Сбор нагрузок для каркасного дома
В этой статье рассматривается сбор нагрузок для каркасного дома на примере одноэтажного дома 6x6 м. Все статьи об использовании свайно-винтового фундамента для каркасного дома.
Одноэтажный дом 6x6 с висячей стропильной системой
В качестве первого примера рассмотрим сбор нагрузок для одноэтажного дома 6x6 м расположенного в III-ем снеговом районе и II-ом ветровом районе. Кровля будет выполнена с уклоном 1:2 по схеме с затяжкой, роль которой будет играть балка перекрытия. Перекрытие пола первого этажа будет включать центральный прогон, разделяющий дом на две равные части.
Расчётная нагрузка от стропильной системы
Для расчёта стропильной системы используем калькулятор расчёта стропильной системы с приподнятой затяжкой, указав необходимые параметры, в нашем случае:
- Район снеговой нагрузки — III
- Район ветровой нагрузки — II
- Нагрузка от кровли — 16 кг
- Нагрузка от потолка — 26 кг
- Длина здания — 6000 мм
- Высота установки — 3000 мм
- Ширина — 6000 мм
- Величина свесов — 600 мм
- Высота фермы — 1500 мм
- Высота затяжки — 0 мм
- Шаг установи ферм — 626 мм
- Толщина досок — 50 мм
- Ширина досок стропил — 200 мм
- Ширина досок затяжки — 200 мм
Выполнив полный расчёт мы убедимся, что выбранные сечения досок стропил и балок перекрытия достаточны для выполнения требований по прочности и прогибам; а для соединения стропил и балки перекрытия должено быть использовано 15 стандартных гвоздей 88x3.1 применяемых для нейлеров. При желании можно пересчитать соединение на стандартный строительный гвоздь 3.5x90. Однако, самой важной для наших расчётов величиной будет расчётная нагрузка на опоры. Данные для опор будут различаться, это происходит из-за учёта сноса снегового покрытия ветром. Выбираем большее из значений, в нашем случае это 745 кг.
Получается, что одна пара стропил и балка перекрытия создают нагрузку на стену в 745 кг. Однако это точечная нагрузка и её требуется перевести в равномерно-распределённую разделив на шаг стропил по осям, равный 0.626 м. Таким образом получаем равномерно-распередлённую нагрузку от крыши на стены в 1190 кг/м.
Расчётная нагрузка от внешних стен
Расчётная нагрузка от конструкций стены получается перемножением веса 1 м2 стены, равного 44 кг, на высоту стены, предположим, 2.5 м, и на коэффициент 1.1. Получаем 121 кг/м.
Расчётная нагрузка от перекрытия пола первого этажа
Остаётся расчитать нагрузку от перекрытия пола первого этажа. Она будет состоять из полезной нагрузки и веса конструкций.
Полезная нормативная равномерно-распределённая нагрузка на перекрытия жилых помещений составляет 150 кг/м2. Для получения расчётной нагрузки используется коэффициент 1.3. Таким образом получаем величину 195 кг/м2.
Вес конструкций сложится из веса конструкций перекрытия пола первого этажа (60 кг/м2) и веса от перегородок, составляющего 50 кг/м2. Для получения расчётной нагрузки используется коэффициент 1.1. Таким образом получается нагрузка в 121 кг/м2.
Общая расчётная нагрузка от перекрытия пола первого этажа составит 316 кг/м2.
Ширина грузовой площади перекрытия пола первого этажа составит половину расстояния между прогоном под стеной и центральным прогоном, что будет соответствовать 1.5 м. Умножив расчётную равномерно-распределённую нагрузку от 1 м2 перекрытия первого этажа на ширину грузовой площади получим нагрузку на прогон под стеной. В нашем примере она составит 474 кг/м.
Нагрузка на прогон под стеной
Нагрузка на прогон под стеной будет состоять из суммы нагрузок от стропильной системы, стены и перекрытия пола первого этажа. Здесь необходимо отметить, что возможно два варианта взаимного расположения балок перекрытия первого этажа и чердачного перекрытия. Обычно они параллельны, а результирующая нагрузка на прогон составляет сумму всех трёх указанных выше нагрузок. Однако, иногда разумно расположить балки этих перекрытий перпендикулярно, таким образом придётся расчитывать два варианта нагрузок, в одном от стены и пола, а во втором от стен и стропильной системы. Такое расположение позволяет несколько снизить максимальную нагрузку и, возможно, изменить свайное поле.
Результаты расчёта нагрузок на пролёты для разных вариантов приведены в таблицах ниже.
| Элемент конструкции | Нагрузка |
|---|---|
| Стропильная система и чердачное перекрытие | 1190 |
| Внешние несущие стены | 121 |
| Перекрытие пола первого этажа | 474 |
| Итого | 1785 |
| Элемент конструкции | Нагрузка | |
|---|---|---|
| Стропильная система и чердачное перекрытие | 1190 | |
| Внешние несущие стены | 121 | 121 |
| Перекрытие пола первого этажа | 474 | |
| Итого | 1311 | 595 |
Нагрузка на центральный прогон
Ширина грузовой площади для центрального прогона составит половину суммы пролётов перекрытия пола по обе стороны от прогона, или 3 м. Расчётная равномерно-распределённая нагрузка от перекрытия пола первого этажа останется неизменной, а нагрузка на прогон составит 948 кг/м.