Кровля. Выбор обрешётки. Часть 1.
Прочитала пост @antonkostroma. Свой дом — это хорошо, а уж тем более, дом, построенный своими же руками!
Но меня, как инженера, всегда смущали (и будут смущать!) фразы типа "на глазок". Увы, данное "на глазок" может стать как печальным опытом обрушения, так и переплатой на материалы.
Так что в этом и ещё нескольких постах я хочу рассказать тем, кто ещё только собирается возводить кровлю над своим будущим уютным гнёздышком, как более-менее правильно подобрать обрешётку для кровли, а так же посчитать сечение стропильных ног.
Все представленные ниже рисунки выполнены мной специально для этого поста. В теле поста, для лучшего понимания, сразу разобран пример расчёта элемента обрешётки для "холодной" кровли с покрытием из профилированного настила, уклоном кровли 19° и шагом стропил 1м.
Итак, приступим!
Краткое введение
Любая скатная кровля имеет какой-то конкретный угол наклона по отношению к горизонтальной поверхности. Этот угол наклона (уклон кровли) может быть выбран по совершенно различным причинам: определённый градус угла для конкретного материала покрытия, высота конька (жилая мансарда или просто "холодная кровля"), эстетические требования к фасадам дома и множество других причин.
Сбор нагрузок
В то же время, на скатную кровлю действуют следующие виды нагрузок:
* собственный вес элементов кровли;
* вес материала покрытия (профлист, мягкая черепица или шифер, в конце концов);
* вес отделочных и теплоизоляционных материалов (если Вы планируете эксплуатировать мансарду для проживания);
* снеговая нагрузка.
Вес материала покрытия, отделочных и теплоизоляционных материалов можно легко найти на просторах интернета. Нам требуется вес материала в килограммах на 1 квадратный метр поверхности.
Собственный вес кровли считаем, исходя из параметров сечения и плотности древесины (смотри пример расчёта).
Снеговая нагрузка принимается по СП 20.13330.2011 "Нагрузки и воздействия" (можно легко найти в интернете). На странице 15 в таблице 10.1 приведены нагрузки в зависимости от снегового района. Снеговой район определяется по карте районирования там же в Приложении Ж (стр. 79, Карта 1), где нужно найти свой город (или ближайший крупный) и посмотреть циферку с номером снегового района.
В табличке значения снеговой нагрузки даны в мегапаскалях, нам же они нужны в килограммах на метр квадратный. Поэтому цифру из таблички умножаем на 100 — переводим единицы.
Полученные нами цифры являются нормативными нагрузками на элемент обрешётки (кроме снеговой нагрузки)!
Для того, чтобы получить расчётные значения, необходимо умножить полученные нормативные значения на коэффициент надёжности по нагрузке. Он позволяет обезопасить себя от неточностей и брака при производстве материала и/или его транспортировке.
Коэффициенты надёжности по нагрузке для металлических изделий равен 1,05, для древесины — 1,1, для теплоизоляционных материалов и прочих материалов покрытия — 1,3.
Грузовая площадь, нагрузку с которой воспринимает на себя элемент обрешётки, представляет собой прямоугольник, одна сторона которого — шаг элементов обрешётки, а другая — шаг стропильных ног.
Чтобы привести распределённую по площади нагрузку к нагрузке, распределённой по элементу, нужно умножить полученные нами значения на шаг элементов обрешётки.
Пример сбора нагрузок
Место строительства: Алтайский край, с. Хабары. Данная местность относится к третьему снеговому району с расчётной нагрузкой 180 кг/м.кв.
Предварительно принимаем шаг элементов обрешётки 0,4 м. и сечение бруса 32 х 75 мм. из сосны второго сорта. Плотность древесины составляет 500 кг/м.куб.
На рисунке ниже показана схемка опирания элемента обрешётки на стропильную ногу.
На рисунке обозначен угол наклона стропильной ноги (уклон кровли) α, шаг элементов обрешётки L, высота сечения элемента обрешётки h и его ширина b.
Итак, когда все значения нагрузок выписаны, можно приступать к расчёту!
Чтобы не "дробить" расчёт на части, я вынесу его полностью во вторую часть. Иначе очень уж длинный получается пост...
