Как правильно рассчитать длину стропил?

При сооружении крыши необходимо учитывать различные параметры. Среди них наиболее важными являются длина и шаг стропильной системы. Еще важно знать, как рассчитать длину стропил. Учитываются предполагаемые нагрузки, угол ската. Без их учета начинать работу нельзя, так как полученные данные достоверными не будут. Конечно, есть множество стандартных значений, которые можно использовать. Но имеется и ряд нюансов, которые могут оказать критическое влияние на прочность, надежность конструкции.

Варианты стропильных конструкций для гражданского строительства.

Что необходимо учесть при расчете?

Чтобы длина для стропил была выбрана правильно, необходимо во время расчетов учесть многочисленные параметры. При нарушении определенных правил крыша может просто завалиться. К таким параметрам необходимо отнести:

• вид используемой кровли;
• размер и общая площадь крыши;
• нагрузки;
• материал кровельного покрытия.

Сложность расчета стропильной системы во многом зависит от того, какую форму будет иметь будущая крыша. Расчет фермы для простой двускатной или сложной многощипцовой кровли будет проводиться по-разному. У вальмовых, ломаных кровель надо знать не только размеры и форму, но и то, чем именно конструкция будет усиливаться. Придется, кроме стропильных ног, использовать подкосы, ригели, шпалы и прочее, в противном случае конструкция может обрушиться под собственным весом.

Формула расчета деревянных стропил.

Учет общей площади будущей крыши важен для любой строительной конструкции, так как выбор материала зависит от предполагаемых нагрузок. Часто случается так, что строители решают сэкономить и взять для сооружения конструкции тонкие балки. К чему это приведет? При первой же зиме крыша сложится под собственной тяжестью и весом снега. Чтобы не допустить возникновения подобной ситуации, необходимо сразу рассчитать, какие именно нагрузки будут оказываться. Важно правильно подобрать брус и его сечение. Сегодня в качестве покрытия для кровель применяются разнообразные материалы, они во многом подбираются под тип крыши. Наплавляемые мягкие кровли могут использоваться только для плоских крыш, как в случае с мембранами ПВХ и рубероидом. Обрешетка подбирается с учетом будущего кровельного покрытия. Для расчета надо учесть, каким будет материал, есть ли требования к основанию. Для металлочерепицы необходимо использовать обрешетку из реек, которые идут с шагом в 60 см. Для гибкой черепицы требуется уже сплошная обрешетка. Для монтажа подойдут листы ОСП, фанеры, ДСП либо другого материала. Для натуральной керамической черепицы, вес которой значительный, надо использовать усиление, но это уже касается не только обрешетки, но и стропильной системы. Если не учесть вес керамики, то крыша может обрушиться под собственной тяжестью.

Как рассчитывается длина стропил?

Для расчета длины стропильных ног используется простая формула, хорошо известная многих еще со школьных времен. Конструкция стропил представляет собой равнобедренный треугольник, углы которого зависят от уклона. Такой треугольник надо разделить на 2 равные части, получив одинаковые фигуры. Далее можно применять формулу для прямоугольного треугольника, причем углы известны, есть значение одного катета. Формула имеет вид c=√(a2+ b2), где:

Таблица расчета стропильной системы.

• с – это гипотенуза, т. е. искомая величина длины одной стропильной ноги;
• а – прямая линия, которая делит равнобедренный треугольник (проекцию стропильной системы) на 2.

Если необходимо вычислить угол монтажа стропильной системы, т. е. схождение 2 стропильных ног в коньке, то используется формула: tg(A)=а/b. Для получения самого угла надо полученное значение умножить на 2, так как большой треугольник делился на 2 маленьких. Так как сумма всех углов должна быть равна 180°, то необходимо из общего значения вычесть прямой угол (90°) и полученное значение, получив таким образом угол установки стропил относительно стены. Для расчета длины стропил достаточно знания теоремы Пифагора. Необходимо помнить, что длина будет зависеть и от других показателей, к которым относятся снеговые и ветровые нагрузки, тип кровельного материала, форма и размеры самой крыши. Здесь тоже используются специальные формулы. Для расчета снеговых нагрузок применяется формула S=µ.Sg, где:

• S – снеговые искомые нагрузки;
• µ – коэффициент (необходимо учитывать уклон крыши, выражается в градусах);
• Sg – нормативная снеговая нагрузка, которая зависит от региона.

Схема зависимости длины стропил от угла наклона кровли.

Коэффициент определяется очень просто, если уклон меньше 30° или равен ему, то µ=1. Если угол больше либо равен 60°, то µ=0. Снеговая нормативная нагрузка определяется при помощи СНиПа 2.01.07-85. Для расчета используется формула Wm=Wo.K.C, где:

• Wm – искомая величина;
• Wo – нормативное значение давления ветра в конкретном регионе;
• К – коэффициент изменения давления ветра;
• С – специальный аэродинамический эффект.

Нормативное значение определяется по табличным данным, приводимых в СНиПе 2.01.07-85.

Для расчета длины стропил важно знать, какое кровельное покрытие будет использоваться. Это значение неразрывно связано с формой крыши, углом ската. Такие моменты необходимо предусмотреть заранее, так как для некоторых типов кровельных материалов уклон имеет принципиальное значение. Во время расчета нагрузки нельзя забывать и о том, что обрешетка тоже имеет вес. Если кровельный материал будет слишком массивным, то стропильная система будет сложной. Придется предусмотреть наличие специальных опорных элементов.

Расчет длины стропил и расстояние между ними – важный этап всех вычислений. Данные очень зависят от многих параметров, они включают в себя шаг между ногами конструкции, сечение бруса и прочее. Во время работы рекомендуется использовать готовые табличные данные. Есть ряд специализированных программ, которые позволят выполнить все вычисления быстро и правильно.