Стропильная крыша и ее элементы: элементы и размеры стропил — Золотой Коттедж — Строим свой дом своими руками
элементы и размеры стропил — Золотой Коттедж — Строим свой дом своими руками
Главная » Крыша и кровля: виды, устройство, технологии монтажа
Автор Петр Орефьев На чтение 3 мин Просмотров 257 Опубликовано
Подавляющее большинство скатных крыш имеет в основе своей конструкции деревянный каркас. Проще говоря, деревянную стропильную систему (стропила). Устройство стропил бывает разным, в зависимости от нагрузки на крышу и площади опоры всей конструкции на дом. В этой статье мы расскажем, из каких элементов состоит крыша, и зачем они нужны.
Элементы стропильной системы крыши
Любой элемент скатной крыши в той или иной степени является несущим, поскольку служит опорой для чего-либо. Состав стропильной системы:
- Мауэрлат. Его можно назвать «фундаментом крыши», поскольку он всегда укладывается по внешним стенам и является опорой для стропил. Но, по сути, он принимает все нагрузки от крыши и кровли и распределяет их на стены.
Мауэрлат состоит из брусьев (минимальное сечение 10×10 см).
- Стропильная нога. Этот элемент крыши определяет наклон и несет на себе всю кровлю. Для стропильных ног подбираются самые надежные доски.
- Прогоны. Бывают коньковые (на верху крыши между концами стропильных ног) и боковые (крепятся посредине стропильных ног).
- Затяжка. Это распорка, соединяющая противоположные стороны мауэрлатных брусьев, тем самым усиливая жесткость конструкции.
- Стойка. В двухскатной крыше она расположена в центре под коньком крыши. Также на нее опираются стропильные ноги, сама стойка передает вес на затяжку.
- Подкосы. Они усиливают жесткость конструкции и берут на себя значительную часть нагрузки от стропильных ног, облегчая участь стойки. Собственно говоря, подкосы (наклонные брусья) идут от нижней части стойки примерно к центру бруса стропильной ноги, поддерживая ее. Также подкосы могут быть продольными (в пролете между стропильными ногами).
- Лежень. Используется для дополнительного усиления жесткости, если конструкция стропил находится на 2-х пролетах сразу.
- Обрешетка. Брусья или доски, создающие поперечное покрытие стропильных ног и держащие на себе непосредственно кровельный материал.
Размеры стропил (длина, расстояние, сечение)
Сечение бруса, его длина и расстояние между стропилами определяются пролетами для каждого дома индивидуально, но, в первую очередь, зависят от расстояния между стенами и угле наклона крыши. Так, определившись с длиной и расстоянием между стропилами, можно понять, какое сечение брусьев вам подходит:
- Если длина стропил до 3-х метров, то расстояние между ними может быть 120 см или 180 см. Возможное сечение будет составлять 8×10 для 120 см и 9×10 для 180 см.
- Если длина стропил до 4-х метров, то расстояние между ними может быть 100 см, 140 см и 180 см. возможное сечение брусьев будет равно 8×16, 8×18, 9×18 см соответственно.
- Если длина стропил до 6 метров, то расстояние между ними может быть 100 см или 140 см. Соответствующие сечения бруса равны 8×20 и 810×20 см.
В случае с четырехскатной крышей стропила и обрешетка крепятся по всему периметру мауэрлата. Дополнительный расчет заключается в определении длины каждого бруса в двух дополнительных скатах.
Если крыша небольшая, то стойки, подкосы можно и не применять. Но рекомендуется все же применять хотя бы стойки, чтобы крышу не шатало при сильных ветрах.
Дополнительные статьи по теме
Рубрика: Крыша, кровля
Стропильная система крыши – элементы, схемы, правила
Стропильная система является основой крыши. Стропильную систему нужно правильно выбрать и построить, чтобы крыша и весь дом оказались надежными и долговечными.
Стропильной системой обуславливается форма крыши. Это не только внешний вид здания, но и функциональность.
Крыша испытывает нагрузки, которым должна успешно противостоять весь срок службы. Ремонтов должно быть минимум. Еще сопутствующий вопрос – утепление самой крыши, если мансарда будет жилая. И все это нужно увязать в стропильной системе. Рассмотрим эти и другие вопросы по порядку.
Из каких элементов состоит стропильная система
На схеме приведены элементы стропильной системы
Какие нагрузки действуют на крышу
Нагрузки, действующие на крышу и стропильную систему делятся на постоянные и переменные. Постоянные – это вес кровельного покрытия и других элементов крыши. Переменные – это снеговые нагрузки, ветровые нагрузки, и вес людей и оборудования которые могут находиться на крыше, например для ее ремонта.
С определением переменных нагрузок проблем нет – они приведены в Строительных Правилах для различных районов Российской Федерации на специальных картах. Из приложений нужно узнать значения для конкретного места (города, района) строительства:
- «Расчетные значения ветрового давления»
- «Расчетные значения веса снегового покрова земли».
В индивидуальном строительстве небольших домов в большинстве случаев применяются скатные крыши. А стропильные системы делаются из дерева, но иногда здесь применяют и металлические детали.
В основном применяются две схемы стропильной системы или их комбинация:
Также можно ознакомиться с различными формами крыш для дома, их видами
Система с висячими стропилами
Особенность в том, что каждое стропило вверху опирается только на противоположное стропило, а вертикальная подпорка отсутствует. В результате возникает значительная сила, которая пытается раздвинуть нижние концы стропил. Для ее компенсации в системе с висячими стропилами обязательно присутствует затяжка.
Но ригель может испытывать как сжимающие так и растягивающие нагрузки.
Эта стропильная система хороша тем, что затяжки в ней являются одновременно и балками перекрытия чердачного помещения. А также не требуется центральная несущая стена в доме. Все это значительно экономит средства на строительство.
Но с другой стороны висячим стропилам присущи существенные недостатки, которые ограничивают область применения этой системы.
- Нагрузки на элементы в этой системе существенно выше.
Приходится использовать большее число стропил или (и) увеличивать размеры (прочность) каждого элемента. Происходит удорожание и преимущества с увеличением размеров крыши нивелируются.
- Стропила не могут иметь наклон менее 30 градусов (наклон ската крыши), так как в этом случае нагрузки возрастают многократно.
- Жесткость всей конструкции не большая. Крыша может расшатываться от переменных ветровых нагрузок. При этом положение всех элементов слишком взаимозависимое, подвижка с одной стороны влечет деформации и на другой стороне. В результате происходят различные деформации крыши, кровельное покрытие тоже деформируется, возникают течи, требуется ремонт.
- При ветровой или снеговой нагрузке на один скат возникают значительные боковые нагрузки на стены.
Вследствие этого, систему с висячими стропилами применяют в основном на крышах небольших частных домов, где центральная несущая стена является излишеством. Тогда указанные особенности системы не несут больших негативных последствий.
Подробней узнать о плоской кровле — как делается плоская кровля, где применяется
Система с наслонными стропилами
В системе с наслонными стропилами их верхний конец опирается на вертикальный несущий элемент – стойку, которая в свою очередь через брус лежень передает сжимающие нагрузки на центральную несущую стену дома.
В отличие от висячих стропил в этой схеме нет значительных сил, которые пытаются раздвинуть нижние концы стропил, поэтому затяжка не применяется. Но ригеля и подкосы могут иметь место, в основном при значительный площадях.
Система с наслонными стропилами применяется на пролетах до 16 метров. Возможно применение с малым углом наклона стропил.
Все детали крыши могут иметь меньшую прочность, чем висячие стропила, требуется меньше скрепляющих элементов, здесь простой монтаж, а значит сама крыша более дешевая. Кроме того крыша намного менее чувствительна к нагрузкам на одну сторону, а поэтому более устойчива, кровельное покрытие лучше сохраняется.
Но как указывалось, требуется внутренняя несущая стена дома. Это дорого, но для больших домов является единственным выходом сделать всю систему дом-крыша жесткой, надежной, долговечной.
Сланцевая черепица — дорогое покрытие, как выбрать, как настелить — особенности
Конструкции крыши могут быть самыми разнообразными, с бесконечными комбинациями различных элементов, с различными фигурными формами. Рассмотрим далее простой типичный пример комбинации различных систем, здесь увеличивается жилое пространство на мансарде.
Комбинация наслонных и висячих стропил
У ската крыши переменный угол наклона, поэтому такую крышу называют ломаной.
Использование висячих стропил вверху и наслонных внизу увеличивает полезную площадь мансарды. Затяжки образуют верхние балки перекрытия потолка мансарды. Стойки под наслонные стропила служат обрешеткой для внутренней обшивки стен жилого помещения. Важно, что такая комбинация не привела к появлению усилий распора действующих на стены.
При создании стропильной системы крыши одним из основных вопросов является недопущение передачи от стропил распорных усилий на стены дома. Подобные усилия просто разрушат дом. Распор компенсируется элементами самой системы. А подвижки, деформации, которые неизбежны и вследствие которых возникает распор, компенсируются подвижностью стропил относительно стен. Подробней о способах крепления стропил и других элементов крыши, о компенсации и недопущения распорных усилий на стенах читайте в материалах сайта.
Описание частей крыши
Крыша служит первой линией защиты вашего дома. Он защищает вас от таких вещей, как мусор, солнечный свет, дождь, снег, град, сильный ветер и другие изменения погоды. Но что вы действительно знаете о конструкции вашей крыши? Эта статья поможет вам быть информированным потребителем при рассмотрении вопроса о ремонте и замене крыши.
Если вам нужна помощь специалиста по кровельным работам, вам поможет сайт www.roofclaim. com. Мы публикуем эти обширные статьи, чтобы помочь потребителям оставаться в курсе, чтобы вы могли принять наилучшее решение для своего дома. Свяжитесь с нами сегодня для получения экспертной консультации и бесплатного осмотра крыши.
Вопреки мнению неспециалистов, черепица — не единственный важный компонент крыши. Вся конструкция вашей крыши должна быть рассмотрена каждый раз, когда вы выполняете работу.
Знание частей крыши важно, потому что вам нужно знать, на что ссылаются подрядчики или страховые компании, когда они сообщают вам детали осмотра. При ремонте или замене крыши информирование поможет вам избежать дорогостоящих ошибок.
Кроме того, понимание того, как работает ваша крыша, поможет вам принимать разумные решения, когда речь идет об общем техническом обслуживании и уходе, продлении срока службы вашей крыши и предотвращении ненужных проблем.
Ферма Ферма треугольной формы, состоящая из швеллеров, уголков, пластин и проушин. Кроме того, он сделан из легких материалов, таких как 2×4. Они изготавливаются на заводе и доставляются на строительную площадку. Он состоит из трех частей, включая верхние пояса, нижние пояса и лямки или стойки.
Как работает ферма?
Поддерживает вес стропил крыши и покрытий, создает каркас крыши и формирует ее потолок. Ниже приведены основные типы ферм:
- Ферма King Post: Это центральная вертикальная стойка, используемая для поддержки балки под вершиной фермы, имеет восьмиметровый пролет и подходит для различных типов домов.
- Ферма Queen Post: Этот тип фермы надежен и универсален. Он имеет длину около 10 метров и предназначен для крупных строительных работ.
- Ферма Howe: Состоит из верхней и нижней частей и представляет собой сочетание стали и дерева. В отличие от предыдущих типов, длина этой фермы составляет от 6 до 30 метров.
Обычно это длинная доска с 2×10 или 2×12, обычно из дерева или стали. Стропила могут быть скрыты внутри конструкции крыши, но иногда они выступают за пустоты внизу.
Как работают стропила?
Стропило отгибается в пике крыши от центральной коньковой балки и сходится с наружными стенами. Кроме того, он служит опорой для обшивки крыши и кровельного покрытия. К основным типам стропил относятся:
- Обычные стропила: Обычно используются в крышах с традиционным каркасом и используются для установки высоты и размещения коньковой доски в центре пролета.
- Вальмовые стропила:
- Стропила ендовы: В отличие от вальмовых стропил, этот вид стропил крепится во внутренних углах здания к коньковой доске.
Эту часть крыши мы обычно видим с первого взгляда. Это последний слой, который обрабатывает погодные элементы, такие как дождь, мусор и снег. Он состоит из таких материалов, как различные типы черепицы, соломы, черепичной кровли и солнечных батарей.
Как это работает?
Кровельные покрытия защищают ваш дом от различных погодных явлений, а также помогают предотвратить протечки через крышу. Кроме того, они предотвращают проникновение внешнего мусора, такого как птичий помет, грязь и листья, в ваш дом.
ОблицовкаОблицовка представляет собой короткую вертикальную доску, которая проходит вдоль линии крыши в месте пересечения края крыши и стен. Это повышает стоимость дома и хорошо сочетается с любым типом крыши.
Как это работает?
Удерживает желоба на месте, чтобы влага не мешала кровельной системе. Лицевая панель также помогает предотвратить проникновение воды и закрывает незащищенные концы крыши. К основным типам фасций относятся:
- Деревянная панель: Это самый недорогой вариант для строителей, если они переделывают материалы настила крыши.
Однако они не являются водонепроницаемыми, поэтому для ухода за ними требуются специальные покрытия.
- Виниловая панель: В отличие от дерева, виниловая панель более прочная и водостойкая. Вы можете поместить его над деревянной панелью для большей прочности.
- Алюминиевая панель: Эту панель легко формовать и сгибать, и она требует профессионального монтажа.
Конек крыши — это самая высокая точка на крыше, где пересекаются две плоскости крыши. Изготавливается из бруса размером 1х8 и более.
Как это работает?
Когда верхний конец стропила обрезается, он соединяется с широкой стороной конькового бруса, а затем ставится посередине двух стропил. Стропила крыши прибиваются к коньку, чтобы обеспечить структурную связь и устойчивость козырька крыши.
Коньковая плитка Если после установки конька остается зазор, его можно закрыть плиткой конька.
Как это работает?
Конструкция кровли имеет разные коньки схода. Поэтому коньковые плитки обрезаются так, чтобы образовался равномерный зазор около 10 миллиметров в месте их соединения. С другой стороны, традиционная коньковая плитка соединяется с сланцами с обеих сторон с помощью слоя раствора с каждой стороны конька. Основные типы коньковых плиток включают:
- Полукруглые коньковые плитки – В основном используется на крышах из профилированной черепицы
- Третьи круглые коньковые плитки – Используется в сочетании с полукруглыми коньковыми плитками.
- Угловая коньковая плитка – Подходит для плоских профилей черепицы и подходит для сухих коньковых систем.
- Декоративная коньковая плитка – Украшает центральную часть крыши, естественного красного или черного цвета.
Долина крыши возникает, когда встречаются две поверхности крыши. Старые долины оцинкованы, а новые сделаны из свинца, бетона или стекловолокна. Также используется алюминий, так как он легкий и устойчивый к ржавчине по сравнению со старыми железными долинами.
Как это работает?
Вода скапливается в местах соединения крыши. Когда идет дождь или снег, вода течет в эти долины, а затем уходит в желоба. Крайне важно поддерживать ендову крыши, чтобы избежать протечек в долгосрочной перспективе.
К основным типам желобов крыши относятся:
- Открытые желоба — Имеет широкий открытый желоб с черепицей, шифером и черепицей, перекрывающими края металла.
- Закрытые долины – В этом методе черепица крепится к крыше
- Плетеные долины – Эта долина создает непрерывный вид, так как черепица переплетается через нее.
Это нижняя сторона крыши, где она нависает над стеной дома. Эта часть крыши должна быть установлена правильно, чтобы избежать гнездования животных и притока воды. Они эстетичны тем, что делают ваш дом ровным и, что более важно, экономят время и деньги.
Как это работает?
Стропила крыши доходят до края дома и служат основанием крыши. В этом случае формируются карнизы. Затем они предотвращают попадание воды в ваши стены и окна во время дождя и позволяют открывать окна, не беспокоясь о протечках. К основным типам кровельных карнизов относятся:
- Закрытый карниз: Этот тип представляет собой выступ с софитом, который завершает нижнюю часть карниза.
- Открытый карниз: Это навес с открытой нижней стороной и открытыми стропилами.
- Коробчатый карниз: Это почти то же самое, что и закрытый карниз, но с наращиванием декоративной лепнины. Стропила больше не видны, в отличие от открытого карниза.
Это легкая труба, необходимая для предотвращения эрозии почвы и предотвращения рисков для фундамента дома. Изготавливается из дерева, винила, алюминия, оцинкованной и нержавеющей стали, меди.
Как это работает?
Водосточная труба соединяется с водосточным желобом и направляет избыточную дождевую воду в соответствующую точку стока. Вы должны поддерживать и чистить их регулярно, чтобы предотвратить накопление воды. К основным типам водосточных труб относятся:
- K-Style – Стандартный водосточный желоб используется вместе с 5-дюймовыми водосточными желобами K-Style.
- Круглый – В основном используется с полукруглыми желобами.
- Прямоугольный – Это второй по распространенности вид водосточной трубы, обычно встречающийся в городских домах.
Может показаться, что они оказывают незначительное влияние на вашу крышу, поскольку обычно они скрыты, но они являются важными частями. Потолочные швы похожи на деревянные доски, которые тянутся по потолку и вносят свой вклад в эстетические элементы вашего дома. Он состоит из дерева, но также может быть изготовлен из стали или композитного дерева.
Как это работает?
Потолочная балка эффективно создает открытое пространство. Он перемещается между балками и передает нагрузку от крыши на стойки. К основным типам потолочных балок относятся:
- Открытый потолок:
Это структурные части потолка, которые видны после снятия гипсокартона потолка. - Скрытый потолок: Более распространен, чем открытый потолок, и закрыт потолочными досками.
Это водонепроницаемый барьерный материал, изготовленный из резиновых полос, синтетических листов и войлока. Он действует как барьер для дождевой влаги и поддерживает крышу дополнительным слоем защиты.
Как это работает?
Подкровельный слой укладывается на основание крыши под гонтом, чтобы сделать крышу водонепроницаемой. Это также помогает защитить ваш дом от любой погоды.
- Войлок, пропитанный асфальтом – Это подкладочный материал, используемый поверх настила крыши перед укладкой битумной черепицы.
- Синтетическая подложка без битума – Обычно изготавливается из полипропилена и рекомендуется для экстремальных климатических температур.
- Прорезиненная асфальтовая подложка – Быстро устанавливается и предотвращает повреждение водой.
Софит располагается между стеной, карнизом и фасцией. Обычно он изготавливается из таких материалов, как дерево и алюминий, но для простоты обслуживания и долговечности домовладельцы теперь часто выбирают синтетические материалы и материалы из ПВХ.
Как это работает?
Софит используется для покрытия стропил и балок. Кроме того, он устанавливается для обеспечения пассивной вентиляции вашего чердака. Он предотвращает образование плесени и не пропускает влагу теплого воздуха на чердак. К основным типам кровельных софитов относятся:
- Сталь
- Фиброцемент
- Дерево
- Винил
- Алюминий
- ПВХ
Обрешетка, иногда называемая реечной кровлей, обычно изготавливается из металла, дерева или других материалов, таких как пластик или композит. Эта часть крыши улучшает конструктивные характеристики стропильной системы крыши и устраняет образование конденсата.
Как это работает?
Основная роль системы обрешетки заключается в укладке гонта или черепичной кровли с правильным расстоянием между ними. Пространство обрешетки крыши зависит от типа или размера установленного кровельного материала. Вы должны быть дотошны в выборе материала обрешетки, так как сильный ветер приводит к разрушению крыш, поэтому убедитесь, что вы или ваши специалисты по кровле установили соответствующие крепления.
Черепичная кровля Черепица — это кровельное покрытие, укладываемое внахлест и имеющее различные формы, включая квадратную, плоскую, горизонтальную и прямоугольную форму. Некоторые черепицы сделаны из битума или асфальта, а другие состоят из пластика, дерева, кольев и металла.
Как это работает?
Кровельная черепица укладывается от основания крыши внахлест, образуя водонепроницаемое и ветрозащитное уплотнение, защищающее крышу от повреждения окружающей средой. Кроме того, он добавляет красоты дому, так как бывает разных цветов и текстур. К основным типам кровли из гонта относятся:
- Битумная черепица с 3 выступами
- Металлическая черепица
- Архитектурная черепица
- Солнечная черепица
- Деревянные черепичные крыши
- Шиферная кровельная черепица
- Деревянные качающиеся крыши
Дополнительное чтение: 3-х вкладочная черепица и архитектурная черепица
Мансардные окна Мансардные окна представляют собой проемы крыши, закрытые полупрозрачным пластиком или стеклом. Он обеспечивает вентиляцию влажных помещений, визуально увеличивает небольшие помещения и наполняет их естественным светом.
Как это работает?
Световые люки предназначены для пропуска дневного света внутрь дома. Кроме того, он пропускает меньше тепла, поскольку проникает через настил крыши. Установка светового люка — сложный процесс, поэтому вызовите специалиста по обслуживанию крыш, чтобы он сделал это за вас, если вы хотите избежать хлопот и риска.
К основным типам мансардных окон относятся:
- Стационарные мансардные окна: Они устанавливаются на высокий потолок, не открываются и не могут снизить влажность в помещении.
- Вентилируемые световые люки: В отличие от предыдущих, эти мансардные окна можно открыть вручную и обеспечить контроль влажности.
- Трубчатые световые люки: Также называются солнечными световыми люками и подходят для небольших помещений, таких как ванные комнаты и туалеты.
Обшивка дымохода представляет собой тонкий лист металла, устанавливаемый между дымоходом и крышей. При правильной установке он может служить долго, в зависимости от различных обстоятельств, включая ваше местоположение, конструкцию дымохода и используемые материалы.
Как это работает?
Действует как водонепроницаемое уплотнение, предохраняющее крышу и дымоход от повреждения водой и влагой. Кроме того, он состоит из ступенчатой планки под кровельной черепицей, ответной планки, которая скрывает ступенчатую планку, и базовой планки, которая помогает соединить вертикальную и кровельную поверхности. К основным типам облицовки дымохода относятся:
- Алюминий
- Сталь
- Медь
- Винил или ПВХ
Изоляция является одной из основных частей крыши, но мало кто понимает ее назначение. Очень важно поддерживать тепло в вашем доме в холодное время года или обеспечивать прохладу летом. При правильном уходе он может прослужить долгое время, обеспечивая комфорт, экономя ваши деньги и уменьшая выбросы парниковых газов.
Как это работает?
Изоляция действует как барьер для потоков и потерь тепла в крышах, полах, потолках и стенах. Словом, помогает поддерживать нужную температуру в доме. Кроме того, это также предотвращает рост плесени и экономит энергию. К основным типам кровельной изоляции относятся:
- Древесное волокно – Обычно изготавливается из древесины, тростника или растительных волокон и является одним из наиболее часто используемых кровельных изоляторов.
- Перлит – Это неорганическое кремнистое вулканическое стекло, огнеупорное, стабильное и прочное.
- Полиуретан – Это рекомендуемый тип кровельного утеплителя благодаря его качественным характеристикам и особым свойствам, в том числе способности служить в качестве барьера, препятствующего проникновению плохого воздуха.
- Полиизоцианурат – Имеет сердцевину из вспененного пластика с закрытыми порами и в основном используется для поддержания высокой термостойкости.
- Полистирол – Это легкий и недорогой тип изоляции двух видов: вспененный и экструдированный. Первый содержит пенообразователь, а второй проходит процесс экструзии.
- Ячеистое стекло – Представляет собой смесь пенообразователя и дробленого стекла и имеет низкое водопоглощение.
Войлочная подложка обычно располагается под черепицей. Он состоит из основы из натуральных или синтетических материалов, а затем покрыт защитным асфальтом.
Как это работает?
Устанавливается непосредственно в крышу и выступает в качестве вторичного слоя защиты от различных погодных изменений, включая дождь и снег. Он создает долговечную крышу, поскольку отталкивает воду, вызывая повреждение влаги, и предотвращает появление пятен древесной смолы. Кроме того, добавленный слой кровельной бумаги улучшает и выравнивает поверхность при укладке гонта.
Водосточный желоб Водосточный желоб представляет собой длинный U-образный резервуар с общей длиной сегментов два, четыре и шесть метров. Он защищает фундамент вашего дома, предотвращает эрозию почвы, защищает ландшафт и предотвращает затопление подвала.
Как это работает?
Желоб соединяется с карнизом крыши и собирает дождевую воду через водосточную трубу, когда она стекает к нижнему краю ската. Отсутствие водосточной системы может привести ко многим рискам, включая гниение, образование плесени и ухудшение состояния крыши. К основным типам водосточных желобов относятся:
- Полукруглые желоба – Они обычно используются в исторических домах и обычно изготавливаются из меди.
- Водосточные желоба типа K – Это самый дешевый тип водосточных желобов и самый простой в установке. Он также имеет современный вид, подходящий для современных домов.
- Водосточные желоба, изготовленные по индивидуальному заказу — Водосточные желоба этого типа придают элегантный и современный вид вашему дому. Кроме того, он изготовлен на заказ из одного длинного отрезка алюминия.
Теперь вы должны лучше понимать, как работает крыша и почему каждый компонент так важен. Тем не менее, мы понимаем, что это все еще довольно техническая тема, поэтому, если вам нужна консультация специалиста в вашей конкретной ситуации, не стесняйтесь обращаться к нам.
Запишитесь к нам на бесплатную инспекцию, чтобы мы могли осмотреть вашу крышу, выявить любые проблемы и предложить наилучший подход к решению ваших индивидуальных проблем с кровлей. Если у вас есть вопросы до планирования осмотра, не стесняйтесь обращаться к нам. Мы рады помочь!
Конструкция деревянной стропильной крыши: полное руководство по расчету конструкции
Еще один день, еще одна проектная статья о деревянных крышах. на деревянной стропильной крыше и спроектировать ее.🕵️
В этой статье мы покажем точно, шаг за шагом, как определить размеры и спроектировать элементы стропильной крыши в соответствии с Еврокодом по дереву EN 1995-1-1:2004 .
Не будем больше говорить, давайте углубимся в это.
🙋♀️ Что такое стропильная крыша?
Стропильная крыша состоит из 2-х наклонных стропил, соединенных между собой вверху коньковой доской. Стропила представляют собой статически говоря балки и обычно имеют соединение / опору внизу (пол) и вверху (второе стропило или коньковая доска). В зависимости от конструкции стропила также могут быть консольными для создания выступа крыши.
Как уже упоминалось, стропильная крыша может быть построена по-разному, а это означает, что разные элементы могут быть построены из разных материалов и систем.
Пример стропильной крыши можно увидеть на следующем рисунке, где в качестве потолочной балки выбрана деревянная балка, воспринимающая горизонтальные опорные силы стропил, в основном, на растяжение.
В качестве системы ветрозащиты также выбрана стальная ветровая распорка.
Стропильная крыша с деревянными балками и ветровыми ремнями.
Мы еще не рассмотрели ветрозащитные системы, как они работают, зачем они нам нужны, но хотели бы вы узнать больше? Позвольте мне знать в комментариях ниже.
Статическая система стропильной крыши состоит из 2-х наклонных стропил, выполненных в виде балок и соединенных друг с другом вверху шарниром.
Эти балки опираются на штифтовые опоры в самой нижней точке или – в случае консольного свеса крыши – вблизи самой нижней точки.
Статическая система стропильной крыши представлена на следующем рисунке.
Статическая система | Крыша с ригелемЧтобы не потерять контекст, статическая 2D-система представляет следующие стропила.
Но он также может представлять любое другое сечение стропил и балки. Расстояние между стропилами устанавливается равным 1 м.
Стропильная крыша | 2D статическая система, представляющая стропила/балки. Стропильная крыша, конечно же, может иметь и другую планировку с более широкими пролетами или более крутым наклоном.
⬇️ Характеристические нагрузки — стропильная крыша
В этой статье не будут вычисляться нагрузки. Расчет постоянных, временных, ветровых и снеговых нагрузок для скатных крыш мы подробно объясняли в предыдущих статьях.
Определенные значения нагрузки являются оценками из предыдущих расчетов.
$g_{k}$ | 1.08 kN/m2 | Characteristic value of dead load |
$q_{k}$ | 1.0 kN/m2 | Characteristic value of live load |
$s_{k}$ | 0,53 кН/м2 | Нормативное значение снеговой нагрузки |
значение применяется на одной стороне высоты тона, а полное значение — на другой. 92$ за обе стропила.
Мы разделим ветровую нагрузку из приведенной выше таблицы из-за сложности ветра с его районами и направлениями.
В этом расчете мы будем ориентироваться только на внешнее ветровое давление для площадей площадью 10 м2.
$ W_ {K.F} $ | -0,25 (/0,35). -0,25(/0,35) кН/м2 | Нормативное значение ветровой нагрузки Площадь G |
$w_{k.H}$ | -0,1(/0,2) кН/м2 | Характеристическое значение ветровой нагрузки Площадь H |
$w_ | -0,2(/0,0) кН/м2 | Характеристическое значение ветровой нагрузки Площадь I |
$w_{k.J}$ | -0,25(/0,0) кН/м2 | Характеристическое значение ветровой нагрузки Площадь8 Дж 9049 |
$w_{k.F}$ | -0,55 кН/м2 | Нормативное значение ветровой нагрузки Площадь F | ||
$w_{k.G}$ | -0,7 кН/м2 Площадь | 9 G | ||
$w_{k.H}$ | -0,4 кН/м2 | Нормативное значение ветровой нагрузки Площадь H | ||
$w_{k.![]() | -0,25 кН4 | -0,25 кН/м2 Зона нагрузки I |
На следующем рисунке представлена статическая система крыши с ригелем с приложенными к ней линейными нагрузками. 92$ применяется к обоим стропилам.
Характеристические линейные нагрузки на стропила стропильной крыши.➕ Сочетания нагрузок – Стропильная крыша
К счастью, мы уже написали обширную статью о том, что такое сочетания нагрузок и как мы их используем. Если вам нужно освежить это, вы можете прочитать сообщение в блоге здесь.
Мы решили включить $w_{k.I.}$ = -0,25 кН/м2 в качестве ветровой нагрузки в комбинации нагрузок, так как это ветровая нагрузка, приложенная к сечению, которое мы рассматриваем, и чтобы расчет был чистым.
В принципе, следует учитывать все загружения. Однако, имея немного больше опыта, вы, возможно, сможете исключить некоторые значения.
В современных программах КЭ можно применять несколько значений ветровой нагрузки и автоматически генерировать комбинации нагрузок. Так что компьютер нам очень помогает.
Только имейте в виду, что вы должны учитывать все ветровые нагрузки, но для простоты мы рассматриваем только 1 значение в этой статье😁.
ULS Комбинации нагрузок 92}$Коэффициент модификации $k_{mod}$
Если вы не знаете, что такое коэффициент модификации $k_{mod}$, мы написали объяснение к нему в предыдущей статье, которую вы можете проверить вне.
Так как мы хотим, чтобы все было как можно короче, мы не будем повторяться в этой статье — мы только определяем значения $k_{mod}$.
Для жилого дома, который классифицируется как класс эксплуатации 1 в соответствии с EN 1995-1-1 2.3.1.3, мы получаем следующие значения продолжительности нагрузки для различных нагрузок.
Self-weight/dead load | Permanent |
Live load, Snow load | Medium-term |
Wind load | Instantaneous |
From EN 1995-1-1 Table 3. 1 мы получаем значения $k_{mod}$ для длительности нагрузки и конструкционной древесины C24 (твердая древесина).
Собственный вес/собственная нагрузка | Постоянное действие | Класс эксплуатации 1 | 0,6 |
Live load, Snow load | Medium term action | Service class 1 | 0.8 |
Wind load | Instantaneous action | Service class 1 | 1.1 |
Partial factor $\gamma_ {M}$
Согласно таблице 2.3 стандарта EN 1995-1-1, частный коэффициент $\gamma_{M}$ определяется как
$\gamma_{M} = 1,3$
📏 Допущение ширины и высоты стропила и ригеля
Определяем ширину w и высоту h конструкционного дерева C24 стропила Сечение как
Ширина w = 100 мм
Высота h = 240 мм
💡 Мы настоятельно рекомендуем выполнять любые расчеты в программе, где вы всегда можно обновить значения, а не вручную на бумажке!
Я сделал эту ошибку в бакалавриате. На любом курсе и даже в своей бакалаврской работе я все рассчитывал, кроме сил (программа FE) на бумажке.
Теперь, когда мы знаем ширину и высоту 94 $
В проекте ULS (предельное предельное состояние) мы проверяем напряжения в деревянных элементах из-за изгиба, сдвига и нормальных сил.
Чтобы рассчитать напряжения стропил, нам необходимо рассчитать изгибающие моменты, нормальные и поперечные усилия, вызванные различными нагрузками. Для выполнения этой задачи используется программа КЭ или балки.
Расчет изгибающего момента, нормальных и поперечных сил – Стропильная крыша
Мы используем программу КЭ для расчета изгибающих моментов, нормальных и поперечных сил.
Комбинация нагрузок 3 с динамической нагрузкой в качестве ведущей и снеговой нагрузкой в качестве уменьшенной нагрузки приводит к самым высоким результатам, которые мы визуализируем.
Комбинация нагрузок 3
Комбинация нагрузок 3 | Статическая нагрузка, Временная нагрузка, Снеговая нагрузка | Стропильная крышаКомбинация нагрузок 3 – Изгибающие моменты
Изгибающие моменты | Комбинация нагрузок 3 | Стропильная крыша 💡 Это распределение моментов вам что-то напоминает…?🤔
Может из свободно опертой балки?😀
Комбинация нагрузок 3 – поперечные силы
поперечные силы | Комбинация нагрузок 3 | Стропильная крышаКомбинация нагрузок 3 – Нормальные силы
Нормальные силы | Комбинация нагрузок 3 | Стропильная крыша Из рисунка видно, что за счет опережающего сочетания нагрузок LC3 каждый элемент стропильной системы действует на сжатие.
Проверка на изгиб и сжатие – Стропила
От макс. изгибающий момент в пролете ( 10,62 кНм ) и усилие сжатия $(\frac{14,17кН + 22,9{-4}} \cdot \frac{0,24m}{2} = 11,06 МПа$
Напряжение сжатия:
$\sigma_{c} = \frac{N_{d}}{w \cdot h} = \ frac{18,56 кН}{0,1м \cdot 0,24м} = 0,773 МПа$
Прочность материала древесины:
$ f_{d} = k_{mod} \cdot \frac{f_{k}}{\ gamma_{m}} $