Как рассчитать коньковую балку: размеры прогона и сечение бруса

Коньковый брус – установка крепления стропил к коньковому брусу

Коньковый брус — это верхняя перекладина, к которой крепятся стропила в крыше. Установка конькового бруса считается особым навыком в работе строителей: они должны производить специальный расчет размеров помещения, места крепления, чердака.

Каковы функции конькового бруса?

Крепление с помощью конькового бруса

Коньковый деревянный брус и закрепленные к нему стропила призваны выполнять следующие задачи при строительстве жилья:

1. Создать устойчивую структуру стропильной системы.
2. Равномерно распределить силу давления и площадь по боковым периметрам.
3. Распределить правильно вес крыши на фронтоны.
4. Поддерживание геометрии крыши, длина которой больше 4,5 м. Это позволяет ставить стропила, не применяя шаблона. Если размеры крыши большие, тогда на коньковый деревянный брус кладут стропильную перекладину (верхней частью), а нижняя прикрепляется к мауэрлату.

Важным условием установки конькового бруса является расчет правильного сечения такой подпорки, что позволит сделать устойчивую конструкцию.

Разберемся, как рассчитать и крепить брус. Сечение прогона рассчитывается очень просто: складываются все данные нагрузок с горизонтальной проекции крыши. Размеры конькового бруса зависят от 2 основных параметров:

1. Брусовые прогоны.
2. Габариты здания.

Расчет параметров бруса предусматривает, что для больших зданий нужен мощный, тяжелый и довольно увесистый прогон. Но стоит учитывать, что такие размеры конькового бруса потребуют использования подъемного крана. Средняя длина обычного бруса составляет приблизительно 6 м, поэтому для изготовления большего прогона понадобится искать дерево или так называемую клееную балку.

Закрепляемые концы конька, предварительно обработанные антисептиком, упирают в стену, в которую их вмуровывают. Дополнительную обработку проводят рубероидом и толем, что отлично защищает древесину от гниения. Цельнодеревянная балка устанавливается по-другому:

1. Торец стесывается под углом в 60°.
2. Концы остаются открытыми, чтобы торцы не соприкасались со стенами.

В результате чего при строительстве дома решаются сразу 2 задачи. Во-первых, площадь торца становится больше. Во-вторых, нормализуются процессы влагообмена.

Затем выполняют расчет размеров конькового бруса, который должен быть установлен в стене и пройти сквозь нее, нужно учесть соприкасание со стеной. Поэтому конец прогона необходимо хорошо обработать антисептиком и обернуть рулонным материалом. Подобная конструкция применяется, чтобы сделать разгружающуюся консоль.

При правильно подобранном сечении для цельнодеревянного бруса нужно учитывать, что балка в коньке в любой момент способна прогнуться под тяжестью собственного веса. Опытные строители рекомендуют устанавливать строительную ферму, чтобы закрепленный коньковый деревянный брус не поломался.

Расчет сечения конькового бруса

Рассчёт сечения конькового бруса

Расчет сечения требует учитывать следующие параметры, по которым и будет проводиться вычисление необходимого размера:

• данные на прогиб;
• прочность к разрушению.

Чтобы определить сечение, необходимо применять специальные формулы, в которых каждый показатель имеет важное значение. Отдельным расчетом определяются такие данные, как:

1. Внутреннее напряжение (Σ = М:W).
2. Прогиб прогона (по формуле f = 5qL³L:384EJ).
3. Размеры сечения балки определяются по формуле h = √¯(6W:b).

Данные к каждой формуле указаны ниже:

Σ = М:W (определение внутреннего напряжения), где Σ является величиной, которую надо найти. М — это предельный изгибающий момент, который вычисляется в кг/м. W- это сопротивление на прогиб установленного сечения.

Расчет прогиба прогона осуществляется при помощи других данных, которые нужно подставить в формулу f = 5qL³L:384EJ. Буква J означает момент инерции, для получения которого нужно знать габариты сечения прогона (высоту и ширину, обозначаемые буквами h и b). Потом показатель h нужно возвести в куб и умножить на b. Полученное значение делится на 12. Параметр Е — это упругость модуля, который принимается в расчет и является индивидуальным для каждого типа древесины.

Изгибающий момент нужно вычислять по формуле h = √¯(6W:b), где b- это ширина балки в сантиметрах, W- сопротивление прогона на изгиб. Получить W можно, если разделить М (самый большой момент изгиба) на 130.

Значения ширины и высоты, которые получают после вычисления, необходимо округлять в сторону увеличения. Если строитель боится допустить ошибку, нужно обратиться к специалистам, которые сделают расчет параметров, определят, каким должен быть закрепляемый брус и прогон.

Установка конькового бруса

Рассмотрим, как крепить коньковые брусья. Они производятся только из качественного пиломатериала, что связано с важностью конструкции, которая должна выполнять функции длительной и надежной эксплуатации, нести нагрузку, быть безопасной для жильцов здания. Важно, чтобы прогон не делал вес крыши больше, иначе прочность конструкции будет под вопросом. Стропила же должны служить долго, выполняя возложенные функции. С этой целью для конькового бруса часто используется сосновый пиломатериал, сечение которого 20х20 см.

Крепление стропил к коньковому брусу подбирается в зависимости от типа здания: жилого или хозяйственного назначения. В зависимости от этого и будет подбираться материал конька, его сечение и размеры. Например, для бани обычно применяют хорошо просушенную лиственницу, которая отличается более тяжелым весом и прочностью к нагрузкам. Также лиственница отлично справляется с паром, задерживает тепло и держит черепицу. Жилые здания строят из сосны, поскольку крышу принято покрывать так называемой гибкой черепицей.

Лиственницу для изготовления бруса применяют, если дом будет покрываться тяжелой черепицей, для которой нужна прочная и крепкая строительная каркасная конструкция. Важно, чтобы стропила держали не только саму крышу, но и не становились лишним весом для стен. Они должны идеально держать прогоны, не прогибаться под ними.

Для того чтобы сделать стропилам центральную опору, нужно установить брус. Его концы будут упираться в параллельные несущие стены. Правильный монтаж такой конструкции требует вычисления таких данных, как:

1. Среднегодовое количество осадков, которые выпадают в той или иной местности.
2. Есть в регионе сильные ветры или нет.
3. Проектная ширина дома.

Брус коньковый позволяет избежать таких процессов в строительстве дома, как забивание гвоздей, сверление дрелью. В результате чего можно избежать образования щелей, сохранить целостность бруса и обеспечить надежность всей системе стропил.

Двускатная крыша также требует применения конькового прогона, который впоследствии выполняет функции конька крыши. Для того чтобы построить жилой дом размером 6х6 м, рекомендуется брать прогон, сделанный из бревна или цельного бруса. Прогон будет опираться на 2 фронтона, и никаких опор не понадобится. Если же длина дома будет больше 6 м, тогда разрешается применять строительные фермы и составной коньковый прогон. Важно, чтобы брус лежал на наружных фронтонах.

Крепление конькового бруса проводится разными методами, что позволяет соединять брусья нужным образом. Главная цель каждого соединения — сделать конструкцию прочной и надежной. Современные технологии позволяют соединять брусья между собой так, чтобы не применять никакие дополнительные материалы для утепления. Если проектная документация составлена правильно, то дом получится не просто крепким, способным держать крышу, но и станет экологически чистым и надежным для жилья.

Коньковый брус – конёк строительства

Особенным «коньком» в умении строителей можно считать установку конькового бруса – верхней перекладины, предназначенной для крепления стропил в некоторых моделях крыши. Зачастую и сам брус требует установки дополнительных подпорок, особенно, когда коньковая часть чердачного помещения имеет расчётную длину более 4,5 метра.

 Тем не менее, при любой конструкции конькового бруса важным для него остаётся решение задач:

 
• равномерно распределить общий вес крыши на фронтоны;

 

• равномерно распределить площадь и силу давления по боковому периметру;

 

• придать жесткость конструкции стропильной системы.

Для конькового бруса важна ещё и задача поддерживать геометрию крыши, особенно при длине более 4, 5 метров, чтобы иметь возможность монтировать стропила без использования шаблона. Стропила ложатся верхней частью на коньковую балку, а нижней частью – на мауэрлат.

 

Древесина для конькового прогона

 Строительство деревянных домов из профилированного бруса предусматривает использование стропильной системы в соответствии с конструктивными особенностями здания. С учётом того, что коньковый брус несёт на себе большую эксплуатационную нагрузку, он производится из надёжных пиломатериалов. Вес конькового бруса не должен увеличивать общий вес крыши, а по прочности он должен быть таким, чтобы долгие годы эксплуатации безукоризненно выполнять возложенные на него функции. Поэтому для конькового бруса, так же как и для всей стропильной системы, выбирается сосновый пиломатериал, чтобы брус вышел сечением не менее 20х20 см.

В вершине стропильной конструкции любой крыши укладывается коньковый прогон

Для строительства жилого дома 8х8 из бруса, у которого крыша будет покрываться шифером или гибкой черепицей, все составные части стропильной системы, включая коньковый прогон, изготавливаются из хорошо просушенной сосновой древесины. В строительстве бани, где горячий пар может повредить деревянной конструкции, для стропил используются пиломатериалы из лиственницы. К тому же, бане требуется тяжелая крыша, оптимально задерживающая тепло. Лёгкая сосна здесь не подходит, нужна более прочная и тяжёлая лиственница.

 Лиственница для производства конькового прогона используется и в том случае, когда жилому дому планируется тяжелая черепичная крыша, под которую требуется сооружать очень прочный и такой же тяжелый стропильный каркас. Здесь расчёты учитывают, чтобы нагрузку от общего веса крыши выдерживали стены дома.

 Выбор материалов, используемых в конструкции стропильной системы, зависит от конструкции строения. Поэтому квалифицированное решение могут принять только профессионалы.

 

Коньковый прогон в стропильной системе

 Когда стропилам требуется центральная опора, используется установка конькового прогона. Он упирается двумя сторонами на параллельные несущие стены.

 Высота монтажа конькового бруса определяется по:

 
• проектной ширине дома;

 

• среднегодовому количеству зимних осадков;

 

• наличию сильных ветров.

Особенность монтажа конькового бруса заключается в том, чтобы исключить его сверление и забивание гвоздей. Это необходимо для:

 
• предотвращения образования трещин;

 

• сохранения целостности бруса;

 

• обеспечения надёжности стропильной системы.

Конструкция двухскатной крыши требует обязательной установки конькового прогона. В дальнейшем он служит коньком крыши. При строительстве дома из бруса 6 на 6 коньковый прогон готовится из цельного бруса или бревна, который конструктивно опирается на два фронтона, без использования дополнительных опор. Если проектная длина дома превышает 6 метров, используется составной коньковый прогон и строительные фермы. Не зависимо от проектной длины дома, длина конькового бруса определяется таким образом, чтобы он точно лежал на выступах наружных фронтонов.

 
• теплый угол ласточкин хвост

Строительство деревянных домов предполагает использование несколько видов соединения брусьев. Современное строительство выходит на высокий уровень экологичности и надёжности жилья, когда даже соединения между брусьями в конструкции дома являются практичными, прочными. Их задача – сделать дом тёплым.

