Как из профильной трубы своими руками сделать односкатную крышу: расчет, строительство, нюансы

Материалы для профильных труб

Для изготовления профильных труб, которые могут использоваться в конструкциях ферм, применяют различные металлы и сплавы:

  • в общем случае – углеродистые стали обыкновенного качества;
  • для ответственных конструкций – качественные углеродистые, низколегированные, реже – коррозионностойкие стали;
  • для эксплуатации в средах повышенной агрессивности – из углеродистой стали, покрытой защитным цинковым слоем (оцинкованной);
  • при необходимости создания легких ферменных конструкций – легкие и прочные сплавы на основе алюминия.

В продажу трубные изделия малых сечений поступают отрезками длиной до 6 м, больших – до 12 м. Толщину стенки и размер сечения выбирают, в зависимости от планируемых нагрузок:

  • для пролетов не более 4,5 м – 40х20 мм с толщиной стенки 2 мм;
  • 4,5-5,5 м – 40х40 мм с толщиной стенки 2 мм;
  • более 5,5 м – 40х40х3 мм или 60х30 со стенкой 2-3 мм.

Виды

По своей конструкции постройка имеет различные способы исполнения. Здесь все зависит от назначения навеса, материала и личных предпочтений хозяина. Сегодня построить пристройку можно различными способами с учетом выбранного материала. Для возведения опор могут применять металл или дерево. Аналогичным образом выполняется и кровельный каркас. А вот как смотрится металлический сайдинг под дерево, можно увидеть здесь.

Универсальность профнастила в том, что не нужно осуществлять подгон перекрытия под крепления

(Также стоит обратить своё внимание на то, как осуществляется обшивка фронтона профнастилом). А связана это с тем, что ребра листа сосредоточены очень близко и этого вполне достаточно, чтобы зафиксировать железное полотно. Облицовка по периметру также может быть различной

Пристроенная конструкция бывает открытой, отделанный досками с окнами, представлена в виде террасы

Облицовка по периметру также может быть различной. Пристроенная конструкция бывает открытой, отделанный досками с окнами, представлена в виде террасы.

А вот какие бывают козырьки и навесы над входом, можно увидеть здесь.

На видео- навес из профнастила примыкающий к дому:

https://youtube.com/watch?v=RxbGI0EqdnM

Навесы, выполненные из поликарбоната, могут иметь различную конструкцию. К самым распространённым стоит отнести:

  • арочные;
  • односкатные;
  • двухскатные.

Их отличие между собой состоит в сложности установки и количестве затраченного материала.

А вот какие бывают навесы для машины из поликарбоната, и как их можно сделать, поможет понять данная информация.

Арка

Этот вариант навеса из поликарбоната имеет довольно привлекательный внешний вид. Чтобы пристроить ее к дому, необходимо иметь значительный строительный опыт, ведь данная конструкция отличается своей сложностью.


Навес арка из профнастила примыкающий к дому

Возникают они по той причине, что погоны крыши, к которым предстоит фиксировать профнастила, должны быть представлены в изогнутой форме. А для получения подобного изгиба задействуют специальное оснащение.

Односкатный навес

Этот вид пристройки из профнастила не нуждается в особом опыте и применении специального оборудования

Но при этом здесь потребуется повышенное внимание при выборе правильного угла наклона кровли


Односкатный навес

Благодаря ему навес не будет подвергаться постоянному скоплению снега зимой, а обрешетка освобождается от ненужного давления. Точно также можно выглядеть навес над крыльцом из поликарбоната.


bbb77658765d88a0938f3bf98f404168.jpe

Двухскатный навес

Эта конструкция представляет собой полноценную крышу. Для получения такого навеса одного профнастила будет мало. Двускатная кровля может быть использована в том случае, когда требуется просторная летняя кухня открытого типа. Также существует другой вариант кровли – это многоскатная. Такого рода сооружение является самым сложным в плане выполнения. Изготовлять его могут только профессиональные строители.


Двухскатный навес

Если говорить про габариты навеса, то их выбор должен происходить с учетом нагрузки и предназначения конструкции. Навес, примыкающий к дому, не должен быть большим, иначе стена не сможет выдержать осуществляемую нагрузку. Если этот навес над крыльцом, то он не должен быть очень маленьким. А вот навес для авто рассчитывается с учетом его размеров. А вот как выглядит текстура стены под штукатуркой, можно посмотреть здесь.

Если машина небольшая, то она сможет поместиться под конструкцией не менее 2,3х5,5 м. Для внедорожника или грузового авто придется отыскать нагрузку с габаритами 3,5 х 6,6 м. Также стоит учитывать высоту навеса. Оптимальной принимается параметр 2,3 м. Но для газели этого будет недостаточно. При увеличении высоты навеса повышается вероятность попадания дождя и снега под пристройку.

Возможно

Установка опор

Металлический профиль следует нарезать по количеству опорных столбов, их дина должна составлять 3 м. В зависимости от выбранного вами типа конструкции определяется способ крепления стоек. При строительстве стационарного навеса опоры устанавливаются по уровню и бетонируются, а при возведении передвижного его аналога требуется дополнительная нарезка металлических труб с диаметром, несколько большим, чем у опорной трубы, и длиной, равной глубине фундамента. Подготовленные металлические отрезки монтируются в ямы и заливаются цементным раствором. Затем в каждый из обрезков труб вставляется профиль В трубе и профиле просверливаются отверстия и вся опора стягивается болтами.

Процесс установки кровли

Преимущества и недостатки кровли с одним скатом

Односкатная крыша имеет положительные и отрицательные свойства, которые выражены в следующем:

Таблица: преимущества и недостатки односкатных крыш

ПреимуществаНедостатки
  • на изготовление такой конструкции потребуется намного меньше материалов, чем для других типов крыш. Например, для возведения стропильной системы двускатной кровли потребуется в 2–3 раза больше материала. Эта особенность говорит об экономичности строительства такого каркаса;
  • монтаж каркаса и кровельного покрытия односкатной конструкции не представляет сложности;
  • вес односкатных кровель невелик, что позволяет устанавливать их на сооружения с облегчённым фундаментом;
  • изготовление определённого наклона ската крыши позволяет организовать мансардное помещение;
  • наклон крыши ниже 30o обеспечивает высокую устойчивость к ветровым нагрузкам;
  • на обогрев сооружения с односкатной крышей требуется значительно меньше тепловой энергии в сравнении с другими типами крыш. Это связано с тем, что промежуток между кровлей и перекрытием имеет меньший размер, чем у других конструкций. Благодаря этому помещение мансарды или чердака быстро нагревается, тем самым сокращая затраты на отопление;
  • составление чертежей или схем односкатной конструкции крыши не вызовет трудностей благодаря своей простоте. В том случае если нет навыков в черчении и расчётах подобных систем, можно воспользоваться бесплатными проектами, которыми изобилуют строительные сайты в интернете;
  • простота стропильной системы односкатной кровли позволяет быстро и без привлечения специалистов произвести оценку её эксплуатационных качеств, сделать мелкий ремонт или замену основных узлов каркаса, не прибегая к услугам строителей, цены на которые довольно высоки;
  • сооружения с односкатной крышей часто становятся объектами для реализации проектов дизайнеров, которые предпочитают их более сложным конструкциям.
  • угол наклона кровли ниже 45o заставит вас постоянно очищать её от снега, так как вес скопившихся осадков может создать критическую нагрузку на стропильную систему;
  • влага на таком типе крыш дольше задерживается, что может стать причиной протечек. В связи с этим возникает потребность в покрытии кровли дополнительными гидроизоляционными слоями;
  • крупные постройки с односкатной крышей менее привлекательны, чем сооружения со сложными и многоскатными кровлями.

Изготовление стропильного изделия

При изготовлении системы из ЛСТК главные связки выполняют, прихватывая трубы двойными уголками.

К верхнему поясу перемычки и раскосы монтируют с помощью уголков с неравными сторонами, стыкуя их по короткой стороне.

Детали нижнего пояса тоже стыкуют уголками с неравными сторонами. Главные элементы соединяют с помощью накладных пластин.

Рассмотрим подробнее изготовление ферм из профильной трубы сварным методом.

Если вы не знаете, как сварить ферму из профильной трубы, потому что вообще никогда не имели дела со сваркой, то придется обратиться к специалисту, так как стропильная ферма — не та конструкция, на которой можно «набивать руку». От качества швов на стропильной ферме зависит прочность кровли.

Фермы лучше изготавливать из прямоугольных или квадратных труб, так как имеющиеся у них ребра обеспечат конструкции хорошую устойчивость.

Стропильную ферму нужно изготавливать только из стали, устойчивой к окислению и другим агрессивным атмосферным факторам.

Толщина металла и сечение трубы должны соответствовать параметрам, заложенным в проекте. Соблюдение этих условий обеспечит стропильной конструкции нужную несущую способность.

Каждый сварочный шов проверяют на качество, поскольку именно от него будет зависеть надежность будущей конструкции.

Видео:

Когда сварка ферм из профильной трубы закончится, останется только обработать швы антикоррозийным составом и покрыть их краской.

Этапы сваривания кровельной системы из металлических профильных труб:

  1. выравнивают верхний и нижний пояс;
  2. вваривают между поясами перемычки;
  3. на конструкцию из двух поясов и расположенных к ним под углом 90о перемычек приваривают раскосы — отрезки трубы, срезанные под углом.

Первую ферму можно использовать как шаблон для изготовления остальных.

Совет: резать металлопрофиль под углом удобнее всего с помощью резочного станка. Такое устройство можно взять напрокат или сделать самостоятельно из болгарки.

При небольшом объеме работ, например, при изготовлении системы для навеса или ворот, резать металлопрофиль можно просто болгаркой.

После завершения сварки остается только поднять конструкцию наверх и закрепить по верхней обвязке согласно размеченным линиям.

Для подъема системы из профильных труб на высоту придется использовать подъемные механизмы: кран или лебедку. Стропы закрепляют в узлах верхнего пояса в 2 или 4 местах.

Для временного закрепления ставят парные расчалки под углом к горизонту не больше 45о. Затем трубы приваривают к колоннам, предварительно проверив вертикальность системы.

Сваривание труб из металлопрофиля – еще одна актуальная тема. Для соединения металлопластиковых труб можно использовать ручную, дуговую и газовую сварку.

Видео:

Так как профильные трубы делают из углеродистой и низколегированной стали (нержавейку используют редко), сваривать их можно по обычным технологиям.

Любые виды решетчатых конструкций, в том числе и кровельные фермы, изготавливают из стали толщиной не более 1 см. Длина соединений не должна превышать 40 см.

Сварные соединения фермы по-разному расположены в пространстве, поэтому сварку удобно выполнять полуавтоматом со шлангом, проволокой, заполненной флюсом, или проволокой с самозащитой.

В индивидуальном строительстве используют ручную сварку отдельными электродами. Автоматическое сваривание использовать не экономично.

В серийном изготовлении используют контактную точечную сварку с увеличением давления. Специалисты не рекомендуют выполнять соединение прерывистым способом.

Первым делом варят стыковочные швы, а затем угловые. Такой порядок позволяет избежать напряжения металла в узле.

Если швы расположены поблизости друг от друга, то перед выполнением второго шва нужно охладить металл для предупреждения пластических деформаций.

Узлы сваривают, начиная от середины. В начале накладывают швы большего сечения, затем меньшего. Каждый элемент системы прихватывают с двух сторон.

Длина соединения не должна быть меньше 3 см, катет соединения — не меньше 0,5 см. Прихваты и сварной шов должны быть выполнены из одного материала — это нужно для постоянства напряжения металла в шве.

Видео:

Строительные технологии быстро развиваются. Еще недавно здания строили только из камня или дерева, сейчас же востребованы сооружения, которые можно возвести максимально быстро.

Это можно сделать, используя профилированные трубы из металла и современные материалы: поликарбонат, пластик, профилированный лист, плитные утеплители.

Выбор формы кровли

Помимо односкатного типа в частном строительстве спросом пользуются и другие формы крыши:

  • купольная;
  • шатровая;
  • арочная;
  • двускатная.

Односкатная крыша – простая конструкция, что позволяет строить ее своими силами. Выбирая в качестве материала металл, каркас будет состоять из таких элементов:

  • верхний пояс;
  • нижний пояс;
  • стойки;
  • раскосы;
  • шпренгели (раскосы);
  • крепежные детали (клепки, косынки, сварные швы).

Приобретает популярность односкатка под небольшие дачные постройки, гараж, летнюю кухню с фермой вида полонсо. Это треугольный каркас, где нижний пояс делают приподнятым, ломаным.

