Сечение стропил по ширине дома: 50×150, 50×200 или пакет

На каких условиях считали

Двускатная крыша, уклон 30°, металлочерепица по обрешётке, шаг стропил 640 мм. Стропильные ноги связаны понизу балками перекрытия — обычный дом с холодным чердаком, промежуточных стоек и прогонов нет. Снег III района — 1,5 кПа, IV района — 2,0 кПа, с несимметричной схемой: на один скат ложится 1,25 от равномерного, на другой 0,75.

Стропило проходит, если держит прочность (изгибное напряжение не выше 14 МПа) и прогиб не больше 1/200 длины ноги. В скобках ниже — доля предела: 0,83 значит, что стропило нагружено на 83 % допустимого.

Снег III района: что проходит

• ▪Дом 6 м — 50×150 (прочность 0,80, прогиб 0,72).
• ▪Дом 7 м — 50×150 уже не проходит (1,10); 50×200 — 0,63.
• ▪Дом 8 м — 50×200 (прочность 0,83, прогиб 0,75).
• ▪Дом 9 м — 50×200 не проходит (1,05, прогиб 1,08); пакет 2×50×200 — 0,54.
• ▪Дом 10 м — пакет 2×50×200 (прочность 0,67, прогиб 0,78).

Граница между сечениями резкая: на 7 м доска 50×150 перегружена на 10 %, хотя на 6 м у неё был запас в 20 %. Нагрузка растёт с длиной ноги, а изгибающий момент — с квадратом длины.

Снег IV района: всё сдвигается на шаг

• ▪Дом 6 м — 50×150 не проходит (1,03); 50×200 — 0,58.
• ▪Дом 7 м — 50×200 (0,80).
• ▪Дом 8 м — 50×200 не проходит (1,06); пакет 2×50×200 — 0,54.
• ▪Дом 10 м — пакет 2×50×200 не проходит: по изгибу 0,86 и прогибу 0,99 он укладывается, но сжатие с изгибом — 1,06.

На 10 м в IV районе пакет из двух досок не держит: нога сжата распором и одновременно изгибается, и вместе это 106 % предела. Здесь ставят прогон на стойках и укорачивают пролёт ноги, а не добавляют третью доску. Брус крупнее 50×200 мы не берём вовсе: где одной доски мало, сечение набирается пакетом.

Три условия, которые ломают таблицу

Шаг. Дом 8 м, снег III: при шаге 640 доска 50×200 нагружена на 83 %, при шаге 900 — на 115 % и не проходит. Разредить стропила ради экономии — значит перейти на пакет.

Связь ног понизу. Если стропила не опираются на балки перекрытия, а распор держит ригель на высоте 1800 мм над опорой, изгибающий момент в ноге того же дома 8 м вырастает с 3,86 до 14,05 кН·м — в 3,6 раза. Доска 50×200 перегружена втрое, и даже пакет из трёх досок не проходит. Такую схему лечат не сечением, а узлом: связать ноги с балками.

Вес кровли и утеплителя. Таблица посчитана под лёгкую металлочерепицу и холодный чердак. Керамическая черепица весит 45 кг/м² против 5, утеплённый скат мансарды добавляет утеплитель и подшивку — сечение надо пересчитывать.

Как посчитать свою крышу

Город задаёт снег точнее района: для Москвы расчёт берёт 1,45 кПа по таблице СП 20. В калькуляторе стропил вводите ширину дома, уклон, кровлю и шаг — расчёт проверит сечение по прочности, срезу и прогибу и скажет, если стропило выходит длиннее доски 6 м. Расчёт, чертёж разреза и редактор бесплатны, PDF-пакет для стройки — 690 ₽.

Длину ноги расчёт тоже проверяет. У дома 8 м нога вместе со свесом 500 мм выходит 5196 мм и режется из одной доски 6 м. У дома 10 м она уже 6351 мм: доски не хватает, и ногу сращивают из 6000 и 4000 мм. Место стыка расчёт ищет над опорой, где изгиб меньше, и проверяет сечение уже со стыком.