Пристройка к дому с двускатной крышей
Этот вариант применяется для пристроек, которые впоследствии будут использоваться как полноценные помещения основного строения. Как правило, сама пристройка выполняется на массивном фундаменте, связанном с несущим основанием дома. Так же соединяются и стены, с использованием закладных элементов.
ФОТО: m-strana.ruПристройка с двускатной крышей
Двускатная стропильная конструкция предусматривает наличие чердака. В качестве материалов изготовления используются деревянные балки из массива или клееные. Для наката используется сечение 150×100 мм, для стропильной системы – 100×100 мм². Шаг установки несущих элементов не более 700 мм, а при использовании утеплителя – 600 мм.
ФОТО: strindustry.ruСтропильная конструкция двускатной крыши
Соединение двускатной крыши пристройки с главным зданием выполняется через флешинг или врезку.
Сборка стропильной системы
Так как последовательность работ зависит от вида стропильной системы, разберем, как своими руками построить односкатную кровлю для гаража шириной 4,5 м. Так как размеры постройки позволяют, можно обойтись сооружением самого простого типа стропильной системы односкатной крыши:
- После того, как возвели фронтонные стены, имеющие окончание в виде прямоугольного треугольника, перегородки, на которые будет опираться склон гидроизолиуют перед установкой мауэрлата. Для этого используют рубероид, сложенный в два-три раза или специальную пленку.
-
На стене оборудуется армированный пояс: налаживают опалубку, устанавливают арматуру, заливают вязким бетоном. Заранее изготавливают отверстия для крепления мауэрлата. Перед тем как закрепить опорный брус, его обрабатывают огнебиозащитным составом. Крепят мауэрлат анкерными болтами.
- Затем подготавливают стропила. Купленные доски своими руками распиливают с учетом того, что стропильная нога должна формировать свес крыши 40-50 см с двух сторон. Одно стропило поднимают наверх и размечают место врезки под мауэрлат. Остальные ноги изготавливают по этому образцу.
-
Устанавливают своими руками тыльное и переднее стропило, между ними натягивают леску, по которой устанавливают и выравнивают остальные стропильные ноги. Оптимально, если шаг между ними составит 50-80 см.
- Далее следует , сплошную или решетчатую. Сплошная подходит для мягких видов кровли и изготавливается из листовой фанеры. Решетчатая состоит из необрезных досок, закрепляемых перпендикулярно стропилам, используют для настила металлочерепицы и профилированных листов металла. Шаг между элементами обрешетки зависит от веса кровельного материала.
Расчет угла наклона крыши и высоты поднятия стены
Для определения угла наклона кровли есть архитектурные и технические моменты. Помимо пропорциональной конфигурации, которая подойдет к стилю здания, нужно учесть показатели ветровой и снеговой нагрузок, применительно к району строительства, а также массы и типа кровельного материала.
Под угол кровли подбирается предпочтительный кровельный материал, далее пробуем разные углы наклона выбранного диапазона в односкатной крыше, добиваясь эстетического соответствия элементов. Если вы находитесь в регионе, где выпадает много снега, то лучше выбирать более покатую крышу с углом больше 20°. Перед тем как делать односкатную крышу своими руками, изучите чертежи и фото готовых объектов.
Высота подъема стены рассчитывается по формуле:
ширина здания * tg угла наклона.
Длина стропильной ноги: высота подъема / sin угла наклона.
Для простоты можно воспользоваться таблицей перевода градусов в проценты.
Градусы | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 |
% | 2 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 | 12 | 14 | 16 | 18 | 19 | 21 | 23 | 25 | 27 | 29 | 31 | 32 | 34 | 36 | 38 | 40 | 42 |
Градусы | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 |
% | 45 | 47 | 49 | 51 | 53 | 55 | 58 | 60 | 62 | 65 | 67 | 70 | 73 | 75 | 78 | 81 | 84 | 87 | 90 | 93 | 97 | 100 |
Таблица перевода градусов в проценты уклона
Уклон в процентах означает, на сколько сантиметров поднимается стропило за один метр ширины здания.
Пример: ширина — 7 м, угол кровли — 20°, тогда уклон в процентах получается 36%, т. е. подъем 36 см на 1 метр.
7 * 36 = 252 см. Таким образом, высота подъема стены = 2,52 м.
Длина стропил в этом случае по теореме Пифагора
= 7*7+2,52*2,52 = 7,44м. Добавляем два свеса сверху и снизу по 500 мм, и получаем общую длину стропила — 8,44 м.
Монтаж
После того, как вы сделали схему будущей крыши, рассчитали основные параметры конструкции и закупили материалы, можно приступать к монтажным работам. Для сборки потребуется следующий инструмент: электрическая дрель, шуруповерт, строительный степлер, рубанок для обработки древесины, ножовка или болгарка, шнур, маркер для разметки и линейка. Монтаж выполняют в следующем порядке:
-
К стене дома с помощью прочных анкерных болтов или металлических шпилек прикрепляют мауэрлатный брус. Нужно позаботиться о надежности крепления, так как на него будут опираться стропильные ноги.
- На опорные столбы или несущую стену пристройки устанавливают второй мауэрлатный брус. Он должен располагаться ниже первого, чтобы обеспечивался рассчитанный уклон ската. К опорным столбам мауэрлат прикрепляют с помощью металлических уголков, а к верхнему поясу стены анкерными болтами.
-
По шаблону изготавливаются стропильные ноги рассчитанной длины, на них делают выпилы под мауэрлат. С помощью уголков или гвоздей фиксируют крайние стропила, между ними натягивают шнур и выставляют остальные, ориентируясь на этот уровень.
- На стопила раскладывают гидроизоляционный материал. Если используется рубероид, то в месте примыкания пристройки к основному строению его заводят на 15-20 см на стену и приклеивают, расплавляя нижний слой газовой горелкой.
-
Вдоль стропил гидроизоляцию закрепляют реками контр-обрешетки, которые приколачивают гвоздями. На контр-обрешетку приколачивают доски обрешетки с просветами 10-15 см, которые станут основанием для настила кровельного материала.
-
На обрешетку укладывают кровельное покрытие. Все виды кровельных материалов настилают с правой нижней части ската, располагая листы с нахлестом 10-15 см. Если скат имеет маленький уклон, то нахлест увеличивают или обрабатывают стыки специальным герметиком.
Особенности конструкции односкатной кровли
Существуют вентилируемые и невентилируемые односкатные крыши. При выборе конкретного варианта ориентируйтесь преимущественно на назначение постройки. Невентилируемые односкатные кровли, как правило, размещаются над террасами. В такой ситуации будет достаточно наклонить скат на 3-5 градусов
Однако зимой владельцу террасы с такой кровлей придется уделять дополнительное внимание чистке кровли от снежных насыпей
Как построить вентилируемую крышу
Вентилируемые кровельные системы монтируются на домах, саунах и прочих строениях, требующих создания благоприятного микроклимата. Для обеспечения вентилируемости достаточно создать зазор между слоями изоляционных материалов и подготовить технологические отверстия на боковых торцах кровли. Вентилируемые крыши служат заметно дольше своих невентилируемых аналогов.
Односкатные кровельные конструкции обустраиваются на простейших стропильных системах. Технология строительства такой крыши требует обязательного наличия мауэрлата – это опорный брус, зафиксированный на внешних стенах. На этот брус будут опираться стойки стропильной системы.
Уклон конструкции создается благодаря разности высот стен дома. Если несущие стены здания имеют одинаковую высоту, на соответствующей стене (с учетом требуемого направления уклона) закрепляется фронтон. Благодаря этой простой конструкции будет задана требуемая разность высот.
При выборе конструкции системы стропил важно учитывать такой параметр как длина пролета. В случае если стены, на которые опираются стропильные ноги, удалены друг от друга не больше чем на 450 см, дополнительное укрепление стропил не делается. В противном же случае стропила подпираются при помощи подстропильной ноги – это брусок, нижний конец которого опирается на лежень
В противном же случае стропила подпираются при помощи подстропильной ноги – это брусок, нижний конец которого опирается на лежень
Последний же представляет собой дополнительный опорный элемент, зафиксированный вдоль стены, имеющей большую высоту. Данная рекомендация актуальна для случаев, когда пролет между соседними стенами составляет 4-6 м
В противном же случае стропила подпираются при помощи подстропильной ноги – это брусок, нижний конец которого опирается на лежень. Последний же представляет собой дополнительный опорный элемент, зафиксированный вдоль стены, имеющей большую высоту. Данная рекомендация актуальна для случаев, когда пролет между соседними стенами составляет 4-6 м.
Если пролет имеет длину в пределах 6-12 м, середина стропил должна надежно опираться на специальный прогон, зафиксированный на стойках. По бокам от такой стойки устанавливаются подстропильные ноги. Параллельно по отношению к опорным стенам располагается упоминавшийся ранее лежень. Расстояние между стойкой и стеной в каждом направление может составлять максимум 600 см.
Если же длина пролета составляет более 12 м, монтируются 2 опоры из прогона с привлечением лежня и укрепляющих стоек. Опоры располагаются не далее чем на 600 см от стен. Промежуток между отдельными стойками должен быть не больше 30-35% суммарной длины всего пролета. Для скрепления стоек друг с другом используйте схватку.
Между стропилом и опорными стойками закрепляются стропильные ноги. Каждая стойка комбинируется с одной подстропильной ногой. Стойки же закрепляются в направление к несущей стене, расположенной на минимальном удалении.
Строительство ломаной крыши своими руками
Стропильные фермы можно собирать на земле. Но тогда для их доставки на крышу понадобится грузоподъёмная техника, которой индивидуальный застройщик располагает далеко не всегда. Поэтому в частном строительстве стропильная система преимущественно возводится прямо на месте:
-
Верхний обрез наружных стен застилается рубероидом, после чего на них укладывается мауэрлат. Если он состоит из нескольких коротких брусьев, они должны соединяться косым прирубом и скрепляться болтами. К стене мауэрлат можно крепить анкерными болтами диаметром 12 мм, но лучше заранее вмуровать в стену шпильки того же диаметра. В любом случае крепёж должен быть внедрён в кладку на 150–170 мм. Также иногда вмуровывают отожжённую проволоку диаметром 3–4 мм, при помощи которой брус обвязывают.
- Далее укладывают балки перекрытия. Их концы опираются на наружные стены и скрепляются с мауэрлатом скобами или уголками. Если балки опираются и на внутренние стены, те также должны быть застелены рубероидом.
-
Отступив влево и вправо от середины балки расстояние, равное половине ширины мансардного помещения, устанавливают стойки. Те должны располагаться строго вертикально, поэтому их сначала нужно «прихватить» гвоздями и только после выравнивания по отвесу или уровню закрепить окончательно. В качестве крепежа используются деревянные накладки и специальные уголки.
-
Установив обе стойки, завершают создание П-образного элемента путём монтажа верхнего ригеля (он играет ту же роль, что в обычной стропильной системе затяжка). Ригель скрепляется со стойками при помощи фасонных уголков.
- По обе стороны от П-образного элемента устанавливают боковые стропила. Для установки на мауэрлат в нижнем торце у них должен быть вырезан паз, который обеспечит надёжность соединения. Каждая стропильная лага крепится к мауэрлату скобами.
-
В том случае если длина боковых стропил превышает максимально допустимую для выбранного сочетания сечения бруса, нагрузки и межстропильного шага, под них следует установить подкосы. Кроме того, для усиления стропильной конструкции могут применяться схватки и дополнительные стойки.
- Закончив работы на нижнем ярусе, переходят к верхнему: на П-образный элемент устанавливают коньковые стропила. Место, где они упираются друг в друга, должно быть скреплено болтами (вместо шайб часто применяют стальные пластины) или стальными накладками.
- Далее место стыка коньковых стропил (коньковый узел) и середина ригеля П-образного элемента связываются вертикальным брусом — бабкой.
- Завершив строительство одной стропильной фермы, переходят к следующей. Фермы возводятся в таком порядке: сначала крайние, между которыми натягиваются нити, затем по этим нитям — промежуточные.
-
В завершение фермы связываются горизонтальными прогонами.
Последующие манипуляции с ломаной крышей — монтаж кровельного настила и утеплителя — ничем не отличаются от производимых на обычной крыше:
- Стропила застилаются гидроизоляционной плёнкой, которая фиксируется контробрешёткой (доски, набиваемые сверху на стропила параллельно им).
-
На контробрешётку поперёк стропил набивается обрешётка.
- Монтируется кровельное покрытие.
- В межстропильное пространство устанавливаются плиты утеплителя, после чего стойки обшиваются досками или гипсокартоном.
Контробрешётка обеспечивает наличие продуваемого зазора под кровельным материалом, благодаря которому исключается конденсация на нём пара (влага будет удаляться сквозняком). Если в качестве гидроизоляции применяется паронепроницаемая плёнка, то между ней и утеплителем тоже должен быть зазор.
Зазоры должны быть продуваемыми: в карнизе и под коньком необходимо оставить отверстия, которые обеспечат циркуляцию воздуха.
Если сечения отверстий не хватает (при проектировании выполняется отдельный расчёт для кровельной вентиляции), на крыше устанавливают устройства для улучшения циркуляции — аэраторы.
Узлы соединения
Поскольку наслонные стропила монтируются под углом относительно опорных элементов и имеют только пару ненадежных точек фиксации с мауэрлатом, необходимо тщательно продумать крепление стропил односкатной крыши.
Насколько крепким и надежным не было бы соединение стропил с мауэрлатом, двух точек фиксации недостаточно для прочности всей конструкции. Велика вероятность, что скат попросту сползет вниз при минимальной нагрузке. Чтобы этого не происходило, систему крепления выполняют так, чтобы максимально увеличить площадь соприкосновения стропильной ноги с опорным элементом. Для этого используют следующие приемы:
- Выполняют выборку вырубок. Это своеобразные запилы в виде треугольника с зубом или обычного треугольника. Такие выборки делают только на стропилах, чтобы не ослабить несущую способность мауэрлата.
- Также с этой целью может делаться запил нижнего и верхнего края стропила. Благодаря этому получается опорная площадка с повышенной устойчивостью. При этом запил делается строго горизонтально или вертикально.
В зависимости от разновидности и места выполнения запилы и вырубки могут способствовать ограничению смещения деталей относительно друг друга или, наоборот, не ограничивать их подвижность. Однако абсолютно жесткие крепления при монтаже односкатных систем не используются, поэтому профессионалы классифицируют узлы односкатных крыш по таким признакам:
- Практически неподвижными соединениями считаются узлы с единичной степенью свободы. В них стропильная нога может немного вращаться вокруг точки фиксации.
- В узлах с двойной степенью свободы у стропила есть возможность вращения вокруг крепежа, а также вероятность незначительного смещения в горизонтальном направлении.
- Узлы с тройной степенью свободы обеспечивают стропилам не только вращение вокруг точки крепления, но смещение в горизонтальном и вертикальном направлении.
Однако это не значит, что стропильная нога может свободно вращаться и сдвигаться в области узла крепления. Она фиксируется довольно жестко, а небольшие подвижки обеспечиваются лишь при превышении нагрузок. В этом случае стропило может немного сместиться и занять новое положение, чтобы обеспечить целостность и долговечность всей крышной системы.
На схеме односкатной крыши видно, что стропильный элемент имеет два узла соединения (верхний и нижний). Таким образом, если верхний узел зафиксирован жестко, то нижний должен давать возможности для перемещения, и наоборот.
Виды стропильных систем
В зависимости от планировки сооружения, для монтажа применяют различные виды стропильной системы, максимально соответствующие заданным условиям:
-
Наслонная. Особенность заключается в том, что наслонные стропила монтируют только в сооружениях с внутренними несущими опорами. Она актуальна для построек их кирпича или блоков, но если брусовой или бревенчатый дом выполнен в переруб с несущей стеной внутри, то подойдет и для него. Наслонная схема включает в себя дополнительные опорные элементы: стойки, прогоны, схватки, лежни, подкосы. Чем больше площадь и вес односкатной крыши, тем больше вспомогательных частей. Таким образом можно перекрыть сооружение, расстояние между стенами в котором больше 12 м, если внутри него две несущих опоры.
-
Скользящая. Применяют в строительстве бревенчатых и брусовых срубов. Опытные строители утверждают, что деревянные постройки дают усадку в течении первых 5-6 лет после сборки, в первый год эксплуатации дои теряет до 15% высоты. Поэтому, если оснастить их кровлей с жестким креплением, крышу перекосит, со временем ее придется переделывать. Однако, скользящие стропила внизу имеют крепления по типу ползунка, поэтому при оседании сруба, крыша не деформируется, а подстраивается.
- Висячая. Эта стропильная система не предполагает опоры на внутренние перегородки, используются лишь внешние стены. Чаще всего для такой конструкции сооружают каркас постройки с одинаковыми во высоте стенами. Для того, чтобы задать уклон ската используют стойку из дерева. Стропильные фермы — устройство, состоящее из стойки, затяжки, стропил и, если необходимо подкосов,которое собирают на земле. Они по виду представляют прямоугольный треугольник, в котором гипотенузой являются стропила, малым катетом – стойка, большим – затяжка. Чтобы установить фермы, на балки перекрытия сооружают временный настил из досок, способный выдержать вес рабочего и фермы. Подходит, если расстояние между стенами не превышает 4,5 м.
Стропильная система односкатной крыши: правила устройства и разбор типовых вариантов
Односкатную крышу вполне обоснованно относят к разряду наиболее простых и экономных конструкций. Привлекает она минимальным расходом материала и несложным процессом строительства. Возведение именно односкатного варианта может стать первым уверенным шагом на пути самостоятельного кровельщика. Однако без соблюдения технологических предписаний положительного итога не будет даже в элементарном деле. Чтобы результат радовал надежностью, нужно знать, что представляет собой стропильная система односкатной крыши и какие требования необходимо учитывать при ее сооружении.
Предварительное проектирование стропильной конструкции ↑
Предварительный расчет несущих элементов позволит получить достаточно точное представление о количестве стройматериалов и заложить необходимый запас прочности. При этом несложная конфигурация постройки дает возможность рассчитать угол наклона стропильных ног самостоятельно. Зная его величину, вы можете определить параметры стропильной системы и оптимальный способ крепления каркаса к основанию.
Надежность и устойчивость крыши, а также ее способность выполнять свои прямые функции по гидро-, тепло- и звукоизоляции во многом зависят от величины наклона ската. Она в свою очередь взаимосвязана с двумя определяющими факторами:
- климатическими условиями региона – чем холоднее и ветренее в вашей местности, и чем обильнее снегопады, тем круче должен быть поднят скат (для средней полосы оптимальным считается угол 20 градусов, для районов, где часто бушуют ветры, крутизна должна быть минимальной – в пределах 3–10 градусов);
- используемым кровельным материалом – ровная и гладкая поверхность практически не задерживает воду и снег, и наоборот, шероховатая кровля медленно очищается от выпавших осадков (для рулонных материалов типа рубероид или полимерные мембраны угол может составлять 5–10 градусов, для шифера – 20 гарусов, для штучного покрытия – 25–30 градусов).
Более точно вычислить значение крутизны ската вы можете, если уже установили высоту конька, то есть разницу между высокой и низкой стеной строения. Далее вам поможет знание базовых тригонометрических соотношений сторон в прямоугольном треугольнике ABC:
По полученному в результате деления числу в таблице тангенсов найдите соответствующий угол – это и будет искомая величина наклона ската. Теперь, зная угол и имея размеры двух катетов (высоту конька и ширину пролета), легко уточнить длину стропильной ноги. Для этого снова придется заняться тригонометрией, вспомнив формулу Пифагора или соотношение между гипотенузой и углом:
К полученному значению добавьте длину карнизного свеса: не менее 300 мм, если проектом предполагается наличие организованной водосточной системы, или 500 мм и более – при неорганизованном водостоке. Как видите, имея нормальное пространственное воображение и способность выполнить несложные схемы, вы без какого-либо программного обеспечения определили два важных параметра кровельной конструкции.
Мало знать, как построить односкатную крышу своими руками поэтапно – важно не допустить возникновение эксплуатационных проблем и при этом желательно не переплатить за материалы с избыточным запасом прочности. Такую задачу вполне по силам решить с помощью методики расчета сечения стропильных ног и расстояния между ними
Прежде всего, необходимо уточнить величину внешней нагрузки, приходящейся на стропильную систему постройки
Прежде всего, необходимо уточнить величину внешней нагрузки, приходящейся на стропильную систему постройки
Если не брать во внимание несвойственные для большинства регионов сейсмические воздействия, характер сил, давящих на стропила, обуславливается снеговыми и ветровыми нагрузками. Сумма этих составляющих с весом кровельного покрытия является величиной, определяющей параметры стропильной системы
Силу, с которой снег будет давить на возведенную крышу, вы можете узнать по карте распределения зон снегового давления, умножив найденное значение на коэффициент, учитывающий угол наклона ската
Ее формула выглядит так:
Силу, с которой снег будет давить на возведенную крышу, вы можете узнать по карте распределения зон снегового давления, умножив найденное значение на коэффициент, учитывающий угол наклона ската. Ее формула выглядит так:
Из-за неравномерности ветровой нагрузки ее расчет более сложен, и для него недостаточно знать среднестатистическое давление ветра
Во внимание следует принять сразу несколько моментов:
- преобладающие направления ветров;
- высота здания и окружающих строений;
- количество препятствий для ветра.
В формуле эти особенности учтены в виде табличных коэффициентов:
Конечный этап расчета – определение суммарного силового воздействия на крышу по формуле:
После этого по таблице можно найти значения допустимой длины стропил между опорами и подобрать сечение бруса из древесины хвойных пород определенного сорта.
Крыша с одним скатом из шифера
Прежде всего понадобится выполнить укладку брусьев:
- Элементы устанавливаются с шагом в 75–80 см в верхней части стены.
- В качестве опоры для брусьев применяется мауэрлат.
- Далее производится армирование. Промежуток между рейками и арматурой надо заполнить пенопластом.
- Поверх планок устанавливаются стропила. Число элементов соответствует числу балок перекрытия.
- После этого под наклоном устанавливаются балки, которые закрепляются гвоздями к мауэрлату.
- Чтобы было комфортнее работать, на стропильные ноги можно установить рейки, по которым строители смогут ходить в процессе сооружения кровли. По окончании работ их надо демонтировать.
Далее выполняется обрешётка из брусков 50х50 см. Для монтажа шифера требуется волновая обрешётка. Под листом шифера должно находиться по 4 бруска. Первый из них является местом нижнего нахлеста. Затем монтируется 2 детали обрешётки, которые придерживают шифер в центральной части. Затем устанавливается последний брусок, который применяется в качестве удерживания листа сверху.
Если предполагается применение листов длиной 1,75 м, то расстояние между брусьями должно быть 44 см. Установка листов осуществляется начиная с подветренной стороны. Нижние слои будут немного заходить под верхние. Выкладка материала производится так:
- Первый лист надо устанавливать в месте свеса над фронтоном.
- В первом ряду монтируется ещё 2 листа.
- Укладывается 2 листа в следующем ряду, а в начальном — 1 лист.
- В дальнейшем действия выполняются по аналогии.
Установку листов рекомендуется начинать с подветренной части
Важно следить за тем, чтобы листы по вертикали заходили за друг друга на 17–22 см. Горизонтальный нахлёст должен составлять одну волну. Углы листов надо надрезать, чтобы исключить неровности в местах пересечения 4 листов
Углы листов надо надрезать, чтобы исключить неровности в местах пересечения 4 листов.
Свесы обрезаются так, чтобы габариты выступающего отрезка были равны длине нахлёста, увеличенной на 0,5 см. Это позволит стыковать поблизости расположенные листы с зазором в несколько милиметров. Не допускается разламывать углы шифера, так как это может повлечь за собой уменьшение прочности и появление трещинок.
Резать материал можно при помощи ножовки или болгарки с кругом по камню. Образовавшиеся срезы понадобится закрасить, иначе через некоторое время они могут начать ржаветь.
Определение угла наклона
Учитывая изложенные выше факторы – снеговую и ветровую нагрузку, выбранный тип материала – и зная примерную конструкцию здания, можно определить угол крыши. Более детально правила расчета изложены в статье. Далее на основании этой информации рассчитывается сборная нагрузка (от собственного веса и внешних нагрузок) на стропильную конструкцию. По результатам расчета определяется и их сечение.
Пример расчета нагрузки на стропила
Строительство планируется в Иркутске, дом с высотой 5,6 м будет располагаться в низине, явно выраженных преобладающих ветров нет. Данный район относится к снеговому району 2 и ветровому 3. Соответственно, снеговая нагрузка составляет 120 кг/м.кв., а ветровая 30 кг/м.кв. Суммарная нагрузка 150 кг/м.кв.
Материал кровли – металлочерепица с весом 4 кг/м.кв. Для нее допустим уклон от 12 градусов, но большинство производителей рекомендует для односкатной крыши 20…30 градусов. Если принять 20 градусов, необходимо обеспечить качественную гидроизоляцию, что добавляет к весу квадратного метра покрытия 2…5,5 кг/м.кв. Поскольку верхняя часть дома планируется как жилая, необходимо также утепление. В качестве термоизоляции принимаем базальтовую вату плюс подшивку изнутри гипсокартоном. Примерный вес квадратного метра такого утепления – около 4,5…5 кг.
Необходимо также принять во внимание вес деревянной обрешетки под металлочерепицу, это еще не менее 10…12 кг, и вес самих стропил. Таким образом, суммарная нагрузка на квадратный вес крыши от собственной массы и внешних нагрузок составит (без учета веса стропил, поскольку пока неизвестно их сечение и шаг): 4+5+5+12+150=176 кг/м.кв
Таким образом, суммарная нагрузка на квадратный вес крыши от собственной массы и внешних нагрузок составит (без учета веса стропил, поскольку пока неизвестно их сечение и шаг): 4+5+5+12+150=176 кг/м.кв.
Определение шага стропил и их сечения
Для вычисления этих данных есть расчетные формулы. Однако при отсутствии инженерного образования и желания высчитывать коэффициенты можно использовать табличные значения.
Для выяснения высоты балки (стропила) можно опираться на известный уже угол наклона и расчетную длину, которая определяется по тригонометрическим формулам.
Разница между высотой одной и второй опорных стен крыши для пролета, например, 4 м и угла наклона 20 градусов составит:
L_bc=L_cd×tgA=6×0,364=2,18 м
Длина стропильной ноги (стропила):
L_c=L_bc÷sinA=2,18÷sin20=6,4
С учетом вылета в обе стороны не менее 500 мм (обязательный свес крыши) принимаем длину стропила 7,4 м.
Для двухопорных стропил принята таблица
Пролеты свыше 6 м принято опирать на три точки – две несущие стены и шпренгельную ферму, например, или с опорой на лежень. Пролеты 4,5 м применимы в мансардах, террасах, банях, верандах, а также различных пристройках. В жилых постройках, как правило, расстояние между опорами равно или превышает 6 м.
Соответственно с учетом длины стропила выбирается сечение балки и шаг между ними.
Следует учитывать: под длиной стропила в данном случае понимается расстояние между точками опоры!
То есть в приведенном примере – длина всей стропильной ноги 7,5 м и пролет 6 м допустимо использование опирания на несущие стены (через мауэрлат) и подстропильную ногу. Тогда сечение при шаге 140 см следует принимать 100х200 мм, а при шаге 90см допустимы 75х200 мм. Желательно все же увеличивать сечение балки на 10…15% для получения необходимого запаса прочности.
Проверить нагрузочную способность крыши, правильность выбранного угла с выбранными параметрами можно в одном из онлайн-калькуляторов. Там же можно получить данные о том, сколько материалов потребуется для строительства такой крыши.
Как видно из приведенного скриншота с упрощенным чертежом здания, пункты «Расчет стропил», «Расчет обрешетки», «Снеговая нагрузка» раскрывающиеся, в них необходимо подставить выбранные данные.
Результат расчета показан ниже.
Как видно из результата, предлагается при данной нагрузке, кровельном материале, размерах и шаге стропил выбрать сечение балок равным не 75х200 мм, как предлагается в нормативах, а 70х230 мм. Однако это минимальное значение, к тому же такое сечение не является стандартным. Поэтому – с учетом запаса на прочность – лучше отдать предпочтение сечению 100х200 мм.
Важно: помимо обычных стропил (балок) можно использовать треугольные фермы. Это значительно увеличит нагрузочную способность конструкции, но подобные элементы требуют профессионального расчета.
Общие характеристики
Уклон односкатной кровли может варьироваться в диапазоне 5-65 градусов. Следовательно, производя расчет и учитывая уклон, выполнить крышу можно как в чердачном варианте, так и в бесчердачном.
Односкатные крыши принято разделять на вентилируемые и невентилируемые. Второй вариант крыши обычно используют при постройке террас. В данном случае уклон крыши составляет 5-7%. На такой крыше с легкостью можно расположить всевозможные кустарники, клумбы и даже бассейн. Если у вас нет цели эксплуатировать крышу в теплое время года, то вам вполне подойдет вентилируемая схема. Уклон такой крыши обычно составляет 5-20%.
Схема расчета угла наклона односкатной крыши.
Односкатные кровли, сделанные своими руками, принято использовать на даче, с целью экономии времени, денег и рабочей силы. Но помните одно золотое правило: чем меньше уклон кровли, тем больше проблем у вас зимой. Придется ежедневно забираться на крышу и чистить снег.
Рассматривая систему стропил односкатной кровли, можно заметить, что она является ка бы половиной от более распространенной у нас системы двускатной крыши.
Конструкция стропильной системы
Стропильная система односкатной крыши не представляет из себя ничего сложного, особенно для тех, кому знакомо устройство двухскатной. Она состоит из тех же основных опорных элементов, которые демонстрирует схема:
- Мауэрлат. Прочное, массивное основание, изготовленное из бруса сечением 150х150 мм. Мауэрлат крепят на верхнюю часть стен, чтобы он брал на себя вес кровли и перенаправлял его на фундамент. Его не устанавливают лишь в домах из бревна и бруса, в которых задачи мауэрлата выполняет верхние венцы сруба. В сооружениях из кирпича ил газосиликата по верхнему краю стены налаживается опалубка и заливается бетонная стяжка.
- Стропильные ноги. Стропила представляют собой ровные, прочные бруски из дерева сечением 50х150 мм или 100х150 мм. Они опираются на стены, образуя геометрию скатов. Шаг между двумя стропильными ногами выбирают в промежутке между 60-120 см. Нужно учитывать, что как слишком редкий, так и слишком частый шаг нежелателен: если стропил необоснованно много, конструкция получится слишком тяжелой, если мало – не выдержит веса кровельного материала.Расстояние между стропилами определяют инженерный расчет.
- Подкос. Также называемый подстропильная нога элемент дополнительной опоры. Он под углом отходит стойки, подпирая серединную часть стропила, предотвращая его прогиб. Подкосы также изготавливают из дерева, досок сечением 50х150 мм.
- Стойка. Вертикальная опора, которая одной стороной стоит на несущей перегородке, а другой подпирает стропильную ногу, перенося ее вес на фундамент здания. Шаг между стойками должен быть 1,2-1,5 м, большее расстояние не обеспечивает должной поддержки.
- Лежень. Изготавливают из того же материала, что и мауэрлат, выполняет он такие же функции стой лишь разницей, что устанавливается на внутренние опорные стены.
- Схватка. Горизонтально расположенная доска, стягивающая две стойки, предотвращающая их распирание.
- Кобылки. Используют, если длины стропильных ног недостаточно для сооружения свеса крыши. Это доски меньшего сечения, с помощью которых удлиняют стропила. Расстояние от стенды до конца кобылки должно быть не менее 40 см.
Подбор угла наклона
На фото можно найти односкатные крыши с разными кровельными покрытиями. И это не удивительно, ведь именно такая конструкция не ограничивает вас в выборе кровельного материала
Но важно помнить, что если вами будет выполняться односкатная крыша и стропильная система, то выбор угла наклона необходимо производить, учитывая используемое кровельное покрытие
В зависимости от выбранного покрытия вы можете сделать такой уклон ската:
- Натуральная черепица: минимальный угол – 12°, оптимальный – 30-45.
- Мягкая черепица: минимальный угол – 6°, оптимальный – 20-45.
- Металлочерепица и профнастил: минимальный угол – 12°, оптимальный – 20-45.
- Шифер можно закрепить на крыше с уклоном в пределах 6-27°.
- Кровельная оцинкованная сталь укладывается на крыши с минимальным уклоном в 14°.
С уменьшением угла наклона ската сокращается расход материалов, но повышается нагрузка на стропильную систему и возрастает вероятность протечек.