Программы расчета строительных конструкций
Инженер
размещено: 12 Октября 2007обновлено: 06 Апреля 2012
Программы расчета металлических, каменных, деревянных конструкций, фундаментов и т.п.
Это последняя версия программы, выложенной здесь недавно г-ном \»Некто\», но написанной мной.
Включены дополнительно программы расчета фланцевых соединений, подбора двутавровых сечений сварных рам, расчета буронабивных свай (по нормам Беларуси) и несколько небольших справочных
Добавлен документ с небольшими хэлпами по программам и руководством по использованию и установке.
13 ноября выложена версия с последними изменениями в программах Ветровое давление, геология, стоимость ПИР, а также с новой программой — расчет веса стен.
16 ноября 2009 г — все последнее
30 декабря 2009 г. обновлено
26 августа 2010 г. обновлено, в отдельных программах исправлены мелкие ошибки, добавлена программа расчета забивных свай по данным статического и динамического зондирования по нормам Беларуси (П2-200)
14 сентября 2010г. Обновлено
13 октября обновлено
16 октября обновлено
20 ноября обновлено
17 июня 2011 года обновлено
21 декабря 2011 г. обновлено
6 апреля 2012 г. обновлено
17.47 МБ
Приложение для проектирования деревянных конструкций — новый продукт НТЦ АПМ
Вадим Шелофаст, Андрей Алехин, Сергей Григорьев
Развитие коттеджного и мансардного строительства предъявляет все новые требования к проектированию строительных деревянных конструкций. Оригинальные индивидуальные архитектурные решения существенно усложняют задачу для проектировщиков и расчетчиков, а многовариантная техническая проработка пожеланий заказчиков возможна только с использованием универсальных программных комплексов для расчета строительных конструкций.
Приложение проектирования деревянных конструкций разработано в Научно-техническом центре АПМ (г.Королев Московской обл.) и входит в состав универсального комплекса для проектирования строительных объектов APM Civil Engineering. Ранее уже сообщалось о разработке продукта APM Civil Engineering, в состав которого помимо инструментов для проектирования деревянных конструкций вошли модули проектирования металлических и железобетонных конструкций.
Приложение проектирования деревянных конструкций использует в качестве базового ядра модуль APM Graph и органично дополняет уже имеющиеся системы проектирования произвольных металлических и железобетонных конструкций на базе модуля конечно-элементного анализа APM Structure3D.
Основное назначение этого приложения — прочностной расчет деревянных конструкций, автоматизированное проектирование и расчет соединений металлическими зубчатыми пластинами (МЗП), а также получение распиловки каждого элемента.
Следует отметить, что одним из инициаторов этой разработки выступила компания «Техкомплект» (г.Дубна), производящая МЗП, которые применяются для надежного крепления элементов деревянных конструкций. Кроме того, эта компания принимала участие в финансировании этого проекта. Благодаря усилиям компаний НТЦ АПМ и ЗАО «Техкомплект» в России появился оригинальный программный продукт, не имеющий отечественных аналогов. До недавнего времени российским проектировщикам предлагались только импортные программные продукты, такие как Wolf (производитель — австрийская компания Wolf SystemBau GmbH) и MiTek (производитель — международная корпорация MiTek Industries).
Деревянные конструкции представляются в приложении как ферменные либо рамные произвольной конфигурации. Создание геометрической модели осуществляется с помощью библиотеки типовых конструкций или, при создании пользовательской модели, посредством отрисовки модели инструментальными средствами приложения. Если пользовательская конструкция отличается от типовой незначительно, то наиболее быстрым построение будет в случае использования типовой модели конструкции с последующим ее редактированием. Применение параметрической библиотеки обеспечивает значительное сокращение объемов построения моделей деревянных конструкций наиболее часто используемых конфигураций (рис. 1 и 2).
Рис. 1. Диалоговое окно выбора параметрической модели
Рис. 2. Диалоговое окно задания параметров модели
Инструментарий для работы с деревянными конструкциями является дополнением к средствам APM Graph, что позволяет использовать широкие функциональные возможности чертежно-графического редактора: привязки, диалог ручного ввода, орто-режим, простановка размеров, выделение, перемещение, копирование, удаление и т.д.
Применение чертежно-графического редактора позволяет работать с геометрической моделью конструкции, как с чертежом, с учетом масштаба и пропорциональности размеров элементов (рис. 3).
Рис. 3. Пример конструкции, созданной с помощью параметрической модели
Редактирование осуществляется также в среде APM Graph с помощью мыши по принципу drag&drop или ввода параметров объектов с клавиатуры. Длинные балки (более 6 м) автоматически равномерно разбиваются исходя из условия обеспечения перевозки таким образом, чтобы длина каждой из них не превышала 6 м. Например, балки длиной от 6 до 12 м делятся пополам, от 12 до 18 м — на три части и т.д.
Приложение позволяет назначать элементам различные типы материалов с применением базы данных, в которую пользователь может добавлять новые материалы, вводить их физико-механические свойства (плотность, коэффициент Пуассона, модуль упругости Юнга, предел прочности и др.) и использовать эти материалы при расчете.
В качестве нагрузок рассматриваются сосредоточенные и распределенные силы. Приложение допускает применение нескольких загружений и возможность выполнения расчета под действием комбинации загружений, а также с учетом собственного веса конструкции. Загружение может включать комбинацию нагрузок любого вида. По заданному загружению выполняется прочностной расчет модели деревянной конструкции, целью которого является вычисление действующих усилий и проверка сечений балок на прочность и устойчивость по нормам СНиП.
Выбор прямоугольного сечения осуществляется из библиотеки. Размер сечения учитывается при визуализации расчетной схемы. Широкая сторона бруса располагается в плоскости построения расчетной схемы для восприятия нагрузки в плоскости наибольшего момента инерции сечения.
В случае невыполнения условия прочности или устойчивости приложение выдаст соответствующее предупреждение, а элементы, для которых условие не выполнено, будут выделены цветом. В этом случае пользователь должен увеличить сечение таких элементов и повторить расчет. Результатом прочностного расчета деревянных конструкций является таблица осевых сил в элементах модели, на основании которой можно делать выводы о том, какие элементы конструкции работают на растяжение, а какие — на сжатие. Кроме того, анализ результатов позволяет выявить малонагруженные элементы конструкции для уменьшения их сечения, снижения материалоемкости, а следовательно, и стоимости проектируемого объекта.
После подбора сечений всех балок можно переходить к проектированию узловых соединений. Для типовых моделей конструкций соединения предопределены с учетом распиловки и редактирования не требуют. Применение параметрических моделей с учетом соединений элементов позволяет одновременно проводить и прочностной расчет, и расчет соединений с помощью металлических зубчатых пластин, что заметно сокращает время подготовки проектной документации.
Специальные функции отрисовки и редактирования балок позволяют быстро усечь, срастить, удлинить брусья для проектирования сложных узловых соединений. Помимо сечения для каждой балки может быть задано расположение относительно оси, проходящей через точки соединения: по центру, слева или справа.
Одним из наиболее распространенных способов соединения деревянных балок является применение МЗП. В приложении реализовано два типа расчета таких соединений: проектировочный и проверочный. Переключение между типами расчетов осуществляется простым включением кнопки автоматизированного подбора пластин, расположенной на панели инструментов.
В случае проектировочного расчета подбор параметров и положения зубчатых пластин в узлах соединения осуществляется автоматически, при этом необходимо соблюдение следующего условия: МЗП не должны выступать выше верхнего и ниже нижнего пояса балок. Для выполнения этого условия приложение предусматривает присвоение балкам так называемых типов верхнего или нижнего пояса (рис. 4).
Рис. 4. Расположение пластин для различных типов балки
Проверочный расчет предполагает задание параметров МЗП и их размещение в узлах соединения. Ширина и длина пластины выбираются из библиотеки. Кроме того, необходимо указать тип пластины: с крупным или с мелким зубом. Дальнейшее размещение пластины в узле соединения осуществляется на расчетной схеме с помощью мыши с использованием привязки или диалогового ввода параметров с клавиатуры.
После выполнения расчета приложение выдаст информацию о возможности применения заданных пользователем пластин. Такой расчет целесообразно проводить с целью проверки пригодности для соединения уже имеющихся МЗП.
В случае несоответствия условиям прочности тех или иных МЗП приложение выдаст предупреждение, а сами ПМЗ будут подсвечены. Такие пластины необходимо задать заново, увеличив поверхность перекрытия деревянных балок, и повторить расчет. В ряде случаев может потребоваться также увеличение сечения балки для обеспечения прочности соединения.
При расчете учитываются растягивающе-изгибные и сжимающе-изгибные напряжения, а также устойчивость сжатых брусьев. Все расчеты выполняются согласно действующим нормативным документам: Стандарт организации. СТО 3654501-002-2006. Деревянные клееные и цельнодеревянные конструкции. Методы проектирования и расчета. ЦНИИСК, Москва, 2006 г.
Приложение расчета и проектирования деревянных конструкций работает как приложение к чертежно-графическому редактору APM Graph. Для проведения прочностного расчета и автоматизированного подбора параметров металлических зубчатых пластин, помимо APM Graph, необходима установка ядра модуля конечно-элементного анализа APM Structure3D.
Рис. 5. Размеры и положение МЗП
Рис. 6. Распиловка одного из элементов конструкции
По результатам расчета, которые могут быть выведены на принтер, можно получить информацию о параметрах каждого узлового соединения МПЗ (рис. 5) и автоматическую генерацию чертежей каждого элемента конструкции — распиловку (рис. 6).
Таким образом, новое приложение полностью соответствует современным требованиям нормативных документов и позволяет в кратчайшие сроки проводить комплексное проектирование произвольных деревянных конструкций и удовлетворять требованиям самых изысканных архитектурных проектов.
В связи с востребованностью строительных программных продуктов НТЦ АПМ коллектив разработчиков непрерывно трудится над совершенствованием существующих программ. Дальнейшее развитие приложения проектирования деревянных конструкций будет направлено на расширение возможностей по расчету соединения элементов конструкций не только посредством МЗП, но и другими способами.
САПР и графика 2`2007
Программа для расчета деревянных балок.
Velkin , 27 марта 2012 в 07:25#1
Спасибо!
semvb , 27 марта 2012 в 09:27#2
1. Не считает доску шире 100 мм — «Invalid variant operation.». По ОСТ 36-128-85 для настила площадки от сосредоточенной нагрузки в расчет идет 3 доски суммарной шириной 400 мм.
2. На скрине в значении нагрузки точка — по факту «‘0.2’ is not a valid floating point value.»
3. Не помешал бы вывод результата на печать.
#3
1 — считает, выбрал настил, поставил 400 — посчитало.
2 — в разделителях используется не точка, а запятая, введите в нагрузку «0,2» а не «0.2» — посчитает.
3 — ALT+Printscreen — и вставляйте в ворд, паинт, оттуда печатаете.
#4
1. Скрин не прикрутить, поэтому:
выставляем то что на скрине, меняем высоту сечения на 50, ширину на 400, порлучаем — «Invalid variant operation.»
2. Просто удобней работать когда разделитель запятой унифицирован.
3. А еще можно использовать кучу программ для снятия скриншотов с обработкой в фотошопе и т.п. вместо простой кнопки «Печать».
#5
Всегда возникает вопрос: а в чем заключается «Последнее обновление:…» от предыдущего? И если нет информации, то вероятно автор интригует. Как говорится: «догадайся мол сама».
AVP , 28 марта 2012 в 01:17#6
Нет учета породы древесины. Программа неправильно посчитает балку из дуба, пихты, кедра и т.д.
Нет учета условий эксплуатации конструкций.
С учетом вышеуказанного для весьма многих расчетных ситуаций неправильно определяется расчетное сопротивление древесины изгибу.
#7
Спасибо.
Чингачгук , 28 марта 2012 в 21:30#8
Красиво.
vedeks , 18 апреля 2012 в 22:22#9
Как я понимаю устойчивость при изгибе не анализирует?
vladas , 03 мая 2012 в 00:07#10
Очевидно, что автор никак не участвует в коментах и на вопросы, или претензии не реагирует. Это всегда плохо, неуважительно.
| 20.01.2020 | Пропорция | 13 | pdimav |
| 04.01.2020 | Анкеровка | 4 | MEP2009 |
| 14.01.2020 | Справочные данные по СП 16.13330.2017 и СП 20.13330.2016 | 14 | Ratmir |
| 16.12.2019 | Расчет пустотной плиты перекрытия v2.0 EXCEL 2010 и выше | 9 | Евгений Грызунов |
| 20.12.2019 | определение расчетного сопротивления грунта | 9 | Ratmir |
| 10.12.2019 | Программа «Скачивание с protect.gost.ru» | 7 | Rusaev |
| 08.12.2019 | SCAD плагин узловые пересечения | 0 | Mozgunov |
| 12.11.2019 | Выравнивания линий схем электрических соединений приближено к ГОСТ 2.702-2011 | 0 | tujn08 |
| 11.11.2019 | Программа интерактивного выравнивания линий схем электрических соединений | 3 | tujn08 |
| 11.11.2019 | GeoPlug | 1 | GeoSoft |
| 11.11.2019 | GeoPile | 2 | GeoSoft |
| 11.11.2019 | GeoBook | 1 | GeoSoft |
| 08.11.2019 | раскладка плит перекрытия PRO v4.7 EXCEL 2010 и выше | 4 | Евгений Грызунов |
| 13.10.2019 | Свайный ленточный ростверк v1.0 EXCEL 2010 и выше | 3 | Евгений Грызунов |
| 19.10.2019 | Подсчет блоков по одинаковым значениям атрибутов и/или их динамических свойств | 3 | tujn08 |
| 02.10.2019 | Подбор дешевой перемычки v5.3 lite EXCEL 2010 и выше | 0 | Евгений Грызунов |
| 12.09.2019 | раскладка плит v2.1 | 0 | Евгений Грызунов |
| 06.09.2019 | масштабер | 7 | учащийся |
| 06.09.2019 | Раскладка универсальная v2.1 | 22 | Евгений Грызунов |
| 04.09.2019 | Правило Винклера v1.3 EXCEL 2010 и выше | 14 | Евгений Грызунов |
| 22.08.2019 | Расчёт пера шнека | 0 | Vladimir Redsun |
| 21.08.2019 | Автоподбор перемычек и плит перекрытия | 11 | учащийся |
| 14.08.2019 | Формулы пособия по анкерным болтам | 9 | Hystrix |
| 02.08.2019 | Определение показателей канализационной сети | 0 | lee |
| 26.09.2019 | Расчёт соединений стальных конструкций согласно норм Украины (ДБН В.2.6-198:2014 «Сталеві конструкції. Норми проектування») | 7 | tohich_tohich |
| 30.04.2019 | Расчёт ширины раскрытия трещин согласно п.5.3.4 ДСТУ Б В.2.6-156:2010. Бетонні та залізобетонні конструкції з важкого бетону | 1 | YuriyVorobets |
| 02.04.2019 | Расчет проводов и стоек СВ | 1 | Сыч |
| 13.09.2019 | Расчёт стальных центрально сжатых и растянутых стержней фермы согласно норм Украины (ДБН В.2.6-198:2014 «Сталеві конструкції. Норми проектування») | 4 | tohich_tohich |
| 23.02.2019 | Расчет базы без траверс | 0 | Kaha251184 |
| 19.02.2019 | Определение ветрового давления и расчёт балок | 4 | Sanmart |
|
Autodesk |
|
| Autodesk Revit Structure | Комплексное решение, которое позволяет осуществлять моделирование и расчет конструкций. Технология BIM Для проектирования строительных конструкций |
| Autodesk Robot Structural Analysis Professional |
Программный комплекс, позволяющий проводить расчет конструкций и проверку сооружений на прочность, устойчивость и динамические воздействия. Расчет выполняется методом конечных элементов |
|
SOFiSTiK AG |
|
| SOFiSTiK | Интегрированный программный комплекс конечно-элементного анализа строительных конструкций, зданий, мостов, тоннелей и решения геотехнических задач |
|
SCAD Soft |
|
| SCAD Office |
Интегрированная система, позволяющая осуществлять анализ и проектирование конструкций зданий и сооружений. Система представляет собой набор программ, предназначенных для прочностного анализа и проектирования конструкций |
|
GRAITEC |
|
| Advance Steel |
Профессиональное 3D проектирование конструкций из металла и автоматизированное создание рабочих чертежей КМ и КМД и спецификаций по ГОСТ |
| PowerPack для Advance Steel |
Комплект локализации, расширение функциональных возможностей и повышение производительности при работе с Advance Steel |
| Advance BIM Designers | Коллекция приложений для автоматизации BIM процессов проектирования и детализации строительных конструкций (металлических и железобетонных) |
|
ЛИРА Софт |
|
| ПК Лира 10.6 |
Многофункциональный программный комплекс, предназначенный для проектирования конструкций строительного и машиностроительного назначения |
|
ЛИРА САПР |
|
| ЛИРА-САПР |
Многофункциональный программный комплекс, который предназначен для проектирования и расчета строительных и машиностроительных конструкций различного назначения. Расчеты выполняются на статические (силовые и деформационные) и динамические воздействия. Выполняется подбор или проверка сечений стальных и/или железобетонных конструкций. Выдаются эскизы рабочих чертежей КМ и отдельных железобетонных элементов |
| МОНОМАХ-САПР | Универсальный программный комплекс для расчета и проектирования железобетонных, каменных и армокаменных конструкций с учетом поэтапности возведения |
|
Стройэкспертиза |
|
| Base |
Система автоматизированного расчета конструкций из различных областей строительной практики |
| Плита | Программа для определения расчетной схемы конструкций, построенная на методе конечных элементов |
| Фундамент | Программа для расчета и проектирования фундаментов, подземных конструкций |
|
Еврософт |
|
| STARK ES |
Программный комплекс, позволяющий производить расчет конструкций зданий и сооружений, требующих проверки на прочность, устойчивость и колебания |
| ПРУСК | Комплекс программ для проектирования и расчетов элементов строительных конструкций |
| Металл | Программа элементного расчета и расчета узлов металлических конструкций |
| СпИн | Инженерно-строительный справочник, который включает себя пакет специализированных калькуляторов, сгруппированных по разделам |
|
ФОК Софт |
|
| ФОК Комплекс | Пpoeктиpoвaниe фундаментов под кoлонны, ленточных фундаментов под стены нa ecтecтвeнном и cвaйном ocнoвaнии, уголковых подпорных стен и подпорных стен из буронабивных свай |
| ФОК Комплекс Столб | Программа проектирования фундаментов под кoлонны, ленточных фундаментов под стены нa ecтecтвeнном и cвaйном ocнoвaнии, уголковых подпорных стен и подпорных стен из буронабивных свай |
| ФОК Комплекс Лента | Программа прoeктиpoвaния ленточных фундаментов под стены нa ecтecтвeнном и cвaйном ocнoвaии |
| ФОК Комплекс Парус | Программа пpoeктиpoвaния уголковых подпорных стен и подпорных стен из буронабивных свай |
| ФОК Комплекс Столб+Лента | Программа для проектирования фундаментов под кoлонны, ленточных фундаментов под стены нa ecтecтвeнном и cвaйном ocнoвaнии |
|
САПРОТОН |
|
| NormCAD | Пакет прикладных программ для выполнения расчетов строительных конструкций по СНиП, а так же для подготовки проектной документации |
Расчет однопролетной деревянной балки
Tolstiak , 09 июня 2005 в 11:07#1
я кАнешна понимаю, что комментировать нечего (моей программе), но хотя бы кто-нибудь черкните пару фраз.
Sinuss , 10 июня 2005 в 18:56#2
Спасибо за прогу. Будет повод — погоняю. С лёту — хотелось бы в отчёте — видеть проходит сечение или нет, видеть какие коэф. применены при вычислении расчетного сопротивления. Какие нагрузки задавать — расчётные, нормативные? По каким нагрузкам происходит вычисление прогибов? Остальные вопросы по мере возникновения. На пороге клееные конструкции. Стропильные конструкции. Успехов в развитии проги! Ещё раз спасибо!
Sinuss , 10 июня 2005 в 19:24#3
Спасибо за прогу. Будет повод — погоняю. С лёту — хотелось бы в отчёте — видеть проходит сечение или нет, видеть какие коэф. применены при вычислении расчетного сопротивления. Какие нагрузки задавать — расчётные, нормативные? По каким нагрузкам происходит вычисление прогибов? Остальные вопросы по мере возникновения. На пороге клееные конструкции. Стропильные конструкции. Успехов в развитии проги! Ещё раз спасибо!
u77 , 14 июня 2005 в 13:55#4
Спасибо, жаль диплом по дер. конструкциям уже давно здал.
понравилось.
#5
Sinuss >>
u77>>
Длинными зимними вечерами буду дорабатывать следующюю версию программы, которая будет принципиально отличаться от этой. Да, вот еще, в отчет обязательно впихну формулы по которым считает программа.
Буду стараться :))
#6
очень полезная вещь, и главное вовремя, как раз расчитывал балку для потолка холодильника, спаибо!
guest , 16 сентября 2005 в 22:04#7
Спасибо, похоже на правду, хотя точно не пересчитывал.
Вот если бы еще были графические меню-подсказки по рекомендуемым сечениям от пролета и нагрузки, можно взять из старых справочников, Линовича, например. И отчет бы в виде поясн.записки с формулами и подстановкой значений, как для экспертизы проектов… Еще раз спасибо и удачи!
#8
Программа хорошая. Но было бы неплохо в описании привести основные формулы для вычислений и пояснение для выходных параметров (не все же сопромат изучали), на что собственно смотреть нужно. Хорошо бы сразу вычислять критическую нагрузку, чтобы не действовать методом подбора.
A.L. , 15 ноября 2005 в 16:38#9
Интересная программа. Спасибо.
ivanov_damir , 20 мая 2006 в 10:49#10
Не плохо разработать такую же прогу но только для труб, стержней, другого сортамента с выводом всех формул, графики. Спасибо за работу.
[email protected]
Расчет стропильной системы при помощи программ и своими руками
Создание проекта и расчёт стропильной конструкции – задача далеко не из простых. Человек без минимального опыта и знаний вряд ли самостоятельно справится с данным вопросом. В первую очередь вся сложность расчётов заключена в большом количестве определённых факторов, влияющих на конструкцию крыши – это и нагрузка от снега и ветра, и общий вес кровли, и многое другое.
Поэтому если человек неуверен в своих возможностях, то целесообразно обратиться к специалистам либо воспользоваться компьютерными программами, облегчающими процедуру расчётов. Ведь ни для кого не секрет что от правильного сооружения крыши, будет зависеть дальнейший комфорт всех обитателей дома.
Чаще всего стропильная система сооружается при возведении частных домов. Основой большинства таких конструкций для кровли, является система из деревянных балок по форме повторяющая треугольник.
Именно такая форма крыши считается максимально жёсткой и прочной, а полученное пространство между кровлей и потолком образует чердачное помещение, которое очень часто используется как мансарда или склад для старых вещей. Также изменив форму стропильной системы вместо чердака можно получить ещё одно помещение, используемое как кабинет или дополнительная жилая комната.
Факторы, которые нужно учесть при расчёте
Прежде чем непосредственно перейти к расчётам стропильной конструкции, необходимо определить какие нагрузки и с какой интенсивностью будут действовать на неё, в зависимости от климатических особенностей региона и времени года в месте возведения дома. При этом основные природные факторы, воздействующие на кровлю можно классифицировать по следующим параметрам:
Постоянная нагрузка на стропила. К данной категории можно отнести все внешние воздействия на стропила, имеющие постоянную величину – это масса кровли, гидроизоляции, обрешётки, утеплителя и прочих конструктивных систем в зависимости от того какой вид крыши использовался, односкатный или двускатный, то есть все элементы, создающие постоянную нагрузку с фиксированной массой.- Нагрузки с переменной величиной воздействия на стропила. К данному виду можно зачислить внешние факторы, обусловленные климатическими особенностями: дождь, гололёд, снегопад, интенсивность и порывы ветра и много другого.
- Специфические нагрузки – погодные и природные факторы с максимальной интенсивностью. Этот параметр особо актуален в местах с высокой сейсмической активностью, сильными штормовыми ветрами, смерчами и ураганами.
Постоянная нагрузка на стропила. К данной категории можно отнести все внешние воздействия на стропила, имеющие постоянную величину – это масса кровли, гидроизоляции, обрешётки, утеплителя и прочих конструктивных систем в зависимости от того какой вид крыши использовался, односкатный или двускатный, то есть все элементы, создающие постоянную нагрузку с фиксированной массой.Сложность проведения расчётов стропильной системы состоит в том, что большинству новичков строительного дела очень сложно не упустить один из множества вышеперечисленных типов нагрузок, одновременно воздействующих на кровлю здания. Это ещё обусловлено и тем, что при расчётах нужно принимать во внимание прочность и массу самих стропильных ног и метод их монтажа и крепления между собой. Хотя данные параметры и являются второстепенными, но не менее важными и упустить их при расчёте будет непростительно.
Поэтому в помощь строителям-новичкам были разработаны специальные программы облегчающий процесс учёта и расчёта конструкции стропил, хотя можно воспользоваться и стандартными формулами, все зависит от предпочтений человека проводящего ремонтные работы. При этом очень часто именно ручной расчёт и анализ помогает разобраться во всех особенностях конструкции стропил.
Как рассчитывается постоянная нагрузка на стропильную систему?
Чтобы правильно определить длину бруса для стропил и данных, на которых в дальнейшем будут строиться основные расчёты в первую очередь нужно вычислить общую массу кровельного «пирога».
Для получения окончательных результатов, необходимо рассчитать массу одного квадратного метра отдельно взятого слоя крыши. При этом нужно ориентироваться на то, что среднестатистическая кровля состоит из следующих конструктивных элементов:
- Обрешётка, которая состоит из небольших деревянных брусков либо досок, толщиной 25 мм. При этом средний вес метра квадратного стандартной обрешётки колеблется в пределах 15 кг.
- Слой теплоизоляционного материала.
- Гидроизоляция крыши.
- Материал, используемый в качестве основного кровельного покрытия.
При расчёте общей массы постоянной нагрузки, итоговый результат, по советам профессиональных строителей необходимо увеличить на 10%, что даст возможность сделать необходимый запас прочности будущей стропильной системы.
Также по рекомендациям профессионалов материал кровельного «пирога» должен выбираться таким образом, чтобы общие показатели нагрузки в конечном итоге были не больше 50 кг на метр квадратный крыши. Многие считают такую нагрузку слишком завышенной, но следует понимать, что дополнительный запас прочности лишним не бывает. Завершив расчёты общей массы кровли, переходят к расчёту нагрузки от природных факторов.
Расчёт снеговых нагрузок на стропильную систему
Параметр нагрузки от снега является достаточно актуальным для наших климатических условий, так как большинство регионов имеют длительный зимний период с постоянными осадками. Чтобы кровля не деформировалась, а что ещё хуже проломилась под весом снегового слоя, необходимо ещё на стадии планировки заложить в конструкцию стропил, дополнительную прочность.
Чтобы расчёты были не такими сложными специалистами была выведена обобщённая формула, которая основана на подстановке коэффициентов из СНиП. На практике данная формула выглядит следующим образом: F = P × k, где под F подразумевается общая нагрузка от снеговых осадков, P – это масса снежного слоя на метр квадратный кровли, k – коэффициент корректировки, который основан на специфических факторах и конструктивных особенностях крыши.
Масса метра квадратного слоя снега зависит от места расположения возведённого строения. Все регионы нашего государства в зависимости от интенсивности снеговых осадков, подразделяются на определённые зоны имеющие свои средние показатели. При этом в СНиПе приведены корректирующие коэффициенты для каждой отдельно взятой конструкции крыши. Также хочется отметить, что данный коэффициент напрямую зависит от уклона ската кровли:
- когда уклон кровли составляет более 60°, то корректирующий коэффициент не используется, так при таком наклоне снег просто не задерживается на крыше;
- если коэффициент угла наклона крыши колеблется в пределах, от 25 до 60° данный коэффициент составляет 0,7;
- кровля с минимальным практически пологим скатом, имеет максимальный корректировочный коэффициент равный 1.
Не стоит забывать и о том, что нагрузка от снежного покрова на стропила, может быть не совсем равномерной, так как максимальное количество снега скапливается в местах изломов кровельной конструкции и других конструктивных элементах крыши. Стропильные ноги в таких местах должны иметь минимальный шаг друг относительно друга – самым эффективным вариантом считается использование спаренного элемента. Помимо этого, формируя кровельный «пирог», в потенциально проблемных зонах обустраивается двойная гидроизоляция и сплошная обрешётка.
Расчёт ветровой нагрузки на стропильную систему
Данному виду нагрузок свойственен высокий уровень критичности, так как вне зависимости от угла ската кровли, она подвержена рискам от воздействия резких порывов ветра. При минимальном коэффициенте угла наклона возможен срыв крыши из-за воздействия аэродинамических сил. А при сильном уклоне кровли происходит максимальное давление потоков воздуха по всей площади конструкции крыши.
Для расчёта ветровой нагрузки на стропила также была разработана формула с учётом поправочного коэффициента, которая на практике выглядит следующим образом: V = R × k, при этом V – непосредственное значение нагрузки от ветра, R – показатель, отвечающий за регион, где располагается строение, k – коэффициент коррекции, как и в случае со снеговыми нагрузками.
Под региональными параметрами подразумеваются данные приведённые в СНиПе, а под поправочным коэффициентом показатели, учитывающие высоту здания и особенности местности, в которой расположено строение. При этом сама величина коэффициента зависит от следующих факторов:
- для строений, высота которых составляет 20 м, а само здание расположено на открытой местности, коэффициент поправки приравнивается к 1,25, если на территории расположены искусственные или естественные препятствия (другие постройки или полоса деревьев), то значение снижается до 0,85;
- для построек с 10 м высотой используют поправку от 0,65 до 1;
- в свою очередь, корректировочный коэффициент от 0,75 до 0,85 применяется в процессе расчёта нагрузок на дома менее 5 м высоты.
Расчёт конструкции фермы и параметров стропильных ног
Чтобы разобраться, что представляет собой расчёт конструкции фермы, нужно учесть тот факт, что в действительности стропильная система — это набор треугольников из деревянных балок, поэтому с определением длины стропил проблем возникнуть не должно, так как все математические действия проводятся на уровне школьной геометрии.
Однако для правильного расчёта стропильной конструкции важно учесть все нагрузочные показатели, а также величину пролётов, конфигурацию обрешётки и особенность типа самой кровли. Чтобы избавить себя от дополнительных ошибок и просчётов целесообразно воспользоваться специальными программами, которые можно найти в интернете.
Чтобы выполнить расчёт стропил необходимо использовать специальные таблицы стандартов. Хочется отметить, что существуют уже готовые стропильные ноги, которые можно приобрести в специализированных строительных магазинах или на рынках. При этом длина стропильных ног будет зависеть от конструктивных особенностей строения, а подбор сечения стропил зависит от следующих параметров:
- длина стропильных ног;
- шаг, с которым будут монтироваться стропила;
- величина известных нагрузок.
Важно учитывать, что параметры, приводимые в рекомендациях, не являются абсолютными и могут изменяться в зависимости от региональных особенностей месторасположения помещения. А для правильного выполнения расчета стропильной ноги, используется Теорема Пифагора. При этом под катетами будет подразумеваться разница в высоте между стенами здания и его шириной, а гипотенуза и будет соответствовать длине стропила.
Программы, облегчающие расчёт
Расчёт стропил любого строения нельзя отнести к простому занятию, по той простой причине, что для получения точных данных, необходимо непросто правильно оперировать исходными цифрами и специальными формулами, а также легко ориентироваться в СНиПе и обладать минимальными навыками черчения.
Если вышеперечисленные навыки не соответствуют способностям человека выполняющего ремонт, то целесообразно воспользоваться бесплатным ПО, которое можно скачать в интернете.
Ярким примером такого информационного продукта можно смело назвать программу 3D Max. При этом обладая минимальными навыками работы с компьютером, любой человек без особых проблем справится с ПО. Помимо этого большинство программ имеют наглядные примеры, облегчающие работу с расчётом стропильной системы.
Для людей совершено не разбирающихся в тонкостях 3D проектирования, можно скачать бесплатную программу Аркон, в которой помимо системы проектирования конструкции стропил, имеется калькулятор, предназначенный для расчёта параметров стропильных ног (сечение и длина бруса). Кроме этого, программа обладает простейшим, интеллектуально понятным интерфейсом, в разы упрощающим весь процесс расчётов. Также хочется упомянуть и об онлайн-сервисах расчёта конструкции стропил, которые не требуют скачивания программ.