Стропильная система

Функциональные стропила: подробный расчет

Подходим к главному вопросу: какое расстояние должно быть между стропилами крыши жилого дома? Вот здесь запаситесь терпением и внимательно изучите все нюансы.

Пункт 1. Длина стены и выбор шага стропил

Первым делом шаг установки стропил на крыше жилой постройки обычно выбирают конструктивно размеру здания, хотя и с учетом многих других факторов.

Например, проще всего устанавливать стропила с шагом 1 метр, поэтому для стены длиной 6 метров ставится стандартно 7 стропил. В тоже время можно сэкономить, поставив их с расстоянием 1 и 2 метра, и получится ровно 5 стропил. Можно поставить также с расстоянием 2 и 3 метра, но зато усилить обрешеткой. Но крайне нежелательно делать шаг стропил более 2 метров.

Пункт 2. Влияние снеговых и ветровых нагрузок на форму крыши

Итак, мы остановились на том, что среднее расстояние между стропилами обычной крыши – 1 метр. Но, если в местности значительная снеговая или ветровая нагрузка, или крыша более-менее пологая или просто тяжелая (например, покрыта глиняной черепицей), тогда такое расстояние необходимо уменьшить до 60-80 см. А вот на крыше с уклоном более 45 градусов его можно даже увеличить на расстояние 1,2 м-1,4 м.

Почему это так важно? Давайте разберемся. Дело в том, что воздушный поток сталкивается на своем пути со стеной под крышей здания, и там происходит завихрения, после чего ветер ударяет в карнизный свес крыши. Получается, что ветровой поток как бы огибает скат крыши, но при этом стремясь ее приподнять. И в крыше в этот момент возникают силы, которые готовы ее сорвать или опрокинуть – это две наветренные стороны и одна подъемная.

Есть еще одна сила, которая возникает от давления ветра и действует перпендикулярно склону, стараясь словно вдавить скат крыши вовнутрь. И чем больше угол наклона ската кровли, тем больше имеют значение безопасные силы ветра и меньше касательные. А чем больше угол ската, тем реже нужно ставить стропила.

Понять, делать вам высокую крышу или пологую, поможет эта карта среднего значения ветровой нагрузки:

Второй момент: в российском регионе на стандартную крышу дома постоянно воздействует такое атмосферное явление, как снег. И здесь тоже вам нужно учитывать, что снеговой мешок обычно скапливается больше на какой-то стороне крыши, чем на другой.

Вот почему в таких местах, где возможен такой мешок, нужно вставлять спаренные стропильные ноги либо делать сплошную обрешетку. Проще всего определить такие места по розе ветров: с наветренной стороны ставят одиночные стропила, а с подветренной – спаренные.

Если вы впервые строите дом, тогда не найдетесь на собственное мировоззрение, а определите среднестатистическую снеговую нагрузку для своей местности согласно официальным данным:

Пункт 3. Вопрос утепления и стандартной ширины матов

Если крышу вы будете утеплять, тогда шаг стропил целесообразно ставить под стандартные размеры плит утеплителя, а это 60, 80 см и 120 см.

Современные утеплители сегодня продают стандартной ширины, обычно по такому же стандартный шаг стропил. Если потом брать их и подгонять под уже существующие параметры, тогда будет много отходов, щелей, мостиков холода и прочих проблем.

Пункт 4. Качество и прочность используемого пиломатериала

Огромное значение также имеет то, какой именно материал вы используете для строительства стропильной системы. Так, для каждой породы древесины существует своя нормативная документация, которая касается ее несущей способности:

Т.к. для изготовления стропильной системы крыши в России чаще всего используется сосна и ель, их прочность на изгиб и особенности использования уже давно прописаны. Если же вы будете использовать древесину других пород, то можно будет выводить поправочный коэффициент.

Кроме того, если на стропиле будут сечения, врубки или отверстия под болты, в этом месте нужно рассчитывать несущую способность бруска с коэффициентом 0,80.

Пункт 5. Расстояние между затяжками и балками перекрытия

Еще один момент: если крыша строится со связанными между собой стропильными фермами, и их нижний пояс используется одновременно в качестве балок перекрытия, тогда расстояние между фермами нужно делать в пределах 60-75 см, чтобы учитывать конструкцию будущего пола.

Пункт 6. Нагрузки на стропильные узлы

Итак, вот основные нагрузки, которые действуют на стропильную систему крыши:

  1. Статические, куда входит вес самой стропильной системы, вес кровли, лежащего на крыше снега и доборных элементов.
  2. Динамические, куда входит сила ветра, неожиданные повреждения кровли, вес человека и техники для ремонта и им подобные факторы.

И все эти факторы способны в определенный момент воздействовать на крышу одновременно, а поэтому и существует такое понятие, как критическое значение. Это именно то значение нагрузок, при котором крыша не выдерживает и деформируется.

Поэтому, если здание строится со значительными пролетами, то обязательно применяются стальные стропильные фермы. Дело в том, что напряжение в таких стержнях уже отсутствует, и вся нагрузка приходится на узлы – здесь на таковые воздействуют сжимающие и растягивающие силы. А расстояние между такими фермами рассчитывается в зависимости от типа кровли и конструкции самой крыши.

Обычно, унифицированную ферму ставят с пролетом, кратным шести, и поэтому между узлами фермы делается расстояние, кратным полутора метрам.

Пункт 7. Вес стропильной системы и кровельного пирога

Не забывайте, что главное предназначение стропил – удерживать на себе всю крышу, и ее вес при этом имеет решающее значение:

Пункт 8. Удобство монтажа кровельного покрытия

Влияет на расстояние между стропилами также такой фактор, как выбранное кровельное покрытие. Чем выше уклон крыши, тем больше кровельных материалов при этом будет использовано. А чем они тяжелее, тем чаще придется ставить под них стропила. А как же сплошная обрешетка? В том-то и дело, что и она имеет свой вес:

У каждого вида кровли – свой оптимальный шаг стропил. Ведь многие стандартные листы по краям нужно крепить прямо в стропило или обрешетку, и важно, чтобы они совпадали. Иначе работа по покрытию кровли легко превратится в сущий ад на высоте, поверьте.

Вот почему даже перед началом монтажа нужно обязательно сделать раскладку, все несколько раз проверить. И знать некоторые важные тонкости по каждому из видов покрытий.

Определение совокупности нагрузок на крышу в целом и стропило в отдельности

Итак, мы определили, что, помимо других конструктивных факторов, на стропильную систему крыши одновременно действует целая совокупность нагрузок: вес стропильной системы, шапка из снега, давление ветра. После того, как вы сложите все нагрузки вместе, обязательно умножьте их на коэффициент 1,1. Так вы все рассчитаете на неожиданные благоприятные условия, то есть заложить дополнительную 10%-ную процентную прочность.

А теперь вам остается только разделить общую нагрузку на планируемое количество стропил и посмотреть, справится ли каждое из них со своей задачей. Если кажется, что конструкция будет хилой – смело добавьте 1-2 стропила в общее количество, и вы будете спокойны за свой дом.

Вам необходимо делать расчет на разрушение, т.е. на полную нагрузку, которая действует на крыше. Все эти нагрузки определяются по техническим характеристикам материалов и СНиПам.

Стандартная конструкция крыши – это стропила, решетчатые прогоны, и каждый из этих элементов срабатывает только на ту нагрузку, которая давит именно на него, а не на общую крышу в целом. Т.е. на каждое отдельно взятое стропило действует своя нагрузка, общая, но поделенная на количество стропильных ног, и изменением шага их расположения вы изменяете площадь сбора нагрузки на стропила – уменьшая ее, или увеличивая. И, если менять шаг стропил вам неудобно, тогда поработайте с параметрами сечения стропильных ног, и общая несущая способность крыши увеличится в разы:

При этом расчете старайтесь добиться, чтобы самое длинное стропило было у вас в проекте не более шести с половиной метров, в противном случае – сращивайте по длине. Сейчас поясним подробнее. Так, на крышах с уклоном скатов до 30 градусов стропила так называемые «сгибаемые элементы». Т.е. они работают именно на изгиб, и к ним есть определенные требования. А возможность прогиба стропил рассчитывают по специальной формуле, и, если результат превышает норму, тогда стропила увеличивают по высоте и снова делают новый расчет.

А вот на крыше с уклоном складов более 30 градусов какие стропила уже считается «сгибаемо-сжатыми» элементами. То есть на них воздействует не только равномерно распределенная нагрузка, которая вызывает изгиб стропил, но и усилия, которые уже действуют вдоль оси стропила. Говоря простым языком, здесь стропила не только немного прогибаются под весом крыши, но и сдавливаются от конька к мауэрлату. Кроме того, на растяжение необходимо проверить и ригель, который обычно сдерживает две стропильные ноги.

Как видите, с подобными расчетами справится даже далекий от строительства человек. Главное – все учесть, быть внимательным и готовым потратить немного больше времени на проектирование, чтобы потом вся работа пошла как по маслу!

Источник: https://KrovGid.com/proekt/rasstoyanie-mezhdu-stropilami.html

Конструкционные характеристики

По конструкционным характеристикам:

  • крыша может иметь чердак или может быть безчердачной (такую крышу называют — покрытие);
  • по уклону крыша может быть плоской или скатной;
  • крыша может иметь надстройки (мезонин, слуховые окна и т.п.);
  • самые распространенные крыши по геометрии бывают следующие: плоские, двухскатные, двухскатные ломаные, двухскатные со слуховым окном, складная (конверт), многощипцовая, шатровые, вальмовые, полувальмовые.

Скат — грань, наклонная поверхность крыши.

Уклон — показатель крутизны крыши, определяется тремя способами: в градусах угла между скатом крыши и перекрытием верхнего этажа; в процентах — отношение высоты крыши (H) к проекции ската крыши на перекрытие верхнего этажа (L), умноженное на 100 = (H/L)⋅100; в пропорциях (H:L).

Скатная крыша — крыша, имеющая уклон более 6° (10%). С меньшим уклоном называют — плоская крыша.

Мезонин — надстройка небольшой высоты над частью, обычно центральной, малоэтажного жилого дома, имеющая собственную крышу, возвышающуюся над общей.

Слуховые окна — проемы для освещения и проветривания чердачных помещений, а также для выхода на крышу.

Типы крыш по геометрии

class=»h3_fon»>

Ограждающие конструкции крыши

Кровля — верхнее ограждение (оболочка) крыши, непосредственно подвергающееся атмосферным воздействиям. Предохраняет здание от проникновения атмосферных осадков.

Фронтон — торцевая часть крыши, часть фасада здания, ограждающая конструкция между скатами крыши. Служит для создания замкнутого помещения под крышей (чердака) и для его защиты от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Фронтон отделен от от нижней части стены карнизами и, как правило, изготовлен из другого материала, чем стена, например, стена из бруса или кирпича, фронтон из досок.

Щипец (вимперг) — верх торцовой стены строения, имеющий остроугольную форму и находящийся между двумя скатами крыши, но, в отличие от фронтона, щипец не отделён от стены карнизом и образует с фасадом единую плоскость и изготовлен из одного материала. Если сравнивать щипец с фронтоном, то отличие будет, в отсутствии карниза, визуально разделяющего стену и фронтон, и материал фронтона может отличаться от материала стены.

Козырёк — мини крыша, которая располагается над торцевыми стенами под фронтонами и служит для предохранения стен от атмосферной влаги.

Свес крыши — наружная полоса ската крыши, выступающая за линию стены. Служит для предотвращения попадания атмосферных осадков на стены и составляет не менее 75-80 см. Свес крыши разделяют на фронтонный и карнизный.

Карниз крыши — это конструкция состоящая из свеса крыши и её закрывающей части снизу и сбоку. Карниз отличается от свеса тем, что полностью закрывает все элементы стропильной конструкции выходящие за линию стен. Карниз оберегает не только от атмосферных осадков, но и препятствует проникновению сырости и разной живности на чердак и в подкровельное пространство. Карнизы могут быть не только полностью частью крыши, но и частью стены. Карниз опоясывающий весь периметр стены называют — венчающий карниз. Например, когда карниз крыши переходит в козырек, отделяющий фронтон от стены. Софит — подшивная карнизная доска.

Элементы кровли

Конёк — самый верхний элемент кровли в виде уголка, служащий для закрытия стыка скатов крыши.

Вальма — треугольный скат 4-х скатной крыши, расположенный с торца дома, крытый сверху упирается острым концом.

Полувальма — вальма, длина которой по уклону укорочена со стороны конька крыши или со стороны торца здания.

Ендова (разжелобок) — внутренний угол крыши в виде желоба, образованный соединением двух скатов.

Хребет (ребро) — линия пересечения двух скатов, образующих внешний угол.

Продухи — вентиляционные отверстия в скатной кровле.

Аэраторы — продухи плоских кровель, механические приспособления для вентиляции в слоях полного пирога плоских кровель. Обязательно использовать при устройстве нового ковра по старому.

