Пример:

1. Исходные данные:

  • Стены: газобетон D500 (наружные 400 мм, внутренние 300 и 200 мм).
  • Крыша: угол ската 15–16°, свес 120–130 см, стиль Ф.Л. Райта (пологие скаты, широкие свесы).
  • Место: Москва (снеговой район III, ветровой район I).

Расчет нагрузок на перекрытие

1. Постоянные нагрузки:

  • Железобетонное перекрытие (плита 200 мм):
    0.2 м×2500 кг/м³=500 кг/м²
  • Стяжка (50 мм):
    0.05 м×1800 кг/м³=90 кг/м²
  • Утеплитель (100 мм минваты):
    0.1 м×50 кг/м³=5 кг/м²
  • Отделка (гипсокартон):
    20 кг/м²

Итого постоянная нагрузка:
500+90+5+20=615 кг/м² (6.03 кН/м²)

2. Временные нагрузки:

  • Жилая нагрузка:
    150 кг/м² (1.5 кН/м²)150кг/м²(1.5кН/м²).

3. Расчетная нагрузка (с коэффициентами):

  • Постоянная: 6.03 кН/м²×1.1=6.63 кН/м²
  • Временная: 1.5 кН/м²×1.3=1.95 кН/м²
  • Суммарная нагрузка на перекрытие: 6.63+1.95=8.58 кН/м²

Расчет нагрузок на стропильную систему

1. Постоянные нагрузки:

  • Кровля (металлочерепица): 5кг/м².
  • Обрешетка (доска 25 мм): 10кг/м².
  • Стропила (50×200 мм): 15кг/м².
  • Утеплитель (200 мм минваты): 10кг/м².
  • Пароизоляция и отделка: 5кг/м².

Итого постоянная нагрузка:
5+10+15+10+5=45 кг/м² (0.45 кН/м²)

С коэффициентом 1.1:
0.45×1.1=0.5 кН/м²

2. Снеговая нагрузка (Москва, III район):

  • Нормативная: 1.8 кПа (180 кг/м²)
  • Расчетная: 1.8×1.4=2.52 кПа (252 кг/м²)

3. Ветровая нагрузка (Москва, I район):

  • Нормативная: 0.23 кПа
  • Расчетная (для угла 15°): 0.23×0.75×(−0.6)×1.4=−0.14 кПа (подъемная сила).

4. Суммарная нагрузка на крышу:

  • Основная комбинация (снег + вес):
    0.5+2.52=3.02 кН/м²

Расчет стропил

1. Параметры:

  • Шаг стропил: 0.6 м
  • Пролет: 6 м
  • Длина стропильной ноги:

2. Нагрузка на стропило:

q=3.02 кН/м²×0.6 м=1.81 кН/м

3. Момент сопротивления:

  • Изгибающий момент:
    .
  • Требуемое сечение (сосна, R=13 МПа):

Рекомендуемое сечение:
Доска 50×150 мм (W=187.5 см³W=187.5см³).

Особенности стиля Ф.Л. Райта

  • Широкие свесы (120–130 см): требуют усиления стропил (кобылки, подкосы).
  • Рекомендация: использовать стальные элементы для крепления свесов.

Итоги

  1. Перекрытие:
    • Расчетная нагрузка: 8.58 кН/м².
    • Рекомендуемое сечение балок (при шаге 0.6 м): 50×200 мм.
  2. Крыша:
    • Нагрузка: 3.02 кН/м².
    • Стропила: 50×150 мм с шагом 0.6 м.
    • Усиление свесов: стальные кронштейны или кобылки.

Примечание: Для точного расчета требуется учесть все конструктивные элементы и согласовать с нормами СП 20.13330.2016 и СП 64.13330.2017.