Длина стропилы: расчет кровли, нагрузка и правила проектирования

расчет кровли, нагрузка и правила проектирования

Содержание:

Расчет нагрузок двухскатной крыши
Постоянные нагрузки
Переменные нагрузки на кровлю
Расчет размеров стропильной системы
Сечение стропильной ноги
Длина стропил в двускатной крыше

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.

Стропильная система двухскатной крыши включает в себя следующие элементы:

• 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:

S = Sg х µ

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:

W = W_o * x

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

Расчет размеров стропильной системы

Совет: Используйте наши строительные калькуляторы, и вы выполните расчеты строительных материалов быстро и точно.

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.

Калькулятор расчета длины стропильных ног

Основу любой конструкции крыши составляют стропила – именно на них впадают основные нагрузки при эксплуатации. Вполне разумно предполагать, что расчет стропильных ног является ключевым моментом при проектировании всей системы.

Калькулятор расчета длины стропильных ног

А одним из ключевых параметров в этом вопросе становится длина стропильной ноги – от нее зависят в дальнейшем расчет сечения пиломатериала, установка дополнительных опорных элементов и другие особенности конструкции. Чтобы быстро и точно определиться с этим линейным параметром, можно использовать предлагаемый калькулятор расчета длины стропильных ног.

Цены на крепления для стропил

крепления для стропил

Калькулятор располагает определенной универсальностью – подходит для различных типов крыш. Необходимые пояснения будут приведены ниже.

Калькулятор расчета длины стропильных ног

Перейти к расчётам

Введите запрашиваемые значения и нажмите кнопку «Рассчитать длину стропильной ноги»

высота конька (конькового узла) h, метров

ширина здания D, метров

Для какой системы произвести расчет?

— односкатная крыша

-двускатная, вальмовая ии шатровая крыша

Как проводится расчет?

В основу расчетов положена всем известная теорема Пифагора, позволяющая найти длину гипотенузы по известным значениям катетов.

• Одним из катетов выступает во всех случаях высота конька (конькового узла для шатровой крыши или превышение одного края крыши – для односкатной системы). Калькулятор для расчета высоты конька – по ссылке.
• Второй же катет зависит от типа стропильной системы. Это хорошо показано на расположенной ниже иллюстрации.

Расположение стропильных ног в различных типах крыш

1 – односкатная крыша.

2 – простая двускатная крыша.

3 – вальмовая крыша.

4 – шатровая крыша.

Все эти зависимости учтены в программе калькулятора – необходимо лишь выбрать направление расчета.

Кроме того, калькулятор позволяет вычислить для вальмовой и шатровой крыши  длину как основных, так и самых длинных – накосных стропильных ног. При этом имеется в виду, что эти системы имеют «классический» тип – шатровая крыша возведена над квадратным зданием, а вальмовая — имеет одинаковые углы крутизны на боковых и вальмовых скатах.

Рассчитанная длина – от конька до мауэрлата. Если требуется за счет стропил создать еще и карнизный свес кровли, то потребуется удлинение ног или их наращивание кобылками. Определить размер этого удлинения поможет другой калькулятор расчета – по ссылке.

Чем привлекает и как устроена вальмовая крыша?

Этот тип крыши обладает и интересным внешним видом, и эксплуатационной надежностью. Об особенностях стропильной системы вальмовой крыши подробно рассказывается в специальной статье портала.

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Оцените:

1. 5
2. 4
3. 3
4. 2
5. 1

4.3

Определение размера стропил в минутах

Прежде чем строить двускатную или вальмовую крышу, вам необходимо знать размеры стропил.

Благодаря тысячелетней тригонометрии опытные строители знают, как рассчитать это важное измерение независимо от требований проекта.

Чтобы поставить вас на один уровень с экспертами, мы предлагаем формулу, которую плотники используют для определения стандартных размеров стропил и места для разметки разрезов.

Все, что вам нужно, это бумага, карандаш и научный калькулятор.

Это может вызвать травмирующие воспоминания о школьном уроке математики, но истинное блаженство от осознания того, что вы правильно рассчитали размеры стропил, того стоит.

На этой странице

• Как рассчитать длину стропил?

• Подставьте свои измерения в формулу длины стропил

• Как определить, сколько стропил мне нужно?

• Как самому обрезать стропила

Как рассчитать длину стропил?

Получите ваши измерения

Чтобы определить длину стропил крыши, вам необходимо знать следующие четыре измерения:

1. Пролет крыши – также называется шириной здания или пролетом стены.

2. Толщина коньковой доски – Толщина доски в месте соединения верхних концов противоположных стропил. Коньковые доски обычно изготавливаются из двух досок, поэтому типичны 1,5 дюйма.

3. Уклон крыши – Подъем и уклон крыши, выраженный коэффициентом, указывающим на крутизну крыши.

4. Свес стропила – горизонтальное расстояние, на которое стропила выступает за наружную стену.

Сравните предложения местных монтажников крыш

Вставьте свои измерения в формулу длины стропил

Формула, которую мы используем для расчета общей длины стропил, включая карниз:

где вы отмечаете разрез рта птицы, используйте формулу длины линии:

Расчет угла крыши

Имейте в виду, что в этих формулах используется «угол» крыши, выраженный в градусах, а не уклон крыши.

