расчет балок плоской кровли

Расчитать параметры для плоской крыши

Стропильные системы от компании «ИнтерСити» являются квинтэссенцией современных мировых достижений в сфере деревообработки и проектирования кровельных конструкций. Мы предлагаем нашим заказчикам эффективные и безопасные решения, устойчивые к воздействию ветра и снега.

Применение готовой системы плоской кровли позволяет сэкономить время заказчика и значительно сокращает трудовые затраты на монтаж.

Выбор стропильных систем

Выбор конкретного продукта обусловлен точным расчетом таких параметров, как:

Плоская кровля может иметь обратный и прямой уклон, что также учитывается при выборе стропильной системы.

Конструкция такой крыши не имеет чердака и, как правило, основанием для нее служит перекрытие верхнего или технического этажа. Среди ее преимуществ можно выделить простоту и минимальный расход материалов вследствие небольшой величины уклона.

Упростить Вам задачу?

Мы хотим не просто рассказать подробнее о технологии строительства из деревянных двутавровых балок, но и наглядно продемонстрировать возможности двутавров в перекрытии конкретно для вашего случая. Пришлите нам чертежи вашего будущего каркасного дома или каркасной постройки и мы подготовим планы раскладки двутавровых балок, подберем сечение, сделаем спецификацию и посчитаем коммерческое предложение. И, конечно, покажем узловые решения, которые целесообразно применять конкретно в вашей конструкции.

Сергей Байков, Инженер-проектировщик

Получить дополнительную информацию о стропильных системах для плоской кровли вы можете у наших менеджеров.

Источник

Расчет стропильной системы крыши

— Стропильная нога (стропила) – основной элемент стропильной системы. Изготавливают чаще всего из бруса шириной 50-100 мм, высотой 100-200 мм.
— Мауэрлат – элемент стропильной системы, который укладывается на несущие стены и равномерно передает нагрузку от стропильных ног на стены. Сечение мауэрлата чаще всего 100х100, 100х150 либо 150х150 мм.
— Прогон – элемент стропильной системы. Передает нагрузку стропильных ног на стойки, а также обеспечивает дополнительную жесткость стропильной системы. Сечение 100х100, 100х150 либо 100х200 мм.
— Лежень – элемент стропильной системы. Функции лежня схожи с мауэрлатом (это перераспределение точечной нагрузки от стоек/стропильных ног в распределенную нагрузку на несущие стены). Разница в том, что на мауэрлат опираются стропильные ноги, а на лежень – стойки. Сечение 100х100, 100х150 либо 150х150 мм.
— Стойка – вертикальный элемент стропильной системы, служащий для передачи нагрузки от стропильной ноги на лежень. Сечение 100х100, 100х150 мм.
— Подкос – элемент стропильной системы, который служит для подпорки стропильной ноги и снятия с нее части нагрузки. Сечение 100х100, 100х150 мм.
— Затяжка – горизонтальный элемент стропильной системы, служащий для восприятия распорной нагрузки от стропильных ног на несущие стены. Сечение 50х150 мм.
— Обрешетка – элемент стропильной системы, предназначенный для передачи нагрузки кровли на стропильные ноги.
— Кобылка – элемент стропильной системы, который используется как продолжение стропильной ноги и служит главным образом для экономии материала, либо просто при недостаточной длине стропильной ноги. Сечение 50х150 мм.

Расчет размеров, определение угла наклона

1. Когда у Вас есть пролет и угол наклона
2. Когда у Вас есть пролет и высота конька

Расчет по пролету и углу наклона:

Длина стропильной ноги будет состоять из суммы двух длин:

где L1 = C / cos a
L2 = B / cos a
C – выступ стропильной ноги (см. рисунок)
B – ширина пролета (см. рисунок)
а – угол наклона в градусах (если у вас угол дан в промилях или процентах – можете перевести у нас на калькуляторе)

Расчет по пролету и высоте конька:

Длина стропильной ноги L в обоих случаях будет максимально приближена в реальному размеру.

Сбор нагрузок на стропильную систему

1. Снеговая нагрузка
2. Ветровая нагрузка
3. Постоянная нагрузка от:
— Вес кровельного материала
— Вес обрешетки
— Вес утеплителя
— Собственный вес стропильной системы

Для начала давайте узнаем грузовую площадь на стропильную ногу. Грузовая площадь – это площадь, с которой нагрузка действует на расчетную конструкцию (стропильную ногу).

На рисунке показаны две грузовые площади (заштрихованы): на стропильную ногу №1 (F=L·D) и на стропильную ногу №2 (F=0,5·D·L). Логично, что площадь №2 в два раза меньше, чем площадь №1, а следовательно и стропильная нога №2 несет нагрузку в 2 раза меньше и сечение ее должно быть меньше, но с целью унифицирования конструкций стропильных ног, мы будем рассчитывать наиболее нагруженную и полученное сечение принимать для всех.

