«Разложить по полочкам»: размеры компонентов стропильной фермы

Пускай сооружение стропильной фермы кажется довольно легким делом, но оно просит точных математических расчётов. Правильные размеры компонентов несущей конструкции не дадут возможности кровле быть хрупкой и спасут хозяина дома от чрезмерных финансовых трат.

Расчёт показателей стропильной фермы

Систему стропил создают не только стропила. В конструкцию входят мауэрлат, стойки, подкосы и остальные элементы, размеры каких строго стандартизированы. А дело все в том, что составляющим стропильной фермы положено держать и распределять конкретные нагрузки.

Детали стропильной фермы простой щипцовой крыши — это стропильные ноги, прогон (коньковая доска), стойки, лежень, мауэрлат и подстропильные ноги (подкосы)

Мауэрлат — это конструкция из четырёх брусьев, объединяющая кирпичные, бетонные или железные стенки дома с древесной несущей системой крыши.

Брус мауэрлата должен занимать 1/3 места сверху стены. Идеальное сечение данного пиломатериала — 10х15 см. Но есть и иные приемлемые варианты, к примеру, 10х10 либо 15х15 см.

Главное, для создания мауэрлата не брать брусья шириной менее 10 см, так как они сильно подведут в вопросе прочности. А вот пиломатериал шириной более 25 см в надёжности сомнений не вызовет, впрочем будет давить на дом так, что тот скоро начнёт разрушаться.

Мауэрлат должен быть уже стены, иначе он будет оказывать на стенки излишнее давление

Замечательная длина бруса для основания под систему стропил равна длине стены. Соблюсти данное условие не всегда удается, благодаря этому мауэрлат можно строить и из отрезков полностью или хотя бы приблизительно похожих по длине.

Лежень выступает элементом стропильной фермы, который находится в положении лежа и служит основанием для стойки (бабки) несущей кровельной конструкции.

В качестве лежня в большинстве случаев берётся брус того же сечения, как и мауэрлат. Другими словами подходящий размер горизонтального элемента на несущей внутренней стене — 10х10 или 15х15 см.

Размером лежень не выделяется от мауэрлата

Коньковый брус

Из-за размеров конькового бруса, в который стропильные ноги упираются верхним концом, вес крыши не должен выходить за возможные рамки. Это означает, что для конька требуется брать брус максимально прочный, но нетяжёлый, чтобы под его давлением не прогнулись остальные элементы несущей кровельной конструкции.

Самый приемлемый сосновый пиломатериал для конька крыши — это брус у которого сечение 10х10 см или 20х20 см, как у стоек конструкции.

Коньковый прогон не должен быть толще стойки стропильной фермы

Кобылка — это доска, удлиняющая стропило, если оно непозволительно короткое.

Во время использования кобылок стропила отрезают наравне с фасадной стеной. А доски, удлиняющие их, выбирают поэтому, чтобы они образовывали нужный свес крыши и были не толще самих стропильных систем.

К длине кобылки в первую очередь добавляют лишние 30–50 см, которые уйдут на сочетание стропильные ноги с добавочной доской и сделают соединение каркаса и карниза крыши очень крепким.

По толщине кобылка уступает стропильной ноге

Стойка — это то же самое, что и главная опора. Высоту вертикального бруса на стропильной ферме принято искать по формуле h = b₁xtg? – 0,05. h — это высота стойки, b₁ – половина ширины дома, tg? – тангенс угла между стропилом и мауэрлатом, а 0,05 — это приблизительная высота коньковой балки в метрах.

Стойки рекомендуется создавать из брусьев сечением 10х10 см.

Основное требование к стойкам — стойкость, благодаря этому в качестве них подбирают толстые, как лежень, брусья

Подкосом именуется компонент стропильной фермы, который под угол не менее 45° (по горизонту среза стен) одним концом устанавливается на стропиле, а иным — на затяжке, проложенной по направлению от одной стенки дома к другой, очень плотно к вертикальной стойке.

Длину подкоса формируют по теореме косинусов, другими словами по формуле a? = b? + c? — 2 x b x c x cos? для плоского треугольника. a означает длину подкоса, b — часть длины стропильные ноги, c — половину длины дома, а ? – угол, противолежащий стороне a.

Длина подкоса зависит от длины стропильные ноги и дома

Толщина и ширина подкосов должна быть похожа этим же габаритам у стропильной ноги. Это существенно упростит задачу по закреплению элемента в каркасе кровли.

Затяжка ставится у самого основания стропильной фермы и играет роль перекрывающие балки. Длина такого элемента определяется протяжённостью строения, а его сечение не выделяется от параметра стропил.

Затяжка по-иному может именоваться потолочной поперечной балкой

Скользящая опора для стропильных систем

Скользящая опора или компонент стропильной фермы, дающий возможность ей приспосабливаться к изменению комбинации, должен характеризоваться следующими параметрами:

• длина — от 10 до 48 см;
• высота — 9 см;
• ширина — 3–4 см.

Размер скользящей опоры должен давать возможность отлично фиксировать стропильные ноги на основании кровли

Доски или брусья для стропильных систем

Размер досок, которые станут стропильными ногами крыши с симметричными скатами, определить несложно. В этом поможет формула из теоремы Пифагора c? = a?+ b?, где c выступает как нужной протяжённости стропильной ноги, a означает высоту от основания кровли до конькового бруса, а b — ? часть ширины строения.

Параметры стропильных систем, выделяющихся асимметрией, тоже узнают по формуле Пифагора. Впрочем критерием b в данном случае будет уже не половина ширины дома. Это значение для любого ската нужно будет мерить отдельно.

По формуле Пифагора можно определить как длину стропильных систем, так и высоту стойки

Стропильными ногами в большинстве случаев становятся доски у которых толщина от 4 до 6 см. Самый маленький параметр прекрасен для зданий хозяйственного назначения, к примеру, гаражей. А систему стропил обыкновенных приватных домов делают из досок толщиной 5 или 6 см. Усредненный норматив ширины основных компонентов несущей кровельной конструкции — 10–15 см.

При большом этапе и ощутимой длине сечение стропильных систем обязательно делают больше. Допустим, когда расстояние между ногами несущей конструкции крыши может достигать 2 м, для стропильных систем подбирают сечение 10?10 см.

На длину стропильные ноги оказывает влияние степень наклона кровли и протяжённость пространства между стенками, расположеными друг против друга. С увеличением уклона кровли длина стропильной ноги растёт, как и её сечение.

Размер стропильных систем обусловлен величиной зазора между ними

Таблица: соответствие длины стропильной ноги её толщине и шагу

Длина стропильной ноги (м)	Пространство от одного до иного стропильные ноги (м)
	1,1		1,4		1,75		2,13
	Толщина стропильные ноги (мм)
	Бруски	Брёвна	Бруски	Брёвна	Бруски	Брёвна	Бруски	Брёвна
До 3	80?100	O100	80?130	O130	90?100	O150	90?160	O160
От 3 до 3,6	80?130	O130	80?160	O160	80?180	O180	90?180	O180
От 3,6 до 4,3	80?160	O160	80?180	O180	80?180	O180	100?200	O180
От 4,3 до 5	80?180	O180	80?200	O200	100?200	O200	—	—
От 5 до 5,8	80?200	O200	100?200	O220	—	—	—	—
От 5,8 до 6,3	100?200	O200	120?220	O240	—	—	—	—

Угол стропильные ноги

Величину угла стропильные ноги формируют по формуле ? = Н / L, где ? – это уклон крыши, Н — высота конькового бруса, а L — половина пролёта между стенами находящимися напртив дома. Полученное значение переводят в проценты по таблице.

Как будут наклонены стропильные ноги, зависит от 2-ух критериев — высоты конька и ширины дома

Таблица: обозначение угла стропильные ноги в процентах

Результат деления H на L	Перевод значения в проценты
0,27	15°
0,36	20°
0,47	25°
0,58	30°
0,7	35°
0,84	40°
1	45°
1,2	50°
1,4	55°
1,73	60°
2,14	65°

Видео: вычисление размера стропил

Для любого элемента стропильной фермы есть усреднённые данные про размеры. На них можно смотреть, впрочем лучше высчитывать параметры стоек, подкосов и других составляющих несущей кровельной конструкции в специализированных программах на компьютере или при помощи трудных геометрических формул.