Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениями

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениями

Стропильная система – «скелет» любой кровельной конструкции. От правильности его изготовления и установки напрямую зависит надежность, качество и долговечность крыши. При желании с обустройством стропильной системы можно справиться самостоятельно. Хотите узнать как? Изучите следующее руководство! Существуют наслонные и висячие стропильные системы. По статистике чаще всего применяются конструкции наслонного типа. При обустройстве такой системы стропила упираются в мауэрлат. Функцию центральной части выполняет простой коньковый прогон. Для увеличения прочности системы монтируются поддерживающие балки. В случае же с висячими стропилами конструкция системы комплектуется дополнительными стойками, способствующими оптимальному распределению нагрузки по всей площади кровельной конструкции.

Изготовление и монтаж стропил обеих разновидностей осуществляется в аналогичной последовательности, но с учетом перечисленных выше особенностей и различий.

Любая стропильная система состоит из таких основных компонентов: стропильных ног. Монтируются параллельно по отношению к скатам. Предотвращают прогиб кровельной конструкции; прогона. Представляет собой поперечный брус, устанавливаемый продольно сверху; лежней и стоек – поддерживают прогоны стропильной конструкции;

подкосов – компоненты подстропильной фермы, благодаря которым обеспечивается дополнительная устойчивость стропил.

Чаще всего стропила изготавливаются из хвойной древесины. Это сравнительно недорогой, достаточно прочный и простой в обработке материал В случае самостоятельного изготовления стропил лучше всего использовать брус сечением 10х10 либо 15х15 см.

Также при выборе древесины нужно обращать внимание на ее влажность. Максимально допустимый показатель – 20%. При более высоких значениях материал даст усадку, что приведет к нарушению конфигурации всей кровельной системы.

Рассчитываем оптимальную длину стропил. Стандартная длина изделий фабричного изготовления составляет 450 или 600 см. При необходимости длину стропил можно изменять.

  • Для определения оптимального сечения бруса нужно знать следующее: длину стропил; шаг монтажа элементов; расчетные показатели будущих нагрузок.
  • Необходимая информация приведена в следующей таблице.
  • Таблица 1. Выбор шага установки стропил в зависимости от их длины и сечения
  • Длина стропил, м Расстояние между стропилами, см Размер сечения бруса стропил, см До 3 120 8х10 До 3 180 9х10 До 4 100 8х16 До 4 140 8х18 До 4 180 9х18 До 6 100 8х20 До 6 140 10х20
  • Остальные элементы кровельной системы должны иметь такие сечения:
  • мауэрлат – 10х10 либо 15х15 см. Также допускается монтаж мауэрлата из бруса сечением 10х15 см; диагональные стропильные ноги и ендовы – 10х20 см; затяжки – 5х15 см; прогоны – 10х10, 10х20 см; подкосы – 10х10 или 15х15 см; подшивочные доски – 2,5х10 см;
  • ригели – 10х15 или 10х20 см.
  • Расчет нагрузки на стропила

Зная длину и сечение стропил, а также шаг их монтажа, вы с легкостью рассчитаете нужное количество элементов, ориентируясь на длину стены строения. Дополнительно должен быть выполнен расчет стропил на прогиб.

То есть нужно узнать, насколько стропила смогут прогнуться, пока не сломаются.

К примеру, при конструировании мансардной кровельной конструкции расчет фермы надо сделать так, чтобы прогиб составлял не более 1/250 от протяженности участка, который подвергается давлению.

Исходя из вышесказанного, если длина стропил равна 500 см, максимально допустимое значение прогиба составит 0,2 см. Показатель кажется несущественным, но в случае его превышения прогиб кровли будет зрительно заметен, да и на надежности конструкции это отразится не лучшим образом.

Превращаем деревянный брус в стропила

Изготавливаем шаблон, с помощью которого будет выполняться дальнейшая работа. Стропила имеют однотипную конструкцию, так что шаблон позволит вам сэкономить силы и время.

Соединяем две доски по одному краю гвоздем. В результате вы должны получить конструкцию, напоминающую ножницы. Ставим свободные края «ножниц» на опоры в точках будущего размещения стропил.

Это позволит определить уклон кровельного ската.

Берем дополнительную пару гвоздей и фиксируем угол, установленный между досками. На этом шаблон готов. Дополнительно зафиксируйте его поперечной перекладиной. Чтобы установленный угол уклона кровельного ската не менялся под воздействием нагрузок, перекладину крепите саморезами.

