При самостоятельном строительстве дома четкое понимание, как рассчитать длину стропил правильно и точно, поможет приобрести нужный стройматериал в требуемом количестве и в результате сделать крышу прочной, надежной и красивой.
Подготовка к расчету: что необходимо учесть
При кажущейся простоте вопрос о том, как рассчитать стропила — их длину, сечение и прочие параметры, — требует очень основательного подхода. Недостаточно просто прикинуть на глазок расстояние от верхней части стены строящегося дома до предполагаемого конька и купить исходя из этого энное количество абстрактного бруса для балок. При таком отношении можно оказаться в буквальном смысле со съехавшей крышей. Чтобы избежать этого, при расчете размера стропил необходимо учесть несколько очень важных параметров:
- Конструкция и форма крыши. Даже самая обычная двускатная крыша может иметь разную внутреннюю конструкцию, то есть расположение поддерживающих ее балок. Например, могут использоваться W-образные, М-образные или Е-образные фермы, а также разные виды мансардных стропильных конструкций. Особую стропильную систему будет иметь асимметричная мансардная ферма или ферма односкатной крыши, а тем более сложные варианты устройства кровли, такие как ферма-ножницы или ферма с 3-сегментным нижним поясом.
- Общие размеры, площадь. Поскольку в устройстве крыши все очень тесно взаимосвязано, от общей площади будут зависеть и выбор материала для кровли, и степень ветровой нагрузки, а значит, и толщина стропильных балок и опорных элементов. Кроме того, к общим размерам можно отнести и величину прогона — расстояния между несущими стенами, от которого тоже зависит тип стропильной системы и потребность в дополнительных усиливающих элементах конструкции. Это ригели (поперечные стяжки), подкосы (наклонные подпорки), бабки (вертикальные подпорки для стропильных ног) и другие детали конструкции, которые не позволяют стропилам прогибаться и увеличивают прочность всей системы.
- Кровельный материал. Для того чтобы рассчитать стропильную систему, необходимо знать, насколько тяжелым будет кровельный материал. Например, под керамическую черепицу необходим усиленный каркас, чтобы крыша не рухнула под собственной тяжестью, а для мягкой кровли требуется сплошная основа или хотя бы частая обрешетка.
- Внешние нагрузки. Важно помнить, что, помимо собственного веса, крыша испытывает давление снега и ветра. Если не учесть этот фактор, то разыгравшаяся непогода может обернуться бедой для вашего дома. Нормативные показатели снеговых и ветровых нагрузок для разных регионов нашей страны следует искать в соответствующих СНиПах.
Определившись с перечисленными параметрами, вы сможете рассчитать необходимые для строительства величины:
- каким будет угол ската крыши;
- какой длины предполагается стропильная нога;
- какое потребуется сечение доски или бруса для стропильной системы;
- каков шаг, то есть расстояние между стропилами;
- количество и характеристики необходимых опорных элементов (в случае сложной кровли).
Правильно определить угол ската, нагрузки, размер шага, сечение балок и пр. помогут специальные таблицы. Несмотря на то что существует немало стандартных значений и типовых расчетов, лучше на них не полагаться, потому что без учета индивидуальных параметров вашего дома конструкция может получиться недостаточно прочной, надежной и долговечной.
Чертим и считаем
Самостоятельный расчет лучше начать со схематического изображения будущей конструкции. Для этого пригодится миллиметровая бумага, карандаш, линейка и транспортир. Следует нанести на миллиметровку размеры коробки дома и общий вид крыши в разрезе.
Геометрически стропильная конструкция, как правило, является системой из нескольких треугольников, поэтому для расчета длины балок и стропил понадобится лишь знание теоремы Пифагора. Если речь идет о простой двускатной крыше, то основной равнобедренный треугольник ее конструкции нужно просто разделить посередине вертикальной линией, которая будет обозначать высоту крыши — от верхнего края стен до конька. Получится два прямоугольных треугольника, острые углы которых будут зависеть от выбранного уклона кровли. Зная размер катетов, определить гипотенузу — длину стропил — сумеет и школьник.
Для расчета снеговых и ветровых нагрузок, от которых тоже зависят длина и сечение стропил, существуют специальные формулы. Они учитывают и нормативные показатели по конкретному региону, и индивидуальные особенности проекта.
https://www.youtube.com/watch?v=fZ2cD9j-k98
Если вы не уверены в собственных силах и знаниях, лучше поручить эти расчеты специалисту.
Кроме того, для подобных целей существуют специальные компьютерные программы. Достаточно ввести в такую программу свои параметры — и все будет посчитано оперативно и без ошибок.
