Стропильная система крыши с учетом нагрузок

2. Устройство потолка, когда чердак холодный

Для чего требуются расчеты нагрузок?

Данная процедура актуальна для любых помещений – жилых домов, офисных, административных и общественных зданий. Она позволяет:

  • Установить остаточную несущую способность конструкции при реставрации или капитальном ремонте здания;
  • Не допустить разрушения объекта;
  • Выявить запас прочности несущих конструкций;
  • Установить размеры конструкций, которые необходимо заложить при проектировании;
  • Создать проект усиления устаревших элементов.

Расчет актуален при изменении назначения объекта или перепланировке, а также при увеличении нагрузок на железобетонную монолитную плиту или деревянную балку перекрытия.

Существуют разные формулы расчета нагрузок в торговых центрах, складах, панельных домах, многоэтажных паркингах и различных металлоконструкциях. Научно-Производственное Предприятие «Альянс Строителей и Инженеров» имеет многолетний опыт в проведении любой сложной экспертизы. Наши квалифицированные специалисты рассчитают точную нагрузку перекрытий на балкон, чердак, от сухой стяжки полов, перегородок и других элементов. Они учитывают все мельчайшие детали, предоставляя точный и объективный результат в минимальные сроки. Такая комплексная экспертиза незаменима на этапе проектирования, строительно-монтажных работ и может помочь при покупке объекта недвижимости или решении споров между заказчиком и исполнителем.

Устройство крыши

Главным элементом мансардной крыши является стропильная система. Это своего рода каркасное сооружение, которое берет на себя нагрузку от кровли, служит основанием перекрытий и обеспечивает необходимую форму крыши. О дизайне мансарды вы можете прочитать здесь.

В стропильной системе мансарды имеются следующие элементы:

  • Мауэрлат. Этот элемент служит основанием для всей конструкции кровли, прикрепляется по периметру стен сверху.
  • Стропила. Доски определенного размера, которые прикрепляются под необходимым углом и имею опору в мауэрлат.
  • Конек. Это обозначения места схождения стропил в верхней части.
  • Ригели. Располагаются в горизонтальной плоскости между стропилами. Служат элементом сцепления конструкции.
  • Стойки. Опоры, которые располагают в вертикальном положении под коньком. С их помощью нагрузка передается на несущие стены.
  • Подкос. Элементы, располагающиеся под углом к стропилам для отвода нагрузки.
  • Лежень. Аналогичен мауэрлату, только располагается на внутреннем несущем перекрытии.
  • Схватка. Брусок, расположенный вертикально между опорами.
  • Обрешетка. Конструкция для установки кровли.
  • Устройство двускатной крыши

Типы и виды деревянных перекрытий — классификация

1. По назначению

Подвальное и цокольное перекрытие по деревянным балкам

Подвальное и цокольное перекрытие по деревянным балкамОсновное требование к такому перекрытию – высокая прочность. Поскольку в данном случае, балки будут служить основой для перекрытия пола и соответственно, должны выдерживать значительную нагрузку.

Совет. Если под первым этажом будет располагаться гараж или большой подвал лучше делать деревянное перекрытие по металлическим балкам. Поскольку деревянные подвержены гниению и не всегда могут выдержать значительную нагрузку. Или же уменьшить расстояние между балками.

Чердачное перекрытие по деревянным балкам

Чердачное перекрытие по деревянным балкамПринцип конструктивного устройства может быть независимым или являться продолжением крыши, т.е. частью стропильной системы. Первый вариант более рационален, т.к. является ремонтопригодным, плюс, обеспечивает лучшую звукоизоляцию.

Междуэтажное перекрытие по деревянным балкам

Междуэтажное перекрытие по деревянным балкамКонструктивная особенность заключается в эффекте два в одном – балки перекрытия между этажами с одной стороны являются лагами для пола, а с другой, опорами для потолка. Пространство между ними заполняется тепло- и звукоизоляционными материалами, с обязательным использованием пароизоляции. Пирог снизу обшивается гипсокартоном, а сверху застилается половой доской.

2. По виду

Деревянные балки перекрытия также различаются между собой, и каждый вид имеет свои преимущества.

Цельные (цельномассивные) деревянные балки перекрытия

Для их изготовления применяется массив дерева твердых пород хвойных или лиственных деревьев.

Межэтажные перекрытия по деревянным балкам, могут быть выполнены цельными только при незначительной длине пролета (до 5 метров).

Клееные деревянные балки перекрытия

Снимают ограничение по длине, поскольку данная технология изготовления позволяет реализовать балки перекрытия большой длины.

За счет повышенной прочности деревянные клееные балки применяются в тех случаях, когда требуется выдержать повышенную нагрузку на перекрытие.

Клееные деревянные балки перекрытия — схема устройства

Преимущества клееных балок:

  • высокая прочность;
  • возможность перекрывать большие пролеты;
  • легкость монтажа;
  • незначительный вес;
  • длительный срок службы;
  • отсутствие деформации;
  • пожарная безопасность.

Максимальная длина деревянной балки перекрытия такого вида достигает 20 метров погонных.

Поскольку клееные деревянные балки имеют гладкую поверхность, их часто не зашивают снизу, а оставляют открытыми, создавая в комнате стильный дизайн интерьера.

Читайте также:  Возводим простую крышу для дома, гаража или бани своими руками

Типы и конструкции перекрытий

Типы перекрытий по виду конструкции

Различают следующие типы перекрытий в зависимости от вида конструкции:

  • балочные перекрытия, где несущий элемент – балки, на которые укладывают плиты, настилы, накаты и другие элементы перекрытия;
  • плитные перекрытия, состоящие из несущих плит или настилов, опирающихся на вертикальные несущие опоры здания или на ригеля, прогоны;
  • безбалочные перекрытия, состоящие из плиты, связанный с вертикальной опорой несущей капителью.

Балочные перекрытия

Их главным конструктивным элементом являются балки, которые обычно расположены через равные промежутки. Именно на них опираются элементы заполнения, которые и несут ограждающую функцию.

Плитные перекрытия

Плитные перекрытия – это железобетонные изделия, используемые для междуэтажных перекрытий в строениях из железобетона кирпича, блоков, а также их применяют для прокладывания теплотрасс, постройки несущих конструкций зданий.

Плиты многопустотные производят с пустотами для повышения звукоизоляционных и теплопроводных характеристик, а также для снижения массы.

Безбалочные перекрытия

Безбалочные перекрытия – это конструкция, выполненная из сплошной плиты, которая имеет опоры на колонны. Они конструктивно могут быть с капителями и без них.

Такой вид перекрытий чаще всего применяется при строительстве многоэтажных зданий с монолитным несущим каркасом.

Перекрытия по назначению

По назначению различают следующие перекрытия:

  • чердачные;
  • междуэтажные;
  • над подвалами и проездами.

Чердачные перекрытия

Чердачные перекрытия – это горизонтальные силовые конструкции, которые разделяют жилой этаж от чердачного помещения, и воспринимают на себя при этом нагрузки от веса всего, что находится под крышей.

Междуэтажные перекрытия

Междуэтажные перекрытия – это перекрытия между этажами.

Межэтажные перекрытия – это крайне важная часть дома, они должны не только выдерживать существенные нагрузки, но и отличаться достаточной шумоизоляцией.

Перекрытия над подвалами и проездами

При устройстве перекрытия над подвалами необходимо учитывать то, что подвал – это нежилое помещение, а жильцы этажа над подвалом должны находиться в комфортных для проживания условиях.

Также перекрытия могут устраиваться над проездами. В этом случае под перекрытием находится внешняя среда с низкой температурой воздуха в холодный период года. Эта особенность налагает определенные требования на конструкцию перекрытия в части теплоизоляции.

Перекрытия по применяемым материалам несущей конструкции

По применяемым материалам несущей конструкции перекрытия могут быть:

  • деревянными;
  • железобетонными;
  • железобетонными с металлическими балками;
  • металлическими.

Деревянные перекрытия

Перекрытия по деревянным балкам организовывают в малоэтажных каменных и деревянных строениях. Такие перекрытия удобны для индивидуальных застройщиков. В качестве несущих элементов используют балки из хвойных пород.

При расчете деревянных балок следует учитывать вид перекрытия (подвальное, междуэтажное, чердачное), пролет перекрытия, шаг балок, вид утеплителя, нагрузку на перекрытие.

Железобетонные перекрытия

Железобетонные перекрытия являются одним из самых прочных и огнеупорных перекрытием. Железобетонные монолитные или сборные перекрытия применятся при строительстве домов из камня, кирпича в два и более этажа.

Железобетонные плиты перекрытия обеспечивают жесткость всему зданию. Относительно ровная поверхность плит, их геометрическая форма значительно снижают расходы на отделочные материалы и сокращают время монтажа.

Железобетонные перекрытия по металлическим балкам

Железобетонные перекрытия с металлическими балками устраивают в многоэтажных зданиях. Для организации перекрытий чаще всего применяют двутавровые балки. Помимо двутавров для несущих элементов перекрытия могут использоваться и другие виды проката – уголок или швеллер.

Металлические сварные балки более надежны и долговечны, чем деревянные. При одинаковой несущей способности они отличаются меньшей строительной высотой и дают возможность перекрывать большие пролеты.

Металлические перекрытия

Металлические перекрытия используются для промышленных и жилых сооружений, общественных и административных зданий. Такие конструкции отличаются высокой прочностью и надежностью, малым весом и высокой скоростью монтажа.

#пол #перекрытие #основание #ПГС #КМС #Поддержка #Проектирование #Консультация #техническая #конструкция #состав #описание #классификацияБыла ли статья полезна?

3

Перекрытия досками на и другие ходовые размеры

Вот какие балки на пролете 4 метра допускаются нормативами. Чаще всего при строительстве деревянных перекрытий используются доски и брус так называемых ходовых размеров: 50х150, 50х200, 100х150 и т.д. Такие балки удовлетворяют нормам (после расчёта), если планируется перекрывать проём не более четырех метров.

Для перекрытия длиной в 6 и более метров размеры 50х150, 50х200, 100х150 уже не подходят. Деревянная балка более 6 метров: тонкости

Балка для пролета 6 метров и более не должна делаться из бруса и досок ходовых размеров.

Следует запомнить правило: прочность и жёсткость перекрытия в большей степени зависят от высоты балки и в меньшей степени – от её ширины.

На балку перекрытия действует распределённая и сосредоточенная нагрузка. Поэтому деревянные балки для больших пролетов проектируются не «впритык», а с запасом по прочности и допустимому прогибу. Это обеспечивает нормальную и безопасную эксплуатацию перекрытия.

50х200 — перекрытие для проема 4 и 5 метров.

Для расчёта нагрузки, которую выдержит перекрытие, надо обладать соответствующими знаниями. Чтобы не углубляться в формулы сопромата (а при строительстве гаража это точно избыточно), обычному застройщику достаточно воспользоваться онлайн-калькуляторами по расчёту деревянных однопролётных балок.

Читайте также:  Назначение и использование противопожарных перекрытий

Leo060147Пользователь FORUMHOUSE

Самостройщик чаще всего не является профессиональным проектировщиком. Всё, что он хочет знать, – это какие балки нужно смонтировать в перекрытии, чтобы оно отвечало основным требованиям про прочности и надёжности. Это и позволяют высчитать онлайн-калькуляторы.

Пользоваться такими калькуляторам просто. Чтобы сделать расчеты необходимые значения, достаточно ввести размеры лаг и длину пролёта, которые они должны перекрыть.

Также для упрощения задачи можно применить готовые таблицы, представленные гуру нашего форума с ником Roracotta.

RoracottaПользователь FORUMHOUSE

Я потратил несколько вечеров, чтобы сделать таблицы, которые будут понятны даже начинающему строителю:

Таблица 1. В ней представлены данные, которые отвечают минимальным требованиям по нагрузке для полов второго этажа – 147кг/кв.м.

Примечание: так как таблицы основаны на американских нормативах, а размеры пиломатериалов за океаном несколько отличаются от сечений, принятых в нашей стране, то применять в расчётах нужно графу, выделенную жёлтым цветом.

Таблица 2. Здесь приведены данные по усреднённой нагрузке для полов первого и второго этажей – 293 кг/кв.м.

Таблица 3. Здесь приведены данные под расчётную увеличенную нагрузку в 365 кг/кв.м.

Чердачное перекрытие по балкам более метров

Балка – это, в строительстве, не только опора настилов для полов и межэтажных перекрытий, но и элемент, выполняющий функции скрепления всей конструкции строения, придания ей необходимой жёсткости.

В перечне применяемых в строительстве материалов и изделий можно найти много возможных вариантов для изготовления балок перекрытий.

Но к основным и наиболее часто применяемым видам несущих балок относят металлические, железобетонные и деревянные.

Деревянные балки перекрытия

Ветровая нагрузка на кровлю

Направление преобладающего ветра определяется по розе ветров для конкретного региона строительства. Данная информация важна, так как:

  • При боковом давлении ветра воздушный поток сталкивается со стеной и крышей здания. У стены дома происходит завихрение потока, часть его уходит вниз к фундаменту, а другая — по касательной ударяет в карнизный свес.
  • Ветровой поток, воздействующий скат крыши, огибает по касательной конек кровли, захватывает воздух с подветренной стороны и устремляется прочь.

В итоге на крыше возникают три силы, способные сорвать ее и опрокинуть:

  • Две касательные с наветренной стороны.
  • Подъемная сила с подветренной стороны, образующаяся от разности давлений воздуха.
  • Еще одна сила (нормальная) от давления ветра воздействует перпендикулярно склону и старается вдавить скат крыши внутрь.

В зависимости от угла скатов нормальные и касательные силы изменяют свое значение. Чем круче крыше, тем большее значение принимают нормальные силы и меньшее касательные. Высокую крышу ветер старается опрокинуть.

На пологих влияние сил изменяется и преобладают касательные силы. Пологую крышу ветер старается приподнять, сорвать и унести.

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки (Wm) определяется по формуле:

Wm = Wo × k(z) × c, где:

  • Wo — расчетное значение ветрового давления по карте районирования территории.
  • k(z) — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для конкретных высот(z).
  • — аэродинамический коэффициент, учитывающий изменение направления давления нормальных сил в зависимости от того, с какой стороны находится скат по отношению к ветру (подветренной или наветренной).

Рассмотрим каждую составную часть формулы и начнем с районирования территории по давлению ветра:

Таблица определения ветровой нагрузки местности:

Ветровой район Ветровая нагрузка Wo, кгс ⁄ м² (кПа)
Ia 17 (0,17)
I 23 (0,23)
II 30 (0,3)
III 38 (0,38)
IV 48 (0,48)
V 60 (0,6)
VI 73 (0,73)
VII 85 (0,85)

Коэффициент k, учитывающий изменение ветрового давления по высоте z, определяется по следующей таблице:

Высота z, м Коэффициент k для типов местности
А В С
≤ 5 0,75 0,5 0,4
10 1,0 0,65 0,4
20 1,25 0,85 0,55
40 1,5 1,1 0,8
60 1,7 1,3 1,0
80 1,85 1,45 1,15
100 2,0 1,6 1,25
150 2,25 1,9 1,55
200 2,45 2,1 1,8
250 2,65 2,3 2,0
300 2,75 2,5 2,2
350 2,75 2,75 2,35
≥ 480 2,75 2,75 2,75

Расшифровка типов местности:

  • А — открытые побережья морей, озер и водохранилищ. пустыни, степи, лесостепи, тундра.
  • В — городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м.
  • С — городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м.

Значения аэродинамических коэффициентов ветровой нагрузки для участков крыши:

Уклон F G H I J
При ветре в скат крыши
15° -0,9; 0,2 -0,8; 0,2 -0,9; 0,2 -0,4 -1,0
30° -0,5; 0,7 -0,5; 0,2 -0,9; 0,2 -0,4 -0,5
45° 0,7 0,7 0,6 -0,2 -0,3
60° 0,7 0,7 0,7 -0,2 -0,3
75° 0,8 0,8 0,8 -0,2 -0,3
При ветре во фронтон
-1,8 -1,3 -0,7 -0,5
15° -1,3 -1,3 -0,6 -0,5
30° -1,1 -1,4 -0,8 -0,5
45° -1,1 -1,4 -0,9 -0,5
60° -1,1 -1,2 -0,8 -0,5
75° -1,1 -1,2 -0,8 -0,5
Ветровая нагрузка на кровлю

Знак «+» у аэродинамических коэффициентов определяет направление давления ветра на соответствующую поверхность (активное давление), знак «-» — от поверхности (отсос).

Читайте также:  Напрягаемая арматура в плитах

Наглядно расшифруем участки крыши F, G, H, I, J:

e в представленной выше схеме берется равным наименьшему значению b или 2h.

Подведем итог. Стропильная система крыши должна рассчитываться с учетом неблагоприятного сочетания нагрузок. Что это значит? Нужно закладывать в анализ максимальное количество снега на тяжелой черепичной кровле, сильный ветер, возможность перемещения по кровле людей с весом выше среднего. Все эти нагрузки суммируются и умножаются на коэффициент надежности 1,1 (дополнительные 10% прочности).

Значение потолка в каркасном доме

В любом типе дома потолок является важным конструкционным элементом, от которого зависит множество факторов. И здесь каркасный дом не является исключением. Стоит заметить, что правильно оформленная потолочная конструкция в каркасном доме будет эффективно сохранять тепло в помещениях. Также этот элемент выполняет и эстетическую функцию, так как в полной мере отвечает за уют и комфорт проживания в каркасном доме.

Даже при условии капитального и рационального отопления в помещении, все работы будут проделаны впустую, если потолок в каркасном доме был выполнен без соблюдения технологи и применения соответствующих материалов.

Значение потолка в каркасном доме

Именно потолок является физическим барьером между жилыми отапливаемыми помещениями и неотапливаемым чердачным пространством. Даже в случае с домами с плоской крышей, потолок выступает в качестве несущей конструкции и барьера для сохранения тепла в помещениях.

Как правило, большинство каркасных домов обладают чердачными перекрытиями. Также могут использоваться мансарды, которые выполняют ту же функцию. Но если в случае с чердачными перекрытиями они являются обязательным конструкционным элементом, то мансарды могут быть выбраны владельцем дома исключительно от его пожеланий.

Как показывает практика, мансарды используют не только в качестве жилого помещения. Они могут обустраиваться и как бытовая кладовка. Но какой бы вариант ни был выбран, потребуются высококачественные потолки.

Значение потолка в каркасном доме

Условия передачи максимальной мощности от источника энергии к приемнику

Воздушная линия > Цепи переменного тока. Теория.

Условия передачи максимальной мощности от источника энергии к приемнику Представим источник энергии с ЭДС Е и внутренним сопротивлением схемой замещения (рис. ). Выясним, каково должно быть сопротивление Z=г + jx приемника, чтобы передаваемая ему активная мощность была приемника Очевидно, что при любом r мощность достигает наибольшего значения при . В этом случае Взяв от полученного выражения производную по r и приравняв ее нулю, найдем, что Р имеет наибольшее значение при .Таким образом, приемник получает от источника наибольшую активную мощность, если его комплексное сопротивление является сопряженным с комплексным внутренним сопротивлениемисточника: При этом условии и коэффициент полезного действия В электроэнергетических установках режим передачи максимальной мощности невыгоден вследствие значительных потерь энергии. В различного рода устройствах автоматики, электроники и связи мощности сигналов весьма малы, поэтому часто приходится специально создавать условия передачи приемнику максимально возможной мощности. Снижение КПД часто никакого значения не имеет, так как передаваемая энергия сопротивлений приемника и источника питания в соответствии с () можно получить и добавлением в цепь элементов, обладающих реактивными сопротивлениями (см. пример 4.6).Иногда сопротивление приемника можно изменять не произвольно, а только с сохранением соотношения между активным и реактивным сопротивлениями, т. е. при . Анализ, который здесь не приводится, показывает, что в этом случае мощность Р максимальна, если равны друг другу полные сопротивления приемника и источника (), при этом Согласования полных сопротивлений приемника и источника питания можно добиться, включив приемник через трансформатор. В общем случае приемника — разветвленной пассивной цепи Z — это ее входное сопротивление.

Смотри еще по разделу на websor

  • Переменные токи
  • Понятие о генераторах переменного тока
  • Синусоидальный ток
  • Действующие ток, ЭДС и напряжение
  • Изображение синусоидальных функций времени векторами и комплексными числами
  • Сложение синусоидальных функций времени
  • Электрическая цепь и ее схема
  • Ток и напряжения при последовательном соединении резистивного, индуктивного и емкостного элементов
  • Сопротивления
  • Разность фаз напряжения и тока
  • Напряжение и токи при параллельном соединении резистивного, индуктивного и емкостного элементов
  • Проводимости
  • Пассивный двухполюсник
  • Мощности
  • Мощности резистивного, индуктивного и емкостного элементов
  • Баланс мощностей
  • Знаки мощностей и направление передачи энергии
  • Определение параметров пассивного двухполюсника при помощи амперметра, вольтметра и ваттметра
  • Условия передачи максимальной мощности от источника энергии к приемнику
  • Понятие о поверхностном эффекте и эффекте близости
  • Параметры и эквивалентные схемы конденсаторов
  • Параметры и эквивалентные схемы катушек индуктивности и резисторов

Расчетные программы

Если онлайн-калькуляторы выполняют несложные расчеты, то специальное программное обеспечение способно посчитать все, что вам нужно.

И таких программ довольно много!

Самыми известными из них являются 3D Max и Автокад.

У таких программ всего два недостатка:

  • чтобы ими пользоваться, необходимо обладать определенными знаниями и опытом;
  • такие программы платные.

Существует ряд бесплатных программ.

Большинство программ можно скачать на свой компьютер.

Или пользоваться ими онлайн.

Видео о расчете стропил.