Расчет угла наклона, стропильной системы и обрешетки двухскатной крыши, учитывая нагрузки

Сегодня поговорим о том, как следует вести расчет стропил для двускатной крыши, а также расскажем о методах вычисления различных нагрузок, которые приходится претерпевать кровле.

По сути, крыша является той частью строения, которая как раз нужна для защиты внутреннего пространства дома от неблагоприятных воздействий внешней среды.  В результате все нагрузки приходятся на кровлю. Бесспорно, имеет место и их перераспределение на несущие стены либо опорные сооружения.

Под нагрузками подразумеваются:

·Вес кровельного пирога;

·Масса самой конструкции;

·Вес снежных осадков.

Этот список можно продолжать и далее.

Крыша возводится на стропилах. Под стропильной системой подразумевается каркасная конструкция, на которую крепится кровля. На нее приходятся все нагрузки внешней среды. Она же распределяет  их по опорным сооружениям.

Стропильная система состоит  из следующих деталей:

1. Мауэрлат;

2. Подкосы;

3. Откосы;

4. Боковые прогоны;

5. Коньковые прогоны;

6. Стропильные ноги.

Расчет нагрузок двухскатной крыши

Перед тем, как начать  расчет стропильной системы (ее длины и прочих параметров), следует предварительно  учесть возможные нагрузки на крышу строения. Их классифицируют на постоянные и переменные.

Постоянные нагрузки

Нагрузки первого типа воздействуют на крышу регулярно, вне зависимости от времени года или суток. Это:

·Вес кровельного пирога;

·Масса различного оборудования, монтированного на кровле (спутниковая антенна, аэратор и т.д.).

Следует выполнить расчет кровли с учетом крепежных и других элементов. В крупных строительных компаниях для этих целей нередко применяются специальные компьютерные программы.

Расчет двухскатной крыши базируется на определении нагрузок на стропильные ноги.  Для начала надо узнать вес кровельного пирога.  Это несложно. Просто здесь требуется знание применяемых кровельных материалов и размеров крыши.

Для примера давайте подсчитаем вес кровельного пирога с ондулиновым покрытием. В высокой точности расчетов в данном случае нет надобности. В связи с этим мы можем брать приблизительные значения. Зачастую строители определяют вес квадратного метра кровли, а затем полученный результат умножают на общую площадь кровли. Видимо, такой подсчет удобнее.

Кровельный пирог включает в себя следующие слои:

1. Ондулиновый;

2. Слой из гидроизоляционного материала (в нашем случае – полимерно-битумного);

3. Теплоизоляционный (к примеру, из базальтовой ваты);

4. Завершающий слой – обрешетка (из деревянных досок толщиной 25 мм).

Сначала определяем вес каждого из этих элементов, чтобы затем сложить все полученные показатели.

Итак, расчет кровли двухскатной крыши:

Вес 1 кв.м. ондулинового материала – 3,5 кг;

Вес 1 кв.м. гидроизоляционного материала – 5 кг;

Вес 1 кв.м. утеплителя – 10кг;

Вес 1 кв.м. деревянной обрешетки – 14кг.

Следующий шаг – вычисление общей массы всех этих слоев. Путем прибавления получаем показатель 32,5 (3.5 + 5 + 10 + 14). Результат умножается на коэффициент поправки (в данном случае он составляет 1,1).

32.5 * 1.1 = 35.75 кг

Таким образом, масса 1 кв.метра кровельного пирога равна 35,75 кг.  Затем необходимо умножить этот показатель на площадь крыши. Именно так можно получить расчет двускатной крыши (угол наклона и расчет уклона).

Переменные нагрузки на кровлю

Под переменными подразумевают те нагрузки, которые действуют на крышу в определенное время года. К примеру, снеговые осадки ложатся на кровлю лишь зимой. По наступлении весны они довольно быстро оттаивают, а нагрузка на крышу – уменьшается.

Переменные нагрузки – это не только снег, но и ветер, который также нерегулярен в своем проявлении. Есть и другие климатические факторы, которые относятся к переменным нагрузкам. Их необходимо учитывать, когда выполняется расчет крыши онлайн или вручную. Правильное вычисление длины стропил двускатной крыши невозможно без учета таких нюансов. 

Остановимся подробнее на снеговых нагрузках, которые претерпевает кровля в зимний сезон. Перед тем, как рассчитать крышу, следует обзавестись специальной картой, на которой указывается масса снежных залежей в тех или иных областях страны.

Определение переменной нагрузки (в данном случае снега) выполняется посредством применения формулы

S = Sg х µ,

В которой Sg - показатель региона, а µ - поправочный коэффициент. Он зависит от уклона крыши: чем больше уклон, тем ниже коэффициент поправки. Кстати, для крыш с очень большим уклоном (от 60 градусов) его вообще не считают. Почему? Причина проста: на таких крышах снег не накапливается, а скатывается вниз.

Россия разделена на районы не только по массе снеговых покровов, но и по силе ветров. Существует специальная карта, в которой обозначен этот показатель относительно той или иной местности. Когда выполняется расчет кровельного материала, вычисление количества стропил требует учета возможных ветровых нагрузок. Здесь применяется следующая формула:

W = Wo * x,

В которой х – это коэффициент поправки, а Wo – параметр, обозначенный на карте.

Расчет размеров стропильной системы

После выполнения вычислений постоянных и переменных нагрузок следует определиться с размерами стропильной системы. Для того, чтобы точно знать, как рассчитать площадь крыши, необходимо заранее спланировать конструкцию крыши. Именно от конструктивных особенностей кровли во многом зависит рабочий процесс. В нашем случае нужен расчет стропил на двускатную крышу.

Сечение стропильной ноги

Этот параметр базируется на 3 факторах:

· Переменные нагрузки;

· Удаленность перил;

· Длина стропил.

В строительстве применяется специальная таблица сечений стропильных ног. С ее помощью возможно вычислить сечение стропильной ноги. Здесь учитываются скат крыши и шаг стропил двускатной крыши.

Длина стропил в двускатной крыше

Следующий шаг – расчет кровли двускатной крыши. Это не так сложно, как может показаться. Здесь важен расчет угла и расстояние между стропилами двускатной крыши.

Если вычисления выполняются вручную, то необходимы геометрические знания. Дело в том, что в данном случае потребуется теорема Пифагора. По сути, стропило – это гипотенуза прямоугольного треугольника. Ее длина вычисляется путем разделения длины катета на косинус противолежащего угла.

К примеру, нужно вычислить длину стропил двухскатной крыши для строения шириной 6 м. Наклон скатов составляет 45 градусов. Используем данные в формуле:

L = 6 / 2 / cos 45 ≈ 6 / 2 / 0.707 ≈ 4.24 метра,

Где L – это длина стропил.

В результате таких вычислений получаем показатель (4,24 метра), к которому следует добавить длину козырька (примерно 0,5 м). Итого:

4,24+0,5=4,74 метра.

Вот мы и завершили расчет длины стропил для двускатной крыши. Это вычисления, выполняемые вручную. Однако, как мы уже говорили, сегодня есть возможность воспользоваться специальными компьютерными программами, которые значительно упрощают и ускоряют процесс расчетов. Самая удобная, на наш взгляд, - это бесплатная программа «Аркон».  Ее применение не составит проблем даже человеку, не обладающими навыками работы на компьютерах. Пользоваться данной программой предельно просто. Нужно лишь обозначить параметры на основании размеров строения. «Аркон» очень быстро представит результаты вычислений и покажет необходимое сечение, а также длину стропил двускатной крыши.


Комментарии

Инкогнито
Оценка:
Не добавлено ни одного комментария