Вы можете рассчитать угол наклона крыши, подставив арктангенс (скат крыши) в научный калькулятор.

Например, наклон крыши 6/12 соответствует углу крыши 26,57º. Мы знаем это, введя арктангенс (6/12) в научный калькулятор.

Чтобы пропустить этот шаг пробития цифр, обратитесь к этой таблице углов крыши, округленных до сотых десятичных знаков, для обычных скатов крыш.

Например,

Допустим, вы строите крышу со следующими размерами:

Во-первых, давайте приведем все измерения к одной единице измерения. В этом примере мы используем дюймы.

Кроме того, нам нужно рассчитать угол крыши, подставив арктангенс (6/12) в калькулятор.

После этих пересчетов имеем следующее:

• Пролет крыши: 240 дюймов

• Толщина конька: 12 дюймов

• Уклон крыши: 26,57º

• Передний выступ: 1,5 дюйма

Теперь мы можем отправить эти числа через калькулятор, следуя формуле расчета длины стропил:

Чтобы увидеть размер стропил в футах, нам нужно разделить цифру в дюймах на 12.

Наши стропила должны иметь длину 12 футов 2,75 дюйма в длину.

Чтобы было достаточно места для распилов, покупайте пиломатериалы по крайней мере на один фут длиннее, чем общая длина стропил.

Использование теоремы Пифагора

Кроме того, вы можете использовать теорему Пифагора для определения длины стропил.

Этот подход включает в себя больше шагов, так как сначала необходимо рассчитать подъем крыши — расстояние от центра пролета до вершины конька.

Чтобы определить высоту крыши, составьте пропорцию между уклоном крыши и стропильным прогоном (пролет крыши + толщина коньковой доски ÷ 2) и найдите недостающую переменную.

Затем вы можете подставить числа в формулу теоремы Пифагора, чтобы найти гипотенузу, то есть длину стропила.

Как определить, сколько стропил мне нужно?

Следующие три измерения определяют необходимое количество стропил:

1. Длина крыши – расстояние от одного конца фронтона до другого.

2. Расстояние между стропилами – сколько места разделяет каждый ряд стропил в центре. Типичное расстояние между стропилами колеблется от 12 до 24 дюймов по центру.

3. Свес фронтона – расстояние, на которое торцевые стропила выступают за фронтонную стену.

Чтобы рассчитать необходимое количество стропил, подставьте эти размеры в эту формулу.

Убедитесь, что все размеры указаны в одних и тех же единицах измерения, как и во всех дюймах или футах.

Как самостоятельно обрезать стропила?

С помощью угольника для каркаса, карандаша и рулетки отметьте контуры отвесного, хвостового, пяточного, седельного и лобового пропилов на первом стропиле в соответствии с измерениями длины стропила.

Выполнив распилы, вы можете увеличить обороты циркулярной пилы и приступить к работе со своими столярными навыками.

Прочтите эту статью о каркасе крыши, чтобы получить пошаговые инструкции своими руками о том, как наметить и обрезать стропила.

Найдите лучших монтажников крыш рядом с вами

Длина стропил — Johnsons of Deddington

24 сентября 2019 г.

Paul Johnson

24 сентября 2019 г.

Пол Джонсон

Вы когда-нибудь хотели узнать, как рассчитать длину стропил для вашей крыши?

Вот два способа сделать это, применив немного математики в зависимости от того, какие факты вы уже знаете.

Метод 1 — Вы знаете и подъем, и разбег

Самый простой способ — использовать теорему Пифагора, о которой мы уже писали здесь. Математически длина стропила определяется по следующему уравнению:

Например. Рост = 1,8м, Бег = 2,4м

Длина стропил  =  √ [ (2.4)2 + (1.8)2 ]  =  3,0 м

Внимательный человек заметит, что это еще один пример треугольника 3-4-5.

Метод 2 —  Вы знаете уклон крыши, θ, а также подъем или уклон.

Используя немного тригонометрии, вы можете найти длину стропила, используя следующие уравнения.

Длина стропила            =         Длина ÷ cos θ       =         Высота ÷ sin θ

Например. Пробег = 2,4 м, уклон крыши = 45°

Длина стропила  =  2,4 ÷ cos(45°)  =  3,39 м до 2 д.п.

Любой современный мобильный телефон сможет выполнять эти вычисления.

Для вашего удобства ниже приведена полезная таблица.

Просто умножьте высоту или длину стропила на соответствующий коэффициент длины стропил, соответствующий уклону вашей крыши.

Например, если уклон вашей крыши составляет 30ﹾ и длина прогона составляет 2,4 м, то, исходя из таблицы, коэффициент длины стропил будет равен 1,15. Умножьте этот коэффициент на длину стропила. Если вы хотите добавить стропильную ногу (выступ), добавьте ее к длине стропила.

(2,4 x 1,15) +0,45 = 3,21 метра

Коэффициент пробега Длина стропила