Длина стропил

Первым этапом расчета является определение длины стропил. Для этого используется формула:

\[ L = \frac{W}{2 \times \cos(\alpha)}, \]

где \( W \) — ширина здания (6 м), а \( \alpha \) — угол наклона крыши (30°). Подставляя значения, получаем:

\[ L = \frac{6}{2 \times \cos(30°)} = \frac{6}{2 \times 0,866} \approx 3,46 \, \text{м}. \]

Таким образом, длина одного стропила составляет 3,46 м.

Общая нагрузка на крышу

Далее рассчитывается общая нагрузка на крышу, которая складывается из снеговой, ветровой нагрузки, веса кровли и стропил. Суммарная нагрузка определяется как:

\[ Q = 180 + 35 + 5 + 10 = 230 \, \text{кг/м²}, \]

где 180 кг/м² — снеговая нагрузка, 35 кг/м² — ветровая нагрузка, 5 кг/м² — вес кровли и 10 кг/м² — вес стропил.

Нагрузка на одно стропило

Шаг стропил (0,6 м) влияет на распределение нагрузки. Нагрузка на одно стропило рассчитывается по формуле:

\[ P = Q \times S, \]

где \( Q \) — суммарная нагрузка (230 кг/м²), а \( S \) — шаг стропил (0,6 м). Подставляя значения, получаем:

\[ P = 230 \times 0,6 = 138 \, \text{кг/м}. \]

Таким образом, нагрузка на одно стропило составляет 138 кг/м.

Расчет сечения стропил

Для определения сечения стропил используется формула:

\[ M = \frac{P \times L^2}{8}, \]

где \( P \) — нагрузка на стропило (138 кг/м), а \( L \) — длина стропила (3,46 м). Подставляя значения, получаем:

\[ M = \frac{138 \times 3,46^2}{8} \approx 206,5 \, \text{кг·м}. \]

Для деревянных стропил из сосны допустимый изгибающий момент для сечения 50×150 мм составляет около 300 кг·м, что больше расчетного значения (206,5 кг·м). Таким образом, сечение 50×150 мм подходит.

Количество стропил

Количество стропил рассчитывается с учетом длины дома и шага стропил по формуле:

\[ N = \frac{L_{\text{дома}}}{\text{шаг стропил}} + 1, \]

где \( L_{\text{дома}} \) — длина дома (10 м), а шаг стропил — 0,6 м. Подставляя значения, получаем:

\[ N = \frac{10}{0,6} + 1 \approx 17,67 \approx 18 \, \text{стропил}. \]

Таким образом, для здания длиной 10 м и шагом стропил 0,6 м необходимо 18 стропил.

Итоговые данные

Итоговые данные расчета включают длину стропил (3,46 м), сечение стропил (50×150 мм), количество стропил (18 штук) и шаг стропил (0,6 м). Данный пример расчета стропильной системы может быть адаптирован под конкретные условия проекта с учетом особенностей конструкции и климатических нагрузок. Для более точных расчетов рекомендуется использовать специализированные программы или обратиться к инженеру-проектировщику. Правильный расчет стропильной системы обеспечивает надежность и долговечность крыши, что является важным аспектом при строительстве зданий.