Стропильная система двухскатной крыши: расчёт стропил для различных покрытий

• Виды стропильных систем двухскатной крыши
• Состав покрытия
  • Кровля
  • Обрешётка
  • Стропила
• Расчёт наслонной стропильной ноги
  • Пример № 1
  • Пример № 2

Виды стропильных систем двухскатной крыши

Схема стропильной системы выбирается, исходя из критерий количества опор для неё и расстояния меж ними.

Наслонные стропила опираются на наружные несущие стенки построек и на дополнительные внутренние опоры, в случае если расстояние меж основными опорами превосходит 4,5 м. Стропильная нога снизу опирается на опорный брус (мауэрлат), который передаёт вес от крыши на стенку строения. Верхний конец соединяется с коньковым прогоном и другой стропильной ногой.

1, 2 — висящая стропильная система. 3, 4 — наслонная стропильная система. a — стропила, b — затяжка, c — ригель, d — прогон, e — мауэрлат, f — подкос, g — стойка.

Висящий вид стропильных систем имеет затяжку на уровне нижних опорных узлов либо выше их и не подразумевает промежных опор. Расстояние меж наружными несущими опорами не должно превосходить 6,5 м. Этот вариант устройства стропильной конструкции можно отнести к треугольным фермам. Расстояние в плане меж ними принимается 1,3–1,8 м.

Состав покрытия

Кровля

Этернитовые кровли представляют собой плоские либо волнистые листы из асбестоцемента. Это дешёвый вид кровельного покрытия, который довольно прост в монтаже. В ближайшее время исследования проявили его вредное воздействие на здоровье человека.

К шиферным относятся и сланцевые кровли. Они сооружаются из природного материала слоистой структуры сланца. Еврошифер, ондулин являются потомками обычного шифера. Представляют собой спрессованное стекловолокно либо целлюлозу, которые пропитаны битумом.

Железное покрытие нередко употребляется в строительстве жилых построек. Оно надёжно защищает дом от атмосферного воздействия, имеет малый вес и не трудоёмко в монтаже. К этому виду кровель можно отнести профлист, покрытую цинком сталь, алюцинк.

Рулонные относятся к мягеньким видам кровель. Они водонепроницаемы, устойчивы к воздействию среды и комфортны в монтаже. К ним относятся такие виды:

• рубероид (рубемаст, стекломаст, еврорубероид, толь и др.);
• битумно-полимерные (стеклоизол, стеклокром, линокром и др.);
• мембранные кровли (ПВХ, термопластичные мембраны, плёнки из синтетического каучука и др.).

Если ранее черепичные кровли были только глиняними, то сейчас встречаются: цементно-песчаные, битумные и металлочерепица.

Древесные кровли употребляются изредка из-за трудности устройства. Они бывают гонтовые, драничные, шиндебль, сошник, тёсовые.

Светопропускающие кровли делаются из полимерных материалов и стекла. К ним можно отнести сотовый поликарбонат, гофрированный поливинилхлорид, триплекс, полиэстер и др.

Обрешётка

Кровельный настил либо обрешётка является основанием для кровли. Его делают из досок либо брусков. При устройстве железной, древесной либо черепичной крыши брус обрешётки принимается сечением:

• 50х50 мм при расстоянии меж стропилами — 1,0–1,1 м;
• 50х60(h) мм при шаге стропил — 1,2–1,3 м;
• 60х60 мм при шаге — 1,4–1,5 м.

Для других видов можно использовать доски 2,5 см шириной. Под рулонную кровлю устраивается двойной настил из досок. Рабочий нижний слой настилается перпендикулярно направлению стропил с прозорами. Верхний укладывается под углом 45° к нижележащему слою. Ширина досок для него принимается менее 8 см, а толщина составляет 2 см.

Стропила

Древесные стропила используются бревенчатые, спиленные на один кант, из пилёного леса (брус, доска, уложенная на ребро). Для наслонных стропил лучше подойдёт круглое сечение бревна. Поперечник их составляет 12–20 см. Достоинства использования бревна по сопоставлению с доской либо брусом последующие:

• экономия древесной породы (для выдерживания схожих нагрузок для круглого сечения нужен наименьший поперечник начального материала);
• выше предел огнестойкости;
• наименьший расход железного крепежа;
• более высочайшие характеристики жёсткости и долговечности.

Расчёт наслонной стропильной ноги

Меж стропильными ногами допускается шаг 1,0–1,5 м. Сечение их определяется по расчёту, исходя из прочности, также жёсткости конструкции. Для этого определяется расчётная неизменная нагрузка на стропилу, включающая в себя расчет неизменных нагрузок на один метр кровли и снеговую нагрузку.

Схема распредеения нагрузки по стропильной ноге: α — угол наклона кровли, q — общие неизменные нагрузки, qн — обычная нагрузка

Начальными данными для расчета принимаются:

• шаг установки стропильных ног;
• угол наклона кровли;
• ширина и высота крыши.

Выбор характеристик, также подбор большинства коэффициентов находится в зависимости от материала кровельного покрытия и подробного состава кровельного пирога.

Для наклонных кровель неизменные нагрузки рассчитываются по формуле:

Стропильная нога рассчитывается также на жёсткость (прогиб). Тут употребляется нормативная нагрузка:

• α — угол наклона кровли;
• n, nc — коэффициенты надёжности для нагрузок от снега — 1,4, нагрузок от крыши — 1,1;
• g — вес 1 м2 , который принимает стропильная нога (кровля, обрешётка, стропила);
• S0 — нормативная снеговая нагрузка;
• а — шаг стропильных ног (по оси).

• Sg — вес снега на 1 м2, который находится в зависимости от климатического района;
• се — коэффициент сноса снега за счёт воздействия ветра и других атмосферных воздействий, находится в зависимости от режима эксплуатации кровли;
• ct — тепловой коэффициент.

Коэффициенты се и ct принимаются согласно требованиям СП 20.13330.2011 раздел 10 «Снеговые нагрузки» в согласовании с 10.5 и 10.6. Для личного дома со скатной крышей с уклоном кровли выше 20° коэффициенты се и сt равны единице, как следует, формула снегового покрова:

µ — коэффициент, который находится в зависимости от угла наклона крыши и определяется согласно приложению «Г» СП 20.13330.2011:

• для кровель с углом наклона наименее 30° µ = 1;
• для кровель с углом наклона выше 60° µ = 0;
• в других случаях для угла наклона 30°<α<60° µ = 0,033 х (60°-α).

Вес снегового покрова по районам можно уточнить в СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия», где также определяется номер района по карте приложения Ж.

Вес снегового покрова Sg

Район	I	II	III	IV	V
Sg кг/м2	80	120	180	240	320

Так как стропильная нога подвергается извиву от воздействия на неё нагрузок, её инспектируют на крепкость как изгибаемого элемента, по формуле:

М < mиRиWнт

• М — изгибающий расчётный момент;
• Rи — расчётное сопротивление извиву древесной породы;
• mи — коэффициент, отражающий условия работы;
• Wнт — момент сопротивления данного сечения;
• Rи = 130 кг/см2 — для сосны и ели;
• mи равен 1,0 — для сечений высотой до 15 см и 1,15 — для сечений высотой более 15 см.

В личном порядке рассчитывается момент сопротивления и момент инерции для материала стропил. По приобретенным данным подбирается требуемый размер конструктивных частей стропил.

Предложенный расчёт является примерным и просит дополнения в виде максимально допустимой длины опорных частей, расстановки распорных либо подпорных балок и стоек.

Пример № 1

Разглядим черепичную глиняную кровлю на двухскатной крыше в районе Москвы (III климатический район).

Угол наклона 27°; cos α = 0,89; шаг стропил по оси — 1,3 м; расчётный пролёт стропил — 4,4 м. Обрешётка принимается из бруса 50х60 мм.

Вес крыши на 1 м2:

• вес кровли — 45 кг;
• обрешётка — 0,05 х 0,06 х 100 х 550/25 = 7 кг;
• вес стропильной ноги — 10 кг.

Итого: gн = 62 кг/м2

Расчётная нагрузка на один метр погонный:

• q = (1,1 х 62 х 0,89 + 1,4 х 126 х 0,892) х 1,3 = 260 кг/м.

Обычная нагрузка на один метр погонный:

• qн = (62 х 0,89 + 126 х 0,892) х 1,3 = 201 кг/м
• М = 0,125 х q х l2 = 0,125 х 2,60 х 4402 = 62 920 кг2см

Момент сопротивления:

Момент инерции (I), который нужен из условия вероятного прогиба f = 1/150 l; E = 100 000 кг/см2; qн = 201 кг.

По специально разработанным таблицам можно найти поперечник бревна для стропил.

Поперечник бревна (см) зависимо от W и J (для брёвен, стёсанных на один кант).

Условные обозначения	13	14	15	16	17	18	19
J	1359	1828	2409	3118	3974	4995	6201
W	211	263	324	393	471	559	658

Согласно приведённой таблице определяем поперечник бревна — 18 см.

Пример № 2

Возьмём все данные от предшествующего примера, но для кровли из ондулина. Нужно высчитать сечение стропильной ноги из бруса.

Угол наклона 27°; cos α =0,89; шаг стропил по оси — 1,3 м; расчётный пролёт стропил — 4,4 м. Обрешётка принимается из бруса 50х60 мм.

Вес крыши на 1 м2:

• вес кровли из ондулина — 3,4 кг;
• обрешётка — 0,05 х 0,06 х 100 х 550/25 = 7 кг;
• вес стропильной ноги — 10 кг.

Итого: gн = 20,4 кг/м2

Расчётная нагрузка на один метр погонный:

• q = (1,1 х 20,4 х 0,89 + 1,4 х 126 х 0,892) х 1,3 = 207,6 кг/м.

Обычная нагрузка на один метр погонный:

• qн = (20,4 х 0,89 + 126 х 0,892) х 1,3 = 153,3 кг/м
• М = 0,125 х q х l2 = 0,125 х 2,08 х 4402 = 50 336 кг2см

Момент сопротивления:

Момент инерции (I), который нужен из условия вероятного прогиба f = 1/150 l; E = 100 000 кг/см2; qн = 153,3 кг.

Принимаем брус высотой 15см. Для бруса высотой более 14 см Rи = 150 кг/см2. Потому:

По таблице определяем размер сечения бруса для стропил.

Ширина (b) и высота (h) бруса зависимо от W и J.

b	Условные обозначения	h
8	9	10	11	12	13	14
14	J	1829	2058	2287	2515	2744	2973	3201
W	261	294	327	359	392	425	457
15	J	2250	2531	2812	3094	3375	3656	3937
W	300	337	375	412	450	487	525

Принимаем для стропильной ноги брус сечением 10х15 см.

Приведённые формулы можно использовать для расчёта других покрытий крыши. При всем этом рассчитывается нагрузка на стропильную ногу исходя их избранного варианта. В формулах могут изменяться:

• длина стропил;
• шаг стропил;
• угол наклона крыши;
• снеговая нагрузка, которую подбирают согласно региону строительства;
• вес обрешётки.

Сопряжение стропильных ног меж собой и прогоном должно быть надёжным. Это обеспечивает отсутствие разрушающего распора на стенки строения. Древесные конструкции нужно временами осматривать, потому при сооружении наслонных стропил расстояние от отметки верха чердачного перекрытия до нижней отметки мауэрлата принимается более 400 мм.

Двускатные крыши и сейчас являются традицией личного жилищного строения. Правильное устройство крыши — это крепкий, долговременный и прекрасный дом.

Экран под ванну с выдвижным ящиком 150 см цвет белый

Экран под ванну с выдвижным ящиком отличается от аналогов наличием емкого ящика в центральной части панели и дверок по краям. Конструкция длиной 150 см и высотой 54 см подходит для стандартных акриловых, железных и металлических ванн прямоугольной формы.

Особенности

Лицевая поверхность выполнена из ПВХ-панели белоснежного цвета. Это ударопрочный экологичный материал, устойчивый к возникновению царапин. Загрязнения просто можно удалить бытовыми чистящими средствами, не повредив поверхность. Элементы экрана (панель, ящик, дверцы) крепятся на раму из дюралевого профиля с полимерным покрытием. Вся нужная фурнитура имеется в комплекте.

Расположенные в нижней части опорные ножки позволяют создавать регулировку конструкции по высоте. Выдвижной ящик очень комфортен для хранения чистящих средств и принадлежностей. Открывающиеся дверцы обеспечат доступ для осмотра и текущего обслуживания коммуникаций.

• Идеи ландшафтного дизайна: итальянский сад
• Как выбрать и установить счетчики воды