Как понимать количество ферм и шаг
Выбор шага взаимодействует с рейтингом обшивки крыши и с самим проектом фермы — этот калькулятор считает и размеряет фермы геометрически, но не проектирует элементы или соединения фермы.
| Шаг | Типичные характеристики |
|---|---|
| 400 мм (16 дюймов) осевой | Больше ферм на длину здания; обычно в паре со стандартными толщинами обшивки |
| 600 мм (24 дюйма) осевой | Меньше ферм на длину здания; обычно требует более толстой или более высоко рассчитанной обшивки крыши для перекрытия между фермами |
- Сборные деревянные или стальные стропильные фермы — это инженерные продукты — размеры их элементов, конфигурация раскосов и соединительные пластины проектируются инженером производителя ферм для конкретного пролёта, уклона, шага и нагрузок, и этот калькулятор не заменяет эту инженерию, только геометрический подсчёт и размеры раскладки.
- Этот калькулятор предполагает простую симметричную двускатную ферму без свеса; вальмовые крыши, слуховые окна или фермы со свесами и нестандартными конфигурациями поясов требуют конкретных инженерных чертежей производителя ферм.
Что определяет калькулятор стропильных ферм крыши?
Калькулятор стропильных ферм считает, сколько сборных ферм нужно вдоль длины здания при заданном осевом шаге, и вычисляет геометрические размеры — длину верхнего пояса (наклонного стропильного элемента), длину нижнего пояса (пролёта) и высоту конька — простой симметричной двускатной фермы по пролёту и уклону крыши.
Шаг ферм напрямую влияет на количество ферм: более плотный шаг (400 мм) означает больше ферм, поддерживающих данную крышу, обычно используется с более лёгкой обшивкой крыши или когда этого требует проект фермы, тогда как более широкий шаг (600 мм) использует меньше более широко расставленных ферм, обычно в паре с обшивочным продуктом, рассчитанным на более длинный неподдерживаемый пролёт между фермами.
Как пользоваться этим калькулятором стропильных ферм
- Введите длину здания — горизонтальное расстояние, вдоль которого будут расставлены фермы.
- Введите пролёт крыши — горизонтальное расстояние, которое перекрывает ферма, обычно ширину здания.
- Введите уклон крыши как X-к-12 (например, 6 для уклона 6:12).
- Выберите шаг ферм: 400 мм или 600 мм осевой.
- Прочитайте количество необходимых ферм, длину верхнего пояса на сторону, длину нижнего пояса и высоту конька над нижним поясом.
Формула, лежащая в основе геометрии и подсчёта ферм
Количество ферм равно длине здания, делённой на шаг, округлённой вниз, плюс одна — размещая ферму на обоих концах прогона и равномерно между ними. Высота конька (подъём) равна половине пролёта, умноженной на отношение уклона (уклон ÷ 12). Длина верхнего пояса использует теорему Пифагора для прямоугольного треугольника, образованного половиной пролёта и подъёмом.
Пример расчёта (значения по умолчанию): длина здания 12 м, пролёт 8 м, уклон 6:12, при осевом шаге 600 мм. Количество ферм = ⌊12 ÷ 0,6⌋ + 1 = 20 + 1 = 21 ферма. Высота конька = (8 ÷ 2) × (6 ÷ 12) = 4 × 0,5 = 2 м. Длина верхнего пояса = √((8÷2)² + 2²) = √(16 + 4) = √20 ≈ 4,47 м на сторону. Длина нижнего пояса = 8 м (полный пролёт).
Типичные ошибки
- Рассмотрение длины верхнего пояса как общей длины стропила, включая свес — верхний пояс этого калькулятора идёт только от конька до наружного края введённого пролёта, с любым свесом карниза, добавляемым отдельно.
- Предположение, что одно лишь количество ферм определяет прочность крыши — фактическая несущая способность фермы зависит от инженерного проекта производителя для размеров элементов, раскладки раскосов и соединительных пластин, а не только от выбранного шага.
- Использование шага ферм и толщины обшивки, которые не соответствуют друг другу — более широкий шаг ферм обычно требует более толстого или более высоко рассчитанного по пролёту обшивочного продукта, чтобы избежать чрезмерного провисания между опорами.
- Применение этой простой симметричной двускатной геометрии к вальмовой крыше, слуховому окну или другой сложной конфигурации ферм без учёта главных ферм, укороченных ферм и вальмовых ферм, которые требуются этим формам крыши.
Часто задаваемые вопросы
Сколько стропильных ферм нужно для здания 12 м при шаге 600 мм?
При осевом шаге 600 мм вдоль здания длиной 12 м нужна 21 ферма, используя конвенцию одной фермы на интервал шага плюс одна дополнительная ферма для завершения прогона.
В чём разница между шагом ферм 400 мм и 600 мм?
Осевой шаг 400 мм размещает фермы ближе друг к другу, требуя больше ферм на длину здания, но часто позволяя более лёгкую обшивку крыши. Шаг 600 мм использует меньше ферм, но обычно требует более толстой или более высоко рассчитанной обшивки для безопасного перекрытия более широкого зазора между ними.
Как рассчитывается длина верхнего пояса фермы?
Для простой симметричной двускатной фермы длина верхнего пояса (наклонного стропильного элемента) находится с помощью теоремы Пифагора для треугольника, образованного половиной пролёта крыши и высотой конька (подъёмом): верхний пояс = √((пролёт ÷ 2)² + подъём²).
Проектирует ли этот калькулятор ферму за меня?
Нет — он вычисляет только геометрическую раскладку (количество, длины поясов, высоту конька). Сборные фермы — это инженерные продукты, размеры элементов, раскосное укрепление и соединительные пластины которых проектируются инженером производителя ферм для конкретных нагрузок и конфигурации, что этот калькулятор не заменяет.
Источники
- Structural Building Components Association (SBCA) — prefabricated wood roof truss design and terminology conventions.
- American Wood Council (AWC) — Wood Frame Construction Manual, roof framing and truss spacing conventions.
- Standard trigonometric (Pythagorean) relationships for gable-truss chord geometry from span and pitch.