Стропилка для мансардного этажа (ширина 9 метров)

Добрый день, есть проект дома, уже приступаю к строительству.

Сомневаюсь насчет стропильной системы, хочу заранее понять, будут ли с этим проблемы...
Коробка: 9х11.4 м (по осям в проекте);
"Мансардность": 1.5 м.
Угол: 30 градусов (желательно не менять).
Длина стропильной ноги (от конька до мауэрлата): 5.2 м.

Думаю собрать стропильную систему с использованием конькового прогона, для уменьшения распора использовать затяжку (она же - потолок, т. е. на ней еще будет вес чернового потолка + гипсокартон + утеплитель сверху). Коньковый пробег будет опираться на фронтоны, плюс три подпорки (см. схему ниже).
Длина затяжки: 5.6 м.
Сечение затяжки: 50х150 см. (может нужно 50х200?)

Вот чертежи с основными размерами:


* одна подпорка конькового прогона опирается на плиту, не на несущую стену, подписана внизу
Шаг стропил: 0.66 м.
Сечение стропил: 2 доски по 50х200 см. (срощены через промежуточные подкладки см. схему):

Длина мауэрлатов и конькового прогона: 13.4 м.
Они отрисованы с сечением 150х150 см.
Как правильно срастить мауэрлат и, главное, коньковый прогон? Делать из трех досок 50х150 со смещением шва?

Подскажите, пожалуйста, как можно улучшить стропильную систему в таком варианте?
Сомневаюсь насчет сечений, правильно ли подобраны? Особенно для конькового пробега и затяжек.

Заранее спасибо.

 

На втором этаже несущих стен, как таковых, нет. Есть перегородки, которые стоят над несущими стенами первого этажа, на этой схеме окрашены в красный цвет. Они идут перпендикулярно мауэрлатам и коньковому прогону. Через них будут идти столбы: от перекрытия между первым и вторым этажем (опираясь на несущие стены) и до конькового пробега.

 

Еще одна несущая стена, которая идет параллельно коньковому прогону:

Но, к сожалению, она проходит не по центру... Не знаю, можно ли ее использовать для дополнительной опоры.

 

Еще вентшахты (приблизительно):


Планы этажей выкладывал в другой теме: https://www.forumhouse.ru/threads/293602/
* сейчас речь идет о крыше над основной частью коробки.

 

1. Схема выбрана правильно. Несущий конек, стропила с затяжкой.
Это безраспорная стропильная система.
2. Сечения стропил достаточно, затяжку я бы сделал из 50х200 (чтобы по ней утеплить потолок).
3. А вот конек должен быть больше - 150х300

 

Amotkov, спасибо!

А подскажите, такой конек нужно собирать из досок (50х300), чередуя места стыковки?
Как понимаю, такой длинный брус найти не смогу.

 

Можно из досок, а можно из профбруса стянутого шпильками

 

Пытаюсь просчитать нагрузки на фундамент, заодно вернулся к стропильной системе...
Расчитываю крышу исходя из нагрузки:
Q = 250 кг/м2 (снег + ветер + кровля + стропилка + утеплитель + мансардный потолок)
Площадь крыши: 164 кв. м.
Нагрузка от крыши: 164*250 = 41 000 кг.
При такой стропильной системе, как понимаю, на коньковы прогон будет 1/2 нагрузки от крыши и по 1/4 на стены, тогда на конек придеться 20 500 кг.
Длина конька: 12.8 м.
Нагрузка на 1 м. п. конька: q = 20 500 кг / 13.4 м ~ 1230 кг/м.п.

Максимальный пролет конька между стойками: 5.4 метра.

Изгибающий момент балки на такой длине:
M = q * L^2 / 8 = 1530 * 5.4 ^ 2 / 8 = 5576.85 кгм = 557685 кгсм
Ru = 130 кгс/м2 - для сосны
W = 583929 / 130 ~ 4290 см3

Для такого значения табличных значений не нашел:
http://remontalgol.ru/pol/raschet-derevyannoj-balki-perekrytiya/

Нашел вот такие формулы:
http://doctorlom.com/item160.html
W = b * h^2 / 6 - для прямоуголника, и
W = a ^ 3 - для квадратного сечения.

По ним подобрал возможное сечение:
30х30 см: W = 30^3 / 6 = 4500 см3
(либо высота 35см на ширину 21см: W=21*35^2/6 = 4287.5 см3).

Подскажите, верны ли расчеты? Правильно ли, что конек заберет половину нагрузки от такой крыши?
При таком раскладе сечения 150х300, похоже, не хватит. Или я применил не те формулы (не тот случай)?

Если все верно, то брус такого сечения - это печаль... тяжело найти, тяжело поднять/работать.

Возможно, имеет смысл в чердачном помещении сделать подкосы от стоек и фронтонов в конек, уменьшив 5,4 м хотя бы до 3,4 м. (по метру с каждой стороный)?



Тогда:
M = q * L^2 / 8 = 1530 * 3.4 ^ 2 / 8 = 2210.85 кгм = 221085 кгсм
Ru = 130 кгс/м2 - для сосны
W = 221085 / 130 ~ 1700 см3
Конька 150x300 должно хватить с запасом: W = 15*30^2/6 = 2250см3.

Подскажите, все ли верно понимаю?
Спасибо.

 

Хорошая идея.

 

Подкосы хороши для "жесткости" системы против динамических (ветровых) нагрузок, но их никогда не используют для увеличения несущей способности балки. Не будет никаких 3,4, вместо 5,4. Безусловно какая-то доля поддержки есть в их использовании, но она настолько минимальна, что ее даже не учитывают при расчете несущей способности балки. Если плечи укосины велики (например ставить близко к середине пролета), то есть вероятность, что при изгибе балки она выгнет опорный столб. Все не так просто.
Сопромат лаконичен.

 

Обычно подкос ставят на опору- ту же на которой стоит и столб, и обычно их ставят парами для компенсации возможного изгиба

 

О как, оказывается...К подкосам стропил это тоже относится?

P. S. Блин, опять опередили...

 

Всем спасибо!

Тогда для конькового прогона остаются варианты большое сечение или использование фермы?
Или еще есть другие варианты?

 

Конечно нет, стропило под углом, подкос под углом, стойка прямо, столб прямо, что-то на растяжение, что-то на сжатие, что-то в паре.
И всегда очень конкретный и тонкий момент.
ТС хочет увеличить несущую способность ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ балки за счет двух подкосов и столбов, которые доходят до первого этажа, сечение столбов явно не 200х200.
Конечно далее можно уже рассуждать

и обсуждать возможные варианты.