Расчет стропильной системы односкатной крыши – Расчет односкатной крыши — онлайн калькулятор: расчет конструкции фермы (обрешетки, стропила, кровельные прокрытия)

Содержание

Стропильная система односкатной крыши: расчет и возведение

Односкатная крыша является одной из наиболее простых конструкций. Ее достаточно часто применяют при возведении различных хозяйственных построек.

Основными плюсами кровли с одним скатом являются легкость ее возведения и минимальный расход строительного материала.

Чтобы стропильная система односкатной крыши была надежной и прочной, необходимо учесть все нюансы при ее возведении.

 

Применение односкатной крыши и ее преимущества

Односкатную конструкцию крыши применяют для:

  • хозяйственных построек;

Кровля этого типа имеет ряд преимуществ, среди которых можно выделить:

  • малый вес конструкции;
  • технология монтажа достаточно проста;
  • легкость установки дымохода и водосточной системы;
  • ее возведение не требует больших денежных затрат;
  • возможность использования различных кровельных материалов.

Также следует отметить, что конструкция односкатной крыши может быть невентилируемой и вентилируемой.  Невентилируемый тип используется в пристройках-террасах.

Вентилируемые односкатные кровли обычно имеют уклон 5-20 градусов.  С обеих сторон вентилируемой кровли под карнизами делают отверстия для проветривания. Вентилируемое пространство между утеплителем и гидроизоляционным материалом увеличивает срок эксплуатации постройки.

Расчет стропильной системы односкатной крыши

Угол наклона кровельного ската зависит от разницы высоты стен. Для создания перепада высоты стен применяют два способа:

  • кладку одной из противолежащих несущих стен делают выше;
  • установка специальных подпорок на одну из несущих стен. Эти подборки служат опорой для верхних концов стропил.

Для правильного расчета стропильной системы односкатной крыши своими руками необходимо учесть все факторы.

Первым делом нужно рассчитать угол наклона крыши. Этот параметр является основным. Большой угол уклона обеспечивает быстрое освобождение крыши от снега и хороший строк воды в дождливую погоду. Но при этом возрастает ветровая нагрузка на кровельную конструкцию.Если угол уклона небольшой, то ветровая нагрузка уменьшается, однако возрастает риск протечек и скапливания снега на кровле.

Оптимальный угол уклона односкатной кровли составляет 18 – 35 градусов. Для выбора конкретного значения нужно учесть различные факторы.

Важно отметить что, угол уклона кровли напрямую зависит от выбранного кровельного материала:

  • Рубероид. Представляет собой недорогой рулонный кровельный материал. Угол наклона для рубероида не должен превышать 15 градусов. Стропила должны располагаться часто. Для их изготовления используется брус небольшого сечения, например, 40×40 мм.
  • Шифер. Недорогой материал с большим весом. Угол наклона для шифера не должен превышать 25 градусов. Сечение бруса для стропильных ног должно быть не менее 60×60 мм. При этом чем больше шаг стропил, тем толще они должны быть. Необходимо заранее продумать процесс складирования и монтажа тяжелых асбоцементных листов. Отверстия под крепежные элементы (гвозди, саморезы) в шиферных листах нужно сделать перед их монтажом.
  • Профлист и металлочерепица. Сделать стропильную систему под эти материалы легче всего. Стропильные ноги нужно устанавливать с интервалом от 1 до 1,5 метра. Стропила под профнастил делают из брусьев сечением 40×40 мм. Для металлочерепицы необходим брус сечением 70×70 мм, поскольку этот материал является тяжелым.

Следует отметить, что устройство стропильной системы односкатной крыши напрямую зависит от величины горизонтального пролета.

Если горизонтальный пролет не превышает 4,5 метров, то для монтажа металлочерепицы и профлистов достаточно установить наслонные стропила, которые опираются лишь на стены.

схема стропильной системы односкатной крыши

Стропильные ноги необходимо усилить треугольными подкосами с низкой стороны кровли при величине проема до шести с половиной метров.Если пролет превышает 6,5 метров, то в серединной части чердачного пространства нужно устанавливать капитальные вертикальные балки.

Все необходимые расчеты можно выполнить вручную. Однако намного удобнее это сделать с помощью специальных программ.

В разработанном проекте следует отразить:

  • Сечение, шаг и размеры элементов;
  • Схемы изготовления узлов кровельной конструкции.

Если при выполнении расчетов возникли трудности, то желательно обратиться за консультацией к специалистам.

 

Монтаж стропильной системы односкатной крыши

Возведение стропильной системы односкатной кровли состоит из нескольких этапов. Каждый из них будет рассмотрен по отдельности.

 

Укладка мауэрлатного бруса

Первым делом нужно уложить мауэрлатный брус на протяженные стены постройки. Он будет равномерно распределять нагрузку от крыши на стены постройки.  Чем больше угол уклона кровли, тем массивнее должен быть мауэрлат.

Если в качестве материала для кровли применяется металлочерепица, то используют несущий брус сечением от 100×100 мм. При использовании профнастила можно укладывать мауэрлатный брус сечением от 80×80 миллиметров.

Мауэрлат изготавливается из ровного, сухого бруса, пропитанного антисептическим раствором.  На несущую стену укладывают слой рубероида, а затем монтируют сам мауэрлатный брус. Установка бруса выполняется строго по уровню посредством анкерных болтов. Расстояние между анкерами должно составлять от 80 до 100 см.

 

Обработка мауэрлата

Вылет стропильного бруса над кровельным свесом должен составлять от 30 до 40 сантиметров с каждой стороны. Его величина зависит от угла наклона. Чем больше угол уклона, тем больше вылет с верхней стороны кровли и меньше с нижней. Шаг стропил односкатной крыши под профнастил и металлочерепицу составляет 120 сантиметров.

Это значение сокращается до 100 сантиметров, если ширина кровли  более шести метров.  Чтобы стропильная конструкция была прочной, необходимо врезать стропильную доску в зафиксированный мауэрлатный брус. Все врезки должны быть одинакового размера. Они должны слегка превышать ширину стропил.

Также можно сразу отметить размеры и места надпилов на мауэрлате. Надпилы лучше делать ручной ножовкой. В этом случае они будут точными и аккуратными. Древесину в образовавшихся между вырезами пазах необходимо удалить с помощью молотка и стамески.

 

Установка стропил

При установке стропил односкатной крыши необходимо в первую очередь  отпилить их по размеру и обработать антисептиком. Затем их укладывают в крайние пазы с обеих сторон кровли.  Между уложенными стропилами натягивают несколько бечевок.

С помощью этих бечевок оценивается постоянство уклона, и только после этого фиксируются крайние стропильные ноги. Для закрепление стропил применяются плотницкие гвозди, имеющие широкие шляпки. На каждый стык нужно использовать один либо два гвоздя. При монтаже остальных стропил ориентируются на натянутые бечевки.

 

Если размер пролета большой, то середину стропил нужно усилить с помощью треугольных откосов или дополнительных опор.  После монтажа стропил односкатной крыши можно приступать к изготовлению обрешетки и укладке выбранного кровельного материала.

Похожие статьи :

info-krovlya.ru

Расчет односкатной крыши онлайн — бесплатный калькулятор

Калькулятор односкатной крыши поможет в расчетах необходимых материалов, угла наклона, количества обрешетки и стропильной системы.

Укажите кровельный материал:

Введите параметры крыши:

Стропила:

Шаг стропил (см)

Сорт древесины для стропил (см)

123

Рабочий участок бокового стропила (не обязательно) (см)

Расчёт обрешётки:

Расчёт снеговой нагрузки:

Выберите ваш регион, используя карту ниже

1 (80/56 кг/м2)2 (120/84 кг/м2)3 (180/126 кг/м2)4 (240/168 кг/м2)5 (320/224 кг/м2)6 (400/280 кг/м2)7 (480/336 кг/м2)8 (560/392 кг/м2)

Расчёт ветровой нагрузки:

Регион

IaIIIIIIIVVVIVII

Высота до конька здания

5 мот 5 м до 10 мот 10 м

Тип местности

Открытая местностьЗакрытая местностьГородские районы

Рассчитать

Результаты расчетов

Крыша:

Угол наклона крыши: 0 градусов.

Угол наклона подходит для данного материала.

Угол наклона для данного материала желательно увеличить!

Угол наклона для данного материала желательно уменьшить!

Площадь поверхности крыши: 0 м2.

Примерный вес кровельного материала: 0 кг.

Количество рулонов изоляционного материала с нахлестом 10% (1×15 м): 0 рулонов.

Стропила:

Нагрузка на стропильную систему: 0 кг/м

2.

Длина стропил: 0 см.

Количество стропил: 0 шт.

Обрешетка:

Количество рядов обрешетки: 0 рядов.

Равномерное расстояние между досками обрешетки: 0 см.

Количество досок обрешетки стандартной длиной 6 метров: 0 шт.

Объем досок обрешетки: 0 м3.

Примерный вес досок обрешетки: 0 кг.

Дополнительная информация о калькуляторе

Онлайн-калькулятор для односкатной крыши поможет вам рассчитать угол ската, размер стропил и обрешетки. Вы также сможете определить объём необходимых строительных материалов в режиме онлайн. В расчётную базу заранее внесено большинство распространённые кровельные материалы: металлочерепица, шифер, ондулин, черепица из керамики, битума, цемента и другие материалы. С помощью данного калькулятора вы сможете рассчитать параметры односкатной крыши с любым углом наклона, вплоть до плоской.

Обратите внимание! Расчёты производятся, исходя из СНиП «Нагрузки и воздействия» и ТКП 45-5.05-146-2009, с учётом нормативов, содержащихся в данных документах.

Самый простой тип крыш, который применяется сегодня в сооружениях – односкатная. Такая крыша, имея всего один скат, обеспечивает минимальный расход материалов и затрат труда. Чаще всего такая крыша делается для сараев, пристроек, гаражей и других хозяйственных построек вспомогательного назначения, как с чердаком, так и без такового.

Для постройки односкатной крыши можно использовать практически все распространённые кровельные материалы, а также подкровельные материалы и утеплители.

Такая крыша может иметь разные углы наклона, но чаще всего она наклонена слабо (вплоть до плоской). Чем меньше угол наклона ската, тем сильнее снеговые нагрузки. Это надо учитывать при её проектировании и предусмотреть, что крышу придётся регулярно очищать от снега.

Заполняя поля калькулятора, обратите внимание на значок «Дополнительная информация» , под которым содержатся пояснения по каждому пункту.

Результаты расчетов также сопровождаются пояснениями, с которыми вы можете ознакомиться ниже.

Внизу страницы вы можете задать свой вопрос или оставить пожелание по улучшению данного калькулятора. Будем рады вашим отзывам!

Пояснения к результатам расчетов

Угол наклона крыши

Угол, под которым скат и стропила наклонены к плоскости потолка. Помимо расчета угла, выполняется проверка, возможно ли строительство крыши под этим углом из выбранных вами материалов. Уменьшить или увеличить угол можно, изменив ширину основания или высоту подъёма: эти параметры жёстко взаимосвязаны.

Площадь поверхности крыши

Суммарная площадь ската крыши, включающая площадь свесов. Определяет количество кровельного и подкровельного материала, необходимого при строительстве крыши.

Примерный вес кровельного материала

Общий вес всей кровельной конструкции с учетом стропил, обрешетки, изоляционных и кровельных материалов.

Количество рулонов изоляционного материала

Нужное для крыши количество подкровельного материала с учётом необходимого нахлёста. В расчётах мы исходим из рулонов длиной 15 метров и шириной 1 метр.

Нагрузка на стропильную систему

Максимально возможная нагрузка, приходящаяся на стропила с учетом всех указанных значений.

Длина стропил

Общая длина стропил с учетом свесов.

Количество стропил

Суммарное количество стропил, необходимое для стропильной системы крыши при заданном шаге.

Минимальное сечение стропил

Чтобы обеспечить крыше достаточную прочность, необходимо выбрать подходящее сечение стропил. В данной таблице вы увидите варианты сечения, удовлетворяющие вашей конструкции. Расчеты выполняются в соответствии с нормативными документами.

Количество рядов обрешетки

Столько рядов обрешётки понадобится для кровли при выбранных вами параметрах.

Равномерное расстояние между досками обрешетки

Чтобы обойтись без подрезки и перерасхода материалов, вам нужно выбрать данное расстояние между досками обрешётки.

Объем досок обрешетки

Общий объем досок обрешетки, требуемый для обшивки односкатной крыши.

Примерный вес досок обрешетки

Данное значение может вам пригодиться при дальнейших этапах строительства.

Читайте также

 

stroysvoimirukami.ru

Односкатная крыша своими руками: устройство стропильной системы, расчет

Односкатная крыша – один из наиболее простых и дешевых в монтаже видов кровли. Удобна для малоэтажного строительства (летние домики, дачи) и хозяйственных помещений (сарай, гараж и т.д.). Иногда применяется и для коттеджей, причем в скат можно встроить окно. Как правило, для постоянного жилья такие крыши устраивают в местностях с сильными затяжными ветрами (одного направления) или в малоснежных областях. Площадь атаки ветра на такой крыше небольшая, поэтому конструкция оказывается оптимальной.

Статья расскажет о том, как произвести правильный расчет односкатной крыши и построить ее своими руками от начала и до конца.

Минимальный угол наклона односкатной крыши, обеспечивающий хороший сток дождевой воды и самопроизвольный сход снега весной – 10 градусов. Однако угол наклона зависит также от материала кровли и размера крыши. Если расстояние между несущими стенами велико, а материал кровли недостаточно хорошо держит вес снега (который может выпасть в любых количествах, в том числе и очень больших), придется увеличить не только число стропил, но и угол их наклона. Максимальный угол – 60 градусов, делать наклон более – просто нерационально.

Для односкатки из профнастила угол наклона ската от 8 до 20 градусов, для фальцевой кровли от 18 до 35 градусов, для металлочерепицы от 25 до 35 градусов, для шифера от 35 до 50 градусов. Наклон обеспечивается разницей в высоте несущих стен, на которые собственно и опирается система стропил (фактически стропила односкатной крыши – это балки). Иногда края такой крыши оформляют бордюрами, как у плоской крыши, оставляя открытым лишь сливной край (верх бордюров обязательно оформляется гидроизоляционными колпаками, облицовкой и т.д., иначе вода, впитываясь в них, будет разрушать и стены, и крышу).

Определившись с необходимым углом наклона, соответственно корректируем высоту стен и закупаем в нужном количестве материал для крыши. Требуемый угол наклона можно отмерить при помощи строительного уровня и зафиксировать при помощи шеста и веревочки на той стадии, когда стены еще одинаковой высоты. Один конец веревки крепится на «низкой» стене, второй – на шесте, установленном на будущей «высокой» стене. Поскольку угол, под которым идет веревка, совпадает с нужным углом наклона крыши, постольку та высота шеста, на которой веревка закреплена – это искомый уровень «надстройки» для «высокой стены», а длина веревки – это длина стропильной балки.

Чтобы крыша имела свесы по обе стороны здания и защищала стены от осадков, длину изготовляемых стропил увеличивают еще на метр. Для тех, кто не доверяет веревочкам или углу, отмеряемому строительным уровнем, можно посоветовать использовать тригонометрические расчеты (так будет, кстати, надежнее).

Расчет материала для односкатной крыши

Если посмотреть сбоку, то видно, что односкатная крыша – это прямоугольный треугольник. Один его катет (ас) – это ширина дома (расстояние между несущими стенами), второй (bc) – разница в высоте несущих стен (высота надстройки), а гипотенуза (аb) – это длина стропил. Учитывая, что мы знаем, какой угол наклона гипотенузы нам нужен (обычно размер острого угла обозначают буквой «А»), можем рассчитать:

  1. высоту стены-«надстройки»L(bc) = L(аc)* tgA
  2. длину стропил при помощи уравнения L(аb) = L(bc)/sin A


Значения tgA и sinA есть в таблице:

  • Предположим, расстояние между несущими стенами L(ас) = 6м, а угол наклона A = 20 град.
  • Тогда высота стены-«надстройки» L(bc) = L(аc)* tgA = 6*0,36= 2,16 м.
  • Длина стропильной ноги L(аb) = L(bc)/sin A = 2,16 / 0,34 = 6,35 м.
  • Длина стропильной ноги с запасом для защиты стен 6,35 + 1,0= 7,35 м.
  • Шаг между стропил определяется в зависимости от материалов кровли, поэтому конкретное число стропильных балок определяется исходя их этого и из общей длины дома. Обычно шаг в пределах 60-70 см.

Установка крыши

Рассмотрим устройство односкатной крыши и приступим к пошаговой инструкции ее постройки.

Простая односкатная крыша состоит из стропил, опирающихся на несущие стены (наклонные стропила), обрешетки, паро-гидроизоляции и собственно кровельного материала.

  1. Лаги и мауэрлаты изготавливают из сухой прямослойной древесины (желательно сосна или лиственница), как правило, используют брус 10×10 или 10×15 см. В мауэрлатах и верхней части лаг предварительно выбирают гнезда и пазы – чтобы можно было скрепить мауэрлат и стропила не только крепежом, но и механически, зацепив их друг за друга.
  2. По верху несущих стен (высокой и низкой) укладывают балки-мауэрлаты и прочно крепят их к стенам (анкерными болтами, вмурованной проволокой и т.д.). Балки должны стать частью стены, от этого зависит прочность крыши.
  3. Стропила устанавливают верхним концом в заранее вырубленное гнездо верхнего мауэрлата, закрепляют механически, второй конец укладывают в такое же гнездо нижнего мауэрлата или формируют «пятку» стропила (обычно это просто треугольный выпил, которым стропильная балка опирается в нижний брус и который не позволяет ей с него соскользнуть). Затем верхнюю и нижнюю часть стропила прибивают гвоздями к мауэрлатам или прикручивают проволокой
  4. Если пролет (расстояние между несущими стенами) более 5 м, то технически односкатная крыша уже представляет собой половину двускатной, и нуждается в поддерживающих балках, стойках, подпорках (подкосах) и ригелях. С этой целью иногда, пока стены еще одинаковой высоты, укладывают на них поперечные горизонтальные балки перекрытия (лежни), а потом наращивают одну из стен, формируя вокруг хвостовиков балки гнёзда. Эти балки потом послужат опорой (лежнями) для стоек стропильной системы. Либо предусматривают в стене выступ (полку) для последующей укладки горизонтальных балок-лежней. Стойки могут быть простые, вертикальные, или идущие под углом, а также иметь подкосы. Если ширина пролета более 7 метров, в обязательном порядке требуется либо колонна (стена-подпорка снизу), либо шпренгельная ферма.

Обрешетка и паро- и гидроизоляция

На односкатной крыше посеяли газон

Готовая система стропил зашивается неструганой доской поперек лаг. Расстояние между досками может быть до 15 см, если кровля жесткая. Для мягкой кровли зазор лучше свести к минимуму. Поверх обрешетки укладывают пароизоляционную пленку, закрепляя к обрешетке строительным степлером или гвоздями, прокладывая под скобу или гвозди широкие пластинки из электрокартона, пластика (иначе они прорвут пленку) , при необходимости устраивают теплоизоляцию и гидроизоляцию.

Рулонные материалы всегда раскатывают поперек стропил, ленты кладут снизу вверх, с небольшим нахлестом, и герметизируют стыки (для рубероида – битумной мастикой, для полиэтилена – клеем или скотчем, и т.д.).

Завершает устройство крыши укладка кровельного материала.

Единственным недостатком такой кровли является относительно быстрый сход с неё снега весной, поэтому желательно либо предусмотреть возможность счищать с неё снег (желательно не поднимаясь на крышу, так как она плохо выдерживает зимнее хождение по ней), либо снегоудерживающие приспособления, которые удерживают снег на крыше, пока он не растает. Хорошо гидроизолированные крыши невысоких дачных домиков с прочными стропилами и со скатом в 20-35 градусов можно застелить георешеткой, засыпать грунтом и засеять травой.

Утепление крыши несколькими видами утеплителей в подробном руководстве по выбору технологии утепления с инструкциями.

Выбираем утеплитель для вашей крыши.

Кровля крыши металлочерепицей описана в следующей статье.

orcmaster.com

Расчет односкатной крыши: онлайн калькулятор

При расчете односкатной крыши онлайн-калькулятором можно определить не только угол наклона ската, но и размер и расход стропил и других необходимых материалов. Основой для расчетов является технический кодекс ТКП 45-5.05-146-2009 «Деревянные конструкции» и строительные нормы и правила (СНиП) «Нагрузки и воздействия».

Укажите кровельный материал:

Введите параметры крыши:

Стропила:

Шаг стропил (см)

Сорт древесины для стропил (см)

123

Рабочий участок бокового стропила (не обязательно) (см)

Расчёт обрешётки:

Расчёт снеговой нагрузки:

Выберите ваш регион, используя карту ниже

1 (80/56 кг/м2)2 (120/84 кг/м2)3 (180/126 кг/м2)4 (240/168 кг/м2)5 (320/224 кг/м2)6 (400/280 кг/м2)7 (480/336 кг/м2)8 (560/392 кг/м2)

Расчёт ветровой нагрузки:

Регион

IaIIIIIIIVVVIVII

Высота до конька здания

5 мот 5 м до 10 мот 10 м

Тип местности

Открытая местностьЗакрытая местностьГородские районы

Рассчитать

Результаты расчетов

Крыша:

Угол наклона крыши: 0 градусов.

Угол наклона подходит для данного материала.

Угол наклона для данного материала желательно увеличить!

Угол наклона для данного материала желательно уменьшить!

Площадь поверхности крыши: 0 м2.

Примерный вес кровельного материала: 0 кг.

Количество рулонов изоляционного материала с нахлестом 10% (1×15 м): 0 рулонов.

Стропила:

Нагрузка на стропильную систему: 0 кг/м2.

Длина стропил: 0 см.

Количество стропил: 0 шт.

Обрешетка:

Количество рядов обрешетки: 0 рядов.

Равномерное расстояние между досками обрешетки: 0 см.

Количество досок обрешетки стандартной длиной 6 метров: 0 шт.

Объем досок обрешетки: 0 м3.

Примерный вес досок обрешетки: 0 кг.

Функциональные возможности строительного калькулятора

Конструкция односкатной крыши находится в прямой зависимости от типа кровельных материалов, которые на сегодняшнем рынке стройматериалов представлены керамической, битумной, металлической черепицей, ондулином, шифером и другими покрытиями для крыши. Определение параметров односкатной крыши с помощью онлайн-сервиса принимает в расчет все существующие виды покрытий.

Введение параметров крыши необходимо выполнять в одноименных единицах измерения. При получении в результате вычислений смешанных дробей нужно число округлять до целых в сторону увеличения расхода материала.

Алгоритм расчета односкатной крыши предполагает выполнение следующих действий:

  1. Введение параметров крыши – ее ширины A, длины D, высоты подъема B, длины переднего, заднего и боковых свесов, обозначаемых в расчете соответственно C и E. В результате подсчета программа выполнит расчет угла наклона односкатной крыши и подскажет, будет ли подходящим выбранный материал для крыши с таким наклоном. Рассчитанная поверхность кровли со свесами будет тождественна количеству необходимого подкровельного и кровельного материала.
  2. Онлайн-расчет стропильной системы производится после введения материала – вида древесины. При нажатии клавиши «Рассчитать» калькулятор выдаст параметры деревянной конструкции – длину стропил, рекомендуемое минимально возможное их сечение, общее количество стропил, их примерный вес.
  3. Расчет количества обрешетки включает: ширину и толщину доски и расстояние между отдельными досками обрешетки, количество рядов обрешетки, ее примерный вес.
  4. Расчет снеговой нагрузки предполагает выбор региона на предоставленной карте Евразии, где предполагается возведение постройки. Программа рассчитывает максимально возможную нагрузку на кровлю заданных параметров и сравнивает ее с нормативной величиной, характерной для данной области
  5. Расчет ветровой нагрузки производится в зависимости от региона, определяемого по карте ветровых нагрузок, вида местности – открытая, закрытая или городская застройка, высоты до конька здания. В областях со значительной ветровой нагрузкой конструкцию крыши выполняют с небольшим углом наклона.

Методика самостоятельного расчета односкатной крыши

При возведении дома с односкатной крышей в первую очередь необходимо определиться с углом ее наклона, опираясь на характеристики кровельного материала. Так, для шиферной крыши этот угол должен быть не больше 35 градусов, оптимальный уклон односкатной крыши из профнастила – 20 градусов, крыша из фальца характеризуется этим показателем в значениях от 18 до 35 градусов, рубероид – 5 градусов.

a) Применяя знания школьной программы по геометрии, сначала определяется высота поднятия фасадной стены крыши с углом наклона 20 градусов.

L ф. ст.= Bх tg 20 = 6 х 0,36 = 2,16 м,

где: В – ширина дома, равная в нашем примере 6 метрам;

0,36 – значение тангенса угла 20 градусов, определенное по таблицам Брадиса.

b) Для вычисления длины стропильной ноги используется формула:

L cт. н. = L ф. ст : sin 20 = 2,16 : 0,34 = 6,35 м,

где: 0,34 – значение синуса угла наклона крыши в 20 градусов.

С учетом величины свесов, имеющих длину по 0,5 м каждый (и передний и задний), общая длина стропильной ноги выразится значением:

L ст. н. общ. = {6,35 + (2 х 0,5)} = 7,35 м.

c) Площадь кровли и необходимое количество кровельного материала вычисляется по формуле:

S = L ст. н. общ. х В = 7,35 х 6 = 44,1 м², принимаем 45 м².

d) Количество изоляционного материала рассчитывается, принимая во внимание его длину – 15 метров и ширину 1 метр. Т. о. площадь рулона будет составлять: 15 х 1 = 15 м².

Значит, для укладки под кровлю такого материала необходимо:

45 : 15 = 3 рулона.

Для укладки внахлест запас материала принимается 10%, т. е.:

S из. мат = 3 х 1,1 = 3,3 рулона. Принимаем 4 рулона с запасом.

e) Расчет количества стропил производится исходя из шага стропильных ног. Например, для металлочерепицы рекомендуемыми значениями этого расстояния являются 60–95 см, выбираем 0,95 м. Для односкатной крыши длиной ската 9 метров стропил длиной 7,35 м и сечением 150 х 50 мм понадобится:

Lската : 0,95 = 9 : 0,95 = 9,47 шт. Принимается 10 стропил.

f) Количество сплошной обрешетки из влагостойкой фанеры будет равно площади кровли, т. е. 45 м².

Грамотный расчет односкатной кровли обеспечит привлекательный эстетичный вид будущего здания. Однако высокая крыша тоже имеет своих почитателей, хотя в материальном плане более экономичным видом является крыша с одним скатом.

remontami.ru

Стропильная система односкатной крыши — как провести расчеты

Сооружение стропильной системы крыши и последующий настил кровли – важнейшие этапы при любом строительстве. Дело это – весьма сложное, сопряженное со всесторонней подготовкой, которая включает в себя расчёт основных элементов системы и приобретением материалов нужного сечения.

Далеко не каждый начинающий строитель будет способен спроектировать и санировать сложную конструкцию.

Стропильная система односкатной крыши

Однако часто при строительстве придомовых построек, сооружений хозяйственного или подсобного назначения, гаражей, навесов, беседок и других объектов особая сложность крыши вовсе и не требуется — на первое место выходят простота конструкции, минимальное количество затрат на материалы и скорость проведения проведение работ, которые вполне посильны для самостоятельного исполнения.

Именно в таких ситуациях своеобразной «палочной-выручалочкой» становится стропильная система односкатной крыши.

В данной публикации основной акцент сделан на расчетах односкатной конструкции крыши. Кроме того, будут рассмотрены наиболее типичные случаи ее сооружения.

Основные достоинства односкатных крыш

Несмотря на то что не всем нравится эстетика здания, над которым смонтирована односкатная кровля (хотя сам по себе вопрос – неоднозначный), многие хозяева загородных участков при возведении построек, а иногда даже — и жилого дома, выбирают именно такой вариант, руководствуясь целым рядом достоинств подобной конструкции.

Односкатные кровельные системы подкупают своей понятностью, простотой расчетов и монтажа

  • Материалов для односкатной стропильной системы, тем более, если она возводится над небольшой хозяйственной пристройкой, потребуется совсем немного.
  • Самой «жесткой» плоской фигурой является треугольник. Именно он лежит в основе практически любой стропильной системы. В односкатной системе этот треугольник – прямоугольный, что существенно упрощает проведение расчетов, так как все геометрические соотношения известны каждому, кто заканчивал среднюю школу. Но эта простота никак не сказывается на прочности и надежности всей конструкции —
  • Даже если ведущий самостоятельное строительство владелец участка ни разу ранее не сталкивался с возведением крыши, монтаж односкатной стропильной системы не должен вызвать у него чрезмерных трудностей – он достаточно понятен, не столь сложен. Нередко, при перекрытии небольших хозпостроек или иных придомовых сооружений вполне возможно обойтись не то что без вызова бригады специалистов, но даже и без приглашения помощников.
  • При возведении конструкции крыши всегда важна скорость проведения работ, естественно, без потери качества – хочется как можно быстрей обезопасить строение от капризов погоды. По этому параметру односкатная крыша однозначно является «лидером» — в ее конструкции практически нет сложных соединительных узлов, забирающих массу времени и требующих высокоточной подгонки.

Насколько существенны недостатки односкатной стропильной системы? Увы, они есть, и с ними тоже приходится считаться:

  • Чердака при односкатной кровле или не предполагается вовсе, или он получается настолько маленьким, что о его широкой функциональности приходится забыть.

В подавляющем большинстве случаев односкатная крыша не предполагает наличия «полезного» чердачного помещения

  • Исходя из первого пункта – есть определенные сложности в обеспечении достаточной термоизоляции расположенных под односкатной крышей помещений. Хотя, конечно, это можно исправить – ничто не мешает утеплить сам скат кровли или же расположить под стропильной системой утепленное чердачное перекрытие.
  • Односкатные крыши, как правило, делаются с небольшим уклоном, до 25÷30 градусов. Это влечет за собой два последствия. Во-первых, не все виды кровельных покрытий подойдут для таких условий. Во-вторых, резко возрастает значимость потенциальной снеговой нагрузки, что следует обязательно учесть при проведен расчетов системы. Но зато при таких уклонах значительно снижается влияние ветрового давления на кровлю, особенно если правильно расположить скат – в наветренную сторону, в соответствии с преобладающими ветрами на данном участке местности.

В сети можно отыскать немало проектов жилых домов, в которых основной акцент делается именно на односкатную системы крыши

  • Еще один недостаток, пожалуй, можно отнести к очень условным и субъективным – это внешний вид односкатной крыши. Он может не прийтись по душе любителям архитектурных изысков, дескать, очень упрощает облик постройки. На это тоже можно возразить. Первое – простота системы и экономичность возведения часто играют все же решающую роль при строительстве подсобных сооружений. А втрое – если посмотреть обзор проектов жилых домов, то можно встретить очень интересные дизайнерские варианты, в которых упор сделан именно на односкатной крыше. Так что, как говорится, о вкусах не спорят.

Как рассчитывается односкатная стропильная система?

Общие принципы расчета системы

В любом раскладе односкатная система крыши представляет собой конструкцию из установленных параллельно друг другу наслонных стропильных ног. Само по себе название –«наслонные» говорит о том, что стропила опираются (наслоняются) на две жёстких точки опоры. Для удобства восприятия обратимся к несложной схеме. (Кстати, к этой же схеме будем возвращаться еще не раз – при проведении расчетом линейных и угловых параметров системы).

Базовая схема построения односкатной стропильной системы крыши

Итак, две точки опоры стропильной ноги. Одна из точек (В) расположена выше другой (А) на определенное значение превышения (h). За счет этого создается уклон ската, который выражается углом α.

Таким образом, как уже отмечалось, в основе построения системы лежит прямоугольный треугольник АВС, в котором основанием является расстояние по горизонтали между точками опоры (d) – чаще всего это длина или ширина возводимой постройки. Второй катет – превышение h. Ну а гипотенузой становится длина стропильной ноги между точками опоры – L. Угол при основании (α) определяет крутизну ската кровли.

Теперь рассмотрим основные аспекты выбора конструкции и проведения расчетов несколько подробнее.

Каким образом будет создаваться необходимый уклон ската?

Принцип расположения стропил односкатной кровли – параллельно друг другу с определенным шагом, с необходимым углом уклона ската – общий, но достигаться это может различными способами.

Необходимая крутизна установки стропил создается превышением одной стены здания относительно противоположной

  • Первый заключается в том, что еще на этапе разработки проекта здания высота одной стены (показано розовым) сразу закладывается с превышением h относительно противоположной (желтый цвет). Двум оставшимся стенам, идущим параллельно скату кровли, придается трапециевидная конфигурация. Способ- достаточно распространенный, и хотя несколько усложняет процесс возведения стен, зато предельно упрощает создание уже самой стропильной системы крыши — практически все для этого уже готово.
  • Второй способ можно, в принципе считать разновидностью первого. В этом случае речь идет о каркасном строительстве. Еще на стадии разработки проекта в него закладывается то, то вертикальные стойки каркаса с одной стороны выше на ту же величину по сравнению с противоположной.

При строительстве здания по каркасному принципу стойки с одной стороны сразу же делаются выше – для обеспечения уклона стропил.

На представленных выше иллюстрациях и на тех, что будут размещены ниже, схемы выполнены с упрощением – не показан мауэрлат, проходящий по верхнему торцу стены, или обвязочный брус – на каркасной конструкции. Это ничего не меняет принципиально, но на практике без этого элемента, являющегося основой для монтажа стропильной системы, не обойтись.

Что такое мауэрлат и как он крепится на стены?Основная задача этого элемента – равномерное распределение нагрузки со стропильных ног на стены здания. Правила подбора материала и самостоятельного монтажа мауэрлата на стены дома – читайте в специальной публикации нашего портала.

  • Следующий подход практикуется в том случае, когда стены имеют равную высоту. Превышение одной стороны стропильных ног над другой может быть обеспечено установкой вертикальных стоек необходимой высоты h.

Угол наклона кровли обеспечивается установкой под каждую стропильную ногу вертикальной стойки

Решение несложное, но конструкция получается, на первый взгляд, несколько нестабильной – у каждого из «стропильных треугольников» есть определенная степень свободы влево — вправо. Это достаточно просто устраняется креплением поперечных брусьев (досок) обрешетки и зашивкой прямоугольной фронтонной части крыши с фасадной стороны. Оставшиеся по бокам фронтонные треугольники также зашиваются деревом или другим удобным для владельца материалом.

  • Еще одно решение проблемы – это монтаж кровли с применением односкатных ферм. Такой способ хорош тем, что есть возможность после проведения расчетов идеально собрать и подогнать одну ферму, а затем, взяв ее в качестве шаблона, изготовить на земле необходимое количество точно таких же конструкций.

Создание стропильной системы односкатной крыши путем монтажа заранее подготовленных ферм.

Подобную технологию удобно применять в том случае, когда стропила, в силу своей большой длины, требуют определенного усиления (об этом речь пойдет чуть ниже).

«Пачка» готовых стропильных ферм для односкатной крыши – идеально подогнаны по размерам

Жесткость всей стропильной системы заложена уже в конструкции фермы — достаточно установить эти сборки на мауэрлат с определенным шагом, закрепиться на нем, и соединить затем фермы обвязкой или поперечными брусьями обрешетки.

Еще одно достоинство такого подхода –ферма выполняет и роль стропильной ноги, и балки перекрытия. Таким образом, существенно упрощается проблема термоизоляции перекрытия и подшивки потока – все для этого уже сразу будет готово.

  • Наконец, еще один случай – он подойдет для той ситуации, когда односкатная кровля планируется над возводимой около дома пристройки.

Вариант создания односкатной стропильной системы при возведении пристройки к дому

С одной стороны стропильные ноги опираются на стойки каркаса или же стенку возводимой пристройки. С противоположной стороны находится капитальная стена основного здания, и стропила могут опираться на зафиксированный на ней горизонтальный прогон, либо на индивидуальные крепления (кронштейны, закладные бруски и т.п.), но также выровненные по горизонтали. Линия крепления этой стороны стропильных ног также делается с превышением h.

Стропила со стороны основного здания упираются или на горизонтальный прогон, или на индивидуальные точки крепления, но обязательно выверенные по горизонтали

Обратите внимание, что несмотря на различия в подходах к монтажу односкатной системы, во всех вариантах присутствует тот же «стропильный треугольник» — это будет важно для проведения расчетов параметров будущей крыши.

В какую сторону предусмотреть скат кровли?

Казалось бы – праздный вопрос, однако, с ним необходимо определиться заранее.

В некоторых случаях, например, если крыша делается над пристройкой к дому, вариантов особых и нет – скат должен располагаться только в направлении от здания, чтобы обеспечивался свободный сток ливневой воды и талого снега.

На отдельно стоящем строении уже есть определенные возможности выбора. Конечно, мало когда рассматривается вариант, при котором стропильную систему располагают таким образом, чтобы направление ската приходилось на фасадную часть (хотя не исключено и такое решение). Чаще всего уклон организовывают назад или в одну из сторон.

Направление ската кровли можно выбрать любое – суть геометрических построений та же, и меняются только лишь исходные линейные параметры для вычислений

Вот здесь уже можно взять за критерии выбора внешнее дизайнерское оформление возводимого здания, особенности территории участка, удобство прокладки коммуникаций системы сбора ливневых вод и т.п. Но все равно следует иметь в виду определённые нюансы.

  • Оптимальное расположение односкатной кровли – в наветренную сторону. Это позволяет минимизировать ветровое воздействие, которое может работать с подъемным приложением вектора силы, когда скат превращается в своеобразное крыло – ветер пытается сорвать кровлю вверх. Именно для односкатных крыш это имеет важнейшее значение. При ветре же в кровлю, особенно при небольших углах крутизны скатов, значение ветрового воздействия будет минимальным.
  • Второй аспект выбора – это длина ската: его при прямоугольной постройке можно расположить вдоль нее или поперек. Здесь важно учесть то, что длина стропил без усиления не может быть беспредельной. Кроме того, чем длиннее пролет стропила межу точками опоры, тем толще должен быть в сечении пиломатериал, идущий на изготовление этих деталей. Эта зависимость будет пояснена чуть позднее, уже при проведении расчетов системы.

Тем не менее, практикуют правило, что свободная длина стропильной ноги обычно не должна превышать 4,5 метров. При возрастании этого параметра обязательно предусматриваются дополнительные элементы усиления конструкции. Примеры показаны на иллюстрации ниже:

По мере удлинения стропильных ног усложняется и сама конструкция системы

Так, при расстоянии между противоположными стенами от 4.5 до 6 метров уже потребуется установка подстропильной ноги (подкоса), расположенной под углом в 45°, и упирающейся снизу на жестко закрепленный опорный брус (лежень). При расстояниях до 12 метров придется устанавливать по центру вертикальную стойку, которая должна опираться или на надежное перекрытие, или же даже на капитальную перегородку внутри здания. Стойка также упирается в лежень, а кроме того, в каждую из сторон устанавливается еще и подкос. Это тем более актуально в связи с тем, что стандартная длина пиломатериалов обычно не превышает 6 метров, и стропильную ногу придется делать составной. Так что без дополнительной опоры обойтись в любом случае не получится.

Дальнейшее увеличение длины ската приводит к еще большему усложнению системы – появляется необходимость установки нескольких вертикальных стоек, с шагом не более 6 метров, с опорой на капительные стенки, и со связыванием этих стоек схватками, с установкой тех же подкосов и на каждой стойке, и на обеих внешних стенах.

Таким образом, следует хорошо подумать, куда будет выгоднее сориентировать направление ската кровли еще и из соображений упрощения конструкции стропильной системы.

Какой угол крутизны ската будет оптимальным?

В подавляющем большинстве случаев когда речь идет об односкатной кровле выбирается угол до 30 градусов. Это объясняется рядом причин, и самая главная из них уже упоминалась – сильная уязвимость именно односкатной консрукции к ветровой нагрузке с фасадной стороны. Понятно, что, следуя рекомендациям, направление ската ориентируют в наветренную сторону, но это вовсе не говорит о том, что ветер с другой стороны полностью исключается. Чем круче угол уклона – тем значительнее становится создающаяся подъемная сила, и тем большую нагрузку на срыв будет испытывать кровельная конструкция.

Чем круче скат односкатной крыши, тем больше она будет «ловить ветер», и тем значительнее становятся срывающие нагрузки на кровельную конструкцию

Кроме того, односкатные кровли с большим углом наклона смотрятся несколько несуразно. Конечно, это иногда используется в смелых архитектурно-дизайнерских проектах, но мы-то говорим о более «приземленных» случаях…

Слишком пологий скат, с углом уклона до 10 градусов, тоже не слишком желателен, по той причине, что резко возрастают нагрузки на стропильную систему от снежных наносов. Кроме того, с началом таяния снегов весьма вероятно появление наледи по нижнему краю ската, затрудняющей свободный сход талой воды.

Важным критерием выбора угла крутизны ската является и задуманное кровельное покрытие.  Не секрет, что для различных кровельных материалов имеются определенные «рамки», то есть минимально допустимый угол уклона крыши.

Сам угол уклона ската может выражаться не только в градусах. Многим мастерам удобнее оперировать другими параметрами – пропорциями или процентами (даже  в некоторых технических источниках можно встретить подобную систему измерений).

Пропорциональное исчисление – это отношение длины пролета (d) к высоте подъема ската (h). Может выражаться, например, соотношением 1:3, 1:6 и так далее.

То же соотношение, но уже в абсолютной величине и приведенное к процентам, дает несколько иное выражение. Например, 1:5 – это будет крутизна ската в 20%, 1:3 – 33,3 % и т.п.

Чтобы упростить восприятие этих нюансов, ниже размещена таблица с графиком-диаграммой, показывающей соотношение градусов и процентов. Схема полностью масштабирована, то есть по ней можно легко перевести одни величины в другие.

Красными линиями показано условное разделение кровель: до 3° – плоские, от 3 до 30° – крыши с малым уклоном, от 30 до 45° – средняя крутизна, и выше 45 – круто уклонённые скаты.

Синими стрелками и соответствующими им числовыми обозначениями (в кружках) показаны установленные нижние границы применения того или иного кровельного материала.

Величина уклонаТип допустимого кровельного покрытия (минимальный уровень уклона)Иллюстрация
1от 0 до 2°Совершенно плоская крыша или с углом наклона до 2°.
Не менее 4 слоев рулонного битумного покрытия, нанесенного по «горячей» технологии, с обязательной верхней посыпкой из мелкофракционного гравия, утопленного в расплавленную мастику.
2≈ 2°
1:40 или 2,5 %
То же, что и в пункте 1, но будет достаточно 3 слоев битумного материала, с обязательной посыпкой
3≈ 3°
1:20 или 5 %
Не менее трех слоев битумного рулонного материала, но без гравийной засыпки
4≈ 9°
1:6,6 или 15 %
При использовании рулонных битумных материалов – не менее двух слоев, наклеенных на мастику горячим способом.
Допускается использование некоторых типов профнастила и металлочерепицы
(по рекомендациям производителя).
5≈ 10°
1:6 или 17%
Асбестоцементные шиферные волнистые листы усиленного профиля.
Еврошифер (однулин).
6≈ 11÷12°
1:5 или 20 %
Мягкая битумная черепица
7≈ 14°
1:4 или 25 %
Плоский асбестоцементный шифер усиленного профиля.
Профнастил и металлочерепица – практически без ограничений.
8≈ 16°
1:3,5 или 29 %
Листовая сталь кровельная с фальцевым соединением соседних листов
9≈ 18÷19°
1:3 или 33 %
Шифер асбестоцементный волнистый обычного профиля
10≈ 26÷27°
1:2 или 50 %
Натуральная керамическая или цементная штучная черепица, сланцевые или композитные полимерные плитки
11≈ 39°
1:1,25 или 80 %
Кровельное покрытие из щепы, дранки, натурального гонта.
Для любителей особой экзотики –камышовая кровля

Владея подобной информацией и имея намётки на будущее кровельное покрытие, будет проще определиться с углом крутизны ската.

Как задать необходимый угол ската?

Обратимся вновь к нашей базовой схеме «стропильного треугольника», размещенной выше.

Итак, чтобы задать необходимый угол уклона ската α, необходимо обеспечить возвышение одно стороны стропильной ноги на величину h. Соотношения параметров прямоугольного треугольника известны, то есть определить эту высоту – сложности не представит:

h = d × tg α

Значение тангенса – это табличная величина, которую несложно отыскать в справочной литературе или в таблицах, опубликованных в интернете. Но чтобы максимально упростить нашему читателю задачу, ниже размещен специальный калькулятор, который позволит выполнить расчеты буквально за несколько секунд.

Кроме того, калькулятор поможет решить, при необходимости, и обратную задачу – изменяя угол уклона в определенном диапазоне подобрать оптимальное значение превышения, когда именно этот критерий становится определяющим.

Калькулятор расчета превышения верхней точки установки стропильной ноги

Как определиться с длиной стропильной ноги?

В этом вопросе также трудностей быть не должно – по двум известным сторонам прямоугольного треугольника не составит сложности рассчитать третью, используя всем известную теорему Пифагора. В нашем случае, в приложении к базовой схеме, это соотношение будет следующим:

L² = d² + 

или:

L = √ (d² + h²)

При расчете длины стропильных ног следует учитывать один нюанс.

При небольших длинах ската часто длину стропил увеличивают на ширину карнизного свеса – так проще будет монтировать весь этот узел впоследствии. Однако, при больших динах стропильных ног, или же в том случае, когда в силу обстоятельств приходится применять материал очень большого сечения, такой подход выглядит не всегда разумным. В такой ситуации применяют удлинение стропил с помощью специальных элементов системы – кобылок.

Два варианта: слева – стропила сами по себе формируют карнизный свес, справа – для этого наращиваются кобылки

Понятно, что в случае с односкатной кровлей карнизных свесов может быть два, то есть с обеих сторон постройки, либо один – когда крыша пристраивается к стене здания.

Ниже размещен калькулятор, который помоет быстро и точно рассчитать необходимую длину стропильной ноги для односкатной крыши. По желанию можно проводить вычисления с учетом карнизного свеса, либо без него.

Калькулятор расчета длины стропильной ноги односкатной крыши

Понятно, что если длина стропильной ноги превышает стандартные размеры имеющегося в продаже пиломатериала (обычно это 6 метров), то либо придется отказываться от формирования карнизного свеса с помощью стропил в пользу кобылок, либо прибегать к сращиванию бруса. Можно сразу оценить, в какие последствия это «выливается», чтобы принять оптимальное решение.

Как определить необходимое сечение стропил?

Дина стропильных ног (или расстояние между точками их крепления к мауэрлату) теперь известна. Найден параметр высоты поднятия одного края стропила, то есть имеется и значение угла ската будущей кровли. Теперь необходимо определиться с сечением доски или бруса, который пойдет на изготовление стропильных ног и, в связке с этим – шаги их установки.

Все перечисленные параметры тесно взаимосвязаны между собой и должны в конечном счёте соответствовать возможной нагрузке на стропильную систему, чтобы обеспечивалась прочность и стабильность всей конструкции крыши, без ее перекосов, деформации или даже обрушения.

Сечение стропильных ног и шаг их установки предопределяются прогнозируемыми нагрузками на крышу

Принципы расчета распределенной нагрузки на стропила

Все выпадающие на крышу нагрузки можно разделить на несколько категорий:

  • Постоянная статическая нагрузка, которая определяется массой самой стропильной системы, кровельного материала, обрешетки к нему, а при утепленных скатах – весом термоизоляции, внутренней обшивки потолка чердачного помещения и т.п. Этот суммарный показатель во многом зависит от типа используемого кровельного материала – понятно, что массивность профнастила, к примеру, не идёт ни в какое сравнение с натуральной черепицей или асбестоцементным шифером. И все же при проведении проектирования системы кровельного покрытия всегда стремятся удержать это показатель в рамках 50÷60 кг/м².
  • Временные нагрузки на кровлю, обусловленные влиянием внешних причин. Это безусловно, снеговая нагрузка на кровлю, особенно характерная именно для крыш с небольшой крутизной скатов. Играет свою роль ветровая нагрузка, и, хотя на малых углах уклона она не столь велика, полностью сбрасывать ее со счетов не следует. Наконец, крыша должна выдержать и вес человека, например, при проведении каких-либо ремонтных работ или при очистке кровли от снежных сугробов.
  • Отдельной группой стоят экстремальные нагрузки стихийного характера, вызванные, к примеру, ураганными ветрами, аномальными для данной местности снегопадами или дождями, тектоническими толчками земли и т.п. Предвидеть их – практически невозможно, но при расчетах на этот случай закладывается определенный резерв прочности элементов конструкции.

Суммарные нагрузки выражаются в килограммах на квадратный метр площади крыши. (В технической литературе часто оперируют другими величинами – килопаскалями. Перевести несложно – 1 килопаскаль приблизительно равен 100 кг/м²).

Выпадающая на крышу нагрузка распределяется по стропильным ногам. Очевидно, что чем чаще они установлены, тем меньшее давление будет приходиться на каждый погонный метр стропильной ноги. Это можно выразить следующим соотношением:

Qр = Qс × S

где:

 — распределенная нагрузка на погонный метр стропила, кг/м;

 — суммарная нагрузка на единицу площади крыши, кг/м²;

S — шаг установки стропильных ног, м.

Например, расчеты показывают, что на крышу вероятно внешне воздействие в 140 кг. при шаге установке в 1.2 м на каждый погонный метр стропильной ноги придется уже 196 кг. Но зато если установить стропила чаще, с шагом, допустим, 600 мм, то степень воздействия на эти детали конструкции резко снижается – всего 84 кг/м.

Ну а по полученному значению распределенной нагрузки уже несложно определить требуемое сечение пиломатериала, способного противостоять такому воздействию, без прогибов, кручения, переломов и т.п. Существуют специальные таблицы, одна из которых приведена ниже:

Расчетная величина удельной нагрузки на 1 погонный метр стропильной ноги, кг/мСечение пиломатериала для изготовления стропильных ног
75100125150175из круглякаиз доски (бруса)
диаметр, ммтолщина доски (бруса), мм
405060708090100
Планируемая длина стропил между точками опоры, мвысота доски (бруса), мм

www.spets-stroy-portal.ru

Стропильная система односкатной крыши – расчет и монтаж + видео

Прочная и надежная стропильная система односкатной крыши самостоятельно сооружается проще и быстрее, чем другие основы для кровли. В качестве строительных объектов чаще всего выступают пристройки к основному жилому зданию либо постройки хозяйственного назначения.

В каких случаях оптимальна односкатная крыша?

Кровля из единственного ската обладает явно выраженной асимметрией и конструктивной оригинальностью. Будем откровенны, по сравнению с двух- или четырехскатной крышей она выглядит не столь представительно, а чердачное помещение будет малопригодно для использования. Кроме того, для односкатной крыши требуется различная высота стен либо применение специальных «возвышающих» каркасов, что существенно усложняет строительство.

С другой стороны, односкатная крыша своими руками рассчитывается и возводится гораздо легче многоскатных аналогов. Для нее нужен минимум строительных и вспомогательных материалов, в том числе теплоизоляционных и шумозащитных. Надежность односкатной кровли от воздействия непогоды весьма высока, как и пригодность к ремонту при случайном повреждении или под действием неумолимого времени.

К другим строительным достоинствам простой односкатной кровли относятся быстрота возведения и безопасный характер всех этапов работ. Высоченные стремянки или леса строительные в установочных процедурах не понадобятся, вся работа выполняется с перекрытий верхних этажей. А вот надежный монтажный пояс при кровельных манипуляциях обязателен – лучше пристегнуться карабином к толстой балке, чем капельницей к больничной койке…

Очень важна правильная ориентировка такой крыши относительно преобладающих направлений ветра. Если кровля с одним скатом имеет значительную крутизну, если сильные ветровые потоки постоянно воздействую на нее с «фронта», комфорт под такой крышей будет минимальным, как и ее долговечность. Дом с крутой односкатной крышей должен быть сориентирован на местности таким образом, чтобы ветровая нагрузка приходилась на его высокую фасадную стену. Уже при заливке фундамента необходимо задуматься, какова будет конструкция кровли, и учитывать эти мысли на начальном этапе строительства.

Те же обстоятельства следует принимать во внимание при кровельных работах на сараях, гаражах и других хозяйственных постройках. От грамотного учета ветровой нагрузки зависит «угол возвышения» такой кровли, его следует выполнить с определенной стороны гаража или сарая. Кроме того, необходимо заранее позаботиться об отводе стекающей с крыши воды – обустройством сточных канав, строительством дренажной системы и т.д.

Расчёт односкатной крыши – учитываем все факторы

Точный расчёт односкатной крыши зависит от нескольких очевидных обстоятельств. Во-первых, от длины стропил, их сечения и угла наклона кровли. Величины эти взаимосвязаны на конкретных строениях и рассчитываются следующим образом:

  • При горизонтальном размере пролетов до 4.5 метров для укладки профнастила или металлочерепицы достаточны наслонные стропила – то есть без усиления конструкции, опирающиеся только на стены;
  • При размере пролетов до 6.5 метров стропила потребуется усиливать подкосами треугольного вида с низкой стороны кровли;
  • Если необходимо перекрыть проем размером более 6.5 метров, потребуется монтаж капитальных вертикальных балок в средней части чердачного пространства.

Допустимым линейным размером для стропил односкатной кровли является 12 метров. Если здание или постройка имеет больший габарит, потребуется крыша с двумя или четырьмя скатами, составная или сложная.

Другим важным аспектом при планировании наших «односкатных усилий» будет угол наклона всей кровли. Он непосредственно зависит от выбранного типа отделки:

  • Рубероид, как классический материал с небольшой ценой и скромной долговечностью. Допустимый угол наклона стропил при настилке рубероида ограничен 15˚, стропильные ноги потребуется устанавливать часто, из брусков небольшого сечения. Например, для пролета в 6 метров подойдут бруски 40х40 мм, уложенные с полуметровым промежутком;
  • Шифер дешев, но тяжел, ему необходим угол наклона до 25˚. В качестве стропил используется брус от 60х60 мм – чем больше размер проема, тем толще стропила. Подъем на высоту, складирование и установку тяжелых шиферных листов требуется продумать заранее. Как и высверливание крепежных отверстий до установки шифера на стропила;
  • Удобнее всего сооружается стропильная система односкатной крыши под профилированный лист или металлочерепицу. Эти листовые материалы нуждаются в небольшом количестве стропильных ног – допустима установка с промежутками в 1-1.5 метра. Для профнастила используются такие же бруски, как и для рубероида (от 40х40 мм), для тяжелой металлочерепицы – брус с торцом от 70 мм.

Ввиду повсеместной популярности металлочерепицы и профилированных листов в качестве кровельных материалов, опишем установку стропил именно для них.

Как возводится стропильная система односкатной крыши – пошаговая инструкция

Когда появилась полная ясность, какой будет односкатная крыша, расчет стропил закончен и кровельные материалы закуплены, можно приступать к монтажным процедурам.

Как возводится стропильная система односкатной крыши — пошаговая схема

Шаг 1: Монтаж несущего бруса

На протяженные стены здания – которые послужат опорой для стропильной конструкции – необходимо уложить массивный брус, называемый мауэрлатным. Имеется прямая зависимость от угла наклона стропил: чем он круче, тем более массивным должен быть мауэрлат. Для обычной и металлизированной черепицы в качестве кровельной отделки требуется несущий брусок размерами от 100×100 мм. Бывают стропильные конструкции из брусьев сечением 200х200 мм и больше. Для профнастила допускается использование мауэрлатного бруса от 80х80 мм.

Несущий брус тщательно остругивается (еще лучше сразу купить качественный, ровный и сухой мауэрлат) и пропитывается антисептиком. По всему торцу несущей стены укладывается рубероид, потом на него монтируют сам брус. Монтаж выполняют строго по уровню, с помощью длинных (от 200 мм) анкерных болтов, с шагом в 80-100 см между болтами. Точно уложенный и прочно закрепленный на несущей стене мауэрлатный брус – основа для качественной кровли.

Шаг 2: Обработка несущего бруса и стропильных заготовок

Вылет стропильной доски над свесом крыши планируется на уровне 30-40 см с каждой стороны, в зависимости от угла наклона (чем круче угол, тем меньше вылет с нижней стороны кровли и больше с верхней). Для металлочерепицы и профнастила оптимален шаг между стропилами в 120 см. Если ширина кровли превышает 6 метров, то этот шаг уменьшают до 1 метра.

Стропильную доску необходимо врезать в закрепленный мауэрлат для монолитной прочности деревянной конструкции. Крайне важно выполнить все врезки одинаковыми, сохранив единство несущей поверхности под листовые кровельные материалы. Делается это так: выпиливаются врезки идентичных размеров, слегка превышающие ширину стропильной доски.

Можно отметить точные места и размеры надпилов на мауэрлате  сразу по всей его длине. Лучше действовать ручной ножовкой для точности движений, чем применять электролобзик или иной механизированный инструмент для скорости работы. Наклон вырезов должен точно соответствовать углу кровельного ската. Древесина в пазах между вырезами удаляется посредством широкой стамески и аккуратных ударов молотка.

Шаг 3: Монтаж стропил собственной персоной

Отпиленные и обработанные антисептиком стропила укладываются с двух сторон кровли в крайние пазы. Между этими досками натягивается несколько бечевок. Оценивается постоянство наклона полученной «бечевочной плоскости» и только потом крепится пара крайних стропил.

Крепеж выполняют длинными плотницкими гвоздями с широкими шляпками, один или два на каждый стык. Последующие стропильные ноги укладывают с ориентировкой на протянутые бечевки и прибивают аналогично. При значительных размерах пролета под середину стропил монтируют дополнительные опоры либо треугольные откосы по углам. После чего можно переходить к монтажу обрешетки для теплоизоляции и укладке самой кровли.



remoskop.ru

Конструкция стропильной системы односкатной крыши: выполняем самостоятельно

Еще совсем недавно форма односкатной крыши была приоритетом многоэтажных зданий при строительстве спортивных сооружений, торгово-развлекательных центров. К ее устройству прибегали застройщики, возводя дачные домики, а также хозяйственные постройки: гаражи, баньки, веранды. Однако современные веяния в архитектуре предлагают использовать такую конструкцию крыши и в проектах жилого малоэтажного строительства. Поиск оригинальных идей часто приводит к решению строить в современном и лаконичном стиле хай-тек или скандинавской стилистике. В этих вариантах односкатная крыша становится особенно актуальной.

Единственный скат такой крыши опирается на несущие стены, которые отличаются разной высотой. Подобный вид оформления верхней части строения – простой по устройству и экономичный по затратам. Выполнить стропильную систему односкатной крыши своими руками не составит особых сложностей застройщику, если ему не впервой держать в руках строительный инструмент. Однако, чтобы достичь желаемого результата, необходимо разобраться, как монтируется стропильная ферма односкатной крыши, какую последовательность работ нужно соблюдать и какие факторы учитывать. В эти тонкости мы и хотим посвятить заинтересованного застройщика.

Расчет стропильной системы односкатной крыши

Важную роль в устройстве односкатной крыши играет правильно выбранный уклон, от него зависит надежность конструкции. В зимнее время, в период обильных снегопадов, крыша испытывает серьезные нагрузки, оказывают на нее большое давление и атмосферные явления в виде дождей и ливней. Поэтому для районов с обильными осадками нормы и правила рекомендуют соблюдать угол наклона ската до 45 градусов.

Стропильная ферма должна не только противостоять снеговой и ветровой нагрузке, но и выдерживать собственный вес и вес кровельного покрытия.

Поэтому при определении минимального значения наклона учитывают:

  • среднемесячный уровень осадков в местности строительства;
  • применяемый кровельный материал;
  • площадь строения;
  • особенности вентиляции.

Если вы планируете настилать кровлю из металлочерепицы, то рекомендуемый угол наклона должен составлять 35, для шифера – 20 –30 градусов. Диапазон этого показателя для профнастила колеблется от 8 до 20 градусов, и действует поправка на погодные условия. Металлические фальцевые кровли настилают при уклоне ската, который варьируется в пределах 18 – 30 градусов.

Рассчитывая угол наклона ската, принимают во внимание и расположение будущего строения. Дом нужно размещать наклоном крыши к наветренной стороне, здесь же обустраивать водосточную систему.

Серьезное значение в расчете имеет такой показатель, как расстояние между стропилами односкатной крыши. При слишком большом шаге между элементами стропил не удастся добиться устойчивой конструкции к внешним влияниям. При необоснованно малом шаге каркас приобретает значительный вес, оказывая давление на несущие стены и основание дома. Правильно рассчитанный шаг, сечение всех элементов фермы, длина стропильных ног, применяемые варианты узлов крепления – все эти параметры в совокупности создают надежную стропильную систему. Немаловажную роль играет длина пролета здания и вес кровельного материала, от этих показателей зависит количество устанавливаемых стропил и необходимость установки дополнительных опор для стропильных ног.

Чтобы правильно выполнить эти расчеты, на помощь застройщикам приходит интернет. В сети можно найти специальные программы, которые в считанные минуты сделают верные вычисления, и вы получите оптимальный вариант параметров будущей стропильной фермы.

Stroy-calc — Профессиональные строительные калькуляторы

Устройство стропильной системы односкатной крыши

Нужный уклон кровельной конструкции достигается разницей в высоте торцовых стен, и для этого существует два способа решения:

  • выполнить кладку одной из стен выше на расчетную величину;
  • на одной из одинаковых по высоте несущих стен установить подпорные стойки, наверх уложить прогон, на который при устройстве стропильной системы будет опираться верхняя часть стропил.

Рассматривая первый вариант, в котором кладка одной стены выполнена выше, последовательность работ будет складываться из следующих процессов:

  1. На обе несущие стены укладывают балки мауэрлата и крепят их с помощью анкеров, которые забивают в стену или закладывают предварительно в кладку. В качестве материала для этого элемента выбирают брус из хвойных пород дерева сечением 100х100 мм либо 150х150 мм. Под стропила в уложенных балках вырубают специальные гнезда. Мауэрлату требуется надежная защита от влаги, поэтому обязательно выполняется гидроизоляция.
  2. Монтируют стропила, соблюдая шаг 60 – 70 см. Данная величина шага позволяет накрывать односкатную крышу любым материалом. Для легких кровельных систем в качестве материала для стропил подойдут обрезные доски. Их укладывают, вынося за стены на расстояние 40 – 50 см. Такие свесы обеспечат защиту стен от осадков. Если же стропильные ноги имеют большую длину, то рекомендуется использовать прочный клееный брус, который не подвержен деформациям и способен выдерживать серьезные нагрузки.
  3. Устанавливают подпорки. Этот элемент предусматривается в том случае, если значение длины стропильных ног превышает 4,5 метра.
  4. При ширине строения больше, чем 4,5 метра потребуется монтаж дополнительных стоек. Их упирают на балки, которые в свою очередь нуждаются в усилении, для чего используют раскосы или подстропильные ноги.
  5. Затем крепят на стропила обрешетку. Она обеспечит жесткость конструкции каркаса односкатной крыши. Толщина обрешетки и шаг между элементами предусматривается в зависимости от выбранного кровельного покрытия. Мягкая черепица и рулонная кровля требуют создания обрешетки из фанерных кровельных листов.

Как закрепить стропила на односкатной крыше при равных по высоте стенах? Установка стропил требует монтирования дополнительных вертикальных элементов. Как и в первом случае, не обойтись без мауэрлата, который помещается на верхний ряд кладки из кирпича или на специальный армопояс. Предварительно выполняется укладка гидроизоляционного слоя. На одной из стен монтируют в вертикальной плоскости стойки, поверху которых обустраивается прогон. Далее работы проводятся аналогично с первым вариантом: собирается каркас. Сначала ведется установка стропил односкатной крыши, затем монтируется обрешетка.

Если односкатная крыша строится над жилыми помещениями, то обязательным этапом является пароизоляция стропильной системы и утепление крыши. Часто владельцы применяют так называемую вентилируемую схему, когда между слоями теплоизоляции и влагозащиты существует воздушная прослойка, а по бокам кровли специальные отверстия. Такой подход позволяет свободно циркулировать воздуху, сводя до минимума возможность возникновения конденсата. Устройство вентиляции в значительной степени увеличивает эксплуатационный срок данного вида крыши.

Какие преимущества и недостатки у односкатных крыш

Идеальных конструкций не существует, поэтому каждый вид крыши имеет свои плюсы и недостатки. Достоинством и положительными характеристиками односкатных крыш считают:

  • простоту монтажа, что позволяет выполнить работы своими руками;
  • небольшой вес каркаса по сравнению с другими вариантами крыш, поскольку он состоит из минимального количества элементов;
  • экономия древесины, кровельного материала и доборных элементов, что серьезно сокращает финансовые затраты;
  • возможность использования практически любого кровельного материала.
  • низкая парусность;
  • при среднем уклоне ската до 30 градусов упрощается обслуживание и ремонт кровли.

К преимуществам относят также отсутствие в односкатной крыше ендов и примыканий, которые считаются местами особенно подверженными образованию протечек.

Когда говорят о недостатках односкатной крыши, то упоминают высокую восприимчивость к нагрузке от массы снега и необходимость выполнять дополнительную гидроизоляцию при небольшом уклоне ската, дабы предотвратить возможные протечки. Правильные расчеты уклона, учитывающие погодно-климатический фактор, и верно подобранные элементы стропильной системы (сечение бруса), способны свести к минимуму негативные факторы.

Минусом данного вида крыши считают невозможность устройства мансарды в подкровельном пространстве. Но это касается только строений с небольшим параметром ширины.

К недостаткам относят также неэстетичный вид односкатной крыши. Однако этот недостаток можно превратить в достоинство. Планируя выполнение односкатной крыши с малым углом наклона, реально сделать ее эксплуатируемой. Или выполнить скат, выдающимся за пределы фронтона, чтобы он служил навесом для оригинальной террасы, опираясь на конструкции столбиков.

Еще на заметку застройщику о тонкостях устройства односкатной крыши:

  • Крышу рекомендуют устанавливать таким образом, чтобы нижняя часть ската находилась с подветренной стороны.
  • Для устройства каркаса нужно использовать только сухой пиломатериал. Применение сырого материала приводит к ослабеванию креплений и расшатыванию конструкции по мере высыхания древесины.
  • Деревянные элементы стропильной фермы предварительно обрабатывают огнестойкими составами и антисептическими растворами, уберегая древесину от гниения, образования плесени и насекомых. Таким образом удается продлить эксплуатационный срок строения.
  • Конструкции односкатных крыш с незначительным уклоном целесообразно планировать при строительстве домов в южных и степных районах, где выпадает мало осадков, но наблюдаются высокие ветровые нагрузки.

Подводя итог, следует еще раз акцентировать внимание застройщиков, что предотвратить быстрый износ односкатной крыши, можно соблюдая правила ее расчета и строительства, выбирая только качественный деревянный материал для каркаса и принимая все меры по ее защите от неблагоприятного воздействия окружающей среды.

stroikadialog.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о