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

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

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

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

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

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

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

Расчет нагрузок двухскатной крыши

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

Постоянные нагрузки

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

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

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

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

Расчет кровли двухскатной крыши:

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

Теперь вычислим общий вес:

3.5 + 5 + 10 + 14 = 32.5

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

32.5 * 1.1 = 35.75 кг

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

Переменные нагрузки на кровлю

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

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

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

Для вычисления данного вида нагрузки используется следующая формула:

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

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

При расчете стропил кровли ветровые нагрузки определяются по следующей формуле:

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

Расчет размеров стропильной системы

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

В данном случае рассматривается двухскатная.

Сечение стропильной ноги

Расчет стропильной ноги основывается на 3 критериях:

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

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

Длина стропил в двускатной крыше

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

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

Рассмотрим конкретный пример:

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

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

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

4.24 + 0.5 = 4.74 метра.

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

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

Как рассчитать стропильную систему двухскатной крыши?

Любой человек за свою жизнь делает множество всевозможных расчетов. Цифры и формулы прочно вошли в нашу жизнь. Без этого сложно выполнить практически любую работу. Например, если вы решили построить дом, то следует высчитать многие параметры, в том числе и сделать расчет стропильной системы двухскатной крыши. Если здесь совершить ошибку, то кровля может не выдержать нагрузок. А это значит, что и весь дом простоит недолго. А как рассчитать все размеры, сечения и другие параметры стропильной системы двухскатной крыши? Что при этом необходимо учитывать? Давайте разберемся вместе.

Что собой представляет двухскатная крыша

Прежде чем рассчитать параметры любой конструкции, следует узнать как можно больше о ней самой. Двухскатная крыша – это наиболее распространенный вариант кровли. Он отличается сравнительной простотой стропильной системы, надежностью и относительно небольшими финансовыми затратами.

Вся конструкция состоит из следующих элементов:

Еще один момент, который стоит уточнить, перед тем как делать расчеты – это, какой тип стропильной системы будет на вашей двухскатной крыше. Различают две основные разновидности – висячая и наслонная. Первый вариант используется в небольших домах. В этом случае длина стропильной ноги не должна превышать шести метров. Для более широких домов используется наслонная система.

Определяем нагрузки

Расчет стропильной системы двухскатной крыши включает несколько этапов. В самом начале следует определиться с нагрузками, которые будут воздействовать на всю конструкцию. Именно от этого будет зависеть сечение, длина, шаг установки и другие параметры стропил.

Специалисты различают следующие нагрузки, которые будут воздействовать на двухскатную крышу:

  • Постоянные. Сюда включаются вес всех элементов стропильной системы и кровельного «пирога». Также к постоянным нагрузкам относят массу всего дополнительного оборудования, которое будет установлено на крыше. Все это будет постоянно «давить» на стропильную систему. Но эти нагрузки можно рассчитать довольно точно. Ведь вам заранее известно, какие материалы при возведении крыши будут использоваться;
  • Переменные. В эту группу входят нагрузки от осадков и ветра. Главным образом учитывается воздействие снежного покрова в зимний период. Дождь, при правильной водоотводной системе, большие нагрузки не создает.
Читать еще:  Рейтинг утеплителей для крыши

Расчет стропильной системы начинают с высчитывания переменных нагрузок. В первую очередь здесь учитывается вес снега, который будет скапливаться на двухскатной крыше. Для этого удобно воспользоваться специальными картами. На них указывается высота снежного покрова в каждом конкретном регионе или местности. Исходя из этого, и производится расчет нагрузок.

Но тут следует учитывать еще и поправочный коэффициент. Этот параметр рассчитывается исходя из угла наклона ската. Чем круче уклон, тем меньше снега будет скапливаться. А это значит, что нагрузка на стропильную систему снизится. Согласно существующим нормам, если угол наклона двухскатной крыши более шестидесяти градусов, то учитывать при расчетах толщину снежного покрова нет смысла, так как осадки тут же будут скатываться на землю.

Еще одна из переменных нагрузок – это ветровая. Тут, в отличие от снежного покрова, влияние прямо противоположное. Чем меньше уклон ската, тем меньше ветровая нагрузка. Эти данные также можно узнать из специальных карт. На них указывается скорость ветра и его преобладающее направление.

Кроме того, в некоторых случаях расчет стропильной системы для двухскатной крыши должен учитывать и экстремальные нагрузки. Это требуется для тех регионов, где имеется сейсмическая активность или часто проходят ураганные ветры.

Постоянные нагрузки

Рассчитывать все параметры стропил следует, учитывая их вес. Также берется во внимание и нагрузки, которые будут оказываться другими компонентами двухскатной крыши. Делая расчет, учитывается следующее:

  1. Вес кровельного материала. Этот параметр можно узнать у производителя перед покупкой. Самый тяжелый вариант считается цементно-песчаная черепица. Здесь нагрузка на каждый квадратный метр будет составлять до 65 килограммов. Самый легкий вариант – это еврошифер или ондулин. В этом случае вес квадратного метра покрытия не превышается трех кг.Постоянные нагрузки трудно рассчитать, не зная площадь кровли. А для этого следует узнать длину и ширину каждого ската. После этого, площадь крыши умножается на вес квадратного метра всех составляющих кровельного «пирога».

    Основные параметры

    Когда вся нагрузка посчитана, можно приступать к основным расчетам. Для правильности и надежности возведения стропильной системы двухскатной крыши следует определиться со следующими параметрами:

    • угол наклона ската. Этот параметр очень важен. Если сделать наклон небольшим, то места под крышей будет мало. При этом возрастает снеговая нагрузка. Если угол наклона ската большой, то и места будет много, и снег не будет скапливаться. Но в такой ситуации возрастает ветровая нагрузка. Кроме того, следует учитывать, и какой кровельный материал будет использоваться. Каждый производитель рекомендует свои минимальные и максимальные углы наклона.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector