Расчет нагрузок

Стропила воспринимают постоянные и временные нагрузки. К постоянным нагрузкам относятся собственный вес кровли, обрешетки, прогонов и стропил. К временным - снег, ветер, а также полезная нагрузка (если она есть). Расчетная величина снеговой нагрузки - 180 кг/м2 в горизонтальной проекции крыши. Образовавшийся снеговой мешок может увеличить этот показатель до 400-500 кг/м2. При уклоне кровли свыше 60° снеговая нагрузка в расчет не принимается. Расчетная величина ветровой нагрузки - 35 кг/м2 (нормы снеговой и ветровой нагрузок приведены для средней полосы, куда входит Северо-запад, по СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия"). Поправку на ветер вносят в расчеты стропил только при уклоне кровли более 30°. Величины перечисленных нагрузок могут корректироваться путем введения поправочных коэффициентов, учитывающих местные климатические условия. Собственный вес кровли и подкровельной конструкции определяется в соответствии с используемым материалом и размерами всего сооружения. Полезная нагрузка на стропила учитывается, в случае использования конструкции подвешенных (к стропильным фермам) потолков, или установленных на них водяных баках, вентиляционных камерах и т. д.

Конструктор проводит два расчета. Первый - по прочности (где гарантируется, что стропильная нога не сломается), второй - по деформации (где выясняется, насколько может прогибаться такая балка). Так, для мансардной конструкции величина прогиба стропила не должна превышать 1/250 от длины участка. Например, на длине 6 м прогиб может достигать 2 см. Вроде немного, но если превысить эту величину, деформация станет заметна невооруженным глазом. А при больших прогибах крыша может начать напоминать китайскую пагоду.

Снеговая нагрузка.

Полное расчeтное значение снеговой нагрузки определяется по формуле:

S=Sg*µ

где, Sg - расчeтное значение веса снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли. µ - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие. Расчeтное значение веса снегового покрытия Sg принимается в зависимости от снегового района Российской Федерации. (180 кг для Северо-западного региона)

Коэффициент m зависит от угла наклона ската кровли,

  • при углах наклона ската кровли меньше 25 градусов мю принимают равным 1.
  • при углах наклона ската кровли от 25 до 60 градусов значение мю принимают равным 0,7.
  • при углах наклона ската кровли более 60 градусов значение мю, в расчёте полной снеговой нагрузки, не учитывают.

Ветровая нагрузка.

Расчeтное значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте z над поверхностью земли определяется по формуле:

W=Wo*k

где, Wo-нормативное значение ветровой нагрузки, принимаемое по таблице ветрового района РФ. (35 кг для Северо-западного региона) k-коэффициент учитывающий изменение ветрового давления по высоте, определяется по таблице, в зависимости от типа местности.

Таблица определения коэффициента k применительно к коттеджному строительству.

Высота здания в метрах A B
5<= 0,75 0,5
10 1,0 0,65
20 1,25 0,85

А-открытые побережья морей, озёр и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи и тундры.

В-городские территории, лесные массивы и др. местности равномерно покрытые препятствиями более 10м.