Расчёт стропильной системы с несущим коньком

Калькулятор расчёта двухскатной стропильной системы с несущим коньком выполняет расчёт прочности и прогиба стропил под действием снеговых, ветровых нагрузок и их сочетаний; позволяя подобрать оптимальные сечение и шаг стропил.

Запустить калькулятор

Двухскатная стропильная система с несущим коньком

Стропильная система с несущим коньком является одной из самых простых и распространённых схем наслонных стропильных систем для реализации двускатной кровли. При правильном исполнении площадок опирания стропил и конька одним из огромных её преимуществ является фактически полное отсутствие горизонтального распора стропил.

Стропила

В стропилах должны быть выполнены специальные опорные площадки (запилы) для опирания на мауэрлат (верхнюю обвязку) и конёк. Глубина запилов не должна превышать 1/4 ширины используемой доски, а получившаяся площадка опирания должна быть не менее 38 мм.

Конёк

Конёк может быть выполнен самыми различными способами. Основное требование к нему — отсутствие значимого прогиба под действием вертикальных нагрузок, в противном случае появляется горизональный распор стропил.

Несущая стена

При наличии несущей стены по центру дома она может использоваться для восприятия и передачи нагрузок от конька. Коньком может являться смонтированный поверх стены мауэрлат (верхняя обвязка), либо же уложенная горизонтально доска сечением не менее 38×140 уложенная на вертикальные стойки сечением не менее 38×89, установленные с шагом не более 1.2 м.

Коньковые балки

В качестве несущего конька можно использовать коньковые балки выполненные из различных материалов и имеющие различные конструкции. При этом необходимо учитывать, что просадка конька под вертакальной нагрузкой в рассматриваемой стропильной системе неминуемо приводит к возникновению горизонтальных распорных сил на концах стропил. В то же время предельная величина перемещения концов стропил ограничена и линейно зависит от просадки конька, что позволяет учесть её при проектировании.

Наиболее просты в исполнении и расчёте коньковые балки, выполненные из трёх и более сплочённых досок. Для исполнения коньковых балок под большие пролёты возможно использование LVL балок и плоских ферм.

Онлайн-калькулятор материалов и нагрузки мансардной крыши

Онлайн-калькулятор мансардной крыши

Расчет любой кровельной системы требует профессионального подхода. Но при помощи калькулятора онлайн не составит труда произвести арифметические вычисления для мансардной кровли. Форма состоит из полей:

• Кровельные материалы.
• Параметры крыши.
• Особенности системы стропильной.
• Расчет материалов для обрешетки.
• Расчет снеговой и ветровой нагрузки в соответствии с типом местности и регионом.

В конечном итоге можно узнать угол наклона кровельной системы, площадь мансардного этажа и вес материалов. Данные для обрешетки включают расстояние между досками коньковыми и боковыми, объем и приблизительный вес пиломатериалов. Для стропил — минимальное сечение коньковых и боковых элементов, масса и объем бруса.

Укажите кровельный материал:

Введите параметры крыши:

Стропила:

Шаг стропил (см)

Сорт древесины для стропил (см)

123

Рабочий участок бокового стропила (не обязательно) (см)

Расчёт обрешётки:

Расчёт снеговой нагрузки:

Выберите ваш регион

1 (80/56 кг/м2)2 (120/84 кг/м2)3 (180/126 кг/м2)4 (240/168 кг/м2)5 (320/224 кг/м2)6 (400/280 кг/м2)7 (480/336 кг/м2)8 (560/392 кг/м2)

Расчёт ветровой нагрузки:

Регион

IaIIIIIIIVVVIVII

Высота до конька здания

5 мот 5 м до 10 мот 10 м

Тип местности

Открытая местностьЗакрытая местностьГородские районы

Рассчитать

Результаты расчетов

Крыша:

Угол наклона боковых стропил: 0 градусов.

Угол наклона подходит для данного материала.

Угол наклона для данного материала желательно увеличить!

Угол наклона для данного материала желательно уменьшить!

Угол наклона коньковых стропил: 0 градусов.

Угол наклона подходит для данного материала.

Угол наклона для данного материала желательно увеличить!

Угол наклона для данного материала желательно уменьшить!

Площадь поверхности крыши: 0 м².

Площадь мансардного этажа: 0 м².

Примерный вес кровельного материала: 0 кг.

Количество рулонов изоляционного материала с нахлестом 10% (1×15 м): 0 рулонов.

Стропила:

Нагрузка на боковую стропильную систему: 0 кг/м².

Нагрузка на коньковую стропильную систему: 0 кг/м².

Длина боковых стропил: 0 см.

Длина коньковых стропил: 0 см.

Количество боковых стропил: 0 шт.

Уменьшите шаг стропил!

Количество коньковых стропил: 0 шт.

Уменьшите шаг стропил!

Обрешетка:

Количество боковых рядов обрешетки (для всей крыши): 0 рядов.

Количество коньковых рядов обрешетки (для всей крыши): 0 рядов.

Общее количество рядов обрешетки: 0 рядов.

Равномерное расстояние между боковыми досками обрешетки: 0 см.

Равномерное расстояние между коньковыми досками обрешетки: 0 см.

Количество досок обрешетки стандартной длиной 6 метров: 0 шт.

Объем досок обрешетки: 0 м³.

Примерный вес досок обрешетки: 0 кг.

Устройство и расчет вальмовой крыши

Привлекательный внешний вид дома во многом зависит от устройства кровли. Кроме этого именно она создает защиту всех помещений в доме от воздействия окружающей среды, а также представляет собой элемент термозащиты. Сегодня можно увидеть разнообразные по форме крыши, которые просто поражают воображение. Они могут быть настолько необычными и разными, что порой возникает сложность выбрать оптимальный вариант для своего загородного дома.

Самым популярным вариантом является вальмовая кровля. Она оригинальна, надежна и долговечна. Кроме того, такие крыши подходят для домов, где есть мансарда.

Характеристика вальмовой крыши

Вальма – это сторона кровли, находящаяся под уклоном, которая образовывается двумя прилегающими скатами. Вальмы проходят от карниза крыши, до конька представляя собой основной элемент скатной кровли.

Также при устройстве скатных кровель используют еще один тип наклонной стороны, которую принято называть ендоми. Образовывается она двумя граничащими скатами с внутренним углом, в результате чего в этом месте на крыше появляется желоб. Широкое применение в кровельных конструкциях этих элементов привело к тому, что появилось ендовая и вальмовая кровли.
Из практики известно, что кровли вальмового типа подвергаются сильному воздействию ветровых нагрузок. Такая крыша с четырьмя скатами состоит из двух фасадных трапециевидных скатов и двух треугольных торцовых скатов. В интернете есть большое количество информации, где определение вальм изложено неправильно. В большинстве случаев вальмой называют скат кровли треугольной формы, а непосредственно вальму называют ребром.
Верх двух трапециевидных скатов соединяют на коньковом брусе, а верхняя часть торцового треугольника начинается с обоих концов коньковой балки. Нижние стороны треугольных скатов в стандартном проекте структуры крыши находятся на той же высоте от поверхности земли, что и у трапециевидных скосов. Таким образом, на кровле образовывается карниз по всей длине конструкции в горизонтальном направлении. Вальмовая крыша от других конструкций отличается отсутствием фронтонов.

Конструкция стропил вальмовой кровли

Как и любое другое устройство кровли, вальмовая опирается на специальное основание из деревянных стропил, которые удерживают все сооружение. Таким образом, во время установки вальмовой системы стропил следует соблюдать технологию и ориентироваться на расчеты.

Перед тем, как начать установку стропил нужно сделать чертеж всей конструкции и рассчитать объем стройматериалов. Перед составлением проекта нужно выбрать угол наклона скатов.

Чем больше уклон скосов, тем большее количество стройматериалов для обустройства вальмовой кровли понадобится.

Насколько точными вы сделаете расчеты, тем прочнее, надежнее и привлекательней будет выглядеть готовая кровля. Опорный каркас вальмовой кровли состоит из таких элементов:

• Мауэрлат;
• Центральная опора;
• Стойки вертикальные с укосами;
• Коньковая балка;
• Вальмовые ноги;
• Рядовые ноги;
• Стропила-нарожники;
• Прогоны;
• Подкосы;
• Стойки и лежни.

Устройство мауэрлата

Мауэрлат – это основание из деревянных балок, расположенных по периметру здания. Эта конструкция является нижней точкой для опоры стропил, располагающихся под уклоном. Для ее изготовления чаще всего строители предпочитают брать хвою, но бывают случаи, когда мауэрлат изготавливают из п-образного профиля.
Основная функция этой конструкции состоит в связке кровельной системы с основными стенам здания. Вторым назначением этих балок является правильное распределение нагрузок, которые предаются на нее от каждой в отдельности опоры. Разнообразие размеров мауэрлата может варьироваться от 100х100 мм для небольших сооружений и до 250х250 мм для мансард со сложным устройством. Перед тем, как начинать сооружение мауэрлата необходимо по периметру наружных стен устроить армирующий пояс из бетона. Он позволяет повысить прочностные характеристики кровли, при этом образовывая ровную поверхность.
Для этого по верху наружной стены монтируется деревянная опалубка, в которую закладывают армирующий каркас и заливают цементным раствором.

Заливая раствор, нужно следить за горизонтальным уровнем поверхности по всей протяженности.

К каркасу из арматуры присоединяются оцинкованные шпильки размером 10 мм. Их длина должна быть таковой, чтобы они выступали из балок основания на три сантиметра. После того, как раствор схватится и наберет свою прочность, его промазывают разогретым битумом и покрывают рубероидом. Эта процедура позволяет сохранить древесину основания и предотвращает загнивание. На концы шпилек, которые видны из бетонной стяжки, надевают деревянную перекладину, в которой заранее просверливают отверстия. После того, как бурс установлен, его затягивают гайками. Чтобы брус прослужил, как можно дольше его нужно обработать антисептическим составом. Теперь на мауэрлат параллельно расположению будущего конька кладут центральную балку, на которую впоследствии будут установлены прямостоящие опоры. Мауэрлат можно проложить, как по всему периметру, так и просто под опоры кровли.

Видео по проектированию стропильной системы вальмовой крыши

Схема укладки стропил

Главное отличие вальмовой системы стропил заключается в том, что она намного сложнее, чем устройство двускатной кровли. Во время установки вальмовой конструкции необходимо использовать стропила разной длины. Изначально во время монтажа каркаса опорного сооружения устанавливаются прямостоящие стойки, которые станут опорой для конька. Стойки нужно крепить с помощью системы укосов непосредственно к основной балке. Только после этого начинается монтаж стропильных ног.
По типу, стропила для вальмовых крыш делятся на:

• Наслонные;
• Висячие.

У наслонных ног есть упор в нескольких местах. Верхняя их часть упирается на стойки под коньком, а нижняя на мауэрлат. Обе стороны ног крепятся на стойки между центральной балкой и мауэрлатом, а также к прогонам и подкосам. Такая система чаще всего используется, в том случае, если длина стропильных ног превышает 4,5 м. Использование дополнительной опоры позволяет равномерно распределять нагрузку, что в свою очередь повышает прочность и надежность всей конструкции. Что касается висячих стропильных ног, то они упираются только на мауэрлат и коньковую балку.

Для стропил можно применять доску 50х150 мм. Далее монтаж основания из опор проводится закреплением вальмовых ног, в которые впоследствии врезаются внешние подпорки. Если длина стропил составляет более шести метров, то их делают из двух стропильных досок, которые между собой сшиваются. После того, как проведена установка четырех опорных ног, на концах коньковой перекладины соединяются два стропила. После этого к торцам балки прикрепляется центральная опорная нога треугольного ската. Теперь по обоим бокам от конька устанавливают рядовые ноги с шагом около 60 см. Для закрепления стропильных ног можно использовать саморезы или вырубку.

Необходимо учесть, чтобы рядовые стропила не упирались на мауэрлат в том месте, где есть шпильки крепления. Таким образом, вы сможете избежать трудностей при закреплении стропил к мауэрлату.

Теперь к вальмовым опорам на определенном расстоянии крепятся нарожники, которые соединяют стропила с мауэрлатом.

Усиление стропильного каркаса

Если наклон вальмовой крыши не большой, то соответственно площадь ее поверхности становится меньше, при этом нагрузка под снегом значительно увеличивается. Чтобы конструкция могла выдерживать большие нагрузки необходимо произвести усиление опорного каркаса. Для этого используют шпренгели или шпренгельные фермы. Шпренгель – это балка, которую укладывают на две несущие стены дома, располагающиеся под углом друг к другу. На этой балке монтируют стойку, которая удерживает вальмовые стропила. На этом все работы по монтажу стропил заканчиваются.

Обрешетка

Теперь остается сделать только обрешётку. Для этого можно взять брус 50х50 мм толщиной от 20 до25 мм. Обрешетка нужна для укладки кровельного материала. Выбирать вид обрешётки нужно исходя из того, какой кровельный материал будет выбран.

Расчет балки на прогиб — онлайн калькулятор

Онлайн калькулятор по определению прогиба балки.
Для расчета вам необходимо:
1. Выбрать форму поперечного сечения
2. Выбрать материал (при использовании металлических балок — можно использовать сортамент)
3. Выбрать необходимую расчетную схему
4. Выбрать вид нагрузки (распределенная по длине балки либо сосредоточенная)
5. Указать геометрические размеры, указанные на картинках
6. Задать нагрузку (нагрузку можно рассчитать онлайн здесь)

Из возможных поперечных сечений в данном онлайн калькуляторе выбраны само часто встречающиеся сечения: круг, труба, двутавр, швеллер, уголок, прямоугольник, квадрат и профильная труба.
В расчет входят такие материалы как дерево, сталь, железобетон, алюминий, медь и стекло.
Также есть возможность выбора расчетной схемы: шарнир-шарнир, заделка-шарнир, заделка-заделка и заделка-свободный конец.
После того, как прогиб балки рассчитается – появится кнопка Подробнее, нажав на которую, можно узнать площадь сечения рассчитываемого элемента, его массу, распределенную нагрузку от собственного веса и момент инерции заданного сечения).
Зная значение длины пролета балки по СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» для таких конструкций как балка, ферма, ригель, прогон, плита, настил покрытий и перекрытий, рассчитывается предельный прогиб, который можно сравнить с получившимся прогибом и принять решение о сечении вашей конструкции (для уменьшения прогиба в 1-ую очередь надо увеличивать высоту сечения).

При расчете балки программа уже учитывает собственный вес.

Помимо того, что Вы рассчитаете балку на прогиб, нужно ее проверить и на прочность здесь .

Если данный калькулятор оказался Вам полезен – не забывайте делиться им с друзьями и коллегами ссылкой в соц.сети, а также посмотреть другие строительные калькуляторы онлайн, они простые, но здорово облегчают жизнь строителям и тем, кто решил сам строить свой дом с нуля.

Последние изменения:
— Добавлен расчет предельного прогиба балки
— Добавлена возможность загружения балки сосредоточенной силой
— Исправлены графические замечания с расположением швеллера
— Добавлен расчет таврого сечения
— Исправлено положение прямоугольного сечения
— Добавлена возможность поворота швеллера
— Добавлена возможность ввода своих значений модуля упругости и плотности материала
— Исправлено отображение толщины стенки и полки швеллера

Вальмовая крыша своими руками, пошаговая инструкция по возведению и советы от строителей

На чтение 7 мин. Просмотров 1.1k.

Строения с вальмовой крышей не только практичны, но и изящны. Но для ее возведения требуется приложить немало усилий и финансовых затрат. Ее можно возвести самостоятельно, но при этом необходимо иметь опыт в инженерном строительстве и четко соблюдать все расчеты и схемы.

Особенности вальмовой крыши

Учитывая высокую надежность, длительный срок эксплуатации и внешний вид — она является достаточно популярной.

Она позволяет упрощать монтирование мансардных окон. Обтекаемая форма позволяет минимизировать риск деформации при внешних нагрузках.

Подготовительные работы

Выполнение крыши этого типа должно происходит следующим образом:

• На стены устанавливают деревянный брус;
• Устанавливаются балки перекрытия;
• Выполняют коньковый брус на вертикальные опоры;
• Собирают диагональные стропилы в вальмовый треугольник с последующим закреплением на коньке;
• В последовательности устанавливают нарожники на крыше;
• Устанавливают рядовые подкосы и стропилы;
• Выполняется обрешетка настилов;

СОВЕТ! Желательно все действия по обработке каждого составляющего нужно выполнять по отдельности и одному человеку.

Расчет конструкции

В первую очередь необходимо при помощи грамотных специалистов разработать проект с расчетами.

Поиск местонахождения стропил и конька:

• Чтобы найти конек отмечают центральную ось на уровне верхней точки карниза с торца здания.
• Для определения установки стропил нужно линейку одной стороной поместить на линии конька, а другой на боковые линии стены.
• Длина свеса определяется похоже — линейка одной стороной выходит за грань внешней стены.
• Расчет вальмовой площади кровли.
• Площадь крыши нужно разделить на количество скатов с учетом свесов.
• После чего все данные складываются, а итогом будет итоговая площадь крыши.
• Расчет угла наклона.
• Во время расчета этого элемента, нужно учесть все показатели — агрессивные воздействия окружающей среды, используемый материал…
• Поэтому расчеты этого плана лучше доверить грамотным проектировщикам.

СОВЕТ! Облегчить расчет деталей стропил поможет таблица показателей.

Внимание! Из итогового значения требуется отнять площадь окон и дымохода, которые будут располагаться на крыше.

СТОИТ ЗАПОМНИТЬ! Величина угла может колебаться в пределах 50–60 градусов. Рассчитать требуемые элементы и количество материалов усложняется при наличии различных архитектурных элементов.

СОВЕТ! Для облегчения расчетов можно использовать онлайн-калькуляторы.

Материалы

Вальмовую крышу возводят из следующих материалов:

• Длинные гвозди;
• Саморезы;
• Металлические и деревянные накладки;
• Уголки;
• Деревянный брус 10*10 или 15*15 см — мауэрлат, затяжки и вертикальные стойки.
• Доски сечением 5*5 или 10*15см — стропилы.
• Необрезные доски 3*10 или 4*10 см — на них крепится обрешетка;
• Рейки 3*3 см — контр-обрешетка;
• Ветровая доска;
• Доска для карниза.

ВНИМАНИЕ! Диагональные стропилы производят из толстых и длинных досок, поэтому сдвоенные доски будут подходящим вариантом.

Этапы строительства

Тут требуется придерживаться технологий и инструкций.

Возведение стропил

• Возводятся стяжки из балок перекрытия, на которые устанавливаются стойки, а на них укладывают дощатый настил — таким образом стропильную систему возводить безопаснее и легче!
• Монтаж стоек к затяжкам. Если есть необходимость стоек берут больше.
• Для большей устойчивости стойки необходимо зафиксировать вертикальными подкосами.

Внимание! Большая масса нужна только в исключительных случаях!

Крепление конька к стойкам

• К прогону прикрепляют стропила при помощи больших гвоздей.
• К скатам прикрепляются обычные стропила, а потом уже ДС уголками или накладными деталями.
• К скату крепят торцевые ПС, нарожники, ветровые доски и кобылки.
• Установка контр-обрешетки, на которую полосками настелена гидрозащитная пленка. Монтируется строительным степлером.

СОВЕТ! Для крыши этого типа применяется мягкая кровля — она наиболее подходит для покрытия скатов.

ВНИМАНИЕ! Вальмовая крыша требует сплошной обрешетки из влагозащищенной фанеры.

НУЖНО ЗНАТЬ! Для фиксирования материала на обрешетке нужно применять крепеж из нержавейки со шляпкой из каучука.

Листы необходимо укладывать внахлест на 15 см — так можно избежать попадания влаги.

СОВЕТ! Чем круче скат, тем точнее нужно соблюдать этот совет.

Установка конькового бруса и диагональных строительных балок

Возводят «скамейку», которая состоят из трехметровой коньковой балки и опирается на 3 вертикальные стойки. Необходимо разметить срединные линии и найти центр строения.

ВНИМАНИЕ! Средняя балка располагается посередине, остальные стойки находятся на расстоянии от центра около 100 см.

На стойках нужно вырезать и уложить коньковую балку. Сечение бруса должно быть одинаковым с вертикальными стойками.

ВНИМАНИЕ! Это конструкция ненадежна, поэтому к каждой стойке необходимо прибить по 2 доски, которые выполняют роль подкосов.

Перед тем как устанавливать угловые или диагональные стропилы необходимо произвести расчет длины стропильной ноги.

Нужно измерить расстояние от середины опоры в угловом секторе перекрытия до ближайшей вертикальной балки скамейки и высоту опоры. Воспользовавшись формулой получим «грязную» длину диагональной балки крыши.

СОВЕТ! Расчет достаточно сложный и желательно попробовать его произвести на другом небольшом строении с крышей этого типа.

Лучший метод самостоятельного нахождения точной длины вальмовой ноги:

• Необходимо рулеткой измерить расстояние от верхней торцевой точки конькового прогона до средней точки опоры в углу перекрытия.
• Требуется подрезать угол на верхней части стропила для максимально плотного прилегания к коньку.
• При выполнении этого совета качество работы будет выше, чем от использования шаблона вальмового стропила.
• Подготавливают с последующей установкой две детали — подпоры на диагональные балки и подкосы, сдерживающие несколько угловых стропил и коньковый прогон, до тех пор, пока с противоположной стороны не будет собрана и установлена другая пара угловых стропил кровли.

ВНИМАНИЕ! Перед тем как приступить к укреплению диагональных балок, нужно максимальной точностью выровнять углы и наклон правой и левой вальмы. Если этот момент пропустить, то крыша будет иметь разные наклонные углы скатов.

Диагональные балки монтируются к коньку гвоздями, накладками из металлов и саморезов. Возведенные подпоры под угловые стропила нужно перенести в точку, находящуюся на расстоянии в 1/4 длины от угла до вертикальной стойки.

Установка нарожных и рядовых стропил

Нарожки возводят аналогично диагональным балкам, с чередованием опор в шахматном порядке.

ВНИМАНИЕ! Учитывая, что есть информация о длине каждой нарожки, заготовку все равно придется многократно измерять и подрезать до тех пор, пока не получим необходимый размер и угол надреза.

Во время крепления нарожных стропил необходимо контролировать уровень прогиба диагональной балки, и если он в итоге маловат, то его необходимо усилить при помощи дополнительной доски.

СОВЕТ! Иногда диагональные балки выполняют из двух 5 см досок.

Монтаж рядовых стропил

1. В верхней части необходимо вырезать опорный пз на каждой из 2 парных рядовых стропил, после чего опереть на коньковую балку.
2. На нижней части при помощи треугольника и маркера отметить обрезной угол и отрезать так, чтобы он спокойно становился на брус перекрытия.
3. Готовые стропила попарно выставить и выровнять чтобы все скаты образовали почти ровную поверхность.
4. После этого выставленные балки прихватить саморезами и приступать к сшиванию скелета крыши гвоздями и накладками из металла.

Завершающие работы

После того как будут установлены рядовые стропилы, необходимо перепроверить, что геометрия диагональных балок, их местонахождение и углы наклона остались прежними.

Дальше необходимо все точки крепления кровли дополнительно усилить саморезами, деревянными накладками и гвоздями, после чего пройтись антикором.

Советы строителей

• Если вальмовую крышу будете возводить самостоятельно, то необходимо учитывать, что из-за отсутствия навыка необходимо увеличить древесину на 8%.
• Если решили сэкономить небольшую сумму на предварительных подсчетах и проекте, то это в конечном итоге приводит к большим финансовым потерям на стадии строительства.
• Если же экономить необходимо, то самостоятельно можно рассчитать детали кровельной системы.
• Монтаж вальмовой крыши требует тщательного выравнивания всех деталей конструкции. Без соответствующего опыта браться за ее возведение — гиблое дело. В итоге это приведет к ошибкам, которые по истечении времени проявятся в самой конструкции.

Строительные калькуляторы

— LearnFraming.com

Эти пуленепробиваемые строительные калькуляторы имеют автоматический запуск, бесплатны и просты в использовании.

Используйте этот автоматический калькулятор лестницы для приложений, требующих, чтобы подступенки были не более 7 3/4 дюйма. Используйте раздел посадки, чтобы быстро решить любой шаг.

Используйте этот калькулятор диагонали в футах и ​​дюймах, чтобы легко найти диагональ между двумя сторонами любого прямоугольника. Это позволяет легко скомпоновать любую планировку.

Используйте этот обычный стропильный калькулятор, указав пролет, уклон крыши и толщину конька.Введите эти значения, и автоматически будут получены эти результаты, длина стропила, прогон, подъем и высота строительных лесов.

Рассчитайте необходимый размер балки, балки или перекрытия из сосны № 2 или LVL. Охватывает любой пролет и любую нагрузку с высокой точностью.

Этот калькулятор настила крыши определяет уклоны вальцов и впадин на всех уклонах. Введите длину одной стороны и выберите шаг.

Посчитайте, сколько кусков сайдинга потребуется для покрытия стены или фронтона с помощью этого простого инструмента.Простые в использовании переключатели и числовые поля.

Вычислите объем бетона в кубических ярдах, введя значения трех измерений в футах и ​​дюймах. Этот бесплатный и простой инструмент DIY работает быстро. Он оснащен автоматическим срабатыванием, поэтому нет необходимости нажимать кнопку «рассчитать».

Расчет стропил домкрата на крышах с любым уклоном. Неважно, равны ли они. Все, что вам нужно, — это самый долгий замер.

Этот калькулятор уклона стропил возвращает длину и шаг стропила после того, как были введены подъем и уклон.

Используйте этот калькулятор футов и дюймов для стропил в ситуациях, когда одна стена выше другой. Введите пролет, разницу в высоте стен, шаг и толщину конька.

Этот калькулятор вальмовой крыши возвращает значение обычного стропила, бокового стропила, длину бедра, смещение бедра, высоту строительных лесов и многое другое.

Калькулятор домкрата для стропил отлично работает каждый раз. Используйте раскрывающиеся списки, чтобы указать длинные и короткие стропила и количество стропил, чтобы каждый раз получать надежные результаты для каждой ситуации.

Воспользуйтесь этим калькулятором стоек фронтона, чтобы вычислить значения всех стоек на 16 ″ в центре фронтона стены, начиная с короткой вверх или длинной вниз для всех стандартных скатов крыши.

Воспользуйтесь этим бесплатным инструментом, чтобы легко определить вес сосны, обработанной древесины, сырых пиломатериалов и клееных балок любого размера. Используйте раскрывающиеся списки, чтобы выбрать длину в футах и ​​дюймах.

Используйте этот простой инструмент для точного расчета объема бетона, необходимого для отверстия в столбах любого размера и любого стандартного размера.

Сколько тонн щебня мне нужно? Этот калькулятор вычисляет кубические ярды, но возвращает количество тонн на основе 2800 фунтов. за ярд.

Рассчитайте шаг стропила в зависимости от его подъема и длины. Используйте раскрывающиеся списки, чтобы выбрать пробег, затем выберите подъем, и высота будет возвращена.

Сколько листов фанеры 4 x 8 дюймов мне нужно? Этот калькулятор не просто делит общую площадь в квадратных футах на 32. Он вычисляет, сколько частей в длину, а сколько в ширину.

Посчитайте, сколько потребуется напольного покрытия, с помощью простого в использовании инструмента. Выберите твердую древесину, плитку, фанеру или ковер. Затем введите ширину и длину комнаты в футах.

Этот калькулятор пандусов идеально подходит для проектирования и строительства пандуса для инвалидов-колясочников. Он включает в себя требования строительных норм IRC 2012 года.

Рассчитайте стоимость сараев с столбами и других зданий с каркасом столбов в соответствии с шириной и длиной здания, высотой и критериями стен.

Используйте этот простой инструмент для точного преобразования уклона крыши в градусы.Введите значения уклона крыши в дюймах на фут подъема.

Воспользуйтесь этим калькулятором, чтобы легко умножить число, состоящее из футов, дюймов и дроби плотника, на коэффициент, который может быть десятичным.

Разделите число, состоящее из футов, дюймов и плотницких дробей, с помощью этого бесплатного и простого онлайн-калькулятора. Используйте числовые поля ниже, чтобы выбрать футы, дюймы и дробь для делимого.

Структурная опора — несущая коньковая балка

Конечная несущая балка

, Джон Ф Манн, PE

Содержание

Введение

Базовая двускатная крыша

Пример опоры

для высоких концов Raf Внешняя осевая сила

Конструкция несущей конструкции коньковой балки

Модификации существующей крыши

Введение

Хотя названия, к сожалению, схожи, коньковая балка служит совсем другой цели, чем коньковая доска.

Коньковая балка необходима, когда необходима независимая опора для высоких концов стропил. Условия, при которых требуется коньковая балка, описаны после обсуждения базовой двускатной крыши.

Вопросы задавайте по электронной почте. См. Страницу «Свяжитесь с нами».

Большая коньковая балка PSL (центральная, верхняя), поддерживающая балки крыши LVL. Конец балки гребня поддерживается короткой стойкой на балке жатки.

Обратите внимание на стальные ремни для защиты от ветра.

Конец коньковой балки опирается на колонну внутри внешней стены.

Каркас разработан Structural Support для архитекторов.

Расположение: Синнаминсон, штат Нью-Джерси

Две пересекающиеся коньковые балки; Эйвон у моря, штат Нью-Джерси.

Дом в стадии строительства (март 2010 г.).

Дизайн других.

Базовая двускатная крыша

Базовая двускатная крыша (А-образная рама) обычно возводится над чердачным перекрытием с балками перекрытия чердака, идущими параллельно стропилам. Когда низкие концы стропил соединяются с внешними концами балок перекрытия чердака, полученная треугольная А-образная рама действует как простая ферма, выдерживающая нагрузки на крышу (например, снег). Высокие концы стропил обычно устанавливаются напротив коньковой доски номинальной толщиной 2 дюйма.

Доска коньковая используется в основном в строительных целях, для облегчения установки стропил. Для домов, построенных около 100 лет назад, двускатная крыша чаще всего строилась без коньковой доски; высокие концы противоположных стропил фактически стыковались.

Для любой двускатной крыши, построенной с использованием традиционной стропильной конструкции, наружная осевая сила возникает на низких концах стропил. Это можно визуализировать, если учесть, что стропила, образующие два ската крыши, пытаются сплющиться, когда они подвергаются нагрузке на крышу, направленную вниз.Если нет сопротивления движению наружу (поперечному), низкие концы стропил будут перемещаться наружу горизонтально, что приведет к обрушению крыши.

Низкие концы стропил могут двигаться наружу только тогда, когда высокие концы также перемещаются вниз. Следовательно, если высокие концы стропил поддерживаются для предотвращения движения вниз, низкие концы не будут двигаться наружу.

Высокие концы стропил не будут двигаться вниз, если предусмотрена опора (на высоких концах), которая может противостоять силе от приложенных нагрузок на крышу.Такой опорой может служить стеновая или коньковая балка.

Как правило, коньковая балка используется вместо сплошной стены (в чердачном помещении), поскольку стена более дорогая и разделяет чердачное пространство.

Опора для высоких концов стропил

Согласно Международному жилищному кодексу (IRC) и Международному строительному кодексу (IBC) требуется конструкционная коньковая балка для уклона крыши менее 3 на 12. См. IRC 2006; R802.3.

Однако структурная коньковая балка может потребоваться по нескольким причинам, как описано в этом разделе.

Опора для высоких концов стропил обычно необходима в следующих условиях;

(1) Нет чердачных перекрытий (потолка), например, для наклонного (соборного) потолка. Это состояние обычно приводит к недостаточному сопротивлению внешней толчковой силе от низких концов стропил. Хотя верхняя пластина внешних опорных стен может оказывать некоторое сопротивление внешней силе, такое сопротивление не является надежным без специальной конструкции, что в конечном итоге оказывается затруднительным.Типичная двойная верхняя пластина 2х4 просто не способна противостоять горизонтальной силе, как балка между пересекающимися стенами. Необходимо учитывать стыки в верхней пластине.

Хомуты, установленные высоко (над опорными стенами), могут не обеспечивать достаточного сдерживания движения наружу, как в условиях без балок перекрытия чердака. Тщательная оценка воротниковых стяжек (также известных как стропильные стропы) должна выполняться для крыш с относительно длинным пролетом, особенно когда высота воротниковых стяжек (над низкими концами стропил) составляет более одной трети высоты конька.

(2) Балки перекрытия мансарды перпендикулярны стропилам. Это условие может произойти, когда пролет чердачных балок пола является чрезмерным для балки пола параллельно стропила, возможно, из-за отсутствия поддержки интерьера (подшипник) стенки. Хотя в этом состоянии можно обеспечить сопротивление направленной наружу силе тяги, сегодня чаще используется конструкционная гребневая балка.

(3) Крыша с небольшим уклоном, что приводит к относительно высокой толкающей силе наружу на низких концах стропил.Соединения между стропилами и балками перекрытия чердака, возможно, придется закрепить болтами (а не прибивать гвоздями), чтобы обеспечить достаточную пропускную способность. Использование конструкционной гребневой балки исключает такие дорогостоящие соединения. Уклон крыши от 4 вертикалей до 12 горизонталей или меньше может легко привести к чрезмерной наружной силе для стандартных соединений с гвоздями.

Для равномерной нагрузки на двускатную крышу внешняя сила равна одной четвертой (25%) общей нагрузки (на оба ската всей крыши), умноженной на обратное соотношение уклона крыши. Этот результат получается путем рассмотрения половины двускатной крыши как свободного тела и принятия моментов относительно конька (который является шарниром, так что момент равен нулю). Неизвестная (которую необходимо решить) — это сила горизонтального натяжения в балке перекрытия чердака, которая совпадает с направленной наружу силой тяги (приложенной стропильной балкой к балке перекрытия чердака).

Общая вертикальная нагрузка на погонный фут рассчитывается как (давление постоянной нагрузки + давление динамической нагрузки), умноженное на общую ширину (пролет) двускатной крыши (от стены до стены).Давление выражается в фунтах на квадратный фут (psf).

Для кровли с большим уклоном (более 8 на 12) давление статической нагрузки может быть увеличено с учетом уклона крыши (разделите вес на фут по горизонтали на косинус угла наклона). Однако такая модификация часто игнорируется при проектировании, поскольку расчетная статическая нагрузка (должна быть) уже консервативна. Снеговая нагрузка (для горизонтального пролета) не изменяется, поскольку определяется как нагрузка на горизонтальную единицу.

Тот же результат можно получить, рассматривая А-образную раму как простую ферму с равномерной нагрузкой, преобразованной в точечные нагрузки на каждом соединении.Таким образом, чистая реакция на каждую опору составляет 1/4 от общей нагрузки (а не половину). Таким образом, по «методу соединений» натяжение в балке чердачного перекрытия равно этой чистой силе реакции, умноженной на обратное отношение уклона крыши.

Принстон, штат Нью-Джерси; 11 февраля 2010 г.

Снег на крыше жилого дома.

Глубина снега более одного фута. Вес снега может сильно различаться в зависимости от содержания воды. Однако этот относительно влажный снег мог весить около 15 фунтов на квадратный фут.

Пример конструкции — внешняя сила тяги

Внешняя сила тяги рассчитывается для простой двускатной крыши при следующих условиях;

Общий пролет = 24 фута (от стены до стены)

Уклон 4 на 12 (с обеих сторон)

Статическая нагрузка = 10 фунтов на квадратный фут

Снеговая нагрузка = 20 фунтов на квадратный фут

Сила натяжения в балке перекрытия чердачного этажа, которая равна внешней осевой силе от стропил, рассчитывается следующим образом:

(1/4) x (10 psf + 20 psf) x (24 фута) x (12/4) = 540 PLF

PLF = фунтов на погонный фут (параллельно коньку)

Для стропил с интервалом в 16 дюймов наружная сила составляет 720 фунтов, рассчитанная как 540 PLF (16 дюймов / 12 дюймов / фут).

Результаты для широкого спектра практических условий перечислены в Руководстве по конструкции деревянных каркасов (WFCM) издания 2001 г., таблица 3.9.

В зависимости от различных факторов, таких как тип гвоздя (обычный, коробка), размер гвоздя (10d, 8d) и свойства древесины (порода, сорт), срезная способность одного гвоздя находится в диапазоне от 90 до 110 фунты. Несмотря на то, что стандартный коэффициент продолжительности нагрузки 1,15 для снеговой нагрузки может использоваться для увеличения грузоподъемности, требуется не менее шести (6) гвоздей, чтобы выдержать расчетную нагрузку для каждого соединения (стропила с балкой перекрытия чердака).WFCM (Таблица 3.9A) перечисляет 7 необходимых гвоздей.

Вероятно, что в районах, где снеговая нагрузка на крышу составляет 20 фунтов на квадратный фут или больше, высокий процент домов, построенных с 4-12 скатами крыши, не был построен с 6 гвоздями, соединяющими стропила с балкой перекрытия чердака. Крыша, конечно же, остается стоять благодаря высоким коэффициентам прочности по расчетным нагрузкам и свойствам материала. Обшивка крыши также может ограничивать движение стропил наружу, действуя как диафрагма (между торцевыми стенками фронтона). Однако для многих таких домов со временем можно наблюдать проскальзывание на низких концах стропил, а также провисание коньковой доски, особенно если было установлено всего 2 или 3 гвоздя.

При более длинном общем пролете крыши, большей снеговой нагрузке или меньшем уклоне внешняя сила тяги может легко потребовать чрезмерного количества гвоздей, которые могут расколоть древесину.

Расчет конструкционной гребневой балки

Структурная коньковая балка требуется для условий, описанных выше. Однако, если соединения между низкими концами стропил и балками чердачного этажа не обладают достаточной способностью противостоять толкающей силе, направленной наружу, следует также предусмотреть коньковую балку.

Для нагрузок, направленных вниз (гравитационных), конструкция балки конькового профиля аналогична конструкции любой другой балки (см. «Базовая конструкция балки»). Однако для крыш с низким и средним уклоном коньковая балка также должна быть спроектирована так, чтобы противостоять восходящей силе от ветрового давления на поверхности крыши.

Стропила с каждой стороны коньковой балки считаются балками с простой опорой. Горизонтальный пролет стропил (а не наклонный пролет) обычно используется для расчета расчетных нагрузок (мертвые + снег) на коньковую балку, хотя на самом деле статическая нагрузка немного больше (для наклонного пролета).Для крыши с большим уклоном (более 8 на 12) статическая нагрузка должна рассчитываться с использованием длины уклона.

Коньковая балка должна иметь адекватные опоры, обычно в виде деревянных колонн. Колонны должны быть такого размера, чтобы не допускать излишней стройности.

Каждая колонна должна иметь соответствующую опору со стороны каркаса перекрытия чердака и несущих стен ниже этого каркаса перекрытия чердака.

В большинстве жилых домов сегодня балки типа LVL (клееный брус) используются для конструкционной коньковой балки.Однако можно спроектировать и балку сборную (сборную) из пиломатериалов.

В приведенном выше примере равномерная гравитационная нагрузка, которой должна противостоять коньковая балка, составляет 160 фунтов на квадратный фут и снеговая нагрузка 320 фунтов на фут. При расстоянии между опорами 10 футов расчетная нагрузка, прикладываемая к каждой опоре, составляет не менее 4800 фунтов, в зависимости от условий пролета (простые, непрерывные). Эта относительно большая нагрузка, вероятно, может потребовать усиления каркаса перекрытия чердака и даже каркаса перекрытия внизу, вплоть до фундамента.

Часто игнорируемым требованием для правильной конструкции коньковой балки является сопротивление ветровой подъемной силе от стропил. Между балкой конька и опорами должны быть предусмотрены соответствующие привязные соединения. Обычно указываются стальные ленты. Также можно эффективно использовать деревянные боковины, отходящие от колонн. Основание колонн также должно быть привязано, чтобы противостоять ветровой силе коньковой балки. Могут потребоваться дополнительные привязные соединения для обеспечения распределения подъемной силы ветра по конструкции здания вплоть до фундамента.

Модификации существующей крыши

Часто возникает условие: приподнять один скат двускатной крыши для увеличения полезного пространства на чердаке. Получающаяся в результате пологая крыша с одной стороны коньковой доски меняет способ сопротивления нагрузкам крыши, поэтому необходимо предусмотреть коньковую балку.

Существующая коньковая доска может служить коньковой балкой, если могут быть установлены соответствующие опоры, такие как стена или близко расположенные колонны.Однако может потребоваться усиление существующей коньковой доски (вместе с дополнительными опорами) для образования коньковой балки с адекватной расчетной мощностью.

Новые внутренние опоры коньковой балки должны иметь соответствующую опору из существующих (или новых) элементов ниже.

Ridge Beam vs Ridge Board: в чем разница?

Спроектировать или построить двускатную крышу для сарая, хижины или другой конструкции может быть очень весело, но также сложно интерпретировать различные названия и термины.Речь идет о коньковой балке и коньковой доске. В чем разница и когда следует использовать тот или иной? Один из них — конструктивный элемент, требуемый строительным кодексом, а другой — опора, облегчающая строительство крыши.

Коньковая балка поддерживает концы стропил на коньке и передает нагрузку крыши на концы фронтона или стойки. Его следует использовать с уклоном менее 3/12, но его можно использовать и с большим уклоном. Коньковая доска не является конструктивной и может использоваться только на уклонах от 3/12 до 12/12.

В этой статье мы объясним разницу между коньковой доской и коньковой балкой, как установить каждую и что лучше. Мы рассмотрим, как прикрепить стропила к коньковой балке или доске, и обсудим, когда использовать коньковую балку или коньковую доску. К тому времени, как вы закончите читать нашу статью, вы будете знать различия, когда их использовать и как соединять стропила между собой.

Ridge Beam vs Ridge Board: краткое описание

Коньковая балка служит совершенно иному назначению, чем коньковая доска.В таблице ниже указаны различия.

Балка коньковая

Строительство крыши основано на знаниях, накопленных за тысячи лет проб и ошибок, геометрии, тригонометрии и современной инженерии. Строительный кодекс для вашего региона состоит из минимальных требований из прошлого опыта и является полезным инструментом при планировании или завершении проекта. Глава 8 Международного кодекса жилищного строительства (IRC) 2018 посвящена конструкции крыш и потолков, а также содержит много полезной информации.

Что такое коньковая балка?

Коньковая балка служит конструкционным целям. Он поддерживает стропила и принимает половину живых и мертвых нагрузок на крышу и передает их вниз на фундамент. Вторую половину держат стены, поддерживающие нижние концы стропил.

Балка часто поддерживается на концах столбами, встроенными в концы фронтона, а иногда и промежуточными стойками в зависимости от длины, которую она охватывает. Балки могут быть изготовлены из тяжелой древесины, сборных пиломатериалов, деревянных конструкций или стали.

Нужна ли коньковая балка?

Коньковая балка обязательна для остроконечных крыш с уклоном менее 3/12, или если неразрезная стяжка с помощью воротниковой стяжки или потолочной балки невозможна, или если потолочные балки не проходят параллельно стропилам. Балка также необходима, если балки перекрытия находятся выше нижней 1/3 стропил.

Размер коньковой балки

Размер коньковой балки зависит от расстояния, которое она простирает между опорами, а также от общей действующей и статической нагрузки, которую она должна выдерживать.Он должен выдерживать половину площади крыши, а также снеговые и ветровые нагрузки в месте расположения. Кроме того, балки могут быть изготовлены из пиломатериалов больших размеров, искусственной древесины, стали или других одобренных материалов.

При определении размеров коньковой балки важными факторами являются нагрузка на крышу (статическая и динамическая нагрузка), продолжительность нагрузки, расстояние между пролётами без опоры и состав балки. Снеговые и ветровые нагрузки влияют на временную нагрузку и обычно учитываются при расчете балок. Размер и пролёт стропил также могут быть включены в нагрузку на крышу, чтобы помочь рассчитать площадь настила крыши и как часть статической нагрузки.

Таблица размеров коньковой балки

В таблице ниже представлена ​​информация о влиянии размера крыши и снеговой нагрузки на свободный пролет балки. Чем больше пролет балки, тем больше открытое пространство под балкой и большие размеры балки.

Таблицы размеров балок

предоставляют общую информацию и являются ориентирами, но конструкцию крыши должен проверять инженер. Безразмерные балки в нашей таблице — это балки из клееной древесины и ламината.

* LD = коэффициент продолжительности нагрузки * DL = постоянная нагрузка * SL = снеговая нагрузка на грунт (из Southern Forest Products Assoc.)

Пролет коньковой балки

Пролет коньковой балки — это расстояние между опорами. Пролет определяется размером или размерами балки, половиной площади настила крыши, собственным весом, а также динамической (снеговой) нагрузкой, которую она должна выдерживать, и в течение какой продолжительности. Чем дальше друг от друга расставлены опоры для балки, тем больше остается открытое пространство под балкой.

Калькулятор коньковой балки

Калькуляторы коньковой балки

стали более распространенными и являются альтернативой пролистыванию диаграмм и таблиц для определения размера балки и пролета между опорами.Чем больше информации вы введете, тем точнее будет получен расчетный результат.

При выборе калькулятора ищите тот, который позволяет вводить следующие данные: длина пролета, продолжительность нагрузки, тип нагрузки, материал балки, максимально допустимый прогиб, наклон или шаг, параметры динамической и постоянной нагрузки, площадь настила крыши (также известная как как длина притока), расстояние между стропилами и другая необходимая информация. BeamChek ™ предлагает универсальный калькулятор, который можно загрузить или использовать бесплатный онлайн-калькулятор для определения размеров луча.

Как крепить стропила к коньковой балке?

Стропила могут располагаться поверх балки конька или прикрепляться к сторонам балки. Стропила, которые сидят на балке, толкаются вниз и могут иметь выемки, чтобы они плотно прилегали к балке. Они должны быть прибиты на носках к балке и противоположному стропилу, чтобы сохранить выравнивание. Противоположные стропила могут стыковаться друг с другом или быть смещены и прибиты гвоздями перед тем, как они будут забиты гвоздями.

6-миллиметровую (15/64 дюйма) косынку со сквозными болтами также можно использовать для скрепления друг с другом противоположных стропил.Ремни урагана или стяжки обычно используются для соединения стропил с балкой и предотвращения подъема.

Есть несколько способов крепления стропил к сторонам балок. В прошлом обычно использовали шипы для фиксации стропил для ногтей на ногах. Сегодня металлические верхние стропильные крюки конька или стропила и нижние стропильные вешалки часто используются для крепления стропил к балке. Ленточные стяжки также используются для противодействия подъемным силам на стропилах бокового крепления.

Варианты опоры коньковой балки

Коньковая балка, в отличие от коньковой доски, представляет собой конструктивный элемент, который несет половину веса перекрываемой кровли, поэтому ее необходимо поддерживать.Обычно он поддерживается деревянной или стальной стойкой или каменной конструкцией внутри фронтона стены, а также другими опорными конструкциями вдоль ее пролета по мере необходимости.

Можно ли присоединиться к балке конька?

Балки, особенно из габаритных пиломатериалов, могут нуждаться в сращивании. Соединение должно происходить между стропилами, а не на стропилах, и поддерживаться балкой, стойкой или колонной. Размер балки, опирающейся на опору, должен соответствовать требованиям норм или превышать их (не менее 1-1 / 2 дюйма), как и размеры столба или колонны и опоры для сохранения структурной целостности.

Как установить коньковую балку

Установка коньковой балки зависит от ее размера и материала, из которого она изготовлена. Поднять 16-футовую трехслойную бревно 2 × 12 можно одним или двумя людьми. Для размещения клееной и многослойной или стальной балки от 20 до 40 футов может потребоваться кран или А-образная рама с цепным блоком, чтобы поднять ее на место.

Обычно ставят один конец балки на опорную конструкцию, а затем поднимают и кладут другой конец. В некоторых ситуациях может оказаться целесообразным поднимать чередующиеся концы на фут или два за раз, чтобы уменьшить нагрузку на опорные конструкции и облегчить вставку в пазы в кирпичной кладке.

Доска ридж

Коньковая доска используется для строительства каркаса крыши. Он не является конструктивным, поэтому для его переноски не требуются стойки или колонны, хотя некоторые строители прикрепляют их к торцам фронтона, чтобы удерживать их на месте.

Что такое риджборд?

Доска коньковая — это обычно одномерный отрезок пиломатериала. Он должен быть по глубине равной или большей по глубине срезанным под углом концом стропила, который упирается в него. Доска коньковая выдерживает шаг и расстановку стропил; он не несет конструктивного веса.

Где найдешь риджборд

Коньковые доски обычно используются в конструкциях крыш с уклоном крыши от 3/12 до 12/12. Часто используются в двускатных крышах, а также в шатровых, двускатных, мансардных, соляных крышах и в смешанных сочетаниях стилей крыш.

Размер коньковой доски

Доска конька должна иметь фактическую толщину 1 дюйм или больше, а затем должна быть такой же глубиной, как крепление к ней стропила. Краткое руководство — это размер доски, превышающий размер стропил, поэтому для стропил 2 × 6 требуется коньковая доска 2 × 8, а для стропил 2 × 8 — коньковая доска 2 × 10 и так далее.

Пролет стропил определяет его толщину, которая, в свою очередь, определяет глубину коньковой доски. В приведенной ниже таблице размеров коньковой доски показано, как на пролет стропил влияют расстояние, вид и уклон, а также временная или снеговая нагрузка.

* (GSL = снеговая нагрузка на грунт и DL = статическая нагрузка) Примечание A: Пролет превышает 26 футов.

Информация из таблиц R802.4.1 (4) и R802.4.1 (5) IRC2018

Как установить риджборд

Существует множество способов установки коньковой доски в зависимости от стиля крыши.Один из способов — прикрепить доску к концам фронтона, чтобы сохранить высоту и уровень конька. Другой распространенный метод — установить временную скобу A-образной рамы на каждом конце, чтобы установить уровень, высоту и расположение конька без необходимости использования фронтонных концов.

Как прикрепить стропила к коньковой балке и коньковой доске

Крепление стропил к коньковым балкам или доскам зависит от того, какой метод используется. Стропила, которые сидят на балке, обычно крепятся с помощью 3 или 4 — 16d (3-1 / 2 ”x0,135) гвоздей, вбитых через стропильную сторону в балку.

Для крепления стропил к сторонам балки или коньковой доски многие строители и домашние мастера используют стальные нижние стропильные крюки или верхние коньковые стропильные вешалки или стяжки. Все стропила, независимо от способа крепления, требуют обвязки ленточными стяжками и фиксации их к балке или доске для предотвращения поднятия. Галстуки, вешалки и ремни должны быть закреплены утвержденными гвоздями или шурупами. Таблица R602.3 (1) IRC 2018 может быть полезной.

Гвоздь

Стропила следует прибивать заподлицо к коньковой доске.Независимо от того, используете ли вы конструкционные шурупы или гвозди, их обычно вбивают через верх стропила в поверхность доски. Обычно достаточно двух-четырех гвоздей, вбитых в доску сбоку (с пальцами) стропила, чтобы удерживать его на месте.

Стропила, прикрепленные к коньковой балке, создают большую сдвигающую нагрузку на гвозди, поэтому важно использовать гвозди правильного размера, размещения и количества гвоздей. Гвозди вбиваются в стропила с противоположных сторон, образуя «Х», где они пересекаются с балкой.Это создает лучшую прочность на сдвиг или сопротивление.

Соединитель конькового стропила

Верхние стропильные вешалки для конька или стропила — отличный способ разместить и прикрепить стропила к коньковым балкам или доскам. Соединители Simpson Strong-Tie RR (коньковые стропила) — отличный выбор.

Изготовленные из оцинкованной стали 18-го калибра, они работают на стропилах 2 × 6 с уклоном до 30 ° и крепятся с помощью восьми-десяти гвоздей 10dx1-1 / 2 дюйма или винтов # 9 × 1-1 / 2 ”Strong Drive (SD).

Simpson Strong Tie LSU26 Подвеска с регулируемой балкой

Нижние стропильные вешалки крепятся к балке или доске, а также к нижней и боковым сторонам стропил 2х6.Одним из таких продуктов является Simpson Strong-Tie LSU26.

Подвеска из оцинкованной стали 18 калибра с регулируемым уклоном, которая крепится к балке или балке и стропилам. Вешалка регулируется на строительной площадке на 45 ° вверх, вниз, влево или вправо.

Для каждой балочной подвески требуется шесть гвоздей 10d для крепления к балке или шесть гвоздей 10dx1-1 / 2 ”для лицевой стороны доски и пять гвоздей 10dx1-1 / 2” для крепления к балке.

Подвес для наклонных легких стропил U-образной формы

Наклонные легкие стропильные вешалки Simpson Strong-Tie изготовлены из оцинкованной стали 18 калибра.Подвески могут быть прикреплены до того, как стропила 2 × 6 будут на месте, или после, благодаря их U-образной форме.

Регулируемый шаг подходит для уклонов от 0/12 до 14/12. Крепежные отверстия расположены высоко на боковых полках, чтобы лучше подходить к стропилам, которые свисают под балкой или доской.

Подвес крепится к балке четырьмя шурупами SD # 10 × 2-1 / 2 дюйма или гвоздями 3-1 / 2 ”x0,162, а к стропилу — пятью винтами SD # 10 × 2-1 / 2” или 3-1 / 2 × 0,162 гвоздя. При прикреплении к коньковой доске используйте четыре гвоздя 10dx1-1 / 2 дюйма или четыре винта Strong Drive (SD) # 9×1-1 / 2 дюйма.

Металлические ремни

Металлические ремни используются для крепления стропил к противоположным стропилам или коньковой балке, а также для противодействия подъемным силам и боковому натяжению. Simpson Strong-Tie CS18 представляет собой катушку длиной 25 футов (доступны более длинные) из оцинкованной стали 18 калибра шириной 1-3 / 8 дюйма, предварительно перфорированной для гвоздей 8d или 10dx1-1 / 2 дюйма или # 9 × 1-1 / Винты 2 ”Strong Drive (SD).

Ремень на строительной площадке отрезается до необходимой длины в соответствии с поставленной задачей.

Ridge Board vs Ridge Beam: что лучше?

Коньковая балка — это конструктивный элемент, несущий нагрузку на крышу, в то время как коньковая доска — это метод каркаса, используемый для облегчения пространства и крепления стропил.Многие дома и здания были построены без использования конькового бруса или доски и веками выдержали испытание временем.

Однако балки

должны использоваться для поддержки крыш с уклоном менее 3/12. Они также часто используются, чтобы сделать чердачное пространство более открытым для использования или обзора.

Что лучше, зависит от задачи. Если вы строите уклон от 3/12 до 12/12 и не заботитесь о выступающих стропилах, сводчатых потолках или обширном непрерывном чердаке, используйте коньковую доску, чтобы упростить каркас.Для малоскатных крыш, сводчатых потолков, сплошного чердачного пространства используйте балку.

Когда использовать коньковую балку вместо коньковой доски?

Строительные нормы и правила — это руководство, которое поможет определить, когда использовать коньковую балку, а когда в этом нет необходимости. Как правило, на всех крышах с уклоном менее 3/12 необходимо использовать коньковую балку в соответствии с разделом R802.3 IRC.

Коньковые балки также обычно используются, когда архитекторы требуют сводчатых потолков, открытых балок или когда требуется открытое чердачное пространство.Балка не требует завязок-воротников, прогонов и распорок, которые могут помешать использованию чердака. Если балка не требуется, то крышу можно построить с коньковой доской или без нее.

Заключение

Коньковая балка — это необходимый элемент конструкции, который несет половину нагрузки на крышу и должен использоваться при строительстве крыш с уклоном менее 3/12. Коньковая доска не является конструктивным элементом и помогает при размещении и расстоянии между стропилами.

Надеюсь, мы устранили всю путаницу, которая у вас могла возникнуть по поводу этих двух, и вы лучше понимаете, когда использовать каждую и как к ним прикреплять стропила.Если вы нашли статью полезной, поделитесь ею с другими. Как всегда, мы будем благодарны за ваши комментарии и предложения.

Евгений был энтузиастом DIY большую часть своей жизни и любит проявлять творческий подход, вдохновляя на творчество других. Он страстно увлекается благоустройством, ремонтом и обработкой дерева.

Расчет нагрузок на коллекторы и балки | Строительство и строительные технологии

Обратите внимание: Эта старая статья нашего бывшего преподавателя остается доступной на нашем сайте в архивных целях.Некоторая информация, содержащаяся в нем, может быть устаревшей.

Понимание того, как нагрузки передаются через конструкцию и действуют на элементы конструкции, является первым шагом к определению размеров коллекторов и балок

Пол Физетт — © 2005

Большинство строителей автоматически выбирают двойные заголовки -2 x 8 или -2 x 10 для обрамления окон и дверей в каждом доме, который они строят. Эти коллекторы работают для поддержки большинства жилых помещений и по совпадению удерживают верхние части окон на одинаковой высоте.Замечательное решение, но эффективно ли это и экономично ли использование материала? То же самое верно и для балок, таких как конструкционные коньковые балки и центральные балки. Слишком часто строители собирают брус размером 2 дюйма, чтобы выдержать нагрузки на крышу и пол, не рассматривая другие варианты. Вы не сможете превзойти пиломатериалы для большинства небольших оконных коллекторов, но по мере увеличения пролетов и нагрузок более прочные материалы становятся лучшим выбором. Пиломатериалы ограничивают возможности дизайна и в некоторых случаях просто не работают. Parallam, Timberstrand, клееный брус и Anthony Power Beam — примеры альтернативных материалов, которые предоставляют строителям захватывающий выбор.

В этой серии из двух частей мы рассмотрим, как пиломатериалы и эти инженерные материалы подходят для использования в качестве коллекторов и балок. Часть I покажет вам, как отследить структурные нагрузки до коллекторов и балок. В части II будут рассмотрены процедуры определения размеров, характеристики и стоимость этих материалов для нескольких приложений (см. «Определение размеров проектируемых балок и коллекторов» для части 2).

Делаю работу

Работа коллекторов и балок проста. Они передают нагрузки сверху на фундамент снизу через сеть конструктивных элементов.Идея определения размеров коллекторов и балок проста: сложите все временные и статические нагрузки, действующие на элемент, а затем выберите материал, который будет выдерживать нагрузку. Балка должна быть достаточно прочной, чтобы не ломаться (значение Fb), и достаточно жесткой, чтобы она не прогибалась чрезмерно под нагрузкой (значение E). Однако процесс определения размеров этих структурных элементов может быть сложным, если вы не инженер. Вот упрощенный подход, который поможет вам указать подходящий материал для многих приложений.

Первый шаг такой же для пиломатериалов и конструкционных древесных материалов: сложите все нагрузки, действующие на жатку или балку, и затем преобразуйте эту нагрузку в значение , какую нагрузку будет ощущать каждая прямая опора жатки или балки . Говоря лучевым языком, вы говорите: этот заголовок должен нести X-фунтов на линейный фут. Этот перевод является ключом к любой проблеме определения размеров конструкции. Вооружившись этой информацией, вы можете определить минимальный размер, пролет или прочность балки (кредит джулио). Размеры инженерных деревянных компонентов определяются с помощью таблиц пролетов, которые соответствуют различным пролетам и фунтам на фут балки.Для пиломатериалов необходимо произвести математические расчеты.

Нагрузки считаются либо распределенными , либо точечными нагрузками. Слой песка, равномерно распределенный по поверхности, является примером чистой распределенной нагрузки. Каждый квадратный фут поверхности испытывает одинаковую нагрузку. Динамические и статические нагрузки, указанные в строительных нормах и правилах для крыш и полов, являются приблизительными значениями распределенных нагрузок. Точечные нагрузки возникают, когда груз накладывается на одно место в конструкции, например на колонну.Опорная конструкция распределяет нагрузку неравномерно. Анализ точечной нагрузки лучше доверить инженерам. Мы будем рассматривать только распределенные нагрузки. Это позволит нам определять размеры балок для наиболее распространенных приложений.

Рисунок 1

Давайте проследим распределенные нагрузки для нескольких разных домов. Предположим, что все они расположены в одном климате, но имеют разные пути загрузки из-за конструкции. Эти примеры показывают, как распределенные нагрузки распределяются между элементами конструкции.Наши образцы домов находятся в районе, где снеговая нагрузка составляет 50 фунтов на квадратный фут площади крыши (снег рассматривается как временная нагрузка). Само собой разумеется, что в более теплом климате снеговая нагрузка, вероятно, была бы меньше, поэтому вам необходимо проверить свою кодовую книгу на предмет временных и статических нагрузок в вашем регионе. Все нагрузки указаны в фунтах на квадратный фут горизонтальной проекции (площадь пятна контакта). (СМ. РИСУНОК 1)

Заголовки

Рисунок 2

Пример заголовка № 1

Здесь каждый квадратный фут кровельной системы обеспечивает 50 фунтов динамической нагрузки и 15 фунтов статической нагрузки (всего 65 фунтов на квадратный фут) на структурную опорную систему.Помните, что эти нагрузки равномерно распределяются по всей поверхности крыши. Наружная стена (и коллекторы внутри) будут нести все нагрузки от средней точки дома (между опорными стенами) к внешней стороне дома (включая свес крыши). Расстояние в этом случае составляет 12 футов + 2 фута = 14 футов. Таким образом, каждый линейный фут стены должен выдерживать нагрузки, создаваемые полосой шириной 1 фут в этом районе 14 футов. С технической точки зрения стена имеет ширину притока 14 футов. Отсюда мы легко можем видеть, что каждая линейная опора стены поддерживает:

Условия:

живая нагрузка (снег):	50 фунтов на квадратный фут x 14 футов = 700 фунтов на линейный фут
Собственная нагрузка на крышу:	15 фунтов на квадратный фут x 14 футов = 210 фунтов на линейный фут
общая нагрузка:	= 910 фунтов на линейный фут

Важно перечислить временную нагрузку, постоянную нагрузку и общую нагрузку отдельно, поскольку временная нагрузка используется для расчета жесткости, а общая нагрузка используется для расчета прочности.

Рисунок 3

Пример заголовка 2

Этот дом идентичен нашему первому примеру, за исключением того, что он построен из палки. В результате временная нагрузка, статическая нагрузка и распределение сил различны. В отличие от стропильной крыши, временная нагрузка и собственная нагрузка на стропила и балки перекрытия должны учитываться как отдельные системы. Поскольку чердак можно использовать для хранения, временная нагрузка на чердак в соответствии с нормами составляет 20 фунтов на квадратный фут.

Условия:

живая нагрузка (снег):	50 фунтов на квадратный фут x 14 футов = 700 фунтов на линейный фут
Собственная нагрузка на крышу:	10 фунтов на квадратный фут x 14 футов = 140 фунтов на линейный фут
живая нагрузка потолка:	20 фунтов на квадратный фут x 6 футов = 120 фунтов на линейный фут
статическая нагрузка потолка:	10 фунтов на квадратный фут x 6 футов = 60 фунтов на линейный фут
общая нагрузка:	= 1020 фунтов на линейный фут

Рисунок 4

Пример заголовка 3

Опять же, у этого дома такая же ширина, но у него 2 уровня.Нагрузки на нижний коллектор создают крыша, верхние стены и система 2-го этажа. В Стандартах архитектурной графики вес внешней стены размером 2 × 6 составляет 16 фунтов на фут ² . Таким образом, стена высотой 8 футов весит 8 футов x 16 фунтов / фут ² = 128 фунтов на линейный фут. На жатку доставлено:

Условия:

живая нагрузка (снег):	50 фунтов на квадратный фут x 14 футов = 700 фунтов на линейный фут
Собственная нагрузка на крышу:	15 фунтов на квадратный фут x 14 футов = 210 фунтов на линейный фут
стена верхнего уровня:	= 128 фунтов на линейный фут
Живая нагрузка 2-го этажа:	30 фунтов на фут x 6 футов = 180 фунтов на линейный фут
Собственная нагрузка 2-го этажа:	10 фунтов на фут x 6 футов = 60 фунтов на линейный фут
общая нагрузка:	= 1278 фунтов на линейный фут

Балки

Пример коньковой балки

Рисунок 5 — На этом рисунке показаны 2 конструктивных элемента: несущая балка конька и центральная балка.У обоих есть приток площадью 12’0 ″. Нагрузка на фут балки определяется так же, как и для жаток.

Условия коньковой балки

живая нагрузка (снег):	50 фунтов на фут x 12 футов = 600 фунтов на линейный фут
Собственная нагрузка на крышу:	10 фунтов на фут x 12 футов = 120 фунтов на линейный фут
общая нагрузка:	= 720 фунтов на линейный фут

Пример фермы

Центральная балка несет половину нагрузки на пол, нагрузку на перегородку и половину нагрузки на второй этаж.Текущие и статические нагрузки указаны в строительных нормах и правилах. Вес перегородки указан в Стандартах архитектурной графики как 10 фунтов на квадратный фут.

B) Условия балок первого этажа

Живая нагрузка 1-го этажа:	40 фунтов на фут x 12 футов = 480 фунтов на линейный фут
Статическая нагрузка 1-го этажа:	10 фунтов на фут x 12 футов = 120 фунтов на линейный фут
Перегородка высотой 8 футов:	= 80 фунтов на линейный фут
Живая нагрузка 2-го этажа:	30 фунтов на фут x 12 футов = 360 фунтов на линейный фут
Собственная нагрузка 2-го этажа:	10 фунтов на фут x 12 футов = 120 фунтов на линейный фут
общая нагрузка:	= 1160 фунтов на линейный фут

Резюме

Эти примеры являются типичными для типов вычислений, которые вам необходимо выполнить для определения равномерной нагрузки, которая распределяется на балку или коллектор.Вы должны установить, какую нагрузку принимает каждая прямая опора жатки или балки. Следующим шагом является использование технической литературы любой из компаний, производящих деревянные компоненты, для определения пролета и размера балки. Все они соотносят допустимые пролеты с нагрузкой на фут балки. Списки пролетов основаны на допустимом прогибе, динамической нагрузке и статической нагрузке, которые перечислены в вашей книге строительных норм. В части 2 «Определение размеров инженерных коллекторов и балок» мы сравниваем стоимость и характеристики некоторых деревянных изделий с пиломатериалами.

Все иллюстрации любезно предоставлены Journal of Light Construction.

Расчет конструкций коньковой балки

Расчет конструкций коньковых балок для сводчатых крыш и переоборудования чердаков

Какими бы ни были ваши требования к расчетам конструкций коньковых балок, beamcalc.co.uk может помочь!

Сводчатая крыша — популярный способ максимального увеличения освещенности комнаты, поскольку она позволяет вставлять окна Velux или аналогичные элементы на плоскость крыши.Они также придают помещению ощущение открытости за счет отсутствия балок на потолке. При переоборудовании чердаков обычно используются конструкционные коньковые балки при модификации конструкции для размещения надстройки крыши в стиле слухового окна.

На сайте beamcalc.co.uk мы специализируемся на расчетах конструкционных коньковых балок.
Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить предложение по конкурентоспособной цене.

Не вдаваясь в технические подробности, если вы предлагаете исключить потолочные балки из конструкции крыши, вам потребуется структурная балка конька или структурные прогоны для поддержки стропил и предотвращения складывания вашей крыши, как колода карт, из-за удаления или упущения. потолочных балок, которые действуют как стяжка у стропильных ног.

В зависимости от предложенного вами проекта мы можем предоставить вам расчет конструкции коньковой балки для деревянных или конструкционных коньковых балок для стали. Вариант с деревом идеально подходит для балок конькового профиля с малым пролетом для балок с коньком с большим пролетом. Обычно можно разместить два деревянных профиля со стальной пластиной, зажатой между ними. Для длинных пролетов и тяжелых конструкций крыш обычно требуется коньковая балка из конструкционной стали.

Хотите узнать больше о наших услугах по расчету коньковых несущих балок? Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить бесплатное и конкурентоспособное ценовое предложение, заполнив нашу простую в использовании онлайн-форму заявки, позвонив нам по телефону 0208 243 8618 или по электронной почте info @ beamcalc.co.uk.

Мы понимаем важность получения точных расчетов конструкций при работе над домашним строительным проектом.

Поделиться

Руководство по деревянным и стальным каркасам

Sg (серв.) = 0кПа Sg (ult.) = 0кПа

Область, край

Нет в списке нижеNSW — CabramurraNSW — Центральные плато — BlackheathNSW — Центральные плато — BlayneyNSW — Центральные плато — CrookwellNSW — Центральные плато — KatoombaNSW — Центральные плато — ЛитгоуNSW — Центральные плато — Mt VictoriaNSW — Центральные плато — Orange Pass — CrSckW — CharlotteW Деревня ГульхегаNSW — KiandraNSW — Mount Blue CowNSW — Mount KosciuszkoNSW — Mount SelwynNSW — Северное плоскогорье — GuyraNSW — Perisher RangeNSW — Perisher ValleyNSW — Rules PointNSW — Sawpit CreekNSW — Smiggin HolesNSW — Sawpit CreekNSW — Smiggin HolesNSW — Смиггин-TableNSW — Южный Тейбл-хребет Плато — BerridaleNSW — Южное плоскогорье — BombalaNSW — Южное плоскогорье — Bullocks FlatNSW — Южное плоскогорье — CoomaNSW — Южное плато — DalgetyNSW — Южное плоскогорье — Eucumbene CoveNSW — Южное плато — ДжиндабайнNSW — Южное плоскогорье — KalkiteNSW — Южное плато ands — Old AdaminabyNSW — Южные плоскогорья — Портал ПровиденсаNSW — Южные плоскогорья — TumbarumbaNSW — Южные плоскогорья — Тирольская деревняNSW — Южные плоскогорья — деревня ЯррангобиллиNSW — Тредбо — CrackenbackNSW — Thredbo — Kareela ThreeNSW — ThredboS — Merritts Spurts ValleyTAS — Лыжное поле Бен-ЛомондаTAS — БотвеллTAS — Долина КрейдлаTAS — Мост ДеруэнтTAS — Район Великого озераTAS — IntertakenTAS — Горнолыжный курорт Маунт-ФилдTAS — СтратгордонTAS — ТарралкахTAS — Источник (дерево папоротника) TAS — ТаллахTAS — ВаратахВИК — Плато Бау-Бау BuangVIC — Falls Creek — Район встречи на высшем уровнеVIC — Falls Creek — Sun ValleyVIC — Falls Creek — Village BowlVIC — Lake MountainVIC — Mount Buffalo — ChaletVIC — Mount Buffalo — Dingo DellVIC — Mount Buffalo — TatraVIC — Mount Buller — BaldyVIC — Mount Buller — VillageVIC — Mount Хотэм — Давенпорт, Виктория — Маунт Хотэм — Центр деревни, Виктория — Маунт Стерлинг,

Место расположения

N1 между 400 м и 1200 м (юг Северного острова) N1 1200 м и выше (юг Северного острова) N2 между 200 м и 900 м (Южный остров) N2 900 м и выше (Южный остров) N3 между 150 м и 900 м (Южный остров) N3 900 м и выше ( Южный остров) N4 ниже 900 м (Южный остров) N4 900 м и выше (Южный остров) N5 ниже 900 м (Южный остров) N5 900 м и выше (Южный остров) Не в списке выше

Тип крыши

ОдноскатныйДвухступенчатыйМноготонный

Смежные конструкции

Нет более высоких построек Да более высокое здание в пределах ls

множитель μ (для соседних структур)

1.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.02.12.22.32.42.5

Измените μ, только если вы
знакомы с AS / NZS 1170.3: 2003

Контакт

ПолузащищенныйСветлый ветер

Коньковые балки и коньковые доски: современные конструктивные решения для А-образных профилей

Открытый каркас крыши — одна из самых ярких черт модернизма северо-западного Тихоокеанского региона, и лучшие образцы прекрасно раскрывают структуру, используя характеристики деревянного каркаса для визуального тепла.Несмотря на то, что есть много способов использовать открытую систему каркаса крыши, в сегодняшней публикации особое внимание уделяется структурам с А-образной рамой (также известным как двускатные крыши).

Традиционные методы строительства открытой А-образной рамы предлагают только несколько конструктивных решений, но есть важные различия, как физически, так и эстетически, которые следует понимать в отношении механики каждой системы. Две основные структурные системы, выполняющие тяжелый подъем открытой А-образной рамы, — это коньковая балка и системы коньковых досок.Каждая из этих систем также включает несколько интересных вариаций, описанных ниже.

КОНЕК
Инженерные принципы для коньковой балки довольно просты. Балки наклонной крыши простираются между двумя точками крепления; один на огибающей конструкции поверх каркасной стены или перекрытия, другой на вершине конструкции поверх коньковой балки. (Коньковая балка также может быть заподлицо с балками.) Коньковая балка обычно представляет собой более крупный элемент (например, 4 x 12) и несет гравитационную нагрузку на балки крыши так же, как несущая стена или коллектор на ограждающую конструкцию.

Классический пример конструкции с выступающими коньковыми балками можно увидеть на нашем Magnolia Residence , который в настоящее время находится в стадии строительства.

В приведенном выше примере используется откидная балка со скрытыми балками крыши, но балки также могут быть открыты, как в примере (слева внизу) в Западном Сиэтле. Обратите внимание, что, поскольку балки расположены необычно далеко друг от друга, над балками, скорее всего, есть структурные прогоны.

Коньковая балка заподлицо, как в доме Hayes Residence (вверху справа) Рэя Каппе, демонстрирует те же принципы только с коньковой балкой, выровненной в той же плоскости, что и балки крыши.

Интересной разновидностью системы коньковых балок является конфигурация с двумя балками, благодаря которой вершина крыши полностью свободна от балок. Дом Colorado House от Turnbull Griffin Haesloop Architects (вверху) создает четкую открытую эстетику, выравнивая двойные балки со стеновой структурой ниже. Skylight House от Cliff May (внизу) позволяет открывать верхнюю часть крыши для естественного света.

КОНЬКОВАЯ ДОСКА
Инженерные принципы коньковой доски немного сложнее.Поскольку коньковая доска представляет собой элемент меньшего размера (обычно толщиной всего один дюйм, иногда даже меньше), он не является элементом конструкции и не несет нагрузки от силы тяжести. Его единственная задача — обеспечить точку соединения балок крыши с каждой стороны крыши. Это означает, что гравитационная нагрузка переносится через балки крыши к несущим стенам. Сила тяжести на пике крыши толкает вниз и наружу, требуя натяжного элемента, чтобы удерживать сборку вместе. Чтобы противостоять выталкиванию силы тяжести, каждой балке нужен натяжной элемент, или коллекторы по периметру должны действовать как боковые балки, проходящие между натяжными стяжками.

В традиционных примерах системы коньковых досок используются деревянные натяжные стяжки (также известные как воротниковые стяжки) аналогичного размера, которые выглядят как балки крыши. Классическим примером является модель Los Altos Hills Remodel (ниже) от Klopf Architecture, в которой используется двойная стяжка с удвоенным натяжением для смещения каждой балки крыши. Вся сборка балок крыши и натяжных стяжек окрашена в одинаковый цвет, чтобы выразить структуру.

В доме Napa Residence , созданном Уильямом Тернбулл (внизу слева), двойные двойные элементы действуют как натяжные стяжки, расположенные между балками крыши через каждые шесть отсеков.Сборка также представляет собой прекрасную возможность для верхнего освещения, так как кабелепровод можно легко скрыть над натяжными стяжками.

В примере Maury Island Cabine (вверху справа) от Miller Hull натяжные стяжки древесины расположены ниже коллекторов на каждой внешней стене; для этого требуется, чтобы коллекторы проходили между балками крыши и действовали как балки в двух направлениях (вверх и вниз для силы тяжести и из стороны в сторону, чтобы сопротивляться выталкиванию балок крыши).

В доме Valley Oak Drive House (внизу) система двойных стяжек с двойным натяжением на каждой балке крыши расположена ближе к коньковой доске, чтобы создать архитектурный элемент в помещении.

Современным нововведением в области стяжек для натяжения крыши стало внедрение стальных стержней. Поскольку прочность на растяжение стали намного выше, чем у древесины (примерно в 50 раз выше), сталь значительно меньшего поперечного сечения может выполнять работу намного эффективнее, чем древесина. При правильной детализации стальные натяжные стержни с утончением обеспечивают необходимую структуру и дополняют современную эстетику. Многие из наших любимых примеров были разработаны Rex Hohlbein Architects здесь, в Сиэтле.Модель Camano House (внизу) использует тонкие стальные натяжные стяжки с талрепами; балки с каждой стороны противостоят поперечной силе балок крыши между натяжными стяжками. Натяжные стяжки сосредоточены на двойных балках сверху, которые оставляют ровно столько места, сколько нужно для скрытых трековых светильников. Готовая сборка чистая, функциональная и продуманная.

Одним из основных преимуществ использования системы коньковых досок является устранение колонн, которые обычно требуются под каждым концом коньковой балки.