Например: длина стропильной ноги (возьмем с предыдущего примера) L=6410 мм, а расстояние между ними 900 мм. Следовательно, грузовая площадь на наиболее нагруженную стропильную ногу будет равна:

Перевести мм2 в м2 можно здесь.

Снеговая нагрузка – это основная нагрузка, которая действует на стропильную систему.

Искомая величина снеговой нагрузки равна

— если угол а ≤ 30 градусов, то μ=1
— если угол 30 Расчет стропильной системы

Расчет на прочность стропильной ноги будет основываться на следующей формуле:

Где M – максимальный изгибающий момент
W – момент сопротивления поперечного сечения изгибу
Rизг – расчетное сопротивление изгибу (1-ый сорт древесины – 14 Мпа, 2-ой сорт– 13Мпа, 3-ий сорт – 8,5Мпа)

Момент сопротивления прямоугольного сечения:

Где b – ширина сечения стропильной ноги
h – высота сечения стропильной ноги

Если задаться, что высота h в 1,5 раза больше чем ширина b, то в итоге мы будем иметь следующую формулу.

Если задаться, что высота h в 2 раза больше чем ширина b, то в итоге мы будем иметь следующую формулу.

Исходные данные – сосна 1 сорт, а геометрия и нагрузки такие же как в примерах выше.

Максимальный изгибающий момент рассчитаем у нас на калькуляторе путем ввода значений, посчитанных выше либо по формуле M=q·L1·L1/8 (менее точная):

L1 = 5189 мм – основной пролет
L2 = 1221 мм – правая консоль
q = 335,88 кг/м – нагрузка q

Результатом будем иметь максимальный изгибающий момент M=1008,7 кг·м

Переведем наш момент из кг*м в Н*мм.

Зададимся отношением h/b=1,5, следовательно, формула прочности будет иметь следующий вид:

Принимаем b = 125 мм, а высота h тогда будет 1,5·125=187,5 мм. Принимаем h =200 мм.

Полученное сечение стропильной ноги – 125х200 мм

Если задались бы отношением h/b=2, то получили бы следующее:

Принимаем b = 125 мм, а высота h тогда будет 2·125=250 мм. Принимаем h =250 мм.

Полученное сечение стропильной ноги – 125х250 мм

Итак, в г. Томск для крыши под углом 35 градусов с шагом стропил 900 мм из сосны I сорта, высотой до конька 7м с профнастилом в качестве кровельного материала подойдут стропила сечением 125х200 мм.

Подводя итог, можно сказать, что рассчитать стропила отнюдь не сложно, главное – внимательно собрать и рассчитать все данные.

Источник

Точные расчеты односкатной крыши — гарантия надежности конструкции

Односкатный вид кровли считается простейшей конструкцией, поскольку в основе лежит лишь один скат и отсутствуют переходы, ендовы или коньки.

Представляет собой наклонную плоскость, что накрывает здание целиком либо только его часть, защищая его от осадков, ветров, другого внешнего воздействия.

Еще на этапе проектирования важно правильно выполнить расчет односкатной крыши. В противном случае герметичность, прочность и долговечность покрытия окажутся под угрозой.

Что нужно учесть?

При обустройстве такой конструкции особых ограничений в выборе кровельного, теплоизоляционного материалов нет. Отлично подойдет для гаража, пристроенной к дому веранды, летней кухни, беседки, навеса. Есть вариант жилых домов с односкатной крышей.

При проведении расчетов показателей кровли следует учесть ряд факторов, которые оказывают значение на окончательный результат. Среди них:

Перед началом выполнения расчетов необходимо ознакомиться с действующими законодательными нормами СНиП II-26-76 (с Изменением N 1), составленными опытными инженерами-архитекторами. Это сократит время на поиск недостающей информации, поможет избежать ошибок.

Разберем подробнее значимость и особенности расчетов ключевых параметров односкатной крыши.

Длина ската

Для вычисления длины ската придется вспомнить известную теорему Пифагора, которая гласит, что сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы.

Первым катетом будет дистанция по вертикали от верха конька до низа свеса карниза, вторым – горизонталь от края свеса карниза до перпендикулярной линии к коньку. Гипотенузой будет длина ската. Для окончательного результата остается извлечь из полученного числа квадратный корень.

Ширина

Ширина кровли напрямую зависит от расстояния между стенами, размеров постройки:

Высота

Вычислить длину кровли можно 3 способами:

При расчетах не нужно забывать про свес. Минимальный размер – 20 см. Но чтобы крыша смотрелась аккуратно и гармонично оптимальный вариант – 60 см.

Угол наклона

Допустимый диапазон угла наклона крыши находится в пределах от 5 до 60 градусов. Точное значение зависит от климатических особенностей региона и вида кровельного материала.

Для большинства регионов России оптимальным считается показатель 20-30 градусов. В регионах с большим постоянным снежным покровом рекомендуется делать наклон ската под углом от 45 градусов.

Чем выше будет угол наклона ската, тем больше выйдет расход кровельного материала. Предел наклона крыши (минимальный, максимальный) из разных материалов существенно отличается:

Как рассчитать нагрузку разного типа?

Кровельная нагрузка делится на 2 типа:

Здесь порядок расчетов будет в разы сложнее предыдущего вида, поскольку придется учесть данные в конкретном регионе о силе, направлении ветра, возможный объем снега.

Причем во внимание следует брать не только средние данные, но и предельные шквальные погодные проявления.

Снеговая

Давление, которое снег будет оказывать на крышу, зависит от показателя наклона ската. Для Москвы и области снеговая нагрузка при угле наклона ската в 30 градусов будет около 130 кг на 1 кв. м.

В средней полосе России с небольшими периодическими снегопадами хватит уклона в 30-35 градусов. Своим ходом снег сможет сходить с односкатки уже под углом 15 градусов и выше. Верхним пределом наклона считается показатель в 60 градусов. Делать крышу круче не рекомендуется.

Для точного вычисления снеговой нагрузки используется формула:

Ветровая

Для расчета ветровой нагрузки на 1 квадратный метр понадобится формула:

Чтобы получить общий показатель ветровой нагрузки, полученный результат умножают на площадь кровли.

Необходимо понимать, что при таких расчетах не берутся во внимание максимально возможные нагрузки, единичные шквальные случаи непогоды.

Поэтому опытные строители рекомендуют к полученному результату добавлять еще 20%.

Для местности с частыми сильными бурями делать слишком крутую или пологую крышу не стоит – ее может сорвать резкий порыв ветра. Плоскость ската необходимо направить в наветренную сторону.

Вычисления элементов кровли

Основные части любой крыши:

При вычислениях каждый из элементов требует особого внимания.

Стропила

Для правильного выбора типа, размеров материала для стропил, соблюдения ключевых требований к креплению необходимо ознакомиться с ГОСТ 24454-80, другой нормативно-технической документацией.

Стропилами называют несущие элементы крыши, на которые приходится основная нагрузка. Важно правильно подобрать размеры, толщину материала, чтобы стропила не начали прогибаться либо деформироваться.

Стандартным вариантом считается сосновая обрезная доска размерами 50 на 150 мм. Эта порода древесины стоит дешево, мало впитывает влагу. Для монтажа нужно использовать только высушенный пиломатериал.

Влажные доски со временем начнут рассыхаться, их может повести из-за чего нарушиться геометрия всей кровельной конструкции.

Оптимальный шаг крепежа стропил составляет 60-70 см.

Рекомендуемые размеры стропил для разных кровельных материалов:

Для расчета длины стропил нужно сложить длину ската с длиной отвеса. Для надежности провести проверку полученных результатов, воспользовавшись одним из популярных онлайн-калькуляторов.

Обрешетка

Точное количество планок для обрешетки зависит от вида кровельного материала. Шаг крепежа планок выбирается в соответствии с габаритами листов. Хорошей подсказкой в определении шага крепежа обрешетки для крыши станут нормы СНИП.

Точные данные можно найти в нормативно-технической документации либо воспользоваться строительным онлайн-калькулятором, настроив его параметры на определенный тип кровельного материала.

Кровельное покрытие

Стандартной процедуры для расчета количества кровельного материала нет. Брать во внимание общую площадь крыши недостаточно. Помимо имеющейся площади важно учесть целый ряд факторов:

Важно! При монтаже кровли полностью не используется вся площадь листа, а берется лишь полезная часть. Каждый вид материала имеет свое значение полезной площади.

Данные о полезной площади указываются производителем материала либо их можно найти в СНиП.

Для упрощения подсчетов стоит воспользоваться онлайн-калькулятором для односкатной крыши.

Средние цены на материалы

Чтобы примерно рассчитать расходы на обустройство односкатной кровли, нужно ориентироваться в ценах на строительные материалы.

Средние цены по России:

Стоимость монтажных работ обычно равна стоимости материала. В отдельных случаях монтажные бригады берут за свои услуги 50% от стоимости материала.

Популярные электронные сервисы

В помощь пользователям создано множество вариантов строительных онлайн-калькуляторов, что существенно упрощает процесс расчета односкатной крыши. Не нужно запоминать сложные формулы.

Достаточно просто подставить в пустые ячейки исходные данные и программа посчитает все сама. Калькуляторы созданы в соответствии со СНиП, подходят для разных кровельных материалов. С их помощью получиться рассчитать:

К числу самых удобных и популярных среди пользователей сети онлайн-калькуляторов относят следующие:

Важно! Для создания компьютерного макета односкатной крыши в формате 3D пригодится программа SketchUp. Позволяет визуализировать будущую постройку, выбрать вариант наклона кровли, что будет смотреться наиболее гармонично.

Видео по теме

Посмотрите обучающее видео, как рассчитать размеры кровли: