Расчет деревянных стропил крыши: Расчет стропил двухскатной крыши – длина, угол, шаг

W_р ≤ W_дер

Пример расчета деревянной балки межэтажного перекрытия

Дано: балка 50мм х 150мм с шагом 0,6м для перекрытия пролета в 5м.

Задача: проверить, проходит балка такого сечения для указанного пролета?

Шаг 1. Находим значение нагрузки на перекрытие (сбор нагрузок).

q = q_кв х B
q = 250 кгс/м² х 0,6м = 150 кгс/м

Шаг 2. Находим внешний момент.

М = (q x L²) / 8
М = (150 кгс/м x 5²м) / 8 = 468,75 кгс х м

Шаг 3. Находим расчетный момент сопротивления.

W_р = M х 100 / R_y
W_р = 468,75 кгс х м х 100 / 130 кгс х см² = 360,57 см³

Шаг 4. Находим момент сопротивления нашей балки перекрытия.

W_дер = (b x h²) / 6
W_дер = (5см x 15²см) / 6 = 187,5 см³

Шаг 5.

W_р ≤ W_дер
360,57 > 187,5 (не проходит).

Шаг 6. Увеличиваем сечение деревянной балки до 50мм х 200мм и проверяем.

W_дер = (b x h²) / 6
W_дер = (5см x 20²см) / 6 = 333,3 см³
360,57 > 333,3 (не проходит).

Снова увеличиваем сечение деревянной балки до 100мм х 200мм и проверяем.

W_дер = (b x h²) / 6
W_дер = (10см x 20²см) / 6 = 666,6 см³
360,57 ≤ 666,6 (проходит).

Вернуться на страницу Школы проектирования

деревянных, стропильной ноги, размера, сечения, длины, количества стропил

Стропильная система без подкосов

Для составления технического проекта дома необходим расчет стропил. Существует несколько вариантов стропильных конструкций.

Стропильные ноги, которые опираются на две опоры, при этом не имеют тех или иных дополнительных упоров, называются стропилами без подкосов. Применяются они для односкатных крыш, пролёт которых около 4,5 метров или для двухскатных, пролёт которых около 9 метров. Стропильная система используется либо с передачей нагрузки распора на мауэрлат, либо без передачи.

Наслонные стропила без распоров

Стропило, работающее на изгиб, не передающее нагрузку на стены, имеет одну опору прочно закреплённую и свободно вращающуюся. Другая опора подвижна и свободно вращается. Данным условиям могут отвечать три варианта крепления стропил. Рассмотрим подробно каждый.

К сожалению, не все строители понимают, насколько важна скользящая опора для стропил, и из-за незнания промежуточные стропилы бывают не закреплены.

1. Низ стропила подшивается опорным бруском, либо на нём запилом делается врубка. Именно врубкой стропило упирается в мауэрлат. В верхней части стропила выполняют увеличенную горизонтальную врубку со скосом.  Размеры врубки в верхней части стропильной ноги рассчитываются следующим образом: а = 0,25. То есть длина подрезки выполняется не более высоты стропильного сечения.
   Подрезку рекомендовано скашивать для устранения препятствия для изгиба стропильной ноги. В противном случае врубка будет упираться в прогон. В результате получится распорная система стропил.Длина скошенной подрезки должна быть не менее двух значений, то есть не менее двух глубин. В случае, когда невозможно сделать подрезку верха стропил. Его следует подшить бруском, с помощью монтажного крепления, двухсторонними пластинами или прибоинами из дерева. Верхние края стропил свободно укладываются на прогон. В двухскатных вариантах крыш их укрепляют на прогонах, по типу скользящей опорной балки, при этом между собой не скрепляют.В данном случае двухскатную крышу рассматривают как две односкатных, которые примыкают друг к другу высокими сторонами.
   
   

Подшивка верха стропильной ноги или верхняя опорная врубка устанавливаются в горизонтальном положении. Достаточно лишь изменить метод опирания на прогон, и стропильная нога тут же покажет распор. Данный расчёт стропильной ноги, по причине жёсткости условий создания верхнего узла, обычно не применяется для двухскатных вариантов крыш. Чаще всего её используют в строительстве односкатных крыш, так как малейшая неточность в изготовлении узла превратит схему безраспорную в распорную. Кроме того, в двухскатных типах крыш, в случае, если будет отсутствовать распор на мауэрлате, из — за прогиба стропил под действием нагрузки, может возникнуть разрушение узла конька кровли.

На первый взгляд данная система может показаться нереальной в исполнении. Так как на нижней части стропила создан упор в мауэрлат, по сути, система должна оказывать на него давление, то есть горизонтальное усилие. Однако распорной нагрузки она не показывает.

• Уголки для фиксации стропил

  Второй вариант крепления стропил является наиболее распространённым способом установки, относящимся к двухскатным крышам. В данном случае, низ стропила делают на ползуне, верх закрепляют, соединяя его гвоздями или болтами, либо упирая друг в друга или в прогон. Связывают их либо металлическими пластинами с зубьями, либо деревянными прибоинами.
  

  Необходимо обратить особое внимание на крепление стропила к мауэрлату. Данное действие сводится к закреплению стропильной ноги в таком положении, которое станет обеспечивать шаг установки. Для этого необходимо вбить с двух сторон элемента по одному длинному гвоздю, а сверху закрепить конструкцию стальной пластиной с зубьями. В случае если производить крепление стропил с помощью металлических уголков, то для прочного закрепления стропильной ноги достаточно будет и одного гвоздя, либо можно прижать стропильную ногу углами с двух сторон без гвоздей.

  Закрепляя стропильные ноги с помощью металлических пластин с шипами, нет необходимости забивать столько гвоздей, сколько отверстий в уголке. В противном случае ползун станет несовершенным шарниром, а мауэрлат станет распором.

  От опрокидывания под силой ветра крышу удерживают прочные проволоки. Не следует пренебрегать данными элементами крыши и перекладывать их функцию на уголки. В противном случае стропильная система должна возводиться как распорная.

• Распор не даёт и жёсткие защемления конькового узла, в случае, когда низ стропила делают на ползуне, а верх закрепляют жёстким образом. Иначе в коньковом узле может появиться изгибающий момент, который будет стремиться его разрушить. В такой конструкции максимальный момент изгиба будет возникать на коньковой опоре, а стропильные ноги будут получать меньший прогиб.
  Следует учитывать, что используя данный коньковый узел, будет получена достаточно большая несущая способность стропильной системы. Проще говоря. Если использовать в строительстве узловое соединение с жёстким соединением верха стропил, даже если не производить математического расчёта конькового узла, будет получен некоторый запас достаточной прочности на стропилах.

Таким образом, во всех трёх вариантах соблюдается следующее правило: один край стропила устанавливается на скользящей опоре, которая позволяет совершать поворот. Другой на шарнире, который допускает лишь поворот. Крепление стропильных ног на ползунах устанавливаются с помощью самых разных конструкций. Чаще всего их выполняют с помощью крепёжных пластин. Так же не исключено и крепление с помощью гвоздей, саморезов, с использованием накладных брусков и досок. Необходимо лишь верно выбрать вид крепежа, который будет препятствовать скольжению стропильной ноги в опоре.

Как рассчитать стропила

В процессе расчёта стропильной конструкции, как правило, принимают «идеализированную» схему расчёта. Исходя из того, что на крышу будет давить определённая равномерная нагрузка, то есть равная и одинаковая сила, которая действует равномерно по плоскостям скатов. В реальности равномерной нагрузки на всех скатах крыши не бывает. Так, ветер наметает снег на одни скаты и сдувает с других, солнце растапливает с одних скатов и не достаёт до остальных, та же ситуация и с оползнями. Всё это делает нагрузку на скаты совершенно неравномерной, хотя внешне это может быть и не заметно. Однако, даже при неравномерно распределённой нагрузке, все три выше перечисленных варианта стропильных креплений будут оставаться статически устойчивыми, но лишь при одном условии – жёстком соединении конькового прогона. При этом прогон либо подпирают накосными стропильными ногами, либо вводят во фронтоны стеновых панелей вальмовых крыш. То есть стропильная конструкция будет оставаться устойчивой лишь в том случае, если прогон конька будет прочно закреплён от возможного горизонтального смещения.

В случае изготовления щипцовой крыши и опоры прогона лишь на стойки, без опоры на стены фронтов, ситуация ухудшается. В вариантах под номером 2 и 3 , при уменьшении нагрузки на каком – либо скате, напротив расчёта на противоположном скате, крыша, возможно, будет сдвигаться в ту сторону, где нагрузка больше. Самый первый вариант, когда самый низ стропильной ноги производится с врубкой зубьями или с подшивкой бруска опоры, при этом, верх врубкой горизонтальной уложен на прогон, будет хорошо держать неравномерную нагрузку, однако лишь при условии совершенной вертикальности стоек, которые удерживают коньковый прогон.

Для того, что придать стропилам устойчивости, в систему включают горизонтальную схватку. Она незначительно, но всё же повышает устойчивость. Именно поэтому в тех местах, где со стойками пересекается схватка, её закрепляют гвоздевым боем. Утверждение, что схватка всегда работает лишь на растяжение, в корне не верно. Схватка является многофункциональным элементом. Так, в безраспорной стропильной конструкции она не работает при отсутствии снега на крыше, либо работает лишь на сжатие, когда на скатах появляется незначительная равномерная нагрузка. На растяжение конструкция работает лишь при просадке или при прогибе прогона конька под действием максимальной нагрузки. Таким образом, схватка является аварийным элементом стропильной конструкции, которая вступает в работу, когда крыша завалена большим количеством снега, коньковый прогон окажется прогнутым на максимальную рассчитанную величину, или же произойдут неравномерные непредвиденные просадки фундамента. Следствием может быть неравномерная просадка конькового прогона и стен. Таким образом, чем ниже будут установлены схватки, тем лучше. Как правило, их устанавливают на такой высоте, что бы они не создавали препятствий при ходьбе по чердаку, то есть на высоте около 2 метров.

Закрепление низа стропил

Если в вариантах 2 и 3 нижний узел опирания стропил заменить на ползун с выносом края стропильной ноги за стену, то это позволит укрепить конструкцию и сделает её устойчивой статически при совершенно разнообразных сочетаниях конструкции.

Так же одним хорошим способом для повышения устойчивости конструкции является достаточно жёсткое закрепление низа стоек, которые будут поддерживать прогон. Их устанавливают способом врубки в лежень и закрепляют с перекрытиями любыми доступными способами. Таким образом, нижний узел опоры стойки превращается из шарнирного в узел с жёстким защемлением.

От способа крепления стропильных ног, не зависит то, как рассчитать длину стропил.

Сечение схваток, по причине развития в них довольно малых напряжений, не берут в расчёт стропил, а принимают довольно конструктивно. Для того, что бы снизить размер элементов, которые используются в процессе строительства стропильной конструкции, сечение схватки принимают того же размера, что и стропильной ноги, при этом могут применяться более тонкие диски. Схватки устанавливают либо с одной, либо с двух сторон стропила и крепят их болтами или гвоздями. Производя расчёт сечения стропильной конструкции, схватки вообще не учитываются, как будто их вообще нет. Единственным исключением становится прикручивание схваток к стропильным ногам болтами. В таком случае несущая способность древесины, по причине ослабления отверстия для болтов, уменьшается за счёт использования коэффициента 0,8. Проще говоря, если в стропильных ногах будут сверлиться дыры для установки болтовых схваток, то расчётное сопротивление необходимо брать в размере 0,8. При закреплении схваток на стропилах лишь гвоздевым боем, ослабление сопротивления дерева стропила не происходит.

Но необходимо произвести расчёт количества гвоздей. Расчёт производится на срез, то есть изгиб гвоздей. За расчётную силу принимают распор, который возникает при аварийном положении стропильной конструкции. Проще говоря, в расчёт соединения гвоздями схватки и стропильной ноги вводят распор, который отсутствует при стандартной работе стропильной системы.

Статическая неустойчивость стропильной безраспорной системы проявляется лишь на тех крышах, где нет возможности установить коньковый прогон, защищающий от горизонтального смещения.

В зданиях с вальмовыми типами крыш и с фронтонами из камня или кирпича, безраспорные системы стропил достаточно устойчивы и в проведении мероприятий для обеспечения большей устойчивости нет никакой необходимости. Однако для противо аврийности конструкций всё же следует установить схватки. При установке болтов или шпилек в качестве креплений, следует обратить внимание на диаметр отверстий под них. Он должен быть одинаковым с диаметром болтов или чуть меньше. В случае аварийной ситуации схватка не станет работать до того, пока не будет выбран зазор между стенкой отверстия и шпилькой.

Обратите внимание, что в данном процессе низы стропильных ног разъедутся на расстояние от нескольких миллиметров, до нескольких сантиметров. Это может привести к сдвигу и прокрутке мауэрлата и к разрушению карниза стен. В случае распорных стропильных систем, когда мауэрлат прочно закреплён, данный процесс может стать причиной раздвижения стен.

Распорные наслонные стропила

Стропило, совершающее работу на изгиб и передающее нагрузку распора на стеновые панели, должно иметь не менее двух закреплённых опор.

Для расчёта данного вида стропильных систем, заменяем в предыдущих схемах нижние опоры с различными степенями свободы на опоры с единственной степенью свободы – шарнирной. Для этого, там, где их нет, прибиваются к краям стропильных ног бруски для опоры. Как правило, используется брусок, длина которого составляет не менее метра, а сечение около 5 на 5 см, учитывая гвоздевое соединение. В другом варианте можно устраивать опору в виде зуба. В первом варианте схемы расчёта, когда стропила упираются горизонтально в прогон, сшиваются верхние концы стропил либо гвоздями, либо болтом. Таким образом, получается шарнирная опора.

В результате расчётные схемы практически не меняются. Внутренние напряжения изгиба и сжатия остаются без изменений. Однако в прежних опорах появляется распорная сила. В верхних узлах каждой стропильной ноги исчезает противоположно направленный распор, происходящий из конца другой стропильной ноги. Таким образом, он не доставляет особых хлопот.

Края стропил, которые упираются друг в друга либо через прогон, возможно, проверить на смятие материала.

В стропильных распорных системах предназначение схватки иное – в аварийных ситуациях она работает на сжатие. В процессе работы она уменьшает распор на стены края стропил, однако полностью его не исключает. Полностью она сможет его снять, если закрепится в самом низу, между краями стропильных ног.

Обращаем ваше внимание, что использование распорных наслонных стропильных конструкций требует внимательного учёта воздействия силы распора на стены. Снизить данный распор возможно путём установки жёстких и прочных коньковых прогонов. Необходимо постараться увеличить жёсткость прогона с помощью установки стоек, консольных балок или подкосов, либо возвести строительный подъём. Особенно актуально это для домов из бруса, рубленых брёвен, легкого бетона. Бетонные, кирпичные и панельные дома гораздо легче переносят силу распора на стенах.

Воздействие сил на крышу дома

Таким образом, стропильная конструкция, возведённая по распорному варианту, является статически устойчивой при различных сочетаниях нагрузок, она не требует жёсткого крепления мауэрлата к стене. Для того, что бы удержать распор, стены здания должны быть массивными, снабжёнными монолитным железобетонным поясом по периметру дома. В случае аварийной ситуации, внутри распорной системы, которая работает на сжатие, схватка положение не спасёт, а лишь частично уменьшит распор, который передаётся на стены. Именно для того, что — бы не произошло аварийной ситуации, необходимо учесть все нагрузки, которые могут действовать на крышу.

Таким образом, какой бы формы не была выбрана крыша дома, вся стропильная система должна рассчитываться таким образом, что бы удовлетворять положениям надёжности и прочности. Сделать полный анализ стропильной конструкции – дело не лёгкое. В расчёт деревянных стропил необходимо включить большое количество различных параметров, включая распор, изгиб, возможные весовые нагрузки. Для более надёжного обустройства стропильной системы возможно установить более подходящие методы креплений. При этом не следует принимать размеры стропил, не произведя полный анализ их технических и функциональных способностей.

Расчёт сечения стропил

Сечение стропильных балок выбирается с учётом их длин и принимаемой нагрузки.

Так, брус длиной до 3 метров, выбирается с диаметром сечения 10 см.

Брус, длиной до 5 метров, — с диаметром сечения 20 см.

Брус, длиной до 7 метров – с диаметром сечения до 24 см.

Как рассчитать стропила — пример

Дан двухэтажный дом размером 8 на 10 метров, высота каждого этажа по 3 метра.

Как рассчитать длину стропил? Следующим образом: длину стропильных ног можно подобрать так, что бы на них уложить три ряда шиферных листов. Тогда необходимая длина : 1,65 х3 = 4,95 м. уклон кровли в таком случае будет равен 27,3°, высота образованного треугольника, то есть чердачного пространства, 2,26 метра.

Деревянные кровельные стяжки в соответствии с NDS 2018 — Руководство по использованию и теории

Калькулятор деревянных стяжек позволяет рассчитать стяжки и стропила для двускатной крыши с любой комбинацией стяжек, стяжек для стропил или коньковых перемычек. Проверяются все комбинации нагрузок, учитываются как подъемные, так и опускающие силы. Использование калькулятора включает в себя три основных шага и один необязательный шаг, на котором можно настроить дизайн.

В конструкции двускатной крыши стяжки служат двум целям, как показано на рисунке справа: 

1. Стяжки предотвращают расхождение стропил по коньку при ветровых нагрузках; и 
2. Анкеры предотвращают выталкивание стен наружу кровлей под действием нисходящих или гравитационных нагрузок.

Стяжка, расположенная в верхней трети крыши, обычно называемая «стяжкой с воротником» или «балкой с воротником», наиболее эффективна для предотвращения разделения стропил на коньке при подъемной нагрузке. Стяжка, расположенная в нижней трети крыши, обычно называемая «стяжкой стропил» (и которая также может служить двойному назначению в качестве потолочной балки), наиболее эффективно предотвращает выпячивание стен наружу при нисходящей нагрузке. Однако ничья в любой позиции поможет в обоих сценариях.

В качестве альтернативы вместо хомута можно также использовать коньковый ремень, чтобы стропила не разошлись по коньку. Тем не менее, коньковая планка не влияет на сценарий гравитационной нагрузки стен, выталкиваемых наружу.

1. Вводы геометрии

Первым шагом в использовании калькулятора является ввод общей геометрии. Диаграмма, пример которой показан справа, будет динамически обновляться по мере установки каждого из входов. Эти входы включают в себя:

• Длина стропила в плане : Горизонтальная длина одного стропила. Обычно это половина ширины крыши от карниза до конька. Это длина горизонтального плана, которая будет равна общей длине стропил только в том случае, если уклон крыши равен нулю (плоский).
• Уклон крыши : Высота над уклоном крыши, указанная в виде «x:12».
• Коньковый ремешок в наличии?
  : Коньковая стропа представляет собой металлическую стропу, которая проходит по верхней части крыши и соединяет стропила по обеим сторонам стропила. Обратите внимание, что этот модуль НЕ разрабатывает сам коньковый ремень; просто предполагается, что коньковый ремень имеет достаточную прочность, чтобы удерживать стропила соединенными на коньке при любых условиях подъема.
• Количество присутствующих стяжек : Это относится к стяжкам с воротником или стяжкам стропил. Если присутствуют оба, то выберите «Два», иначе выберите «Один».
• Глубина первой/второй стяжки : Глубина воротника и/или стропильной стяжки от конька крыши до стяжки. Обратите внимание, что если есть две ничьи, не имеет значения, какая ничья является «первой» или «второй», пока она остается неизменной на протяжении
.
• Карнизы и стропильные опоры : Длина карниза, равная расстоянию между краем стропила и стеной, а также несущая длина стены, задаются в одной таблице. Для расчетов опор предполагается, что опоры находятся исключительно на стропилах, а не на каких-либо связях.

2. Введите нагрузки

Расчет предварительно заполнен нагрузками на крышу, снеговыми нагрузками и ветровыми нагрузками, пример которых показан справа. Вполне вероятно, что ничего из этого не потребуется обновлять, так как значения нагрузки по умолчанию и расстояние между стропилами берутся непосредственно из значений по умолчанию проекта.

3. Выбор элемента

Стропильный элемент и каждая из связей устанавливаются в следующих секциях. Элементы могут быть выбраны из нашей базы данных стандартных профилей, или может быть определена пользовательская прямоугольная секция любого вида, сорта и размера.

Дизайн может быть очень простым благодаря нашему селектору членов или функциям авторазмера.

Здесь представлены два проработанных примера: один только для сил гравитации и один для сценария подъема ветром. Оба являются упрощенными примерами, но должны иллюстрировать использование этого модуля.

Только гравитационная нагрузка Пример

Крыша должна быть спроектирована со следующей геометрией и нагрузками:

• Общая ширина крыши = 17 футов, без карниза
• Общая высота крыши = 6 футов
• Глубина стяжки = 3 фута (средняя высота)
• Собственная нагрузка = 20 фунтов на квадратный фут в горизонтальной плоскости, включая собственный вес (соответствует 16,3 фунтов на квадратный фут на наклонной поверхности)
• Снеговая нагрузка = 35 фунтов на квадратный фут в горизонтальном плане (соответствует 28,6 фунтов на квадратный фут на наклонном участке)
• Ширина притока = 16 в

Первым шагом является преобразование геометрии во входные данные, совместимые с модулем. Модуль запрашивает не общую ширину крыши, а длину стропил в плане или ровно половину общей ширины крыши, которая составляет 8,5 футов. Точно так же вместо общей высоты крыши модуль запрашивает угол наклона крыши, который составляет «8,5 футов». : 12 дюймов. Обратите внимание, что на платформе ClearCalcs вы также можете вводить формулы, поэтому в поле Уклон крыши также можно ввести следующие значения (высота, деленная на время работы, равное 12): 

Глубину связи можно ввести так, как она задана, просто как «3 фута». Наконец, модуль по умолчанию установил длину карниза 1,5 фута, что типично для многих домов, но в этой задаче карниза нет, поэтому длину карниза следует изменить на «0 футов».

Для нагрузок платформа ClearCalcs применяет значения для наклонной области, а не для горизонтальной области плана. Хотя ввод «20 фунтов на квадратный фут» и «35 фунтов на квадратный фут» был бы консервативным, он был бы слишком консервативным для этой конструкции. Чтобы преобразовать нагрузку на площадь горизонтального плана в нагрузку на наклонную площадь, необходимо умножить величину на косинус уклона. Эти математические вычисления можно выполнять вне платформы, но ClearCalcs также позволяет пользователю вводить формулы, поэтому их можно ввести, например, следующим образом:

Обратите внимание, что проблема говорит о том, что собственный вес уже включен в данную величину статической нагрузки, поэтому измените «Включить собственный вес» на «Нет», и тогда расчет будет выполнен! Затем можно выбрать оптимальные элементы. Для быстрого выбора оптимальных размеров стропил и стяжек можно использовать наш селектор стержней или функции авторазмера, или их можно выбрать вручную в соответствующих полях. 2×10 Hem-Fir № 1 подойдет для стропила, а 2×4 Hem-Fir № 1 легко подойдет для стяжки.

Полную распечатку этого примера с использованием модуля ASD можно загрузить здесь: Пример нисходящей стяжки крыши (обратите внимание, что это «Стандартный» режим печати; также доступны одностраничные или подробные режимы печати)

Пример подъема ветром

Крыша должна быть спроектирована со следующей геометрией и нагрузками:

• Длина стропила в плане = 11,5 футов, с карнизом 1,5 фута
• Шаг крыши = 10 : 12
• Глубина стяжки = 2 фута
• Собственная нагрузка = 10 фунтов на квадратный фут на наклонной плоскости, включая собственный вес,
• Ветровая нагрузка = 40 фунтов на квадратный фут
• Ширина притока = 16 в

В этом примере геометрия задается в терминах, которые могут быть непосредственно введены в модуль, поэтому длина стропила в плане, уклон крыши и глубина стяжки могут быть введены напрямую.

Для грузов статическая нагрузка направлена ​​в направлении силы тяжести, но ветер всегда перпендикулярен крыше. Поэтому важно установить столбец «Ориентация», а статическая нагрузка и подъемная сила ветра должны быть добавлены в отдельные строки таблицы, как показано справа. Кроме того, ветровой подъем имеет восходящее направление и поэтому должен вводиться как отрицательное число.

Затем можно выбрать оптимальные элементы, и, опять же, селектор элементов или функции авторазмера могут сделать это проще простого. Южная сосна 2×12 № 1 подходит для стропила, а 2×4 южная сосна № 1 легко подходит для связи.

Полную распечатку этого примера с использованием модуля ASD можно загрузить здесь: Пример подъемной стяжки крыши (обратите внимание, что это «Стандартный» режим печати; также доступны одностраничные или подробные режимы печати)

Модуль состоит из двух основных частей: анализа и проектирования.

Дизайн

Конструкция стропила точно такая же, как и в наших обычных калькуляторах Wood Beam; детали этой методологии подробно описаны в статье Wood Beam и не будут повторяться здесь. Для стяжек, поскольку модуль не позволяет прикладывать нагрузку непосредственно к стяжкам, стяжки по определению находятся в чистом натяжении (без учета собственного веса, которым можно пренебречь при расчете). Таким образом, конструкция стяжки регулирует силу базового натяжения со следующими поправочными коэффициентами:

• Коэффициент продолжительности (для ASD) или коэффициент времени и коэффициент преобразования формата (для LRFD)
• Влажный сервис-фактор
• Передающий коэффициент (только для пиломатериалов и бруса)
• Фактор размера (только для пиломатериалов и пиломатериалов)

Скорректированная сила натяжения сравнивается с потребностью, рассчитанной в ходе анализа.

Анализ

Существует два метода, которые можно использовать для анализа связанной крыши: либо полный расчет фермы, либо расширенный анализ балки с ориентированными роликовыми опорами. Хотя полный анализ фермы может обрабатывать больше сценариев нагрузки, он также вводит ненужный уровень сложности, поэтому в этом модуле используется последний метод расширенного анализа балки. В этом анализе балки рассматривается отдельное стропило (при условии, что левое и правое стропила идентичны) с двумя возможными условиями поддержки в зависимости от того, приводят ли общие нагрузки к чистому подъему или результирующему нисходящему усилию:

Чистая гравитация / направленная вниз сила

Под действием силы, направленной вниз, двускатная крыша будет пытаться раздвинуть стены, а стяжка служит для предотвращения этого и удержания стропил на исходном уклоне крыши. Обычно используемую для этой цели стяжку обычно называют «стяжкой стропил», и целесообразнее всего размещать такую ​​стяжку в нижней трети крыши (на относительно большой глубине ниже конька).

В этой конфигурации, показанной справа, модель балки поддерживается тремя роликовыми опорами. Самая нижняя опора ориентирована так, что может катиться горизонтально, но не вертикально, и представляет собой стену. Самая верхняя опора — коньковая, с вертикально ориентированной роликовой опорой, представляя собой тот факт, что противоположное стропило будет препятствовать движению этого стропила из стороны в сторону, но ничто не препятствует движению конька вверх и вниз. Наконец, средняя опора представляет собой стяжку, которая также является вертикально ориентированным роликом, поскольку не имеет возможности предотвратить движение вверх и вниз, но удерживает крышу от расползания.

Реакция на анкерной опоре равна натяжению анкерной стяжки, а реакция на самой нижней стенной опоре используется при расчете подшипников.

Чистая подъемная сила

Под действием общей подъемной силы двускатная крыша будет стремиться остаться на месте в нижней части, но попытается расколоться на коньке. Для предотвращения разделения стропил на коньке можно использовать стяжку или коньковый ремень. Стяжку, используемую для этой цели, обычно называют «воротной стяжкой», и целесообразнее всего размещать ее в верхней трети кровли (на относительно небольшой глубине ниже конька).

Существуют две возможные конфигурации поддержки для условия поднятия сетки, в зависимости от того, присутствует ли коньковый ремень. Обе конфигурации, показанные слева, имеют опору на штифтах внизу, представляющую собой стену, которая не движется ни в каком направлении.

Если конькового ремешка НЕТ, как в крайнем левом варианте, то имеется только одна дополнительная опора, которая представляет собой стяжку воротника. Эта стяжка никак не ограничивает движение крыши вверх и вниз, но удерживает стропила вместе и, следовательно, представляет собой вертикально ориентированную роликовую опору.

Если присутствует коньковая планка, как во второй конфигурации, то на коньке добавляется дополнительная опора. Эта опора также является вертикально ориентированным валиком, потому что коньковая планка не препятствует движению вверх-вниз, но препятствует разъединению стропил.

Реакция на опоре стяжки равна натяжению стяжки.

Еще несколько заметок

• Конечно, нити не появляются и не исчезают волшебным образом в зависимости от того, направлена ​​ли чистая сила вверх или вниз. Если присутствуют две связи, то две связи будут присутствовать как в восходящей, так и в нисходящей конфигурации, а если присутствует только одна связь, то эта связь будет сопротивляться нагрузкам независимо от направления результирующей силы, даже если она неэффективна в одной конфигурации. направлений.
• Внутренне всегда выполняются как восходящие, так и нисходящие конфигурации; две модели FEA всегда будут существовать в фоновом режиме. При составлении результатов анализа модуль проверит, направлена ​​ли общая сила на стропила вверх (отрицательная общая нагрузка) или вниз (положительная общая нагрузка), и соответственно выберет результаты из правильной модели. Если нет комбинации нагрузок, при которой происходит чистый подъем, то результаты модели подъема не будут включены в окончательные требования.
• Внимательный наблюдатель может заметить здесь, что возможно движение конька вверх, если приложен момент нагрузки или если на карниз приложена особенно высокая нагрузка вниз. Именно по этой причине, в отличие от других модулей ClearCalcs, этот модуль запрещает добавление любых приложенных моментных нагрузок. Далее указано как предположение, что нагрузки на карниз недостаточны, чтобы вызвать подъем на коньке, хотя пользователь должен убедиться, что эта очень редкая возможность не возникает.

‎Span Calc в App Store

Описание

Калькулятор для деревянных балок и стропил для всех видов и сортов имеющихся в продаже пиломатериалов из хвойных и лиственных пород, как указано в Национальной спецификации дизайна® 2018 г.

Калькулятор пролета для деревянных балок и стропил Американского совета по дереву (AWC) ) выполняет расчеты для всех видов и сортов коммерчески доступных пиломатериалов из хвойных и лиственных пород, как указано в Национальной спецификации проектирования® (NDS®) для деревянного строительства 2018 года. Балки и стропильные пролеты могут быть определены для общих условий нагрузки. Калькулятор параметров пролета позволяет выбирать несколько видов и сортов для целей сравнения.

При поддержке Совета по пиломатериалам хвойных пород.

Максимальные горизонтальные пролеты для балок и стропил рассчитываются на основе следующих допущений и условий:

· Балки и стропила ориентированы на выдерживание вертикальных нагрузок, приложенных к узкой (1,5 дюйма) поверхности элемента, что приводит к изгиб оси.
· По крайней мере, три балки или стропила устанавливаются параллельно друг другу на расстоянии не более 24 дюймов от центра, с правильно спроектированной обшивкой, прикрепленной к верхней (сжатой) кромке каждой балки или стропила.
· Балки и стропила являются однопролетными с соответствующей конструкционной опорой на каждом конце. Калькулятор пролетов не учитывает консольные балки и стропила, многопролетные балки и стропила или сращенные балки и стропила.
· Для балок и стропил большинство строительных норм и правил определяют минимальную опорную длину 1,5 дюйма для дерева или металла и не менее 3 дюймов для кирпичной кладки или бетона. Эти минимальные длины подшипников должны использоваться при отсутствии расчетных длин подшипников. Проконсультируйтесь с местными строительными нормами для конкретных требований.
· Балки и стропила выдерживают только комбинации постоянной нагрузки плюс временная нагрузка (D + L), статическая нагрузка плюс снеговая нагрузка (D + S) или статическая нагрузка плюс временная нагрузка крыши (D + Lr). Калькулятор пролета не учитывает ветровую или сейсмическую нагрузку.
· Здания в регионах со снеговой нагрузкой на грунт более 70 фунтов на квадратный фут не должны использовать предписывающие положения руководящих строительных норм и правил без одобрения уполномоченного органа. Здания в этих зонах с высоким снежным покровом должны проектироваться в соответствии с принятой инженерной практикой.

Несмотря на то, что были предприняты все усилия для обеспечения точности представленной информации, и были предприняты особые усилия для обеспечения того, чтобы информация отражала современное состояние, ни Американский совет по древесине, ни его члены не несут никакой ответственности за любой конкретный дизайн, подготовленный из этого приложения Span Calculator. Те, кто использует этот калькулятор Span Calculator, несут всю ответственность за его использование.

9 марта 2022 г.

Версия 2.14.13

— Описание товара обновлено

Разработчик, American Wood Council, указал, что политика конфиденциальности приложения может включать обработку данных, как описано ниже. Для получения дополнительной информации см. политику конфиденциальности разработчика.

Данные, не связанные с вами

Могут быть собраны следующие данные, но они не связаны с вашей личностью:

• Идентификаторы
• Данные об использовании
• Диагностика

Методы обеспечения конфиденциальности могут различаться в зависимости, например, от используемых вами функций или вашего возраста.

No related posts.