Калькулятор стропил скатной крыши

Для двускатной крыши шириной 6 метров расчётный пролёт ноги составляет 3 метра, поэтому при шаге 0,6 м и нагрузке 200 кг/м² достаточно доски 50×150 мм второго сорта. Момент равен 0,41 кН·м, напряжение около 11 МПа при сопротивлении 11,6 МПа. Прогиб при этом близок к пределу, поэтому для утеплённой кровли высоту сечения увеличивают до 200 мм. Решение всегда проверяют по двум критериям: прочность и жёсткость.

Наслонные стропила опираются на две наружные стены и коньковый прогон, работая как однопролётная балка на изгиб. Висячие стропила опираются только на наружные стены и создают горизонтальный распор, который воспринимает затяжка в уровне нижнего пояса. Расчёт наслонной ноги ведут по изгибу, а висячей системы — как рамы или фермы с определением усилий в затяжке и бабке. Для частных домов шириной до 6 метров чаще применяют наслонную схему.

Шаг стропильных ног принимают 0,6 м в свету, чтобы плита утеплителя шириной 600 мм входила между досками с натягом 10–20 мм и не требовала подрезки. Увеличение шага до 0,9 м снижает расход пиломатериала примерно на треть, но требует сечения 50×250 мм и увеличивает прогиб обрешётки. При шаге менее 0,5 м растёт число ног и расход крепежа. Оптимальным для утеплённой мансарды считают шаг 0,6 м.

Прогиб однопролётной балки вычисляют по формуле f = 5 · q · l⁴ / (384 · E · J), где E для хвойных пород равно 10 000 МПа, а J = b · h³ / 12. Для расчёта берут нормативные нагрузки, то есть расчётные значения делят на коэффициенты надёжности 1,1 и 1,4. Предельный прогиб стропильной ноги при пролёте 6 м составляет l/200, или 30 мм. Превышение предела устраняют увеличением высоты сечения, а не ширины.

Накосное стропило вальмовой крыши собирает нагрузку с двух смежных скатов, поэтому его грузовая площадь примерно в полтора раза больше площади рядовой ноги. Длина диагонали превышает длину рядового стропила, что увеличивает изгибающий момент пропорционально квадрату пролёта. Спаренная доска 2×50 мм работает как единое сечение шириной 100 мм и повышает момент сопротивления вдвое. Соединяют доски гвоздями или болтами с шагом не более 500 мм.

Для стропильных систем применяют пиломатериал влажностью до 20 %, оптимально 12–18 % естественной сушки. При влажности выше 20 % расчётное сопротивление снижают коэффициентом 0,85, а при высыхании в конструкции появляются трещины и ослабление узлов. Коэффициент 0,9 используют для класса условий эксплуатации 2, характерного для проветриваемого неотапливаемого чердака. Древесину влажнее 22 % монтировать в стропильную систему не рекомендуется.