Как правильно рассчитать длину стропильной ноги

Как защитить стропила?

Для создания стропил используется натуральная древесина, подвергающаяся негативному воздействию грызунов, влажности, огня и плесени. Чтобы элементы прослужили долгое время, требуется обязательно защищать их разными растворами.

Поэтому перед применением любой доски важно убедиться, что она была покрыта антипиренами, антисептиками и особыми средствами, отпугивающими насекомых и грызунов. Если этого не было выполнено в заводских условиях, сами покупатели обязаны позаботиться о такой защите основных частей крыши

Таким образом, стропила являются основными элементами для создания любой крыши. Для их создания может использоваться брус или доски. Требуется выбирать для этого только качественную древесину, не обладающую какими-либо существенными недостатками и дефектами. При грамотном выборе материала гарантируется получение долговечной и надежной конструкции на крыше.

Кобылки в стропильных конструкциях

Кобылка – это отрезок доски, при помощи которого удлиняют стропильную ногу.

Она используется для устройства свесов крыши.

Кобылка необходима тогда, когда длина доски, из которой изготавливают стропильную ногу, меньше чем требуется для постройки навеса.

Доски для изготовления кобылки обычно по своей ширине меньше досок, из которых делают стропила.

Это позволяет уменьшить усилия по выведению линии карниза.

Когда кобылка подвергается гниению или повреждению, ее гораздо проще заменить, чем всю стропилу, не разбирая крышу.

Сегодня, когда строительные технологии постоянно совершенствуются, появляются новые методы надежных креплений стропил к мауэрлату, крепления кобылок к стропилам и т. д.

Чтобы быть в курсе подобных новинок, изучайте новости в области строительства и не бойтесь внедрять инновационные разработки.

Видео о стропильной системе.

Что еще почитать по теме?

Виды крыш

В настоящее время для жилых домов и хозяйственных построек используется около десяти различных видов крыш. Некоторые из них более привычны для нас, другие встречаются очень редко. Основными вариантами конструкций являются.

Скатные крыши, изготавливаемые с использованием прямых стропильных систем:

• односкатные;
• двухскатные;
• четырехскатные – вальмовые и полувальмовые (с коньком) и шатровые (без конька);
• многощипцовые:
• конические.

Скатные крыши с криволинейными стропилами:

• полукруглые;
• полусферические.

Практически все виды крыш имеют в своей основе специальные детали, обеспечивающие кровле необходимую прочность и придающие ей желаемую форму. Речь идет о стропилах.

Советы по выбору доски

Помимо расчета сечения и толщины доски, следует быть внимательным при выборе самого материала. Прежде всего, доска должна иметь показатель влажности, не превышающий 18% – в противном случае со временем ее поведет, нарушится геометрия всей конструкции, возникнут дополнительные напряжения.

Также доска не должна иметь дефектов. Допускается наличие небольших несквозных трещин и сучков (не более трех сучков с диаметром до d=30 мм на погонный метр), размочаливание концов доски и тому подобное. Такой материал либо вообще нужно отбраковать, либо использовать в крайнем случае для тех элементов, которые не относятся к основным и несущим.

Процесс возведения крыши

Приведённая ниже пошаговая инструкция по возведению крыши своими руками позволит избежать ошибок и построить крышу правильно. Технология производства работ включает в себя несколько этапов.

Составление чертежа конструкции крыши

Перед тем, как приступить к работам, необходимо составить подробный чертёж будущей конструкции скатной крыши, это позволит определить необходимое количество стройматериалов и подготовить нужный инструмент. Крыши могут быть односкатными, имеющими уклон только в одну сторону, двускатными и более сложных конструкций (четырёхскатными, шатровыми и шпилеобразными). Лучше всего взять за основу типовые чертежи конструкций крыш, разработанные профессионалами и имеющиеся в свободном доступе.

Монтаж мауэрлата

Обычно мауэрлат изготавливают из бруса сечением 150×100 (150) мм. Его укладывают вдоль внутреннего края стены на гидроизоляционный материал, которым может служить двойной слой рубероида или полиэтилена. От наружных атмосферных воздействий мауэрлат защищают, если дом каменный – рядом кирпичной кладки, если деревянный – тем же слоем гидроизоляционных или облицовочных материалов. Брусья мауэрлата по периметру скрепляют между собой в единую конструкцию, выпиливая на половину толщины бруса отрезки длиной 100-150 мм. и соединяя их болтами или гвоздями. К деревянным стенам мауэрлат крепят металлическими скобами, к стенам из кирпича, пено- и газосиликатных блоков – с помощью резьбовых шпилек диаметром порядка 12-16 мм., замоноличеных в устроенный по верху стены железобетонный пояс. Шпильки располагают по периметру на расстоянии 1500—2000 мм., в брусе конструкции высверливают под них отверстия.

Монтаж стропильной системы

Это следующий этап возведения крыши своими руками. Схема расположения стропил определяется исходя из выбранных конструктивных особенностей крыши. Расстояние между элементами конструкции и размер сечения материала зависит от длины ската крыши. Так, при длине стропил до 4 метров шаг стропил варьируется от 1000 мм. (при сечении бруса 80×160 мм.) до 1800 мм. (при сечении бруса 90×180 мм.), при длине ската крыши до 6 метров для шага стропил 1000 (1400) мм. потребуется брус сечением 80×200 (100×200) мм. Однако данные величины не являются обязательными, если впоследствии рассматривается вариант укладки рулонной или плитной теплоизоляции, то целесообразнее всего будет подогнать шаг стропил под размер утеплителя. Так же на шаг и размер сечения стропил влияет тип и, соответственно, вес выбранной кровли. К примеру, тяжёлая керамическая черепица или шифер требуют большей несущей способности конструкций крыши, нежели кровля из ондулина или оцинкованной стали.

Важным моментом является выбор угла наклона крыши. Чем больше величина угла к горизонтали, тем меньшее количество снега будет задерживаться на крыше, что даёт возможность уменьшить сечение бруса для изготовления стропил. Оптимальным считается угол наклона 45 градусов, он обеспечивает устойчивость конструкции к сильным порывам ветра и одновременно не даёт скапливаться на крыше значительным снежным массам.

Крепление стропил

К мауэрлату стропила крепятся несколькими методами, это может быть врезка с последующим креплением гвоздями или с помощью металлических кронштейнов. В случае использования кронштейнов трудозатратная врезка в стропильную ногу не требуется, соединение конструкций производится с помощью саморезов или болтов. Толщина металла кронштейна порядка 2 мм. и антикоррозионное покрытие обеспечивают надёжность и долговечность крепления. В последнее время при строительстве деревянных домов пользуется популярностью крепёжный элемент «салазки», который обеспечивает небольшую степень свободы крепления для компенсации возможных деформаций при осадке здания. Параллельно с креплением стропил к мауэрлату выполняется монтаж потолочных лаг – поперечных брусьев, служащих основанием для устройства пола чердака. Обычное сечение лаг – 100×150 или 200×100 мм, в зависимости от ширины пролёта здания. При соединении потолочных лаг со стропилами возможно обеспечить дополнительную прочность стропильной системе.

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор двускатной (двухскатной) крыши предназначен для расчета угла
наклона стропил, количества обрешетки, нагрузки на кровлю, а так же количества необходимого материала
для возведения данного типа кровли. В расчете учтены все популярные кровельные материалы, такие как
керамическая, цементно-песчанная, битумная и металлическая черепица, ондулин, шифер и др.

Все расчеты выполняются в соответствии с ТКП 45-5.05-146-2009 и СНиП «Нагрузки и
воздействия».

Двускатная (двухскатная, щипцовая) – разновидность форм крыш с двумя наклонными
скатами от конька до наружных стен. Данная форма является самой распространенной и самой практичной с
точки зрения стоимости, эффективности и внешнего вида. Опирание стропил происходит друг на друга, а их
пары соединяются обрешеткой. Стены с торцевой стороны такой крыши, имеют треугольную форму, и называются
фронтонами (щипцами). Чаще всего под данным видом кровли устраивается чердачное помещение, освещаемое с
помощью небольших фронтонных окон.

При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация.
.

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого
пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой в правом блоке.

Порядок сборки фермы

Для удобства можно соорудить леса 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.

Установка коньковой балки и первых стропил

Ферму можно делать на земле с дальнейшим подъемом наверх либо же прямиком на крыше. Первый вариант более прост и удобен в выполнении.

Еще одно стропило на месте

Вид установленных стропил

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.

Установка стропил

Коньковые балки

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.

При необходимости стропила срезаются под углом, если этого требуют особенности обустраиваемой кровельной конструкции.

Расчёт длины и сечения стропил, подготовка материала

Прежде чем приступить к соединению стропил между собой, нужно определиться с длиной материалов.

Точность необходимых расчётов влияет на все последующие этапы в сооружении и обустройстве крыши: укладке изоляции, утеплении и монтаже кровли. Поэтому к данному этапу следует относиться с особой серьёзностью.

Определение длины

Это то, как можно вручную рассчитать длину стропил на стадии проектирования всей конструкции крыши. При расчётах используется обыкновенная теорема Пифагора, известная всем ещё со школы. Таким образом, крыша представляет собой прямоугольный треугольник, а стропило – его гипотенузу. Для того чтобы рассчитать длину стропил для крыши, нужно разделить длину катета на косинус противолежащего угла.

Для ясности рассмотрим это на конкретном примере.

Допустим, имеется двухскатная крыша для дома с шириной 6 метров, наклон ската её кровли равен 45 градусам, а длина козырька примерно составляет 0,5 метров. Обозначим длину стропил буквой L и подставим все значения в формулу:

L = 6 / 2 / cos 45.

В итоге выходит примерно 4,24 метра.

К этому результату прибавляем длину козырька и получаем приблизительное значение – 4,74 метра.

Все вычисления можно производить и при помощи специальных программа, куда вводятся все данные и параметры, а система рассчитывает всё сама.

Определение сечения

Сечение балок определяется по расстоянию между двумя соседствующими стропильными ногами, а также по размеру нагрузок на элементы.

Усреднённые значения для определения сечения:

Длина стропил, м	Расстояние между стропилами, см	Размер сечения бруса стропил, см
До 3 До 3 До 4 До 4 До 4 До 6 До 6	120 180 100 140 180 100 140	8 x 10 9 x 10 8 x 16 8 x 18 9 x 18 8 x 20 10 x 20

Нагрузка создаётся весом кровли, которая может быть изготовлена из керамики или шифера. В случае с такими материалами могут потребоваться доски с увеличенным сечением.

Подготовка материала

При сращивании редко применяются металлические стропила, соединять которые приходится путём приваривания или соединения болтами.

При выборе материала желательно склоняться к древесине хвойных пород. Стропилы из таких досок перед применением пропитывают огнезащитным составом.

Используемые материалы могут отличаться некоторыми особенностями. Чаще всего на практике можно столкнуться с элементами, изготовленными из брусьев. Они соединяются методом врубки, но иногда встречаются и стропила из бревен.

Как правило, в ход идут одинарные балки, которые сращиваются методом встык или внахлёст. В некоторых случаях используются варианты стропил, которые являются досками, попарно сшитыми друг с другом, – применяется метод внахлёст или же способ, при котором стыковочная линия при сращивании размещается в разбежку.

Основные элементы

Стропила – часть несущей конструкции крыши.

Наслонный тип стропил состоит из следующих деталей:

• стропильные ноги – расположенные вдоль скатов бруски;
• лежни;
• прогоны;
• подкосы.

Основной функцией стропильных ног является защита крыши от прогибов, часто образующихся в результате воздействия снежного покрова.

Остальные элементы служат для поддержки кровли, снятия нагрузки с остальной ее части и распределения на опорные столбы и стены.

Использование наслонных стропильных конструкций целесообразно в случае, если предполагается использовать в конструкции столбы вертикального типа. Между ними должно оставаться свободное пространство (как минимум 8 метров).

Эти сравнительно небольшие пролеты перекрываются при помощи стропильных ног, расположенных на расстоянии 800–1200 см одна от другой.

Так, при установке стропил надо обращать внимание на то, чтобы верхними концами они упирались в прогоны, а нижними – в мауэрлат. Что касается мауэрлата, который переносит часть нагрузки на стены и является одной из важнейших частей системы стропил, то он должен быть прикреплен к верхнему обрезу стены

Что касается мауэрлата, который переносит часть нагрузки на стены и является одной из важнейших частей системы стропил, то он должен быть прикреплен к верхнему обрезу стены.

Для максимальной устойчивости стропильных ног нужно смонтировать подстропильную раму.

Установка стропил для двухскатной крыши своими руками

Укладка мауэрлата на стены

Этот элемент крепится на несущей стене по всей ее протяженности. Если речь идет о бревенчатом доме, то мауэрлатом может служить верхний венец. Для зданий из газобетона или кирпича потребуется мауэрлат, равный длине стены. Иногда эту деталь можно укладывать между стропилами.

При недостатке длины материала для мауэрлата можно срастить несколько кусков. При этом края запиливают под 90º и стыкуют с помощью болтов – проволока, нагели или гвозди не годятся.

Есть два способа укладки мауэрлата поверх несущей стены:

• симметрично по центру;
• со смещением в нужную сторону.

Монтаж мауэрлата выполняется на предварительно уложенный гидроизоляционный слой из рубероида. Это защитит древесину от гниения.

Стоит ответственно отнестись к процессу крепления мауэрлата, поскольку при сильном ветре он должен выдерживать особенно большую нагрузку.

В качестве креплений для мауэрлата можно использовать такие расходники:

• Анкера, которые незаменимы для монолитных материалов.
• Деревянные нагели. Эти детали применяются в домах из бруса и бревен, хотя к ним требуются дополнительные крепления.
• Скобы.
• Арматура или специальные шпильки. Такой вариант предпочтителен для построек из пено- или газобетона.
• Вязальная или стальная проволока – это вспомогательный крепежный элемент, применяемый практически всегда.

Сборка ферм или стропильных пар

Сборка ферм может быть выполнена одним из методов:

• Брусья для стропил собираются и крепятся прямо на крыше здания. Этот процесс довольно трудоемок, поскольку все замеры, подрезку и сцепку брусьев придется делать на высоте. Однако можно обойтись своими силами, без привлечения техники.
• Фермы или стропильные пары можно закрепить на земле, а потом готовые элементы поднять на крышу здания. С одной стороны – это упрощает процесс установки стропил, а с другой – из-за большого веса конструкции ее подъем наверх потребует наличия специального оборудования.

Обратите внимание, что начинать сборку стропильных пар стоит только после нанесения разметки. А если заранее изготовить шаблон, для которого взять две доски, равные длине стропил, и соединить их между собой, то тогда все пары получатся абсолютно одинаковыми.

Монтаж стропил

После сборки и подъема на высоту выполняется установка стропил двухскатной крыши деревянного дома. Чтобы зафиксировать их на мауэрлате, в нижней части стропил делают запилы. Первыми устанавливают две фермы с противоположных концов крыши.

После этого между стартовыми парами натягивают веревку, по которой будут выравнивать все остальные стропильные фермы и устанавливать конек.

Теперь можно монтировать оставшиеся пары с соблюдением расчетного шага между ними. В тех случаях, когда сборку пар производят непосредственно на крыше, между двумя торцевыми фермами крепят коньковый прогон. На него впоследствии и производят установку стропил.

Порядок установки половинок стропил согласно мнениям профессионалов может отличаться. Некоторые предпочитают укладывать брусья в шахматном порядке, чтобы не перегружать фундамент и стены в процессе работы. Другие склоняются к последовательной установке пар стропил. Как бы то ни было, стропильные ноги могут нуждаться в подпорках и стойках – все зависит от размеров крыши и формы ферм.

Крепление конька

Конек – это элемент, который образовывается посредством крепления стропил в верхней точке. Как только все детали стропильной системы для двухскатной кровли будут установлены, следует выполнить капитальное закрепление всех элементов конструкции.

Установка обрешетки

Наличие обрешетки является обязательным при строительстве любой крыши. Она не только поддерживает кровельный материал и позволяет его надежно закрепить, но и дает возможность перемещаться по крыше в процессе работы.

Расстояние между отдельными досками выбирают, исходя из типа кровельного материала:

• мягкая кровля укладывается на сплошную обрешетку без зазоров;
• для металлочерепицы нужна обрешетка с шагом в 35 см (между двумя нижними рядами – 30 см);
• шифер и профнастил можно укладывать на обрешетку с шагом в 44 см.

Итоги

Таким образом, чтобы собрать стропильную систему для крыши с двумя скатами, следует учесть много нюансов и предусмотреть любые возможные осложнения. Надеемся, что наши советы помогут вам справиться с этой нелегкой задачей и создать качественную и долговечную крышу для вашего дома.

Элементы двухскатных крыш

Конструкция двухскатной крыши включает такие элементы:

• стропила. Они состоят из стропильных ног, наклонных подкосов и вертикально расположенных стоек;
• стропильная нога. Для ее изготовления нужны доски, имеющие сечение 100х150 или 50х150 миллиметров. При помощи стропильных ног формируется треугольный контур двухскатной кровли. Нагрузки, возникающие в результате погодных условий и веса кровельного покрытия, стропильные ноги передают на мауэрлат, а тот – на несущие стены строения. Когда выполняется устройство двухскатной крыши дома, шаг монтажа стропильных ног должен составлять минимум 60 сантиметров, а максимум – 120 сантиметров. Чем тяжелее покрытие кровли, тем чаще следует их устанавливать;
• подкосы. Такой элемент из обрезка доски монтируют под определенным углом и тем самым передают нагрузку несущим элементам вниз от стропильных ног. Стропила, несколько подкосов и затяжка все вместе являются составными деталями стропильной фермы, которая выдерживает нагрузки и передает их при наличии широких пролетов на стены;
• стойки. Являются вертикальными элементами стропил, передающими нагрузку от кровельного конька на несущие внутренние стены построек. Их изготавливают из бруса сечением 150х150 или 100х100 миллиметров;
• мауэрлат. Так называют деревянный брус, который устанавливают и закрепляют на несущих стенах на стержни с резьбой или на анкера, вмонтированные в поверхность. Устройство мауэрлата необходимо для передачи нагрузок от стропильных ног на несущие стены. В качестве материала изготовления пользуются брусом, сделанным из хвойных пиломатериалов и имеющим квадратное сечение размером 150х150 или 100х100 миллиметров. Балки мауэрлата, находящиеся на противоположных стенах должны располагаться параллельно, чтобы размеры стропильных ног имели одинаковую длину;
• конек. Данный горизонтально расположенный элемент необходим для соединения скатов в их верхней части. Он образуется путем соединения стропильных ног в верхней точке, когда выполняется устройство двухскатной крыши;
• кобылки. Их задействуют, если для создания свеса на кровле не достаточно длины  стропильных ног. Кобылки кровлипредставляют собой часть доски, имеющей меньшее сечение, чем у досок, которыми пользовались при изготовлении стропильных ног. Монтаж двухскатной крыши можно значительно облегчить, если использовать этот элемент, поскольку тогда для стропильной конструкции делают ноги меньшей длины;
• лежень. Представляет собой горизонтально закрепленный брус сечением 150х150 или 100х100 миллиметров. Он находится на внутренней несущей стене и в его функции входит распределение нагрузок от стоек кровли после устройства крыши дома;
• затяжка. Это один из элементов висячей стропильной конструкции, который со стропильными ногами образует геометрическую фигуру – треугольник – и таким образом помогает им оставаться на месте, а не разъезжаться в стороны;
• свес крыши. Необходим для защиты стен от намокания в результате дождевых осадков, его наружный край должен выступать не менее чем на 40 сантиметров;
• обрешетка. Устройство двухскатной крыши предполагает монтаж кровельного материала, для его укладки нужно сделать обрешетку. Для этого бруски или рейки крепят к стропильным ногам перпендикулярно их направлению. Благодаря наличию обрешетки нагрузка от природных явлений и собственного веса кровли равномерно распределяется на стропильные ноги. Также обрешетка, которая может быть сплошной или разреженной, скрепляет ноги стропил в единую конструкцию двускатной крыши. Для мягкой кровли, например, из битумной черепицы, данный элемент делают из листов влагостойкой фанеры.  

Основные правила выбора досок

Стропильная доска должна отвечать многочисленным требованиям и условиям, описанным выше. Чтобы выбрать действительно качественный материал, рекомендуется пользоваться определенными советами специалистов. К ним относится:

• отсутствие больших по размеру сучков и трещин;
• оптимальная влажность, причем не желательно доверять информации, содержащейся в документации к доскам, поэтому рекомендуется вовсе взять с собой специальный инструмент – влагомер, позволяющий быстро определить влажность древесины;
• отсутствие существенных дефектов, подгнивших участков или иных значимых недостатков, так как все они негативно будут сказываться на качестве сделанной конструкции из досок.

Важно! Если будет приобретен материал с высоким показателем влажности, то не допускается пользоваться им для возведения стропильной системы, так как она будет непрочной, а также вовсе имеется опасность для проживания в доме с такой крышей, поскольку через небольшой промежуток времени будет нарушена геометрия конструкции. Если обнаруживаются в одной партии досок несколько неподходящих элементов, не рекомендуется пользоваться ими для создания важных частей крыши, поэтому они применяются для дополнительных элементов

Если обнаруживаются в одной партии досок несколько неподходящих элементов, не рекомендуется пользоваться ими для создания важных частей крыши, поэтому они применяются для дополнительных элементов.

Видео по теме:

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.

Для разметки и подрезания стропил используйте шаблонДля разметки и подрезания стропил используйте шаблон

Соединяем две доски по одному краю гвоздем. В результате вы должны получить конструкцию, напоминающую ножницы.

Изготовление шаблонаСхема шаблона

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.

Разметка противоположного конца стропилРазметка противоположного конца стропилПолноразмерный шаблон стропил

Выбор сечения стропил и их материала

Для Подмосковья, учитывая уже собранную нагрузку, применимы деревянные стропила. Они могут быть выполнены в виде бруса или оцилиндрованного бревна, сечение четко коррелирует с шагом стропил и длиной стропильной ноги.

Как видно из таблицы, даже при небольшой длине ската (до 3 м) и малом расстоянии между стропилами необходимо сечение не менее 80х100 мм. Собственный вес такого бруса (или бревна диаметром 100 мм) составит около 8 кг. Необходимо проверить, насколько собственный вес стропил увеличит общий вес кровельного пирога (а соответственно, нагрузку на стропила).

Пример расчета 1 (Подмосковье)

Для этого примем длину стены 6 м, длину ската 3 м и предварительно выберем шаг 1 м. Требуется 7 штук стропил весом 56 кг, общая площадь крыши составляет 18 кв.м. Итого для Подмосковья (берем нагрузку по максимуму)

18х312+7х8=5 672 кг (на всю крышу). Вспоминая формулы сопромата, применяем стандартный метод вычисления несущей способности балки (в данном случае стропила).

Допустимый момент сопротивления бруса с сечением bxh=8х10 (высота на ширину)

W = bh2/6=133 см.куб.

Балка с таким моментом может выдержать прогиб (R в формуле – модуль упругости древесины, для сосны второго сорта, которая обычно идет на конструкции, R=150 кгс/см.кв.)

M = WR=133х150=20 615 кг*см = 206 кг*м

С учетом длины пролета 3 м распределенная нагрузка на погонный метр балки

Q=8M/l2=8х206/32=183 кг/м.

Если шаг балок принят 1 м, то максимальная распределенная нагрузка на квадратный метр составляет, как уже было рассчитано выше, по максимуму 312 кг, что почти вдвое выше допустимого. Следовательно, данный шаг и/или сечение стропил не подходят.

Проводим повторную проверку, выбирая шаг стропил 600 мм. В этом случае максимальная допустимая нагрузка на погонный метр стропила будет

Q=183/0,6=305 кг/м.

Это уже гораздо ближе к требуемой нагрузке.

Но более рационально не уменьшать шаг стропил двускатной крыши, а увеличить сечение бруса.

Если мы примем следующее по порядку сечение из предложенной выше таблицы (8х13 см), получим

W = bh2/6=225 см.куб.

M = WR=225х150=33 800 кг*см = 338 кг*м

Q=8M/l2=8х338/32=300 кг/м.

Уменьшая шаг стропил до 0,9 м, получаем допустимую распределенную нагрузку 300/0,9=33 кг/м, что вполне достаточно для заданных условий.

Пример расчета 2 (Петропавловск-Камчатский)

При тех же начальных условиях – длина стены 6 м, скат трехметровый, шаг 1 м – нагрузка на крышу составляет по максимуму 592 кг без учета веса стропил. Из приведенного выше примера расчета понятно, что для такой нагрузки надо либо серьезно увеличивать сечение балки, либо сокращать шаг. Оба варианта не рациональны, поскольку за счет веса балок увеличат нагрузку на несущие конструкции здания на 12…25%, что нежелательно.

Но можно заменить материал, приняв металлические стропила.

В этом случае обрешетка будет не сплошной (как предложено в примере сбора нагрузки), а разреженной, и также металлической. Соответственно, вес конструкции уменьшиться как минимум на 15…30 кг/кв.м., а несущая способность возрастет.

Посчитать несущую способность двутавра или швеллера сложнее, чем бруса с прямоугольным сечением, для этого необходимо использовать специальные формулы.

Для примера приведена форма расчета двутавровой балки в расчетной программе.

Используем формулы расчета из примера 1, заменив рассчитываемый момент сопротивления уже известным моментом для стальной балки. Имеем в виду, что модуль упругости стали (как на сжатие, так и на растяжение) составляет 21 000 кгс/см.куб.

Для двутавра №10

W = 39,7 см.куб.

M = WR=39,7х21 000 =833 700 кг*см = 8337 кг*м

Q=8M/l2=8х8337/32=7410 кг/м.

Полученное значение намного превышает величину предельной нагрузки на крышу. Соответственно, пролет здесь можно спокойно увеличивать до 2м – это не приведет к разрушению конструкции.

Основные правила выбора досок

Стропильная доска должна отвечать многочисленным требованиям и условиям, описанным выше. Чтобы выбрать действительно качественный материал, рекомендуется пользоваться определенными советами специалистов. К ним относится:

• отсутствие больших по размеру сучков и трещин;
• оптимальная влажность, причем не желательно доверять информации, содержащейся в документации к доскам, поэтому рекомендуется вовсе взять с собой специальный инструмент – влагомер, позволяющий быстро определить влажность древесины;
• отсутствие существенных дефектов, подгнивших участков или иных значимых недостатков, так как все они негативно будут сказываться на качестве сделанной конструкции из досок.

Важно! Если будет приобретен материал с высоким показателем влажности, то не допускается пользоваться им для возведения стропильной системы, так как она будет непрочной, а также вовсе имеется опасность для проживания в доме с такой крышей, поскольку через небольшой промежуток времени будет нарушена геометрия конструкции. Если обнаруживаются в одной партии досок несколько неподходящих элементов, не рекомендуется пользоваться ими для создания важных частей крыши, поэтому они применяются для дополнительных элементов

Если обнаруживаются в одной партии досок несколько неподходящих элементов, не рекомендуется пользоваться ими для создания важных частей крыши, поэтому они применяются для дополнительных элементов.

Видео по теме: