Подскажите как организовать стропильную систему

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

@crash65, кто запретил? Взять и посчитать, никаких проблем!

Но не просто так многие пишут, что лучше сделать по другому, возможно есть подвох. Сосредоточенная нагрузка, несущая способность сваи, слишком большой пролёт прогона для доски доступного сечения...

 

А давайте, от картинок к цифрам перейдем?
- снеговой район, а лучше ближайший крупный город;
- угол ската в градусах;
- величина карнизного свеса стропил, в проекции на горизонтальную плоскость;
- величина свободного проема, без стены;
- конструкция чердачного перекрытия: толщина утепления, материал потолка;
- использование чердака: будет там что-то храниться, или будет пустой чердак с редкими инспекциями.

У Вас есть 3 основных варианта:
1. Сделать над проемом мощную коньковую балку. Расчетная нагрузка на нее может составить 650-700 кг на метр или больше. Может быть, из ходовых досок ее и не сделать. Последствия:
- при ее прогибе, будет несколько распирать стены, нужно оценить насколько
- под концами балки, будут большие нагрузки на сваи, могут превысить допустимую нагрузку для Ваших свай и Вашего грунта.
2. Сделать висячую стропильную систему, два стропила и затяжка, которая одновременно является балкой чердачного перекрытия. На пролете 5.4 м, без промежуточной опоры, как уже писали, затяжка может быть 200х50 с шагом 300-400 мм. Если затяжку (она же балка перекрытия) опереть на промежуточную стену, то требования будут заметно ниже. Над свободным проемом, можно поставить балку, на уровне верхней обвязки стены, на которую будут опираться затяжки.
Расчетная нагрузка на такую балку может составить (скажем) 100 кг на метр. То есть, ее гораздо проще изготовить, и она доставит меньше проблем с фундаментом.
3. Разные вариации висячей стропильной системы:
- часть крыши висячая с опорой на стену, часть - висячая с бабкой. Нюансы как раз и обсуждали.
- вся крыша висячая с бабкой, вообще без опоры на стену
- разные другие вариации, с более сложными типами ферм и т. п.

 

Приветствую.
2 снеговой район, пригород Владивостока, ветровой вроде 4й
угол ската 35град
2627мм если правильно понял что имеется ввиду,
свободный пролет 4100мм
утепление 150, по плану редко эксплуатируемый чердак, возможно что-то и будет храниться, но без фанатизма. Обшивка планируется в чистовую фанерой 9мм + натяжной потолок. Со стороны чердачного помещения доска 25х100 (150) в виде обрешетки

Возможен ли вариант с балкой из сдвоенной доски 5х200 и с либо опиранием лаг на нее, либо крепить их через опоры бруса можно?

 

@crash65,
Подождите дня 2, я доеду до компьютера и посчитаю.

 

Да конечно подожду.

 

Вариант 1: коньковая балка (наслонная стропильная система)
Величина свеса стропила, при пересчете с 1250 мм по скату - 1024 мм.
При таком (достаточно большом) свесе, расчетная нагрузка на конек составит около 340 кг/м (нормативная около 255 кг/м).
При шаге стропил 130 см по осям, обрешетка потребуется минимум 150х30.
Коньковую балку можно сделать из 3-х досок номинальным размером 200х50. Максимальный прогиб коньковой балки при нормативной нагрузке, около 11 мм, что даст приемлемый результат по распору на стенах.
Стропила можно сделать из доски номинальным сечением 150х50.
Сосредоточенные нагрузки на фундамент, под концами балки, примерно по 700 кг.


Чердачное перекрытие. Считая, что обрешетка дюймовкой сплошная, собственный вес перекрытия примерно 30 кг/м2. Накинем 70 кг/м2 на всякое барахло.
Доска номинального сечения 150х50, нагрузку держит, и дополнительно человека тоже держит, хотя и дополнительно прогибается под ним миллиметров до 4-х.

Тут, достаточно поставить на пролет 4.1 м строенную доску 200х50. Балки чердачного перекрытия, можно соединить с основной балкой опорами бруса, но ценой увеличения прогибов.

Итак, что мы имеем: можно сделать наслонную систему (с коньковой балкой) и чердачное перекрытие с промежуточной балкой длиной 4.1 м. Потребуется 3 и еще 3 доски 200х50.
Можно объединить все это в одну балку из 6-ти досок, подперев конек стойками под каждой стропильной парой. Но получится какой-то монстр.

Вариант 2: висячая стропильная система с промежуточной опорой затяжки.
Начнем со стропильных ферм, которые на рисунке расставлены с шагом 130 см по осям.
Идем в калькулятор https://mycalcs.ru/truss/a-frame
Сечение досок ставим 150х50 (номинальное), на самом деле я беру сечение после усушки до 14-16%. Соединять будем общестроительными гвоздями 100х4. Нагрузку от потолка поставим 0.

Меня что-то смущает высота от обвязки стен до макушки конька 1982 мм, я пожалуй поставлю 1750.
Получим:

Для соединения стропил с затяжкой, достаточно по 6 гвоздей. Усилие растяжения затяжки 336 кг.
Запас затяжки по прочности 7.52 раза, то есть использовано не более 13.3% её несущей способности.
Теперь, переходим к основной балке, которая будет поддерживать затяжки.
Нагрузка от одной балки чердачного перекрытия на неё (половина затяжки, половина просто балки), из расчета суммарной нагрузки на перекрытие 100 кг/м2 - 221,6 кг, или 340 кг/м. Это максимум, на самом деле, за счет прогиба основной балки, будет меньше.
То есть, опять нужно 3 доски 200х50. Сечение можно уменьшить, снизив нагрузку на перекрытие, то есть сильно ограничив количество лежащего там хлама.
Что будет с затяжкой: она у нас теперь не растянутая, а растянуто-изогнутая. 13.3% несущей способности, задействовано при растяжении. А что при изгибе?
В самом плохом случае, если промежуточная опора затяжки (основная балка) прогнулась на 11 мм, несущая способность доски при изгибе будет использована чуть меньше, чем на 36%.

Складываем проценты и получаем, что при одновременном растяжении и изгибе, несущая способность доски используется не более, чем на 50%, то есть у нас есть еще двойной запас по прочности.

Что касается разрезания затяжки и крепления ее к основной балке через опоры бруса. В принципе, затяжку разрезать можно, соединив ее в местах стыка теми же 6-ю гвоздями 100х4 или их эквивалентом в более мелких гвоздях или саморезах. То есть, каждая опора бруса должна присоединяться к основной балке (например, саморезами) так, чтобы крепление выдерживало 336 кг на выдергивание.
Плюс, 6 гвоздей или эквивалент - на соединение опоры бруса с доской.
К тому же, у отечественных опор бруса отверстия для крепежа слишком близко к торцу доски. Под нагрузкой, доска может треснуть у торца. В общем, я бы не стал так делать.

Если основная балка мешает в интерьере, балки чердачного перекрытия можно не опереть на неё, а подвесить к ней. В подвесе, должно быть минимум по 4-5 гвоздей или саморезов, сверху и снизу.

Использованные инструменты:
https://mycalcs.ru/truss/a-frame
https://www.forumhouse.ru/posts/30907521/
https://www.forumhouse.ru/posts/31176765/

 

Спасибо за развёрнутый ответ.
Тогда сделаю балку ниже на уровень верхней обвязки стен, балку обопру на вертикальные опоры в стенах.