Расчет нагрузки на стропила и кровельное покрытие

Расчет нагрузок на стропила и кровлю складывается из двух слагаемых:

  1. Постоянная нагрузка. Это — собственный вес стропил и кровельного покрытия, утеплителя и гидроизоляции, всех элементов крыши.
  2. Временная нагрузка. Учитываются длительные или кратковременные усилия разной направленности, вызываемые весом снега в зимний период, воздействием ветра и т.п.

Постоянная нагрузка определяется суммированием веса всех элементов, присутствующих на крыше, причем учитывается и полезная нагрузка — вес расширительных баков, обшивки чердака, окон или иных предметов, нагружающих крышу и подкровельное пространство.

Если для постоянных нагрузок расчет не выглядит чем-то сложным, то учесть природные факторы будет сложнее. Потребуются данные о преобладающих направлениях и силе ветра, случаях ураганных шквалистых проявлений, количество снега в зимнее время, его качественные показатели — сухой снег намного легче, чем мокрый.

Расчет снеговой нагрузки производится по формуле:

S = Sg * µ

где

  • Sg — вес снега на 1 кв м плоскости, выпадающий в данной местности.
  • µ — поправочный коэффициент, учитывающий угол наклона кровли (для плоских крыш до 25° он равен 1, для более крутых — 0,7).

При наклоне кровли от 60° и выше вес снега не учитывается.

Ветровая нагрузка вычисляется так:

W = Wo * k

  • Wo — нормативный показатель силы ветра для данной местности.
  • k — поправочный коэффициент, учитывающий тип местности и высоту над землей.

Обе формулы показывают нагрузку на 1 кв.м., для получения полного значения надо результат умножить на площадь крыши.

Следует также понимать, что данные расчеты не всегда учитывают предельные нагрузки или частные случаи — например, скопления снега или единичные сильные порывы ветра, нетипичные для данной местности, но иногда случающиеся. Для того, чтобы иметь гарантию прочности, надо принимать нагрузку с запасом в 15% — 20% от расчетной.

От чего зависит угол наклона односкатной крыши

Различают плоские (до 5 градусов к горизонтали), малоуклонные (5…30 градусов) и крутоуклонные (свыше 30 градусов) односкатные крыши. При этом плоские и малоуклонные крыши требуют устройства очень тщательной гидроизоляции и отвода воды – это связано с тем, что снег на таких поверхностях задерживается и начинает таять снизу, от тепла, излучаемого домом.

Снеговые и ветровые нагрузки

Эти параметры имеют большое значение при выборе угла наклона.

Считается, что с крыши, имеющей уклон менее 20 градусов, снег не сползает, остается лежать на поверхности. При большем уклоне сохранность снежного покрова зависит от типа кровельного материала. На крышах с углом наклона более 50 градусов снежный покров не задерживается, вне зависимости от покрытия, кроме определенных случаев (немедленное оледенение, сложные конструкции).

Необходимость учитывать вес снегового покрова связана с расчетом крыши на прочность, поэтому до начала проектирования необходимо уточнить снеговые нагрузки данного региона. Информацию можно найти в СП 20.13330.2016, раздел 10 «Снеговые нагрузки». Там же в разделе «Воздействия ветра» есть данные для расчета ветровой нагрузки.

Упрощенно «прикинуть» снеговую нагрузку можно по карте РФ (районирование территории по весу снегового покрова и ветровые районы). Следует понимать: эти данные упрощены и не учитывают возможных нюансов, связанных с преобладающими ветрами, характером местности и другими факторами.

Ветровая нагрузка считается в том числе с учетом высоты здания и зоны его расположения. Зона А – открытые пространства, зона В – лесные массивы, городская плотная застройка.

При высоте постройки менее 10 м допустимо не принимать во внимание ветровую нагрузку, за исключением зданий, расположенных на больших открытых пространствах. При расчете оптимального угла наклона конструкции необходимо учитывать:

При расчете оптимального угла наклона конструкции необходимо учитывать:

  • для снижения ветровой нагрузки необходимо уменьшать угол ската;
  • для снижения снеговой нагрузки (обеспечение соскальзывания снега) следует увеличивать угол.

Таким образом, принятое решение – компромисс между желанием избавиться от регулярной чистки крыши от снега и нежеланием заново настилать сорванное ветром покрытие. Примеры расчета с учетом снеговой и ветровой нагрузки показаны ниже.

Выбор типа покрытия

В зависимости от того, насколько круто скат наклонен к горизонтали, можно выбрать тот или иной кровельный материал. Иногда встречается обратная задача – кровельный материал уже выбран, теперь необходимо определить допустимый угол наклона.

Более детально перечислены допустимые и обычно применимые углы кровли для разных материалов в таблице ниже.

Внимание: для крутоуклонных крыш неприменимы тяжелые хрупкие материалы! Также необходимо учитывать надежность крепления отдельных элементов и правильно рассчитывать гидроизоляцию!

Вес кровельного материала можно принять ориентировочно по таблице ниже или выяснить самостоятельно у производителя/продавца.

Важно: при расчете стоит опираться на максимальную цифру, это даст необходимый запас прочности конструкции!

Утепление и гидроизоляция

Здесь только одно правило: чем меньше , тем тщательнее должна быть гидроизоляция. Так, для плоских и малоуклонных конструкций необходимо устраивать двухслойную изоляцию с тщательной проклейкой стыков и обязательной укладкой полотнищ (рулонов, пленки) внахлест с запасом не менее 20 см.

Утепление крыши зависит от региона проживания, его температурного диапазона, планируемой эксплуатации помещений под кровлей, отопления здания в целом и других нюансов. Расчет теплоизоляции здесь подробно излагаться не будет.

Тип и удельный вес выбранных материалов необходимо определить заранее, это требуется для расчета сборной нагрузки от «кровельного пирога» на общую конструкцию и несущие стены.

Расчет конструкции односкатной крыши

Для того, чтобы составить такую схему, понадобится определить следующие параметры:

  • Общая ширина строения и длина пролетов между несущих стен.
  • Предполагаемый угол наклона ската.
  • Общая длина крыши.
  • Желаемый материал для кровли.
  • Высота и ширина несущих стен.

Если крыша планируется для дачного дома или сарая, то достаточно переднюю стену постройки сделать несколько выше задней на определенную высоту, чтобы вывести угол ската.

— От внутреннего расстояния между стенами будет зависеть, насколько должны быть укреплены стропила, и какое количество балок потребуется.

— Перед выполнением чертежа необходимо определиться с тем, планируется ли в чердачном помещении устраивать жилую комнату — от этого решения будет зависеть угол наклона ската и высота возводимого фронтона.

— Также угол будет зависеть и от того, насколько планируется вынести козырек крыши впереди и сзади строения.

— Кроме этого нужно определиться с расположением веранды или террасы, так как впереди или сзади дома крыша может накрывать и ее.

— Вышеперечисленные факторы напрямую влияют и на длину стропил, а общая длина здания — на их количество.

— Стропила укладывают поперек строения на расстоянии от 500 до 800 мм друг от друга.Чем шире постройка, тем должны быть длиннее и массивнее стропила. Их сечение варьируется от 80×150 мм и выше. Например, если стропила закрепляются над пролетом в 6-7 метров, то размер в сечении стропил должен быть не менее 110×200 мм.

— Для изготовления стропил выбирается высококачественный, хорошо просушенный пиломатериал, не имеющий трещин и крупных сучков, особенно в областях их соединения с другими деталями. Стропила делают из толстых досок или бруса.

— Когда длины заготовок не хватает в связи с большой шириной строения, их приходится стыковать. Соединение двух частей стропила в цельную деталь рекомендовано располагать на опорных балках или, если они состоят из досок, одна из них должна находить на другую не менее, чем на 500 мм.

При большой длине ската стропила приходится наращивать

— Иногда стропила составляют даже из трех частей. В этом случае центральная часть стропила выдвигается на крайние также на расстояние в 500 мм.

Размеры в сечении этих усиливающих элементов должны быть не менее 50×100 мм, а у прокладок и лежней —100×150 мм.

Усиливающие элементы конструкции односкатной крыши

— При длине пролета в 12 м, в середине балки перекрытия обязательно устанавливается стойка, которая также служит для поддержки стропильной ноги.

— Если длина между противоположными стенами превышает 12 м, то, кроме стойки, устанавливают дополнительно подстропильные ноги — они придадут настилу жесткость.

— При расстоянии между несущими стенами в 15 и более метров, стоек должно быть, как минимум, две, и каждая из подстропильных ног устанавливается насколько можно ближе к середине пролета стропила между фронтонной стеной и подпоркой-стойкой. Дополнительно в центре конструкции стойки скрепляются между собой бруском-схваткой — это расстояние должно составлять одну треть ширины строения.

— Под каким бы углом ни была устроена односкатная крыша, стропила укладываются на мауэрлат, закрепленный на стенах и на фронтоне.

Варианты усиления стропил односкатной крыши

На схемах показаны варианты опор в стропильных системах, с различными по размеру пролетами между стен. По ним можно легко сориентироваться, составляя проект-схему для конкретного здания.

Выполненный чертеж должен стать наглядным руководством для проведения монтажных работ

Чертеж крыши должен заключать в себе всю необходимую информацию обо всех размерах элементов конструкции и расстояниях между ними. Имея такую схему под рукой, по ней легко будет проводить работы, поэтому чертеж нужно составлять очень тщательно и точно.

Этапы изготовления своими руками

Чтобы изготовить односкатный навес самостоятельно, потребуется сделать расчет конструкции для определения подходящих размеров рассматриваемых элементов. Рассчитать каркас навеса рекомендуется на нагрузки от веса снега и монтажную нагрузку, стойки рассчитываются на ветер.

Фундамент

Перед тем как приступать к сооружению конструкции, необходимо подготовить основание для ее установки. В этом случае в заранее определенных местах, где планируется установка опор, вынимают грунт. На дно образовавшейся ямы насыпают слой щебня, который впоследствии трамбуют для достижения требуемой прочности.

Следующий этап подготовки фундамента – монтаж закладной с приваренными болтами. Также можно задействовать арматуру, если хочется добиться максимальной прочности конструкции. Когда все элементы будут выставлены, в оставшееся пространство заливают подготовленный цементный раствор. Боковые стенки будущего навеса собирают посредством соединения ферм и столбов, которые будут служить опорой

При проведении фундаментных работ необходимо обращать внимание на размеры конструкции, указанные на чертеже

Монтаж каркаса

Сбор конструкции выполняется по схеме одним из следующих способов.

Сварочным. Такой вариант подходит владельцам сварочных аппаратов и тем, кто привык работать с металлом

Важно знать, как правильно варить навес из металлопрофиля. Если навыков в проведении подобных работ нет, рекомендуется выбрать другой способ

С использованием резьбовых соединений

В этом случае потребуется запастись металлическими уголками и крепежными элементами в виде болтов.

С применением хомутов. Простой и удобный способ, который не отнимет много времени.

Сборка каркаса – процесс несложный и довольно экономичный. Навес, сделанный своими руками, обойдется дешевле заказной или покупной конструкции.

Обшивка крыши

Следующий этап после установки каркаса подразумевает укладку кровли из профлиста. Он выполняется в несколько шагов.

  1. Сначала производят монтаж кровельной обрешетки, на которую затем будет выложен профнастил. Процедура стандартная. Достаточно нашить поверх металлического каркаса несколько деревянных брусьев, расположенных поперек балок. Крепление бруса с балками осуществляется посредством использования саморезов. Конечно, профнастил можно сразу привинтить к металлическому каркасу, но в этом случае потребуется предварительно рассчитать конструкцию, определив шаг кровельного материала. Так, например, это может быть конструкция 4х6 или 5 на 6.
  2. Второй шаг подразумевает крепление профнастила к обрешетке. Процесс выполняют с помощью саморезов с пресс-шайбами, у которых предусмотрены резиновые прокладки. Саморезы устанавливают через волну в нижнюю часть для предотвращения деформации.
  3. Подшивка кровли – заключительный этап. С его помощью удастся сделать внешний вид потолка навеса более привлекательным, а также спрятать за обшивку провода, которые ведут к осветительным приборам.

Класть профнастил рекомендуется с нахлестом, чтобы предотвратить протекание кровли. Односкатный навес из металлопрофиля – универсальное решение, которое не только обеспечит защиту выделенной зоны от внешних воздействий в виде осадков, но также будет привлекательно смотреться на участке.

О том, как сделать односкатный навес из металлопрофиля своими руками, смотрите в следующем видео.

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.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitter
Напишите комментарий