Как застройщику самостоятельно рассчитать стропильную систему крыши

Стропильная система двускатной крыши считается одной из самых простых в чисто конструктивном плане. В ее составе всего лишь несколько элементов, количество которых уменьшается или увеличивается за счет размеров самой кровли. Но при кажущейся простоте сам процесс возведения двускатной крыши требует знания некоторых нюансов, которые влияют на качество конечного результата.

Почему именно односкатная

Конструкция кровли из 1 ската имеет такие преимущества:

  • При постройке на односкатной крыше можно использовать любые виды кровельного материала. Потому что угол наклона может быть самым малым, можно строить практически плоскую крышу.
  • Парусность такой конструкции намного меньше чем у двухскатной. Такой вариант можно использовать в местностях с сильными ветрами.
  • Легкость при монтаже и эксплуатации. Построить ее можно своими руками.
  • Маленький вес по сравнению с другими видами кровли.
  • Для односкатной крыши можно сооружать скаты в несколько этажей. Такое решение придаст дизайна вашему дому.
  • Строительство односкатной крыши самое экономичное и не требует много времени.
  • В такой конструкции вода скатывается только на 1 сторону.
  • Кровля подойдет для постройки любого типа.

Как и любая другая конструкция, односкатная крыша имеет несколько минусов:

  • При маленьком угле наклона площадь чердачного помещения минимальна.
  • Имеет менее привлекательный вид. Что можно исправит при наличии фантазии дизайнера.

Выбираем правильный угол наклона кровли

Односкатные крыши довольно простые, их легко сооружать, но, главное, заранее все продумать. Угол наклона кровли можно определить в зависимости от снеговой, ветровой нагрузки и климатических условий вашей местности. Кроме того, важно учесть, что каждый материал для обшивки односкатной кровли имеет свой минимальный рекомендованный угол наклона. Рассмотрим некоторые из них:

  1. Шифер и ондулин – минимум 6 градусов.
  2. Керамическая или цементно-песчаная черепица – минимум 10 градусов.
  3. Битумная черепица – минимум 12 градусов.
  4. Металлочерепица – минимум 6 градусов.
  5. Асбестоцементные плиты –минимум 27 градусов.
  6. Медные, оцинкованные или цинк-титановые листы – минимум 17 градусов.
  7. Профнастил – минимум 6 градусов.

В том случае, когда минимальный угол наклона кровли больше рекомендованного, никаких проблем не будет, если меньше – необходимо переделать его, чтобы получить рекомендуемые показатели. Когда вы не будете придерживаться технологии монтажа кровли и кровельного материала, то она может не только начать течь на стыках, но и при выпадении большого количества снега просто деформируется. Самый оптимальный угол наклона кровли – около 20°. Но перед началом работ лучше подсчитать тот угол, который подойдет к вашей местности. Кроме того, при покупке уточняйте данную информацию у консультантов, так как производители иногда указывают другие цифры наклона кровли. Бывает такое, что производители могут указать уклон в 14°, хотя ГОСТ по минимальному углу наклона данного материала равен около 6°.

Совет! При уклоне кровли меньше 12°, все стыки кровельного материала следует промазать специальным составом, который не допустит протекание односкатной кровли. Для этого можно воспользоваться битумной мастикой или же кровельным герметиком.

Очень важно составить чертежи, благодаря которым можно будет выбрать угол наклона кровли и сделать правильные расчеты. Если вы строите новый дом или сельхозпостройку, на который планируете устанавливать односкатную крышу, то одну из стен нужно поднять выше. Для правильного расчета можно использовать формулы прямоугольного треугольника. Примите во внимание, что при расчете не учитывается длина свесов кровли. Они нужны для защиты стен строения от снега и дождя. Минимальный размер свеса должен быть как минимум 20 см. В любом случае он не должен выделяться на общем фоне и гармонично смотреться с крышей.

Совет! Существует множество дизайнерских программ, при помощи которых можно посмотреть свою задумку в 3D измерении. Данные программы помогут вам решить, какой свес кровли подойдет лучше и наглядно покажет ваш дом на мониторе.

Особенности кровли

Односкатная крыша проста в установке, что обеспечило ей популярность при возведении загородных домов и построек технического назначения. Поскольку этот тип кровли восприимчив к тяжелым пластам снега, ее возведение при строительстве дома распространено в южных регионах с большим количеством солнечных дней в году. Если проект реализуется в областях с обильными осадками, угол наклона должен быть увеличен, а стропильная система отвечать повышенным нагрузкам.

Наклон односкатной крыши варьируется от 10° до 60°. При разработке проекта помимо снеговой нагрузки учитывается и ветровая, а также вид кровельного материала. Расчет плоской кровли производится исходя из высоты стен, на которые она опирается. Поверхность большой площади с малым углом уклона при обильных снегопадах потребует регулярной уборки. Кровельный материал, имеющий свойство деформироваться под весом тела человека, в этом случае не подойдет.

Итак, расчет угла наклона производится при учете нагрузок:

  • постоянных

    (антенны, трубы дымоходов);

  • переменных

    (порывы ветра, количество осадков).

Расчет угла наклона кровли производится при учете нагрузок Источник Простой пример: при сильных снегопадах на односкатную кровлю с углом наклона в 30° будет оказываться серьезное давление, 50-80 килограмм на 1 м², но увеличение угла до 45° приведет к тому, что пласт снега не будет удерживаться на поверхности за счет силы тяжести. Однако, односкатная крыша считается парусной, и при сильных порывах ветра велика вероятность, что ее сорвет. Вот почему так важно найти в этом вопросе золотую середину.

Читайте также:  Какой увлажнитель воздуха выбрать для дома

Еще один нюанс – устойчивость стропильной системы. Случается так, что во время обильных снегопадов владельцу дома приходится лезть с лопатой на крышу для уборки. Толщина стропил односкатной крыши должна выдерживать одновременное сочетание неблагоприятных нагрузок.

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 о4ин 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 односкатной крыши

Стропильная система односкатной крыши больше всего востребована среди небольших построек, таких как гаражи, веранды, беседки, теплицы и т.д.

Как и любая крыша, односкатная система имеет свои преимущества перед другими видами:

  • незамысловатость конструкции. Каркас односкатной крыши имеет минимум сложных узлов, благодаря чему можно провести монтаж односкатной крыши своими руками;
  • экономичность. Из-за простоты конструкции для установки требуется небольшое количество материала, денег и времени;
  • небольшой вес. Это утверждение уместно, если крыша устанавливается без мансардного помещения;
  • подойдет любой материал покрытия. За счет угла наклона ската, который варьируется вплоть до нулевого, применяются самые разнообразные варианты кровельного покрытия;
  • повышенная сопротивляемость ветровым нагрузкам. Благодаря хорошей обтекаемости единственного ската исключается возможность повреждения целостности крыши ветром;
  • хорошая переносимость природных явлений. В зависимости от климата, в регионах с частым выпадением осадков выстраивается максимально крутой наклон ската, чтобы снег не имел возможности оседать;
  • односкатная крыша идеально подходит при близком соседстве с участками или дорогой, чтобы исключить проблемы с подтоплением соседей и муниципальных проезжих частей.
Читайте также:  6 причин почему стал плохо работать кондиционер в салоне машины

Справедливо будет отметить и недостатки односкатной крыши:

  • устройство стропильной системы односкатной крыши подразумевает наличие более надежной системы водостоков, так как вода будет направляться только в одну сторону;
  • при небольшом уклоне уменьшится полезная площадь чердачного пространства.

Стропильная система крыши – это совокупность опорных элементов каркаса, количество и сечение которых выявляется расчетным путем.

Конструкция односкатной ломаной крыши включается в себя разные элементы, в зависимости от длины пролета.

Если его длина до 4,5 метров, то используются:

  • мауэрлат — массивный брус, уложенный на несущие стены. Он выполняет функцию фундамента стропильной системы, на него опираются стропила;
  • стропила — брусья, совокупность которых определяет прочность каркаса и его способность противостоять внешним атмосферным воздействиям;
  • обрешетка — доски, которые укладываются на стропила по поверхности крыши для крепления к ним кровельного покрытия.

При длине пролета от 4,5 до 6 метров дополнительно используются:

  • лежень — брус, схожий по сечению с мауэрлатом. Устанавливается на стыке перекрытия с более высокой стеной. Далее в него будет упираться подкос;
  • подкос — дополнительный элемент укрепления стропильной ноги. Подкосы нужны для того, чтобы исключить прогиб стропил.

Длина пролета от 6 до 12 метров может быть только в случае, если в середине расстояния будет находиться внутренняя несущая стена, делящая пространство на два помещения.

Тогда лежень будет идти по центру внутренней несущей перегородки.

Дополнительно задействуют:

  • прогон — опорный брус, соединяющий стропильные ноги;
  • стойка — брус, дополнительно укрепляющий конструкцию. Устанавливается между лежнем и прогоном. Благодаря стойкам часть нагрузки переходит на несущую стену внутри.

Длина пролета более 12 метров, при максимуме 16 метров. В таком варианте желательно наличие внутри двух опорных стен.

Видео:

Соответственно, удваивается количество лежней и подкосов. Между стойками применяется затяжка. Это горизонтальный соединительный брус, призванный фиксировать стойки и позволяющий снизить с них нагрузку.

Стандартная длина стропила – 6 метров, поэтому при недостатке можно прибегнуть к ее увеличению с помощью наращивания, стыковки или соединения стропильных ног.

Необходимые для работы инструменты

Помимо описанных выше строительных материалов, для того чтобы сделать односкатную крышу своими руками как следует, вам понадобится следующий набор инструментов:

  • молоток и топор;
  • строительный уровень;
  • рулетка и линейка;
  • ножовка и строительный нож;
  • строительный степлер с запасом скоб;
  • карандаш или маркер.

Процесс строительства односкатной крыши своими руками

Кроме того, если вы планируете нанесение на древесину специальной антисептической пропитки, вам понадобится кисть или валик, а также сама пропитка.

Про какие требования нужно не забыть?

Еще на этапе проектирования здания необходимо ознакомится и учесть нормы действующего законодательства относительно важных параметров конструкции.

При возведении верхней части здания за основу следует взять обновленную версию СНиП II-26-76 «Кровли» от СП Где указано, что уклон плоской кровли должен находиться в пределах 2–12 градуса.

Но в то же время действующие нормативы не дают четкого разграничения между плоской и скатной кровлей и конкретные требования относительно уклона последней СНиП не содержит.

Поэтому определить вид кровли и угол ее наклона можно, учитывая выбранный материал, предполагаемую нагрузку и особенности климата.

Элементы трехскатной крыши

Стропильная система имеет два ската трапецеидальной формы и один скат треугольной формы, фронтонов нет. Несмотря на конструкционные отличия, трехскатная крыша состоит из тех же элементов, что и обыкновенная.

Элемент крыши Назначение и краткое описание

Мауэрлат

Служит опорой для стропильных ног. Изготавливается из бруса 50×100 мм или 100×100 мм. Для небольших по размерам трехскатных крыш можно для него брать доски толщиной 25 мм и соединять их вместе гвоздями или саморезами. Мауэрлат фиксируется по периметру строения.

Стропильные ноги

Несут главную нагрузку, должны иметь одинаковый угол наклона для всех скатов, в противном случае конструкция будет несимметричной, что оказывает негативное влияние на дизайнерские характеристики. Угловые (накосные ноги) стропила самые длинные, упираются в углы мауэрлата.

Промежуточные стропила

Монтируются на вальмовом скате между угловыми стропилами, служат для усиления несущего основания обрешетки.

Обрешетка

Может быть сплошной или реечной. К ней фиксируются различные кровельные покрытия.

Кровля

В связи с тем, что трехскатная крыша делается только для пристроек, то кровельный пирог самый простой без утеплителей. Могут использоваться все типы кровельных покрытий.

Для того чтобы конструкция была устойчивой и красивой, нужно правильно рассчитать и соединить угловые стропила вальмового ската. В большинстве случаев угол наклона вальмового ската колеблется в пределах 25–45°.

Уголки для крепления обвязки

Установка стропил

Стропила третьего ската

Дополнительные стропила (промежуточные)

Лобовая доска

Элементы трехскатной крыши

Крыша над террасой

Элементы трехскатной крыши

Узел опирания угловых стропил

Элементы трехскатной крыши

Вид снизу

Элементы трехскатной крыши

Практический совет. Трехскатные крыши состоят из треугольных и трапециевидных скатов, если применять в качестве покрытий металлические материалы, то неизбежны больше потери. Для уменьшения стоимости кровельных работ рекомендуется использовать мягкие покрытия.

Расчёт количества древесины, необходимой для изготовления стропил

Для устройства стропил чаще всего применяют хвойные породы дерева. Зная, сколько стропил требуется на крышу и какой объём древесины содержится в одном брусе, вычислим необходимый объём древесины. Предположим, что мы произвели полный расчёт стропильной системы и получили, что необходимо 18 единиц бруса размером 150х150 мм. Далее смотрим таблицу.

Таблица: количество бруса в кубическом метре пиломатериалов

Размербруса, мм Количество брусовдлиной 6 м в1 м3 пиломатериалов, шт. Объём одного брусадлиной 6 м, м3
100х100 16,6 0,06
100х150 11,1 0,09
100х200 8,3 0,12
150х150 7,4 0,135
150х200 5,5 0,18
150х300 3,7 0,27
200х200 4,1 0,24

Объём одного бруса 150 х 150 мм составляет 0,135 м3. Значит, объём пиломатериала для 18 стропил составит 0,135 м3 ∙ 18 = 2,43 м3.

Видео: расчёт материала для стропил двускатной крыши

Правильный расчёт основных параметров позволяет сделать стропильную систему безопасной, надёжной и долговечной. Знание необходимого объёма древесины позволяет сэкономить средства на обустройство стропил. Онлайн-калькуляторы значительно облегчают расчёт всех технических характеристик кровельного каркаса, экономят время на расчёты и повышают их точность.

Подписаться на наш канал в Похожие записи:

Виды стропильной системы двухскатной крыши

Для рассматриваемой конструкции крыши существует 2 варианта: наслонные и висячие стропила.

Виды системы крыши: с наслонными и висячими стропилами

Рассмотрим каждый вид подробно, дабы сделать взвешенный выбор.

Висячие стропила

Применяются при ширине крыши не более 6 м.п. Установка висячих стропил выполняется за счет крепления ноги за несущую стену и коньковый прогон. Конструкция висячих стропил особенна тем, что стропильные ноги находятся под воздействием распирающего усилия. Висячие стропила с затяжкой, установленной между ногами, позволяют снизить его влияние. Затяжка в стропильной системе может быть деревянной или металлической. Часто затяжки ставят внизу, тогда они играют роль несущих балок. Важно обеспечить надежное крепление затяжки на стропильной ноге. Потому, что на нее тоже передается распирающее усилие.

Совет. Чем выше расположена затяжка, тем большей прочностью она должна обладать. Если затяжку не установить, несущие стены могут попросту «разъехаться» от давления, создаваемое стропильной системой.

Наслонные стропила

Применяются при обустройстве крыш любых размеров. Конструкция наслонных стропил предусматривает наличие лежня и стойки. Лежень, лежащий параллельно мауэрлату принимает на себя часть нагрузки. Таким образом, стропильные ноги как бы приклонены друг к другу и поддерживаются стойкой. Стропильные ноги наслонной системы работают только на изгиб. Да и простота монтажа также склоняет чашу весов в их пользу. Единственный недостаток – наличие стойки.

{banner_link_1}

Комбинированные

Ввиду того, что современные крыши отличаются большим многообразием форм и сложностью конфигураций, используется комбинированный вид стропильной системы.

Комбинированный вид стропильной системы

После выбора вида стропильной системы можно точно рассчитать количество материалов. Результаты расчетов записать. При этом профессионалы рекомендуют составлять чертежи на каждый элемент кровли.

Фиксация стропильной ноги

Когда есть необходимость осуществить крепление стропил к мауэрлату, то нижний узел, как правило, фиксируется одним из нижеперечисленных способов. Технология может быть распорной, она предполагает обустройство неподвижного узла соединения, в этом случае стропила упираются в основание бруса жестко. Соединение может быть скользящим. При этом стропило будет скользить по поверхности бруса, удерживаясь на нём исключительно с помощью крепежных элементов. Оба данных способа достаточно широко распространены и обладают своими особенностями.

Схемы односкатной крыши

Какие же свойства односкатных крыш создают им привлекательность в глазах потенциальных строителей?

  1. Во-первых, конструкция односкатки – самый бюджетный вариант из возможных типов кровель. Расход древесины на её устройство почти в 3 раза меньше, чем для двухскатной крыши. Особую значимость этот фактор приобретает в южных безлесных регионах России, где лесоматериалы дороги и дефицитны.
  2. Во-вторых, крыши с небольшим уклоном испытывают меньшие ветровые нагрузки вследствие низкой парусности. Отсутствие чердака придаёт помещению дополнительный объём, который можно использовать с большой эффективностью. Возможность применения нестандартных подходов и оригинальных дизайнерских решений сделала проекты домов с односкатной крышей востребованными.

Что касается всякого рода строений хозяйственно-бытового назначения, гаражей, складов, то для их строительства уже не один век выбирают односкатную крышу.

Каждый материал кровельного покрытия имеет установленный минимальный угол наклона крыши:

  • битумные рулонные материалы ≥ 5 градусов;
  • металлочерепица ≥ 25 градусов;
  • битумная черепица ≥ 20 градусов
  • шифер ≥ 20 градусов;
  • профнастил ≥ 20 градусов;
  • черепица натуральная или цементная ≥ 35 градусов;
  • районы с высокой влажностью и большим снежным покровом ≥ 40 градусов.

Не забывайте, что наиболее эффективная односкатная крыша — конструкция с вентилированием.

Вентилируемое подкровельное пространство с регулярным воздухообменом продлевает срок службы постройки, предотвращает образование конденсата.

Материал кровельного покрытия выбирают по своему вкусу, ориентируясь на характер постройки.

Если нет уверенности, что Вы самостоятельно сможете сделать расчет стропил односкатной крыши и правильно выполнить крепление стропил односкатной крыши к опорам — обратитесь за консультацией к профессионалам.

Помните, что крепление крыши к дому должно быть не только прочным, но и подвижным, «скользящим». Правильно выполненная крыша всегда защитит Вас от непогоды.