Крыша стропила: Стропила для крыши: виды, расчет стропил

Какими должны быть стропила для односкатной крыши

Еще 20 лет назад односкатные кровли делали разве что у гаражей и дач. Сейчас же они — один из основных трендов в строительстве. Односкатные кровли отлично подходят для домов в современных стилях за счет яркой асимметричности, а практичность делает их отличным вариантом для утилитарных стилей, включая индастриал и баухаус.

Но небольшая популярность односкатных крыш в недалеком прошлом — следствие не только и не столько эстетических вкусов владельцев частных домов. Основная причина в другом — в сложности устройства таких кровель. В особенности в подборе стропил для односкатной крыши и повышенных требованиях к прочности несущих конструкций. Ну и советские жесткие строительные ограничения тоже сыграли немалую роль.

Начнем с азов. Односкатная крыша опирается только на две стены дома. Никакого промежуточного узла вроде конькового прогона у нее нет. Из этого следуют три особенности:

1. Длина стропил односкатной крыши почти в два раза больше, чем у двускатной.
2. Уклон односкатной кровли существенно меньше, чем у любой другой скатной крыши такой же ширины.
3. При устройстве стропильной системы почти всегда нужны промежуточные опоры: стойки, подстропильные ноги.

И у всех этих особенностей есть последствия.

Большая длина стропил для односкатной крыши сильно осложняет поиск и покупку подходящих пиломатериалов. А если длина ската 8 м и более, то нужны уже составные стропильные ноги.

Помимо этих сложностей, есть еще один побочный эффект — большой вес стропил. Тут все просто: с ростом длины при том же сечении пропорционально растет и масса. Поэтому работать с такими стропилами неудобно, а иногда — невозможно без привлечения спецтехники.

Более пологий скат тоже приводит к проблемам. Чем меньше уклон кровли, тем выше на нее снеговая нагрузка. И эта разница — десятки килограмм на единицу площади. Чтобы кровля выдержала увеличенный вес, приходится наращивать сечение элементов стропильной системы. Причем обычно увеличивать нужно толщину стропил односкатной крыши, потому что высота у них и так часто максимальная. А при работе на изгиб прирост толщины намного менее эффективен, чем увеличение высоты. Отсюда еще больший вес стропил для односкатной крыши и повышенные требования к несущей способности опорных стен и фундамента.

Необходимость промежуточных опор накладывает серьезные ограничения на планировку дома. Стойки должны опираться на несущие стены или колонны, которые будут передавать нагрузку на фундамент. Поэтому в домах с односкатными крышами сложнее сделать большие просторные комнаты.

Для сравнения: при использовании висячей схемы монтажа стропил при устройстве двускатной кровли, у стропильной системы нет иных опор, кроме двух противоположных стен дома. Поэтому внутри дома несущих стен вообще может не быть. Следовательно, планировка жилого пространства может быть любой, нет никаких принципиальных ограничений.

Стропила для односкатной кровли бывают четырех видов:

1. Доски — классика стропильных систем. Используются в подавляющем большинстве случаев.
2. Брус — редко применяется для стропил для односкатной крыши из-за большой толщины. Но если достигнута максимально возможная высота досок (из доступных пиломатериалов), то для увеличения несущей способности иногда приходится заменять их брусом.
3. Деревянные двутавровые балки — сравнительно новый материал, который представляет собой два бруса с плитой OSB между ними. Высота таких балок достигает 450 мм при весе около 5 кг/м.п. Это оптимальный материал для стропил односкатной крыши, но стоит он достаточно дорого по сравнению с обычными пиломатериалами.
4. Металлические двутавры и другой металлопрокат. Сталь тяжелая и дорогая, но очень прочная. К тому же, использование металлических стропил — единственный способ не делать промежуточных несущих опор у больших домов. Ведь стальные фермы легко могут опираться только на две точки.

Для сравнительно небольших домов с длиной ската до 10-12 м доски и брус — это оптимальные материалы.

Металл используют в полярных ситуациях. Первый вариант — очень маленькие строения: гараж, навес, веранда, беседка и так далее. В этом случае вместо тяжелых и дорогих двутавров можно использовать намного более доступную профильную трубу. Второй вариант — очень большие коттеджи, крышу которых из других материалов сделать сложно.

Деревянные двутавровые балки — отличный выбор для средних и больших домов. Но из-за небольшого количества производителей доступны они далеко не во всех регионах России.

Если говорить о стандартных размерах стропил, то для односкатной крыши они такие же, как и для других скатных кровель. Это 50×180 мм, 50×200 мм и 50×200 мм. Для увеличения несущей способности можно взять более толстые доски — 75 мм. Или уже брус 100×150 мм, 100×200 мм, 150×150 мм, 150×200 мм, 180×180 мм и даже 200×200 мм.

Но при устройстве односкатной крыши лучше не опираться на стандартные сечения, а вычислить, какие доски использовать для стропил односкатной крыши.

Расчет сечения стропил для односкатной крыши

Расчет размеров стропил односкатной крыши непрост, поэтому лучше заказать его у профессионального проектировщика. Так вы, скорее всего, получите лучший результат. Во-первых, проектировщик как профессионал может подсказать решения, о которых вы не знаете. Во-вторых, он сделает расчет быстрее и точнее.

Но если вы полны решимости сделать все лично, вот алгоритм этого расчета:

1. Выбираем угол наклона ската крыши и расстояние между точками опоры стропил — рабочую длину стропильной ноги L_max. Если опоры планируется расположить неравномерно, берется большее расстояние. Например, если стропило опирается на мауэрлат карниза, потом через 6 м на стойку, а потом через 9 м на мауэрлат второй стены, то L_max будет равен 9 м.
2. Определяем постоянную нагрузку на кровлю. Это сумма масс всех составляющих кровельного пирога в перерасчете на 1 м².
3. Считаем переменные нагрузки. Это ветровая и снеговая нагрузка, а также запас на обслуживание кровли. Проще говоря, на вес человека, который будет по ней ходить. Тоже из расчета на 1 м².
4. Выбираем шаг стропил А. Обычно его выбирают из диапазона от 0,8 м до 1,2 м так, чтобы в скате помещалось целое число стропильных ног.
5. Складываем переменные с постоянными нагрузками и получаем общую нагрузку Q.
6. Переводим общую нагрузку на площадь в нагрузку на метр длины стропил односкатной кровли Q_r. Это делается по формуле: Q_r=A·Q.
7. Выбираем, какой толщины стропила для односкатной крыши лучше сделать. Этот параметр обозначается буквой B и обычно равен стандартным величинам: 50 мм или 75 мм.
8. Если угол наклона ската меньше 30°, рассчитываем высоту стропильной ноги по формуле: H_min=8,6·L_max·√(Qr/(B·R_изб)). В ней  R_изб — сопротивление на изгиб, которое берется по таблице 3 из раздела 6 СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции» или из других нормативов.
9. При угле наклона ската 30° и более высота стропильной ноги считается по немного другой формуле: H_min=9,5·L_max·√(Qr/(B·R_изб)).

Дальше минимальную высоту нужно округлить в большую сторону до ближайшего стандартного размера доски или бруса. Желательно, чтобы был запас 100-150 мм.

Часто после первого расчета результат получается неподходящим. Например, расчет может показать, что для стропил односкатной крыши вам нужно использовать такие доски, каких просто не существует в природе. Тогда его нужно повторить, но уже с другими исходными данными: уменьшить шаг стропильных ног, увеличить количество промежуточных опор, сделать скат более крутым, изменить толщину доски.

После того как вы сделали расчет и вас все устроило, полученные размеры стропил односкатной крыши нужно проверить на изгиб. Это делается по формуле:

3,125· Q_r·L³_max/(B·H³)≤1

Если неравенство выполняется, значит, вы все сделали верно. Если нет, тогда нужно пересчитать стропила, снова изменив условия на более «лояльные».

Длина стропил односкатной крыши

Максимальная длина стропил односкатной крыши при использовании двутавровых деревянных балок равна 12-14 м. Теоретически, их могут изготовить под заказ и большей длины, но не каждый производитель предоставляет такую услугу.

Если используются доски или брус, то длина не может превышать 8-9 м. Более длинные пиломатериалы практически невозможно купить. Стандартная длина еще меньше — 6 м, поэтому обычно без сращивания стропил не обойтись.

Металлические детали просто сваривают вместе, поэтому длина стальных стропил ограничена только их весом и схемой распределения нагрузки.

Стропила для односкатной крыши длиннее, тяжелее и сложнее в монтаже, чем стропильные ноги других скатных кровель. Обычно их делают из досок или бруса, но в сложных случаях могут использовать деревянные двутавровые балки и металлические фермы.

Из-за повышенной нагрузки на кровлю стропила односкатной крыши желательно рассчитывать, а не выбирать среди стандартных сечений.

Будьте в курсе!

Подпишитесь на новостную рассылку

Кровельное дело. Крыши, их формы и стропила.

Крышей называется верхняя часть строения предназначенная для защиты здания от дождя и снега. В южных странах здание ограничивается сверху наружною поверхностью свода или потолка, покрытою камнем, с небольшим наклоном для стока воды. Когда эта поверхность почти горизонтальна, то она называется террасой. В северных же странах, где дожди более часты и продолжительны, крыши устраивают более крутые для того, чтобы вода скатывалась с них как можно быстрее.

Любая крыша состоит из двух главных частей:

1) наружной оболочки или кровли, непроницаемой для воды и 2) стропил, которые служат для поддержания кровли.

Помещение под крышей называется чердаком.

Устройство крыши отчасти зависит и от материала, из которого предполагают сделать кровлю. Чем плотнее нужно соединить матерал на кровле, тем сложнее должна быть крыша. Кроме того устройство крыши также зависит от формы и величины зданий, их назначения, положения относительно других зданий и прочее.

Крыши бывают: одно, двух и четырёх скатные, в зависимости от числа наклонных плоскостей, которые служат для прикрытия здания.

Односкатные крыши для жилых помещений применяются очень редко и служат главным образом для покрытия сараев и навесов. Навесы устраиваются чаще всего на столбах и только снаружи обшиты тесом.

Двускатная крыша составляется из двух наклонных плоскостей, в своей верхней части образующих прямой угол, который называется коньком. Расстояние от конька крыши до ее основания называется объемом крыши.

В четырехскатной (четырехсложной) или шатровой крыше продольные скаты имеют форму трапеций, а боковые поперечные скаты образуют треугольники, называемые вальмами. Если постройка имеет в плане форму квадрата, то все четыре ската будут равны и сойдутся в одной общей точке, называемой вершиной.

Когда поперечные скаты не доходят до уровня продольных скатов, образуя как бы в двускатной крыше срезанные углы, то в этом случае крыша называется полувальмовой.

Из расмотренных нами крыш, обыкновенную двускатную крышу надо считать лучшей, так как она соединяет в себе больше удобств сравнительно с другими.
Существует еще форма крыши называемой мансардовой (или мансардной), у которой скаты составляются из двух частей: нижней, слегка наклонной (почти вертикальной) и верхней — более плоской.

Такая крыша чаще всего устраивается с целью использования для жилья чердачным помещением.
Стропила составляют главную основу любой крыши. Они ставятся на некотором расстоянии одна от другой поперёк здания, нижними своими концами упираясь в балку. Поперек стропил, на некотором расстоянии, кладутся доски (решетины) для прикрепления кровельных досок (рис. 1).

Расстояние между стропилами, по ширине строения бывает 1,8 – 2,15 метра, а длина стропильных ног (концов) зависит от ширины строения и подъёма крыши; толщина же должна быть приблизительно 1/12 части их длины.

Стропильные ноги иногда упираются в короткий брус вместо длинного; один конец такого бруса (рис. 2) лежит на стене, а другой на прокладках или стульях, укрепленных на балках. Все эти части скрепляются болтами и кроме того устраиваются раскосины.

