 4 - 5 кг/м²;
    7. Профнастил 4 - 5 кг/м²;

    4. Вес чернового настила, обрешётки и стропильной системы.

    Вес чернового настила 18 - 20 кг/м²;
    Вес обрешётки 8 - 10 кг/м²;
    Вес собственно стропильной системы 15 - 20 кг/м²;

    При расчёте окончательной нагрузки на стропильную систему, все вышеперечисленные нагрузки суммируются.

    А теперь открою вам маленький секрет. Продавцы некоторых видов кровельных материалов в качестве одного из положительных свойств отмечают их лёгкость, что по их заверениям, приведёт к значительной экономии пиломатериалов при изготовлении стропильной системы.

    В качестве опровержения данного утверждения приведу следующий пример.

    Расчёт нагрузки на стропильную систему при использовании различных кровельных материалов.

    Посчитаем нагрузку на стропильную систему при использовании самого тяжёлого (Цементно-песчаная черепица
    50 кг/м² ) и самого лёгкого (Металлочерепица 5 кг/м² ) кровельного материала для нашего домика в деревне Бабенки Ивановской обл. РФ.

    Цементно-песчаная черепица:

    Ветровые нагрузки - 24кг/м²
    Вес кровли - 50 кг/м²
    Вес обрешётки - 20 кг/м²

    Итого - 303 кг/м²

    Металлочерепица:
    Снеговые нагрузки - 189кг/м²
    Ветровые нагрузки - 24кг/м²
    Вес кровли - 5 кг/м²
    Вес обрешётки - 20 кг/м²
    Вес самой стропильной системы - 20 кг/м²
    Итого - 258 кг/м²

    Очевидно, что имеющаяся разница в расчётных нагрузках (всего около 15%) не сможет привести к какой-либо ощутимой экономии пиломатериалов.

    Итак, с расчётом суммарной нагрузки Q , действующей на квадратный метр крыши мы разобрались!

    Особо обращаю ваше внимание: при расчётах внимательно следите за размерностью!!!

    II. Расчёт стропильной системы.

    Стропильная система состоит из отдельных стропил (стропильных ног), поэтому расчёт сводится к определению нагрузки на каждую стропильную ногу в отдельности и расчёту сечения отдельной стропильной ноги.

    1. Находим распределённую нагрузку на погонный метр каждой стропильной ноги.

    Где
    Qr - распределённая нагрузка на погонный метр стропильной ноги - кг/м ,
    A - расстояние между стропилами (шаг стропил) - м ,
    Q - суммарная нагрузка, действующая на квадратный метр крыши - кг/м² .

    2. Определяем в стропильной ноге рабочий участок максимальной длины Lmax.

    3. Рассчитываем минимальное сечение материала стропильной ноги.

    При выборе материала для стропил руководствуемся таблицей стандартных размеров пиломатериалов (ГОСТ 24454-80 Пиломатериалы хвойных пород. Размеры), которые сведены в Таблицу 4.

    Таблица 4. Номинальные размеры толщины и ширины, мм
    Толщина доски -
    ширина сечения (В)
    Ширина доски - высота сечения (Н)
    16 75 100 125 150
    19 75 100 125 150 175
    22 75 100 125 150 175 200 225
    25 75 100 125 150 175 200 225 250 275
    32 75 100 125 150 175 200 225 250 275
    40 75 100 125 150 175 200 225 250 275
    44 75 100 125 150 175 200 225 250 275
    50 75 100 125 150 175 200 225 250 275
    60 75 100 125 150 175 200 225 250 275
    75 75 100 125 150 175 200 225 250 275
    100 100 125 150 175 200 225 250 275
    125 125 150 175 200 225 250
    150 150 175 200 225 250
    175 175 200 225 250
    200 200 225 250
    250 250

    А. Рассчитываем сечение стропильной ноги.

    Задаём произвольно ширину сечения в соответствии со стандартными размерами, а высоту сечения определяем по формуле:

    H ≥ 8,6·Lmax·sqrt(Qr/(B·Rизг)), если уклон крыши α

    H ≥ 9,5·Lmax·sqrt(Qr/(B·Rизг)), если уклон крыши α > 30°.

    H - высота сечения см ,


    B - ширина сечения см ,
    Rизг - сопротивление древесины на изгиб, кг/см².
    Для сосны и ели Rизг равен:
    1 сорт - 140 кг/см²;
    2 сорт - 130 кг/см²;
    3 сорт - 85 кг/см²;
    sqrt - квадратный корень

    Б. Проверяем, укладывается ли величина прогиба в норматив.

    Нормируемый прогиб материала под нагрузкой для всех элементов крыши не должен превышать величины L/200 . Где, L - длина рабочего участка.

    Это условие выполняется при верности следующего неравенства:

    3,125·Qr·(Lmax)³/(B·H³) ≤ 1

    Где,
    Qr - распределённая нагрузка на погонный метр стропильной ноги - кг/м ,
    Lmax - рабочий участок стропильной ноги максимальной длинны м ,
    B - ширина сечения см ,
    H - высота сечения см ,

    Если неравенство не соблюдается, то увеличиваем B или H .

    Условие:
    Угол уклона крыши α = 36° ;
    Шаг стропил A= 0,8 м ;
    Рабочий участок стропильной ноги максимальной длинны Lmax = 2,8 м ;
    Материал - сосна 1 сорт (Rизг = 140 кг/см² );
    Кровля - цементно-песчаная черепица (Вес кровли - 50 кг/м² ).

    Как было подсчитано , суммарная нагрузка, действующая на квадратный метр крыши равна Q = 303 кг/м².
    1. Находим распределённую нагрузку на погонный метр каждой стропильной ноги Qr=A·Q;
    Qr=0,8·303=242 кг/м;

    2. Выберем толщину доски для стропил - 5см.
    Рассчитаем сечение стропильной ноги при ширине сечения 5см.

    Тогда, H ≥ 9,5·Lmax·sqrt(Qr/B·Rизг) , так как уклон крыши α > 30° :
    H ≥ 9,5·2,8·sqrt(242/5·140)
    H ≥15,6 см;

    Из таблицы стандартных размеров пиломатериалов выбираем доску с ближайшим сечением:
    ширина - 5 см, высота - 17,5 см.

    3. Проверяем, укладывается ли величина прогиба в норматив. Для этого должно соблюдаться неравенство:
    3,125·Qr·(Lmax)³/B·H³ ≤ 1
    Подставляя значения, имеем: 3,125·242·(2,8)³ / 5·(17,5)³= 0,61
    Значение 0,61 , значит сечение материала стропил выбрано правильно.

    Сечение стропил, установленных с шагом 0,8м, для крыши нашего домика составит: ширина - 5 см, высота - 17,5 см.

    Warning : count(): Parameter must be an array or an object that implements Countable in on line 1807

    Warning : preg_replace(): The /e modifier is no longer supported, use preg_replace_callback instead in /var/www/remoskop/data/www/сайт/wp-content/plugins/wp-creator-calculator/wp-creator-calculator.php on line 2662

    Прочность крыши напрямую зависит от того, насколько точно сделан расчет стропильной системы, в которой имеет значение и угол наклона скатов, и длина, равно как и сечение балок.

    Выбираем стропильную конструкцию

    Прочность крыши определяется не только материалом, из которого сделаны стропильные ноги, но и схемой их сборки. К примеру, кто-то может решить, что металлические фермы будут самым надежным решением для настила кровли, однако следует помнить, что это создаст добавочную нагрузку на стены и фундамент, которые придется усиливать. Поэтому зачастую для стропил используют пиломатериалы, среди которых можно выделить брус, доски, а также планки разного сечения для обрешетки. Реже применяется кругляк.

    Древесина достаточно прочна, но очень важно соразмерять площадь кровли с длиной и сечением опорных элементов. Именно поэтому мауэрлат (опорные горизонтальные балки по верхнему краю стен вдоль всего периметра дома) выбирается с большим запасом прочности. Кроме того, все части рассчитываются так, чтобы они выдерживали их собственный суммарный вес вместе с кровлей и дополнительной временной нагрузкой (длительной или непродолжительной). Все это должно быть учтено непосредственно в проекте дома.

    Независимо от конструкции в ней используются только определенные элементы, а именно: стропильные ноги, стойки, устанавливаемые под углом подкосы, коньковая балка. Также необходимы ригели и подбалочники, которые обеспечивают жесткость каркаса крыши. Но поскольку основополагающим фактором является площадь кровли и ее наклон, расчеты ведутся только относительно стропил: их длины, сечения и угла к горизонту, а также расстояния между ними. Известно, что лучше всего оказывает сопротивление нагрузкам треугольник, поэтому именно эта фигура образуется с помощью ригелей, устанавливаемых в качестве поперечин между стропилами двускатной кровли .