Главная » Вопрос-ответ » Все вопросы про Стропила »

Как рассчитать размеры стропильных конструкций?

11 апреля 2014,
Олег

Сруб – 4*6 метров. Двускатная крыша с углом от горизонтали – 30 градусов. По какой формуле посчитать длину стропильной ноги?


Главную несущую конструкцию крыши представляет собой стропильная система. На стропила воздействует не только вес кровли, но и нагрузки окружающей среды: снег и ветер. Как правило, стропила изготавливают из хвойных пород дерева, обработанных специальными защитными покрытиями.

схема стропил двухскатной крыши
На фото - схема стропил двухскатной крыши

Как рассчитать будущую нагрузку?

Нагрузки, которые должны выдержать стропила, делятся на два вида: статические и динамические. К статическим относятся вес утеплителя, изоляции, кровли, отделки потолка. К динамическим – ветер, снег, люди, которые выходят на крышу для ремонта.

Значение снеговой нагрузки можно рассчитать по формуле, где расчетное значение веса снега на один квадратный метр умножается на коэффициент перехода от веса снега, лежащего на земле, к снеговой нагрузке на кровлю.

Первое значение дано в нормативных документах, оно зависит от региона. Значение снеговой нагрузки разделено на 8 снеговых регионов. В каком из них строится здание, можно определить по соответствующим таблицам.

Второй коэффициент зависит от угла наклона кровли. Если угол меньше 25, данный коэффициент равен 1. Если угол находится в диапазоне от 25 до 60, то он будет равен 0, 7. Если угол наклона не входит в заданные интервалы, его в расчете можно не учитывать.

Расчет нагрузки от ветра

Значение ветровой нагрузки можно узнать при помощи формулы, по которой значение ветровой нагрузки умножается на коэффициент ветрового давления по высоте. Оба значения определяются по специальным таблицам. Важно учесть, что при определении ветрового давления, коэффициент, учитывающий ветровое давление по высоте, зависит от типа местности.

Какие бывают виды стропил

  • Наслонные. Опираются одним концом на стену дома, средней частью – на промежуточные опоры. Как правило, устанавливаются в зданиях, имеющих среднюю несущую стену. Расстояние меду опорами должно быть не больше шести с половиной метров. В срубе стропила должны опираться на верхние венцы.
  • Висячие.

При построении таких стропил не применяются промежуточные опоры. Такие системы используются в домах с легкими стенами. Стропильные ноги здесь либо растягиваются, либо сживаются. Создается нагрузка, передающаяся на стену. Если пролет превышает 8 метров, устанавливается стойка с подкосами.

На что опирается стропильная нога?

Всегда устанавливается опорный брус, на который устанавливаются стропила – мауэрлат. В срубах мауэрлатом служит верхний венец сруба, он кладется с внутренней поверхности стены в кирпичных домах. Между ним и кирпичом в обязательном порядке необходимо проложить слой гидроизоляции.

Подбор сечений стропил

Сечение бруса зависит от длины стропильных ног, расстояния между ними, снеговой и ветровой нагрузки. Данные по сечению можно взять из ГОСТа 24454-80 «Необработанная древесина».

Расчет стропильной конструкции

    • Висячие стропильные ноги. Данные стропила не передают нагрузку на стены и имеют одну фиксированную и одну свободную опору. Вторая опора подвижна и может вращаться. Существует три варианта крепления:
      • Считается одним их наиболее распространенных вариантов крепления стропильных ног. Низ стропила делается на ползуне, верх закрепляется неподвижным соединением. Связываются стропила металлическими пластинами с зубьями.
      • Низ стропила подшивается опорным бруском, или на самой стропильной ноге делается врубка. Именно этой частью она опирается в мауэрлат. В верхней части стропил делается врубка со скосом. Длина подрезки не должна превышать высоту стропильного сечения.
      • Низ стропильной ноги делается на ползуне, верх жестко закрепляется.
    • Наслонные. Данный вид стропил должен иметь не менее двух опорных жестких точек.

Для того чтобы произвести расчет и решить, как будет крепиться стропильная система, как правило, берут идеальную схему расчета, то есть давление, которое принимает на себя крыша, считается одинаковым во всех точках.

О том, как рассчитать размеры стропильной системы, рассказано в видео:

Для того чтобы рассчитать длину стропила, необходимо вспомнить школьную геометрию. Стропильные ноги образуют равнобедренный треугольник, углы которого уже известны. Если провести прямую линию, разделив треугольник на два равных между собой треугольника, мы получим прямые углы. Для того чтобы узнать длину гипотенузы, зная углы и длину одного катета, нужно применить теорему Пифагора: квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. Получаем уравнение с одной переменной.