Будьте предельно внимательны при создании шаблона. Даже из-за малейших отклонений вся конструкция может испортиться. Далее делаем новый шаблон для подготовки монтажных зарезов на элементах системы. Используйте фанеру толщиной 0,5 см. Для укрепления применяйте 2,5-сантиметровую доску. Размеры зарезов подбирайте с учетом сечения используемых стропил.

С помощью готовых шаблонов делаем зарезы и начинаем собирать ферму.

Порядок сборки фермы

Конструкция включает в себя опорные ноги и соединяющие компоненты. Ферма напоминает треугольник. Выполните работу в указанной последовательности, и готовая конструкция сможет достойно переносить все поступающие нагрузки. Ферму можно делать на земле с дальнейшим подъемом наверх либо же прямиком на крыше.

Первый вариант более прост и удобен в выполнении. Стропильную ферму собираем в следующем порядке. Сначала обрезаем заготовленный материал до нужного размера, стыкуем бруски верхними краями и скрепляем с помощью шурупов.

Для предотвращения появления трещин в местах скрепления предварительно просверливаем в брусках отверстия диаметром немного меньше размера крепежных элементов. Также для соединения стропильных ног используем ригель. Фиксацию выполняем на полметра ниже верхней точки скрепления элементов.

Ригели будут способствовать повышению жесткости конструкции и исключат риск прогиба. Крепление ригеля выполняем в выемках, предварительно обустроенных в стропилах посредством вырубки.

  1. При необходимости стропила срезаются под углом, если этого требуют особенности обустраиваемой кровельной конструкции.
  2. Установку стропильных ферм выполняем в следующей последовательности: монтируем крайние фермы; фиксируем центральные фермы.
  3. При установке крайних ферм придерживаемся следующих важных правил:

основание треугольника устанавливаем на мауэрлат либо же верхний сруб в случае обустройства крыши деревянного строения; предварительно делаем в основании несколько отверстий для его последующего скрепления со срубом; обязательно контролируем прямолинейность установки фермы.

Для этого используем отвес, закрепленный на ригеле; основание стропильной фермы закрепляем только после подтверждения ровности его установки; для обеспечения дополнительной устойчивости фермы закрепляем укосины от сруба к стропильной ноге.

Длину подбирайте по ситуации, принципиального значения она не имеет;

прежде чем затягивать укосину шурупами, повторно убеждаемся в прямолинейности ее размещения.

После завершения монтажа крайних ферм переходим к фиксации центральной и последующих конструкций, если их размещение предусмотрено проектом. Оптимальный шаг установки ферм – 100 см.

Для закрепления центрального стропильного треугольника используем временные укосины. После того как будет установлен козырек, укосины можно убрать.

Рекомендации по креплению центральных и остальных ферм такие же, как и в случае с крайними конструкциями.

После установки всех элементов конструкции приступаем к креплению обрешетки и дальнейшему обустройству кровельной системы: влаго-, тепло- и пароизолированию, а также монтажу выбранного финишного покрытия.

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениямиКалькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениямиКалькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениямиКалькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениямиКалькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениямиКалькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениямиКалькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениямиКалькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениямиКалькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениями

Source: myremdom.ru

Источник: https://stroyka.ahuman.ru/nagruzka-na-stropila-raschet-kalkuljator/

Правильный расчет стропильной системы крыши на KALK.PRO

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениямиКалькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениями

Вы можете себе представить человека без костей? Точно так же скатная крыша без стропильной системы больше похожа на строение из сказки про трех поросят, которую запросто сметет природной стихией. Крепкая и надежная система стропил – залог долговечности конструкции крыши. Чтобы качественно сконструировать систему стропил, необходимо учесть и спрогнозировать основные факторы, влияющие на прочность конструкции.

Принять во внимание все изгибы крыши, поправочные коэффициенты на неравномерное распределение снега по поверхности, снос снега ветром, уклон скатов, все аэродинамические коэффициенты, силы воздействия на конструктивные элементы крыши  и так далее —  рассчитать все это максимально приближенно к реальной ситуации, а также учесть все нагрузки и искусно собрать их сочетания – задача не из легких.

Если хотите разобраться досконально – список полезной литературы приведен в конце статьи. Конечно, курс сопромата для полного понимания принципов и безукоризненного расчета стропильной системы в одну статью не уместить, поэтому приведем основные моменты для упрощенной версии расчета.

Классификация нагрузок

Нагрузки на стропильную систему классифицируются на:

1)    Основные:

  • постоянные нагрузки: вес самих стропильных конструкций и крыши,
  • длительные нагрузки – снеговые и температурные нагрузки с пониженным расчетным значением (используются при необходимости учета влияния длительности нагрузок, при проверке на выносливость),
  • переменное кратковременное влияние — снеговое и температурное воздействие по полному расчетному значению.
  • 2)    Дополнительные – ветровое давление, вес строителей, гололедные нагрузки.
  • 3)    Форс-мажорные – взрывы, сейсмоактивность, пожар, аварии.
  • Для осуществления расчета стропильной системы принято рассчитывать предельные нагрузки, чтобы затем, исходя из подсчитанных величин, определить параметры элементов стропильной системы, способных выстоять против этих нагрузок.
  • Расчет стропильной системы скатных крыш производится по двум предельным состояниям:

a)    Предел, при котором происходит разрушение конструкции. Максимально возможные нагрузки на прочность конструкции стропил должны быть меньше предельно допустимых.

b)    Предельное состояние, при котором возникают прогибы и деформация. Возникающий прогиб системы при нагрузке должен быть менее предельно возможного.

Для более простого расчета применяется только первый способ.

Расчет снеговых нагрузок на крышу

где Ms — снеговая нагрузка,

Q — вес снегового покрова, покрывающий 1м2 плоской горизонтальной поверхности крыши. Зависит от территории и определяется по карте на рисунке № X  для второго предельного состояния – расчет на прогиб (при расположении дома на стыке двух зон, выбирается снеговая нагрузка с большим значением).

Читайте также:  Гараж из сэндвич панелей: достоинства, проекты, строительство своими руками

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениямиКалькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениями

Для прочностного расчета по первому типу величина нагрузки выбирается соответсвенно району проживания по карте (первая цифра в указанной дроби — числитель), либо берется из таблицы №1:

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениями 

Первое значение в таблице измеряется в кПа, в скобках нужная переведенная величина в кг/м2.

Ks — поправочный коэффициент на угол наклона кровли.

  • Для крыш с крутыми склонами с углом более 60 градусов снеговые нагрузки не учитываются, Ks=0 (снег не скапливается на круто скатных крышах).
  • Для крыш с углом от 25 до 60, коэффициент берется 0,7.
  • Для остальных он равен 1.

Угол наклона крыши можно определить онлайн калькулятором крыши соответствующего типа.

Kc – коэффициент ветрового сноса снега с крыш. При условии пологой крыши с углом ската 7-12 градусов в районах на карте со скоростью ветра 4 м/с, Kc принимается = 0.85. На карте отображено районирование по скорости ветра.

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениямиКалькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениями

Коэффициент сноса Kc не учитывается в районах с январской температурой теплее -5 градусов, так как на крыше образуется ледяная корка, и сдува снега не происходит. Не учитывается коэффициент и в случае закрытия здания от ветра более высокой соседней постройкой.

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениямиКалькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениями

Снег ложится неравномерно. Зачастую с подветренной стороны формируется так называемый снеговой мешок, особенно в местах стыков, изломов (ендова). Следовательно, если вы хотите прочную крышу, делайте шаг стропил минимальным в этом месте, также внимательно относитесь к рекомендациям производителей кровельного материала – снег может обломить свес, если  он неправильных размеров.

Напоминаем, что расчет, приведенный выше, предложен вашему вниманию в упрощенной форме. Для более надежного расчета советуем умножить результат на коэффициент надежности по нагрузке (для снеговой нагрузки = 1,4).

Расчет ветровых нагрузок на стропильную систему

С давлением снега разобрались, теперь перейдем к расчетам ветрового влияния.

В независимости от угла ската, ветер сильно воздействует на крышу: крутоскатную кровлю старается сбросить, более плоскую кровлю – поднять с подветренной стороны.

Для расчета нагрузки ветра во внимание принимают его горизонтальное направление, при этом он дует двунаправленно: на фасад и на крышной скат. В первом случае поток разбивается на несколько – часть уходит вниз к фундаменту, часть потока по касательной снизу вертикально давит на свес крыши, пытаясь ее поднять.

  1. Во втором случае, воздействуя на скаты крыши, ветер давит перпендикулярно скату, вдавливая его; также образуется завихрение по касательной с наветренной стороны, огибая конек и превращаясь в подъемную силу уже с подветренной стороны, в связи с разницей в давлении ветра с обеих сторон.
  2. где Wo – нагрузка ветровая давления, определяемая по карте

Kv — коэффициент поправки ветрового давления, зависящий от высоты здания и местности.

 

Kc — аэродинамический коэффициент, зависит от геометрии конструкции крыши и направления ветра. Значения отрицательные для подветренной стороны, положительные для наветренной

Таблица аэродинамических коэффициентов в зависимости от уклона кровли и отношения высоты здания к длине (для двускатной крыши)

 Для односкатной крыши необходимо взять коэффициент из таблицы для Ce1.

Расчет собственного веса, кровельного пирога

Для расчета постоянной нагрузки нужно рассчитать вес кровли (кровельного пирога –смотрите на рисунке X ниже) на 1 м2, полученный вес нужно умножить на поправочный коэффициент 1,1 — такую нагрузку стропильная система должна выдерживать в течение всего срока эксплуатации.

Вес кровли складывается из:

  1. объем леса (м3), используемого в качестве обрешетки, умножается на плотность дерева (500 кг/м3)
  2. веса стропильной системы  
  3. вес 1м2 кровельного материала
  4. вес 1м2 веса утеплителя
  5. вес 1м2 отделочного материала
  6. вес 1м2 гидроизоляции.

 Все эти параметры легко получить уточнив эти данные у продавца, либо посмотреть на этикетке основные характеристики: м3, м2, плотность, толщина, — произвести простые арифметические операции.

 

Чаще всего нагрузка кровли на 1 м2 не превышает 50 кг, поэтому при расчетах закладывают именно эту величину помноженную на 1.1, т.е. используют 55 кг/м2, которая сама по себе взята запасом.

Еще данные можно взять из таблицы ниже:

Шифер 10 — 15 кг/м²
Ондулин 4 — 6 кг/м²
Керамическая черепица 35 — 50кг/м²
Цементно-песчаная черепица 40 — 50 кг/м²
Битумная черепица 8 — 12 кг/м²
Металлочерепица 4 — 5 кг/м²
Профнастил 4 — 5 кг/м²
Вес чернового настила 18 — 20 кг/м²
Вес обрешётки 8 — 12 кг/м²
Вес стропильной системы 15 — 20 кг/м²

Собираем нагрузки

По упрощенному варианту теперь необходимо сложить все найденные выше нагрузки простым суммированием, мы получим итоговую нагрузку в килограммах на 1 м2 крыши.

Расчёт стропильной системы

После сбора основных нагрузок можно уже определить основные параметры стропил.

  • Какая распределенная нагрузка приходится на каждую стропильную ногу в отдельности, переводим кг/м2 в кг/м.

N — равномерная нагрузка на стропильную ногу, кг/м шаг стропил — расстояние между стропилами, м

Q – рассчитанная выше итоговая нагрузка на крышу, кг/м²

Из формулы ясно, что изменением расстояния между стропилами можно регулировать равномерную нагрузку на каждую стропильную ногу. Обычно шаг стропил находится в диапазоне от 0,6 до 1,2 м. Для крыши с утеплением при выборе шага разумно ориентироваться на параметры листа утеплителя.

Вообще при определении шага установки стропил лучше исходить из экономических соображений: высчитать все варианты расположения стропил и выбрать самый дешевый и оптимальный по количественному расходу материалов для стропильной конструкции.

  • Расчет сечения и толщины стропильной ноги

В строительстве частных домов и коттеджей, при выборе сечения и толщины стропила, руководствуются таблицей приведенной ниже (сечение стропила указано в мм). В таблице усредненные значения для территории России, а также учтены размеры строительных материалов, представленных на рынке. В общем случае, этой таблицы достаточно для того, чтобы определить, какого сечения нужно приобретать лес.

Таблица сечений стропил

Однако, не следует забывать, что размеры стропильной ноги зависят от конструкции стропильной системы, качества используемого материала, постоянных и переменных нагрузок оказываемых на кровлю.

Самостоятельный расчет сечения стропил

Как уже упоминалось выше, стропила рассчитываются по максимальной нагрузке и на прогиб. В первом случае учитывают максимальный момент изгиба, во втором – сечение стропильной ноги проверяется на устойчивость прогибу на самом длинном участке пролета. Формулы достаточно сложные, поэтому мы выбрали для вас упрощенный вариант.

 Если хотите все посчитать самостоятельно, выберите ширину сечения в соответствии с таблицей:

 Размеры пиломатериалов по ГОСТ

  •  Толщину сечения (или высоту) рассчитаем по формуле:
  • a)    Если угол крыши < 30°, стропила рассматриваются как изгибаемые
  • H ≥ 8,6 x Lm x √(N / (B x Rизг))
  • b)    Если уклон крыши > 30°, стропила изгибаемо-сжатые
  • H ≥ 9,5 x Lm x √(N / (B x Rизг))
  • Обозначения:
  • H, см — высота стропилаLm, м — рабочий участок самой длинной стропильной ногиN, кг/м — распределённая нагрузка на стропильную ногуB, см — ширина стропилаRизгкг/см² — сопротивление древесины изгибу
  • Для сосны и ели Rизг в зависимости от сорта древесины равен:
1 сорт 140 кг/см²
2 сорт 130 кг/см²
3 сорт 85 кг/см²

Расчетные данные сопротивления древесины хвойных пород 

  1. Важно проверить, не превышает ли прогиб разрешенной величины.
  2. Величина прогиба стропил должна быть меньше L/200 — длина проверяемого наибольшего пролета между опорами в сантиметрах деленная на 200.
  3. Это условие верно при соблюдении следующего неравенства:
  4. 3,125 xNx(Lm)³ / (BxH³) ≤ 1
  5. N (кг/м) — распределённая нагрузка на погонный метр стропильной ноги Lm (м) — рабочий участок стропильной ноги максимальной длинны B (см) — ширина сечения
  6. H (см) — высота сечения
  7. Используемые источники:
  1. СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия с последними изменениями 2008г.
  2. СНиП II-26-76 «Кровли»
  3. СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции»

Источник: https://kalk.pro/articles/roofs/raschet-stropilnoj-sistemy/

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения — с необходимыми пояснениями

Для изготовления стропильных ног применяется качественный пиломатериал определенного сечения. Его прочностных характеристик должно быть гарантированно достаточно для того, чтобы конструкция крыши могла противостоять всем выпадающим на нее нагрузкам.

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениямиКалькулятор расчета нагрузки на стропила для определения их оптимального сечения

Чтобы определиться с этим параметром, придется провести некоторые вычисления. Посильную помощь сможет оказать калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения пиломатериала для их изготовления.

Цены на крепления для стропил

Необходимые пояснения по проведению расчетов будут приведены ниже.

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения

Перейти к расчётам

Алгоритм проведения расчета сечения стропильных ног

Работа будет строиться в два этапа. Вначале с помощью калькулятора будет определена распределенная нагрузка на 1 погонный метр стропильной ноги. Затем, по приложенной таблице, можно будет подобрать оптимальный размер бруса для изготовления стропила.

Шаг первый – расчет распределенной нагрузки на стропильные ноги

Калькулятор расчёта запросит следующие значения:

  • Угол уклона ската. Эта величина напрямую связана с уровнями внешних нагрузок на кровлю – снеговую и ветровую.

С крутизной ската и, соответственно, с высотой конька (конькового узла) поможет разобраться специальный калькулятор, к которому ведет ссылка.

  • Тип планируемого кровельного покрытия. Естественно, что различные покрытия имеют собственную массу, которая предопределяет статическую нагрузку на стропильную систему. В калькуляторе уже учтены не только весовые характеристики различных покрытий, но и материалы обрешетки и утепления кровли.
  • Необходимо указать зону своего региона по уровню возможной снеговой нагрузки. Ее несложно определить по расположенной ниже карте-схеме:
Читайте также:  Деревянные навесы для автомобиля: типы и особенности постройки

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениямиКарта-схема для определения своей зоны по уровню снеговой нагрузки

  • Аналогичным образом определяется и зона по уровню ветрового давления – для этого существует своя карта-схема.

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениямиКарта-схема для определения зоны по степени ветрового воздействия на кровлю

  • Необходимо учесть особенности расположения здания на местности. Для этого нужно оценить его «окружение» и выбрать одну из трех предлагаемых зон, «А», «Б» или «В».

При этом есть нюанс.

Все естественные или искусственные преграды для ветра могут приниматься в расчет только в том случае, если они расположены на расстоянии от дома, не превышающем величины 30×Н, где Н – это высота здания по коньку. Например, для здания высотой 7 метров получается круг с радиусом 210 метров. Если преграды расположены дальше, то это будет считаться открытой местностью.

  • Наконец, потребуется внести высоту дома в метрах (по коньку).
  • Последнее окно калькулятора – шаг установки стропильных ног. Чем чащи они устанавливаются – тем меньше будет распределенная нагрузка, выпадающая на каждую из них, но при этом, естественно, увеличивается их количество.  Можно «поиграть» значением шага, чтобы проследить динамику изменения распределенной нагрузки – так появится возможность выбрать оптимальное значение для дальнейшего определения сечения стропил.

Шаг второй – определение сечения стропильной ноги

Итак, имеется значение распределённой нагрузки, выпадающей на погонный метр стропильной ноги. Наверняка, заранее была рассчитана и длина стропила (если нет, то рекомендуется перейти к соответствующему калькулятору). С этими данными уже можно войти в таблицу для определения сечения бруса.

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениямиТаблица для определения оптимального сечения бруса для изготовления стропильных ног

Есть еще один нюанс. Если стропила получаются слишком длинными, то для повышения их жесткости часто предусматриваются дополнительные усиливающие элементы системы – стойки (бабки) или подкосы. Они позволяют уменьшить расстояние «свободного пролета», то есть между соседними точками опоры. Именно это значение и будет необходимо для вхождения в таблицу.

На иллюстрации стрелками показан пример определения сечения стропила для распределенной нагрузки в 75 кг/погонный метр и с расстоянием между точками опоры в 5 метров.

В левой части таблицы можно взять любое из предлагаемых значений, которое покажется удобнее: доски или брусья с минимальными сечениями: 40×200; 50×190; 60×180; 70×170; 80×160; 90×150; 100×140.

Кроме того, можно использовать и бревно с диаметром 140 мм.

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениямиСтропила – основные несущие элементы конструкции крыши

От их качества и правильности расчета зависят долговечность и надежность всей кровельной конструкции в целом. Много важной информации по этому вопросу содержит статья нашего портала «Стропила своими руками».

Источник: https://stroyday.ru/kalkulyatory/krysha-i-krovlya-kalkulyatory/kalkulyator-rascheta-nagruzki-na-stropila-dlya-opredeleniya-optimalnogo-secheniya.html

Расчет односкатной крыши — онлайн калькулятор кровли, стропил, обрешетки и угла наклона

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениями

Распространенное применение односкатной крыши — укрытие пристроек к дому и хозяйственных построек. Однако не стоит недооценивать данный тип. Существует множество потрясающих архитектурных проектов с односкатной крышей или комбинаций из нескольких независимых скатов. А если добавить к этому простоту и надежность конструкции, то получится достойный вариант, ничем не уступающий традиционным двухскатным крышам.

Выбрав односкатную конструкцию в качестве приоритетной, воспользуйтесь онлайн калькулятором и рекомендациями, размещенными в данном обзоре.

Онлайн калькулятор односкатной крыши

Данный калькулятор упростит комплектацию материалов для стропильной системы и финишного кровельного покрытия, позволит просчитать  угол наклона ската, количество обрешетки и размер стропил.

Перед проведением расчетов настоятельно рекомендуется:

  1. Изучить особенности стропильной системы под конкретный кровельный материал. В большей степени это относиться к обрешетке. Так, для битумной черепицы обрешетка должна быть сплошной (доску можно заменить на листы ОСП или фанеры). Для металлочерепицы обрешетка монтируется с учетом размера волны.
  2. Проверить надежность выбранного угла и шага стропил. В этом поможет программа «Стропила 1.0.1.».

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениями

Таблица ветровых и снеговых нагрузок по России

Субъект федерации Город Снеговой район Ветровой район
Адыгея Майкоп 2 1
Алтайский край Барнаул 4 3
Бийск 4 1
Рубцовск 3 3
Амурская область Благовещенск 1 3
Архангельская область Архангельск 4 2
Северодвинск 4 2
Астрахань 1 3
Башкортостан Нефтекамск 5 2
Салават 5 3
Стерлитамак 5 3
Уфа 5 2
Белгородская область Белгород 3 2
Старый Оскол 3 2
Брянская область Брянск 3 1
Бурятия Улан-Удэ 1 3
Владимирская область Владимир 3 1
Ковров 4 1
Муром 3 1
Волгоградская область Волгоград 2 3
Волжский 2 3
Камышин 3 2
Вологда 4 1
Череповец 4 1
Воронежская область Воронеж 3 2
Дагестан Дербент 2 5
Махачкала 2 5
Хасавюрт 2 5
Забайкальский край Чита 1 2
Ивановская область Иваново 4 1
Иркутская область Ангарск 2 3
Братск 3 2
Иркутск 2 3
Калининградская область Калининград 2 2
Калмыкия Элиста 2 3
Калужская область Калуга 3 1
Обниск 3 1
Камчатский край Петропавловск-Камчатский 7 7
Кемеровская область Кемерово 4 3
Киселевск 4 2
Ленинск-Кузнецкий 4 3
Новокузнецк 4 3
Прокопьевск 4 2
Кировская область Киров 5 1
Костромская область Кострома 4 1
Краснодарский край Краснодар 2 6
Новороссийск 2 5
Сочи 2 4
Красноярский край Ачинск 4 3
Красноярск 3 3
Норильск 5 3
Курганская область Курган 3 2
Курская область Курск 3 2
Ленинградская область Санкт-Петербург 3 2
Липецкая область Елец 3 2
Липецк 3 2
Магаданская область Магадан 5 5
Марийская Республика Йошкар-Ола 4 1
Мордовия Саранск 3 2
Московская область Балашиха 3 1
Железнодорожный 3 2
Жуковский 3 1
Коломна 3 1
Красногорск 3 1
Люберцы 3 1
Москва 3 1
Мытищи 3 1
Ногинск 3 1
Одинцово 4 1
Орехово-Зуево 3 1
Подольск 3 1
Серпухов 3 1
Химки 3 1
Щелково 3 1
Электросталь 3 1
Мурманская область Мурманск 5 4
Нижегородская область Арзамас 4 2
Дзержинск 4 1
Нижний Новгород 4 1
Новгородская область Великий Новгород 3 1
Новосибирская область Новосибирск 4 3
Омская область Омск 3 2
Оренбургская область Оренбург 4 3
Орск 4 2
Орловская область Орел 3 2
Пензенская область Пенза 3 2
Пермский край Пермь 5 2
Приморский край Артем 3 4
Владивосток 2 4
Находка 2 5
Уссурийск 2 3
Псковская область Великие Луки 3 1
Псков 3 1
Республика Карелия Петрозаводск 2 5
Республика Коми Сыктывкар 5 1
Ухта 5 2
Ростовская область Батайск 2 3
Волгодонск 2 3
Новочеркасск 2 3
Новошахтинск 2 3
Ростов-на-Дону 2 3
Таганрог 2 3
Шахты 2 3
Рязанская область Рязань 3 1
Самарская область Волжский 4 3
Новокуйбышевск 4 3
Самара 4 3
Сызрань 3 3
Тольятти 4 3
Саратовская область Балаково 3 3
Саратов 3 3
Энгельс 3 3
Сахалинская область Южно-Сахалинск 4 4
Свердловская область Екатеринбург 3 2
Каменск-Уральский 3 1
Нижний Тагил 4 2
Первоуральск 4 2
Северная осетия Владикавказ 2
Смоленская область Смоленск 3 1
Ставропольский край Невинномысск 2 5
Ставрополь 2 5
Тамбовская область Тамбов 3 2
Татарстан Альметьевск 5 2
Казань 4 2
Набережные Челны 5 2
Нижнекамск 5 2
Тверская область Тверь 4 1
Томская область Томск 4 3
Тульская область Новомосковск 3 1
Тула 2 1
Тыва Кызыл 2 1
Тюменская область Тобольск 4 2
Тюмень 3 2
Удмуртия Ижевск 5 1
Ульяновская область Димитровград 4 2
Ульяновск 4 2
Хабаровский край Комсомольск-на-Амуре 4 3
Хабаровск 2 3
Хакасия Абакан 2 3
Ханты-Мансийский  АО Нефтеюганск 4 2
Нижневартовск 5 2
Сургут 4 2
Челябинская область Златоуст 4 2
Копейск 3 2
Магнитогорск 4 3
Миасс 3 2
Челябинск 3 2
Чеченская Республика Грозный 2 4
Чувашия Новочебоксарск 4 2
Чувашская Республика Чебоксары 4 2
Якутия Якутск 2 2
Ямало-Ненецкий  АО Новый Уренгой 5 2
Ноябрьск 5 2
Ярославская область Рыбинск 4 1
Ярославль 4 1

Пояснения к расчету односкатной крыши

Угол наклона Калькулятор учитывает указанный угол и определяет его правильность для выбранного кровельного материала. Изменение угла наклона осуществляется путем изменения  высоты подъема крыши.
Площадь поверхности Общая площадь кровли со свесами.
Вес кровельного материала Вес кровельного материала для покрытия всей крыши.
Количество изоляционного материала Количество изоляционного материала (длина рулона 15 метров, ширина 1 метр, нахлест 10 см).
Нагрузка на стропильную систему Нагрузка кровельной системы с учетом ветровых и снеговых нагрузок выбранного региона.
Длина и количество стропил Показывает длину стропильной ноги и количество стропил с учетом заданного шага.
Сечение, вес и объем стропил Параметры определяются с учетом кровельного материала, площади поверхности, угла наклона и региональных нагрузок.
Количество и объем досок обрешетки В калькуляторе используется стандартная 6 метровая доска. Объем просчитывается в кубических метрах.

Визуализация односкатной крыши

На стадии проектирования, для визуального рассмотрения и анализа выбранных параметров можно использовать программу ArCon.

Ниже представлена небольшая демонстрация по созданию проекта постройки с односкатной крышей:

Источник: https://poweredhouse.ru/raschet-odnoskatnoj-kryshi/

Калькулятор двухскатной крыши и расчёт стропильной системы онлайн

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениями

Двускатная крыша – это сложная, большая по площади строительная конструкция, требующая профессионального подхода к проектированию и выполнению работ. Самые большие затраты идут на стройматериалы для стропил, обрешетки, утеплителя, гидроизоляции, кровельного материала. Наш калькулятор двухскатной крыши позволит Вам высчитать количество материала.

Использование калькулятора экономит время для проектирования крыши, и ваши деньги. Окончательный чертеж в 2D формате будет руководством при выполнении работ, а 3D визуализация даст представление о том, как будет выглядеть крыша. Прежде, чем ввести данные в онлайн калькулятор, необходимо иметь представление об элементах крыши.

Параметры стропил

Чтобы произвести расчет стропильной системы двухскатной крыши, нужно учесть:

  • нагрузку крыши;
  • шаг между стропилами.
  • вид кровельного покрытия

Рекомендуемая ширина доски стропил:

  • 100-150 мм при длине пролета не более 5 м, и при дополнительный подпорках.;
  • 150-200 мм при длине пролета более 5 м, при шаге более 1 м, и если угол не большой.

Важно! Расстояние между стропилами двускатной крыши обычно устанавливают 1 м, но при уклоне крыши более 45 градусов шаг стропил можно увеличить до 1,4 м. При пологих крышах шаг делают 0,6-0,8 м.

Стропильные ноги крепятся на мауэрлат, который идет по периметру дома. Для него берется или доска параметрами 50х150 мм, или брус 150х150 мм (для распределения нагрузки)

Параметры обрешетки

Для металлочерепицы создается разреженная обрешетка доской, ширина которой 100мм, в толщина 30 мм. Доска набивается с шагом, который должен соответствовать продольной оси модуля металлочерепицы – 35 см (супермонтеррей).

Читайте также:  Калькулятор расчета напора скважинного насоса для системы с гидроаккумулятором с пояснениями

Для гибкой черепицы обрешетку выполняют с большим шагом, так как поверх её будет укладываться ОСП или фанера сплошным ковром.

Важно! При выборе материалов обращать внимание на показатели влагостойкости и минимальной толщины.

При устройстве теплых крыш между гидроизоляцией и кровлей делается контробрешетка бруском, толщина которого должна быть 30-50мм.

Параметры кровельного покрытия

  • Чтобы выполнить расчет кровли двухскатной крыши, нужно знать размеры кровельного материала и величину нахлестов.
  • Металлочерепицу для жесткой кровли выпускают шириной 118 мм (рабочая 110), а вот длина может быть разной. Завод-изготовитель под заказ может нарезать любую длину.
  • Гибкая черепица для мягкой кровли имеет разные размеры, поэтому нужно смотреть конкретный материал
  • Что касается выбора утеплителя, то для России рекомендуется толщина минимум 100 мм, а правильная будет 150-200мм.

Источник: https://calcstroy.ru/krysha/raschet-dvuskatnoj-kryshi

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.

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения с пояснениями

  • 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