понедельник, 6 апреля 2015 г.

Расчет крыши. Расчет материала на крышу.

Изначально планировал сделать плоскую крышу, но подумав, посовещавшись с родными решили сделать двухскатную крышу. Ниже приведен расчет стропил.

Расчет производил по сайту: http://www.srub-banya.com/content.php?sec_name=srub&podrazdel=krysha&tema=raschyot-stropilnoj-sistemy

И так расчёты.

Для начала нашел длину стропил и  угол наклона крыши.
Решил исходить из того, что высота самой высокой части крыши у меня будет 1 метр, длина стены 4.2 метра, из теоремы Пифагора нахожу рабочую длину стропила Lстроп:
Lстроп=sqrt(1+2.12)=2,33м

Плюс 50 см свеса, итого LстропилОбщ=2,73м.

Затем нашел наклон крыши, например через теорему косинусов, он равен примерно 25 - 26 градусов.

Итак:
Lстроп=2,73м.
угол наклона крыши = 25 - 26 градусов.

Длину стропил и угол наклона крыши можно рассчитать геометрически, например в программе "Компас" или подобной.

Определяем снеговые нагрузки.

Томск относится к 4 группе, поэтому нормативная снеговая нагрузка будет составлять 240 кг/м2.
Снеговая нагрузка ищется по формуле:
S=µ·Sg
µ - принял за 1 так как угол наклона крыши меньше 30 градусов. 

Итого: S=240 кг/м2

Ветровые нагрузки

Формула расчета выглядит так:
Wm=Wo·K·C;

Где Wo - нормативная нагрузка, К - коэффициент учитывающий изменение ветрового давления по высоте, С  - аэродинамический коэф. крыши.
Wo - для Томска я взял как для 3-тей категории - 38 кг/м2
К- принял как 0.75 так как высота домика менее 5 метров.
С - по рекомендации принял за 0.8

Wo = 38*0.75*0.8=22.8 ~ 23кг/м2
Итого: Wo=23кг/м2

Вес кровли и стропильной системы.
Профнастил - 5кг/м2
Вес обрешётки - 10кг/м2
Вес строаил - 20кг/м2

Итого вес крыши в целом: 240 + 23 + 5+ 10 + 20=298кг/м2

Итого: 298кг/м2

Шаг стропил выбираю 0.8м. Выбор шага стропил величина подбираемая расчетным путем и зависит от параметров материала выбранного для стропил.

Находим удельное давление на погонный метр стропил:
Qстроп = 298*0,8 =238,4 кг/м

Итого: Qстроп = 238,4 кг/м

Далее подбор доски для стропил. Взял B = 5 см, подставил в формулу:

                                  H ≥ 8,6·Lстроп·sqrt(Qстроп/(B·Rизг))

Где H - высота доски, Rизг - сопр. древесины на изгиб, взял 130кг/см2

                                  H ≥ 8,6·2,33·sqrt(238,4/(5·130))=12,14 см

Итак ближайший размер доски 50*125мм (или 5*12,5 см).
Теперь проверяем на изгиб по неравенству:
3,125·Qстроп·(Lстроп)³/(B·H³) ≤ 1

Подставляем значения:
3,125*238.4·(2,33)³/(5·12,5³) ≤ 1
и получаем: 0,965 ≤ 1

Получается что доска 50*125 по расчетам проходит, но на грани, запаса прочности практически нет. Выберу эту доску, только добавлю дополнительные опоры, связки.
Позже попробую выложить схематический чертеж крыши.

Так же хотелось сказать, что для дома я бы выбрал доску 50*150 и скорее всего шаг стропил уменьшил до 0.6 метра.

Проверку расчетов произвел с помощью сайта: http://vladirom.narod.ru/stoves/beamcalc.html.