Береста - без конца. У меня зазвонил телефон?...("Сделай сам" №4∙2002)

Еще один вариант — подвесной потолок. В этом случае потолочная балка подвешивается на металлических подвесках к нижнему брусу стропильной фермы второго этажа. Таких подвесок у каждой балки может быть три и более, при этом балки могут иметь меньшее сечение и даже быть составными.

Потолочные балки, опирающиеся на противоположные стены, несмотря на значительное сечение, в процессе эксплуатации провисают, и это провисание устранить невозможно. В случае подвесного потолка провисание устраняется за счет регулирования длины подвесок.

Если нижний брус стропильной фермы одновременно служит и потолочной балкой, то полы второго этажа могут подшиваться непосредственно к ней, но в этом случае уменьшается звукоизоляция между этажами и отсутствует проветривание.

Как видно из рис. 10 и 11, между слоем утеплителя, расположенного на потолке, и нижним брусом стропильной фермы должно оставаться расстояние в 10–15 см для вентиляции как стропильных ферм, так и потолочных балок.

В предлагаемом строении размеры фундамента и стен выбирались из расчета их теплоизоляционных свойств, заведомо зная, что их прочностные характеристики выше предъявляемых требований. Вместе с тем такие элементы, как потолочные балки и стропильные фермы, требуют прочностного расчета. Учитывая, что журнал не рассчитан на специалистов, расчет будет упрощен.

Потолочная балка

Нагрузка на потолочную балку складывается из веса балки, веса подшивки потолка и веса утеплителя. Предельный прогиб — 1/200 ее длины.

В качестве потолочной балки необходимо использовать брус наибольшей прочности, соотношение сторон которого 5:7, а высота — 1/24 его длины. Предположим, что необходимо перекрыть пролет шириной 500 см. Высота балки 500/24 = 20,8 см, а ширина 20,8/7х5 = 14,8 см. Исходя из расчета, необходимо взять брус (22–25)х15 см.

Стропильная ферма

Деревянная стропильная ферма, собранная на гвоздях, не может гарантировать жесткость узлов, в силу чего для упрощения расчетов может рассматриваться как собранная на шарнирных соединениях. В таком виде ферма схематично представлена на рис. 12. В этом случае не учитывается часть нагрузки, передаваемой на другие элементы фермы.

Рис. 12. Схематическое изображение стропильной фермы

Древесина стареет, и поэтому установка более прочных элементов ведет к большей долговечности. Выявим элементы фермы, работающие под нагрузкой на изгиб: ЕМ — стропила фермы, нагружены собственным весом, весом крыши и весом снегового покрова. Ветровая нагрузка при уклоне крыши менее 30° не учитывается.

АВ — нижние брусья стропильной фермы, нагруженные собственным весом, весом полезной нагрузки и весом подвесного потолка.

Остальные элементы фермы работают на сжатие, и их сечение может быть назначено из конструктивных соображений — 10х10 и 10х15 см.

Конструктивно назначим высоту стойки СД в 1,5 м и определим уклон крыши. Из решения прямоугольного треугольника находим, что уклон крыши равен 17°.

В настоящее время наиболее распространенным материалом в сельском строительстве является волнистый шифер и гофрированное оцинкованное железо. Металлические крыши сооружаются при уклоне более 15°, а шиферные — более 28°. Из этого следует, что крыша должна быть покрыта металлическими листами. При углах наклона крыши более 30° стропильная нога ЕД рассчитывается не только на изгиб, но и на сжатие. В данном случае стропила могут рассчитываться как однопролетная балка на следующие нагрузки: сосредоточенная нагрузка — вес человека с инструментом; равномерная нагрузка — вес снега, вес кровли с настилом, вес стропильной ноги.

Стропила ЕД являются диагональю прямоугольного треугольника, образованного сторонами 5 и 1,5 м и ее длина равна 5,22 м.

1 м² металлической крыши, включающий вес стропил, обрешетки и кровли, весит Р_к = 35 кг/м². Коэффициент перегрузки для собственного веса конструкции п_к = 1,1. Снеговая нагрузка Р_с зависит от угла наклона крыши и климатического района (см. рис. 13).

Рис. 13.Карта распределения снеговой нагрузки по районам

Снеговая нагрузка при угле наклона крыши менее 25° соответствует приведенной в таблице 3. Коэффициент перегрузки от снеговой нагрузки п_с = 1,4.

Таблица 3. Вес снегового покрова в кг/м²

№ климатического района ∙ Вес снегового покрова, кг/м²

1 ∙ 50

2 ∙ 70

3 ∙ 100 (Московская обл.)

4 ∙ 150

5 ∙ 200

Согласно рис. 14 стропила ЕМ стоят на расстоянии 1,5 м друг от друга.

Рис. 14.Схематичное изображение перекрытия первого этажа

Такой шаг дает возможность устанавливать окна для освещения мансарды. Расчетная нагрузка Р_р = (п_кР_к + п_сР_с)∙1,5, где 1,5 — шаг стропил, а применительно к Московской области Р_р = (1,1∙35 + 100∙1,4)∙1,5 = 267,75 кг/пог. м = 268 кг/пог. м.