Вместо стульев или прокладок под короткий брус, в который упираются стропила (рис. 3) кладется другой брус, поперёк балок, в который первые прирубают и скрепляют болтами сквозь поперечные и продольные брусья и балку.

В каменных строениях стропила ставят в связь, подобно балке, заложенной в стену; для того же, чтобы давление крыши разделить по всей длине стены, кладут под связь продольный брус, называемый мауэрлатом (прогон).

Мауэрлаты устанавливают выше спускной плиты, их осмаливают два раза.

Обрешетку стропил под железную крышу делают так: снизу от концов стропильных ног кладут на них три или четыре ряда сплоченных досок в 6,35 сантиметра толщины для укрепления желобов; затем три ряда такой же толщины квадратных брусков на расстоянии один от другого примерно 36 сантиметров. После них попеременно доски и бруски и так далее до конька крыши, который оканчивается досками.

Под деревянную крышу стропила решетят без брусков, вместо чего врезываются доски до половины (рис. 4).

Стропила делаются из дерева, железа и чугуна; кирпич и тесовый камень иногда употребляются на устройство частей, аналогичных со стропилами. На этом основании и систему арок из этих материалов можно отнести к стропилам.

Часто стропила устраивают из соединения нескольких из упомянутых материалов и в этомслучае их называют смешанными.

По виду крыш стропила подразделяются на: односкатные, двускатные, шатровые, мансардовые и др.

По конструкции стропила бывают: наклонные, висячие, кружальные и смешанной системы. Конструкция отчасти обусловливается способом поддержания и укрепления стропильных ног.

Когда оба конца ноги расположены на постоянных опорах, т. е. нижние концы лежат на наружных стенах, а верхние на столбах, составляющих продолжение внутренних капитальных стен, то такие стропила называются наклонными.

Когда стропильные ноги своими нижними концами упираются в затяжки АА (рис. 5), а верхние взаимно упираются в Б, то такие стропила называются висячими.

Когда же для поддержания стропильных ног, вместо затяжки имеется дугообразная часть Д — Д (рис. 6), то такие стропила называются кружальными.

Если концы дугообразной части (арки) стянуты затяжкой Д — Д (рис. (7)), то стропила наз. смешанной конструкции.

Стропильныя ноги наклонных стропил подвержены изгибу подобно брусьям, наклонно поставленным на двух опорах. Если их верхние концы связать неподвижно между собой, то они не будут производить распора на стены.

Что касается стропильных ног висячих стропил, то кроме изгиба они подвергаются ещё сжатию: затяжка подвергается действию вытягивающих распор стропильных ног и стропила будут производить на стены одно вертикальное давление.

В кружальных стропилах главную часть составляет арка, которая во всех своих частях подвержена сжатию; когда она связана со стропильными ногами по неизменяемой системе, то стропила могут производить распор на стены весьма незначительный.

‎RedX Roof — Калькулятор стропил в App Store

Представляем приложение RedX Roof Pro, идеальное решение для экономии времени с бесплатным калькулятором стропил, строительным калькулятором и инструментами для вальмовых ферм, эркеров, вальмовых стропил, вальмовых стропил Стропила, строители долины, строители ферм, расчеты углов фанеры, конструкция крыши башни и строительство слухового окна. Сэкономьте часы работы с помощью этого быстрого и удобного приложения, предназначенного для обеспечения точных измерений для различных проектов.

Основные характеристики:

— Поддерживает измерения в см, мм, футах и ​​дюймах
— Генерация 2D и 3D планов стропил с точными размерами
— Простой для понимания конструктор вальмовых стропил с интерактивными 3D планами
— Инструмент Plywood Angles для идеальных распилов фанеры
— Функция Valley Builder для быстрого и точного строительства ендовы
— Конструктор фронтонных ферм для простого проектирования и измерения ферм
— Дополнительные инструменты для башенных крыш, слуховых окон, вальмовых ферм, вальмовых стропил ферм, эркерных крыш и многого другого.

ОБЫЧНЫЕ СТРОПИЛА:
Легко создавайте масштабные 2D и 3D планы стропил, просто вводя угол крыши, длину прогона и длину свеса. Приложение генерирует необходимые измерения, включая общую длину стропил, высоту от верха стены и лицевой панели, длину конца стропила и размеры птичьего рта.

HIP RAFTER BUILDER:
Просто введите «Уклон и прогон крыши», чтобы создать 3D-план вальмового стропила с подробными измерениями, такими как длина вальмового стропила, углы подкоса вальмы, длина нарожных стропил, углы скоса и многое другое.

УГЛЫ ФАНЕРЫ:
Легко определите правильный угол наклона фанеры, введя два угла наклона крыши. Приложение создает масштабный план фанеры с точными измерениями верха, низа и сторон, что экономит ваше время и обеспечивает идеальные разрезы.

VALLEY BUILDER:
Эта мощная функция создает трехмерный план долины с указанием длины конька, длины шпал, длины стропил, углов и скосов путем простого ввода первого и второго уклона крыши, расстояния между стропилами и высоты первой фермы.

КОНСТРУКТОР КОНСТРУКТОРСКИХ ФЕРМ:
Введите общую длину фермы, шаг крыши и расстояние между стойками, чтобы создать план фермы в масштабе с точными размерами.

Откройте для себя удобство и точность приложения RedX Roof App — идеального инструмента для кровли как для профессионалов, так и для любителей делать все своими руками. Загрузите сейчас и революционизируйте свои проекты!

Мы всегда добавляем новые функции каждые несколько недель, просмотрите новые функции в приложении.

Условия использования
https://www.redxroof.com/terms-of-use
——-
Для некоторых премиум-функций доступна покупка в приложении

Если вы решите приобрести месячную или годовую подписку Roof App Premium, оплата будет снята с вашей учетной записи iTunes, а с вашей учетной записи будет снята плата за продление в течение 24 часов до окончания текущего периода. Автообновление можно отключить в любой момент, зайдя в настройки в App Store после покупки. Текущая стоимость подписки Roof App Pro начинается с 3,99 долларов США в месяц. Пакеты на 12 месяцев доступны по цене $23,9.9 долларов США в год, цены указаны в долларах США, цены могут отличаться в странах, отличных от долларов США, и могут быть изменены без предварительного уведомления. Отмена текущей подписки не допускается в течение активного периода подписки.

Калькулятор длины стропил

Терри Шутц

Терри Шуц Писатель

Терри Шутц — независимый писатель, специализирующийся на ремонте домов, советах по ремонту и строительству. Терри проработал в строительной отрасли более 30 лет, получив знания в качестве монтажника, менеджера, продавца и владельца бизнеса.

Узнайте больше о процессе редактирования Homedit

| Опубликовано 11 мая 2023 г.

Купить

Длины стропил охватывают расстояние между вершиной крыши и внешним краем стен. Стропила или фермы — это элементы каркаса, которые поддерживают обшивку настила крыши и, в конечном итоге, черепицу и другие кровельные изделия. У них могут быть хвосты — выступающие за внешние стены — для создания свесов крыши.

Почему важна длина стропил

Знание длины стропил дает строителям ценную информацию, необходимую для строительства крыш домов, соответствующих строительным нормам и обеспечивающих безопасность конструкции.

• Длина . Длина дерева, необходимая для достижения от пика крыши до внешней стены, плюс длина хвоста.
• Размер . Размеры пиломатериалов, необходимые для соответствия строительным нормам и таблицам пролетов.
• Пролет . Безопорное расстояние между коньком и стеной.
• Расстояние . Можно использовать пиломатериалы меньшего размера, если они расположены ближе друг к другу.
• Снеговая нагрузка . В районах с обильным снегопадом требуются более тяжелые стропильные пиломатериалы.

Например: если расстояние между козырьком и внешней стеной составляет 20 футов, а крыша имеет уклон 6/12, в приведенной выше таблице указано, что для крыши требуется 2 x 10 стропил с шагом 16 дюймов. (по центру).

Ни один из перечисленных пиломатериалов не будет иметь пролет 20 футов, если расстояние между ними будет 24 дюйма по центру. Ламинированные пиломатериалы из шпона (LVL) или двутавровые балки Trus Joist (TJI) могут быть спроектированы с требуемым размером несущей способности, чтобы приспособиться к этому расстоянию на этом расстоянии.

Более подробные таблицы пролетов различают породы дерева. Более твердая древесина, такая как болиголов/пихта, будет охватывать большие расстояния, чем более мягкая древесина, такая как сосна.

Таблицы Span также доступны для районов со значительными снегопадами. Стропильные пролеты должны выдерживать нагрузку.

Уклоны ферм

Уклоны ферм рассчитываются так же, как и уклоны стропил. Большинство ферм изготавливаются из полотна 2 x 4, скрепленного внахлест для прочности и поддержки. Стропильная часть фермы выдерживает больший вес, чем нераскрепленные пиломатериалы, из-за конструкции.

Расчет длины стропил

Длину стропил, также известную как уклон крыши или уклон , можно рассчитать несколькими способами. Независимо от используемого метода длина стропила является гипотенузой прямоугольного треугольника с углом 90 градусов.

Использование теоремы Пифагора.

прогон в квадрате + квадрат подъема = квадрат гипотенузы (длина стропила)

• Прогон. Расстояние от наружной стены до точки, расположенной непосредственно под пиком крыши, измеренное по горизонтали.
• Подъем . Расстояние от верха стен до пика крыши.
• Гипотенуза . Расстояние от вершины крыши до наружной стены здания.

Калькулятор длины стропил – на основании подъема крыши

Введите высоту и длину крыши для расчета длины стропил:

Высота (м):
Длина стропила (м):

Длина стропила (м):

Для расчетов исходя из подъема крыши:

подъем² + прогон² = длина стропила²

длина стропила = √(подъем² + прогон²).

Использование научного калькулятора для нахождения гипотенузы

После того, как измерения длины и подъема сделаны, их можно подключить к научному калькулятору, чтобы найти длину стропила. Следующее короткое видео на YouTube дает отличные указания.

На приведенном выше рисунке показана крыша с навесом. Чтобы получить полную длину стропила, прогон должен включать расстояние свеса. Измерьте по горизонтали от внешней стены до центра стены. Добавьте предпочтительный размер выступа к расстоянию от стены. Стандартные размеры вылета составляют 12 дюймов, 16 дюймов, 18 дюймов и 24 дюйма. Дизайнеры, архитекторы и домовладельцы могут указать множество других размеров по личным или экологическим причинам.

Измерьте расстояние от верха стены до конька для подъема. Вставьте числа в научный калькулятор, следуя приведенным выше инструкциям на YouTube. Включите нахождение квадратного корня. Ответ будет таким же точным, как и информация, введенная в машину. Если прогон составляет 12 футов 3 ⅜ дюйма, а высота — 5 футов 9 ½ дюйма, используйте эти числа для получения точной длины стропила.

Требуемое количество и размер стропил

Знание длины стропил позволяет подрядчику или строителю-любителю заказать тип и количество пиломатериалов, необходимых для строительства крыши. Сравнение длины с приведенной выше таблицей пролетов даст:

• Размер пиломатериала . Не обязательно покупать пиломатериалы меньшего размера, которые просто соответствуют требованиям кода пролета. Использование следующего большего размера делает конструкцию крыши более прочной, особенно в местах с сильной снеговой нагрузкой.
• Интервал . Большинство стропил крыши расположены на расстоянии 24 дюймов от центра, если это возможно, чтобы снизить затраты. 12 дюймов и 16 дюймов по центру используются для большей прочности или для соответствия нормам из-за задействованной неподдерживаемой длины.
• Количество стропил . После того, как размер пиломатериалов и расстояние между ними определены, можно с помощью простого математического упражнения измерить длину здания и разделить ее на расстояние, чтобы получить необходимое количество стропил. Умножьте на два для обеих сторон крыши.

Таблицы пролетов стропил не включают длину, выходящую за пределы стен.