Выкружка — переходной бортик от основания плоской крыши к примыканию, обычно устраивается под углом 45° для сглаживания углов сопряжений.

Разуклонка — устройство стяжки на плоской кровле с приданием кровле малых уклонов и образованием коньков и ендов.

Подкровельные пленки — применяются для защиты теплоизоляции и несущих конструкций крыши от попадания влаги.

Основной гидроизоляционный (или кровельный) ковер — слои рулонных материалов или слои мастик, армированных стекло- или синтетическими материалами, последовательно выполняемые и по основанию под кровлю.

Балластная система — система крепления мягкой кровли на плоских крышах с высокой несущей способностью, а также в эксплуатируемых крышах. Доступна, проста в устройстве и не повреждает основной гидроизоляционный ковер, а кроме того, обеспечивает его дополнительную защиту от механических повреждений и ультрафиолетовых лучей.

Воротник — защитная окантовка кровельным железом выступающих элементов кровли.

Капельник — элемент стального покрытия парапетов, брандмауэрных стен в виде загнутого вниз края.

Водосборный желоб — элемент скатной кровли с наружным водостоком, предназначенный для сбора воды и принудительного сброса в водосточную трубу атмосферной воды.

Водосточная труба — труба, служащая для стока воды.

Несущие конструкции крыши

Стропильная система — конструкция, состоящая из стропил и других элементов, воспринимающая и противостоящая всем видам нагрузок и передающая их на стены строения. Состоит из стропильных ферм.

Ферма — конструкция из скрепленных между собой брусьев или стержней.

Стропило (стропильная нога) — элемент стропильной фермы, воспринимающий, все виды нагрузок и передающий их на стены, и верхнее перекрытие строения, служат опорой для кровли. Нижним концом упирается в стену, а верхним соединяется под углом с противоположной стропильной ногой.

Стропила наклонные — имеют упор на концах и средней частью (в одной или нескольких точках).

Стропила висячие — опирающиеся в нижней части на затяжку или мауэрлат и в верхней коньковой части опираются друг на друга или на подконьковый прогон (без промежуточных опор).

Конёк — верхнее горизонтальное ребро крыши, соединяющее стропильные фермы.

Коньковая схватка — кусок доски/фанеры или металлической накладки соединяющий стропила в коньке.

Мауэрлат — брус, расположенный по периметру стены, на который опираются нижние концы наклонных стропил. Мауэлат позволяет распределить сосредоточенную нагрузку от стропил на весь участок стены.

Стойка — отрезок доски/бруса опирающийся на затяжку и поддерживающий стропильную ногу, служит для разгрузки стропил и для организации стен мансарды.

Бабка — центральная стойка, которая упирается в конёк.

Подкос — стойка под углом.

Ригель — отрезок доски, соединяющий стропильные ноги между собой. Служит для увеличения жёсткости стропильной фермы и препятствует разъезжанию стропильных ног.

Затяжка — бревно/брус/доска соединяет стропильные ноги между собой. Отличается от ригеля тем, что затяжка опирается на мауэрлат и лежни.

Кобылка — отрезок доски, удлиняющий стропильную ногу для организации свеса крыши.

Слега — направляющая под натуральную черепицу.

Основание кровли — поверхность, на которую укладывается кровельное покрытие. Обычно выполняется в виде обрешетки или сплошного настила.

Обрешётка — подкровельный настил из досок или брусков, прикрепляемые к стропилам и служащие основанием для кровельного покрытия. Обрешётка воспринимает всю весовую нагрузку от кровли и через контробрешётку и черновой настил передаёт её на стропильную систему.

Контробрешётка — бруски минимальным сечением 30×50 мм, располагающиеся под обрешёткой, перпендикулярно ей и обеспечивающие вентиляцию подкровельного пространства и служащие для закрепления гидроизоляционной пленки.

Черновой настил — настил из досок, ДСП, ДВП или других видов плит, которые прибиваются непосредственно к стропильной системе и служит основой для гидроизоляционного материала и основанием для крепления контробрешётки.

Обрешётина — элемент обрешетки, который изготовляется из деревянных брусков, реек или планок из хвойных пород (без обзола и проходных сучков) не ниже второго сорта, на который укладывается черепица. Минимальное сечение бруска — 30×50 мм.

Источник: http://DomChtoNado.ru/konstrukciya-i-elementi-krishi-nazvaniya-i-naznacheniya.html

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *