Топовая баня
Назад

Стропильная система односкатной крыши – как провести расчеты параметров

Опубликовано: 10.07.2020
0
0

Как рассчитывается односкатная стропильная система?

 К достоинствам этой конструкции можно отнести следующее:

  • Экономия средств на покупке стройматериалов.
  • Простота конструкции, а значит, и монтажа.
  • Небольшой вес, по сравнению с двускатным вариантом – на стены ложится меньшая нагрузка.
  • Высокая сопротивляемость воздействию ветра и нагрузке от скопившегося на крыше снега.
  • Конструкция может быть возведена в разном угловом диапазоне от 5 до 45º.
  • Односкатная крыша, выполненная под небольшим углом, позволяет установить на ней водогрейную емкость или солнечные батареи, а также устроить место для отдыха.
  • Такую конструкцию можно покрыть любым из существующих кровельных материалов, безусловно, с учетом условий ее эксплуатации и угла наклона.
Снегозадержатель
Снегозадержатель

Естественно, как и у любой конструкции, у односкатной крыши есть свои недостатки, которые тоже нужно знать, выбирая этот вариант:

  • Крыша с одним скатом требует более серьёзного утепления, чем двускатная, так как под ней не такое большое пространство, которое создает воздушную прослойку. Без обустройства надежной термоизоляции в летние месяцы чердачное помещение будет сильно нагреваться, а в зимние выхолаживаться, и в том, и в другом случае передавая температуру в дом. Однако, если правильно рассчитать и провести монтаж всех элементов, то этого недостатка можно избежать.
  • Если же перекрытие делать сразу под крышей, устроенной под маленьким углом, то дом лишается не только верхней воздушной прослойки, но и чердака, а значит, возможности устроить дополнительную комнату это можно считать вторым недостатком конструкции. Но, если чердачное помещение спланировать несколько иначе, то и с этим недостатком можно справиться.
Одним из недостатков односкатной крыши является скопление на ней снежных масс
Одним из недостатков односкатной крыши является скопление на ней снежных масс
  • Еще один недостаток односкатной крыши относится только к конструкции, имеющей небольшой уклон в 510º — это плохой сход с нее снеговых масс. Так, при большом скоплении снега кровлю придется очищать вручную или же делать систему подогреваемой крыши, используя нагревательный кабель.
Решить эту проблему поможет установка обогрева кровли
Решить эту проблему поможет установка обогрева кровли

Греющий кабель и комплектующие

  • Рассчитывается угол ската исходя из того, что крыша имеет форму треугольника, у которого один угол всегда прямой. Этот угол образуют катеты из балок перекрытия и фронтонной части конструкции, а стропила в этой фигуре играют роль гипотенузы.
Как рассчитать угол ската или высоту фронтона?
Как рассчитать угол ската или высоту фронтона?

— Lc— длина стропильной ноги;

— Lbc— высота фронтона от балок перекрытия до пересечения с плоскостью кровли;

— Lсд – ширина дома;

— А – выбранный или рассчитываемый угол наклона ската.

Если вспомнить базовый школьный курс тригонометрии и вооружиться калькулятором, то не представит никакого труда рассчитать все параметры будущей крыши, опираясь на исходные величины. Ширину здания несложно промерить, а в качестве второго параметра может выступать либо желаемая высота фронтона, либо выбранный угол ската кровли.

TgA = Lbc :Lсд

 Lbc = TgA× Lсд

Lc = Lсд :СosА

При этом не забываем, что длина стропила, вычисленная подобным образом – это только до пересечения с плоскостью стен, без учета козырьков с фасадной и тыльной стороны здания.

  • Уклон угла ската выбирается в зависимости от некоторых критериев, одним из которых является выбранный вид кровельного материала, так как для каждого из них рекомендовано выбирать определенное значение или параметр, максимально близкий к нему, например:

— Профнастил требует уклона не менее 8º.

— При применении металлочерепицы, можно делать крышу со скатом в 30º.

— Для шифера хорошо подойдет величина угла в 20—30°.

— Для рулонных кровельных материалов, таких, как рубероид, а также другой мягкой кровли рекомендован угол уклона ската от 5—7°, но не меньше.

Стропильная система при обустройстве односкатной кровли может исполняться в одном из трех вариантов, выбор которых зависит от типа и размеров строения:

  • Висячая система устанавливается в редких случаях, когда между основными несущими стенами нет капитальных перегородок. При постройке такой крыши, для удобства работы, на балки перекрытия укладывается временный настил из досок. На этой основе и собираются фермы стропильной системы. Чтобы висячая система была надежной, параллельные стены, на которые будут укладываться балки перекрытия, должны быть выведены на одинаковую высоту. При необходимости этот тип конструкцииприменяют в домах, выстроенных из любых используемых в строительстве видов материалов.
Стропильная система может представлять собой конструкцию по типу фермы
Стропильная система может представлять собой конструкцию по типу фермы

Если в чердачном помещении запланирована комната, то вентиляция устраивается, как для жилого помещения.

Если же конструкция будет выполнять только роль чердака, то вентиляция должна быть усилена, так как помещение не будет отапливаться. Вентиляция в этом случае должна функционировать эффективно, чтобы здесь не скапливалась влага и не возникала сырость и плесень, которая со временем появится и в доме.

  • Наслонные стропильные системы отличаются тем, что их устанавливают в строениях с внутренними капитальными перегородками, которые становятся дополнительными опорами для балок перекрытия.
Крепление стропил на мауэрлате
Крепление стропил на мауэрлате

В наслонных системах стропила устанавливают жестко на фронтонную стену, на которой заранее установлен мауэрлат, а нижний их край может быть зафиксирован какжестко, так и на скользящие крепления. Такими конструкциями односкатной крыши в основном покрывают кирпичные или каменные дома.

Предлагаем ознакомиться  Стандартные дымоходы для печей из кирпича

Для жесткости конструкции устанавливают дополнительные распорные элементы. Существует несколько систем их установки, в зависимости от того, сколько должно быть свободного места в чердачном помещении, угла уклона ската и массивности стропил.

  • Скользящая стропильная система используется в основном для бревенчатых срубов, так как она позволяет избежать деформации конструкции крыши, если дом даст усадку. При устройстве этого вида крыши, стропила жестко фиксируют на фронтонной стене, на мауэрлате, а нижнюю их часть крепят к мауэрлату исключительно скользящими креплениями, которые при колебаниях стен дома дают возможность стропилам принимать удобное положение.
Скользящие крепления стропил к мауэрлату
Скользящие крепления стропил к мауэрлату

Уточнив все необходимые нюансы, произведя расчеты, составив чертеж крыши и закупив требуемые для работы материалы, можно приступать к монтажу конструкции.

  • Чтобы работа шла проще и безопасней, строение необходимо сразу перекрыть балками чердачного перекрытия. Их укладывают на полосы гидроизоляции из рубероида, настеленного на стены. Балки располагают на таком же расстоянии друг от друга, как в дальнейшем будут устанавливаться и стропила оно обычно составляет от 500 до 800 мм.
Установка балок чердачного перекрытия
Установка балок чердачного перекрытия

Цены на брус

  • На задней нижней стенке строения, по всей ее длине, сверху балок перекрытия укладывают мауэрлат из массивного бруса.
  • Далее, на балки следует уложить настил из досок  по нему можно будет безопасно ходить и удобнее продолжать возведение конструкции.
Дощатый настил упростит и обезопасит проведение дальнейших монтажных работ
Дощатый настил упростит и обезопасит проведение дальнейших монтажных работ
  • Следующим этапом идет возведение фронтонной стены, она строится из того же материала, что и все здание, или из другого, более легкого. Например, если строение возведено из кирпича, то фронтон можно поднять из брусков и досок.
  • Балки перекрытия, предварительно закрытые гидроизоляцией, вмуровываются в стену. Фронтон поднимают на высоту, предусмотренную в чертеже.
  • На фронтонной стене, так же, как и на противоположной закрепляют брус мауэрлата.
  • Далее на нижней стене делается разметка, и прикручиваются крепления для установки стропил.
  • На стропилах, для их жесткого крепления, согласно чертежу, вырезаются пазы, которыми они будет надеваться на мауэрлат на верхней стене и на нижней, если это предусмотрено.
Жесткое пазовое крепление стропила
Жесткое пазовое крепление стропила
  • Затем их закрепляют с помощью специальных уголков и креплений. На фронтоне стропила прикручивают жестко, в то время, как на нижнем мауэрлате они могут быть установлены в скользящие крепления, в зависимости от выбранного типа конструкции.
Использование металлических уголков для придания жесткости конструкции
Использование металлических уголков для придания жесткости конструкции
  • Существует последовательность врезания стропил: сначала устанавливают крайние элементы всей стропильной системы, затем по ним натягивают шнур, который станет уровнем для остальных деталей. Расстояние между стропилами должно соответствоватьрасстоянию между балок перекрытия.
  • Установленные стропила для устойчивости соединяют с балками перекрытия стойками, подкосами и другими элементами, о которых шла речь выше. Закрепление их производят металлическими скобами и уголками, что добавляет жесткости конструкции.
При необходимости удлинения стропил за уровень стен, к ним монтируются {amp}quot;кобылки{amp}quot;
При необходимости удлинения стропил за уровень стен, к ним монтируются «кобылки»
  • Если предполагалось продлить крышу для устройства террасы, балкона или веранды, то к стропилам дополнительно прикрепляют выносные доски, которые называют «кобылки».
Фото Название Рейтинг Цена
#1
Двускатная стропильная система ⭐ 100 / 100 Узнать подробнее
#2
Шатровая стропильная система ⭐ 100 / 100 Узнать подробнее
#3
Ломаные стропильные системы ⭐ 100 / 100 Узнать подробнее
#4
Многоскатная стропильная система ⭐ 99 / 100 Узнать подробнее
#5
Вальмовая и полувальмовая система стропил ⭐ 99 / 100 Узнать подробнее
#6
Односкатная крыша ⭐ 98 / 100 Узнать подробнее

В составе конструкции есть одна плоскость ската, которая формируется самостоятельной системой стропил. Крайние части стропильных ног сооружаются на надёжных опорах, поэтому их относят к категории наслонных. Система стропил состоит из отдельных элементов, которые опираются концами на противоположные стенки постройки.

Стропильная система односкатной крыши обычно имеет несколько вертикальных опор

В качестве опорных деталей можно использовать 1 или 2 ряда столбов. Обязательным условием монтажа стропильных ног является наличие опоры под коньковым концом стропила.

Детали следует монтировать по отдельности. Они устанавливаются на разные по высоте стены, с которыми скрепляются через мауэрлат. Последний отличается от обыкновенной деревянной рамы. Конструкция состоит из двух брусьев, которые укладываются параллельно на стенки из камней, последний венец сруба или на обвязку каркасного строения.

Достоинства и недостатки односкатных крыш

  1. Незамысловатая конструкция. В процессе составления проекта надо учесть лишь несколько моментов:
    • в случае большой площади ската снеговая нагрузка будет увеличена;
    • кровля с одним скатом не боится нагрузок от ветра, однако важно позаботиться о том, чтобы плоскость крыши была направлена навстречу ветру. Нагрузки от снега и ветра можно компенсировать с помощью увеличения угла наклона и усиления системы стропил.
  2. Экономичность. По сравнению с простой двускатной кровлей здесь понадобится приблизительно в 2 раза меньше древесины и времени на выполнение строительных работ.
  3. Простота. Построить конструкцию можно без особых знаний, навыков и крупногабаритной техники. Все детали имеют маленький вес, перемещать и укладывать их можно вручную. Опорный пояс закрепляется на стенах различной высоты, а стропила монтируются на мауэрлат. Если есть необходимость, на основание можно установить вспомогательные опоры по вертикали. Их следует обвязать брусом. В таком случае стропильные ноги должны быть установлены на более высоком уровне.
  4. Высокий показатель использования площади. Верхний этаж будет использован на 100%. Здесь можно устроить балкон и большие окна от напольного основания до потолка.

    Преимуществом односкатной крыши является то, что верхний этаж можно использовать полностью

Существенных недостатков у крыш с одним скатом нет. Есть лишь несколько особенностей, отличающих этот вид устройства кровли от других:

  • специфический внешний вид. Одиноко стоящая высокая постройка с односкатной крышей понравится не всем, однако если правильно спроектировать дом и вписать его в существующий дизайн участка, то этот недостаток можно превратить в преимущество: совмещенная крыша из нескольких скатов на различных уровнях составит достойную конкуренцию вальмовой. В этом случае особое значение имеет кровельное покрытие. К примеру, ондулин может украсить и подчеркнуть изгибы односкатной постройки, а профнастил сделает здание похожим на сарай;
  • маленькая высота чердачного помещения. Но ведь его можно и не устраивать, всё будет зависеть от проекта. Например, в помещении для сна потолок должен быть низким, а в холле и комнате для игр — наоборот. Следовательно, постройки с единым скатом позволяют сэкономить финансы на строительных работах.
  • 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.

Предлагаем ознакомиться  Теплый пол в парилке нужен или нет

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.

Односкатные кровельные системы подкупают своей понятностью, простотой расчетов и монтажа
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
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.
Предлагаем ознакомиться  Народное средство для пропитки древесины от гниения
В сети можно отыскать немало проектов жилых домов, в которых основной акцент делается именно на односкатную системы крыши
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.

Устройство стропильной системы односкатной крыши

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

  • 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.

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.

, , ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector