Эркер
285 0

Односкатная крыша 6 метров. Как правильно рассчитать фермы для навесов: чертеж и правила сборки

Имеет наиболее простое устройство, так как отсутствуют дополнительные элементы — переходы, коньки, и т.д. Она представляет собой наклонную плоскость (скат), накрывающую постройку (или ее часть) для защиты от воздействия осадков и компенсации ветровой нагрузки.

Неправильное обустройство крыши влечет за собой появление лишних нагрузок на стены и фундамент, образование протечек, выход из строя стропильной системы и порчу всей постройки.

Поэтому и всех ее элементов должно быть тщательно рассчитано с учетом всех действующих факторов.

Таких как:

  • Климатические условия.
  • Величина постройки, количество этажей.
  • Материал кровли.
  • Используемый утеплитель.
  • кровли.

Такие параметры имеютбольшое влияние на испытываемую нагрузку стропильной системы и стен , поэтому все расчеты основаны на них.

В данной статье мы расскажем что представляет из себя калькулятор расчета односкатной крыши, который поможет вам в расчете конструкции фермы.

Калькулятор производитрасчет кровли односкатной крыши.Прежде чем приступить к расчетам,в верхнем правом углу калькулятора нужно выбрать кровельное покрытие.

Обозначение полей в калькуляторе

Укажите кровельный материал:

Выберите материал из списка -- Шифер (волнистые асбоцементные листы): Средний профиль (11 кг/м2) Шифер (волнистые асбоцементные листы): Усиленный профиль (13 кг/м2) Волнистые целлюлозно-битумные листы (6 кг/м2) Битумная (мягкая, гибкая) черепица (15 кг/м2) Из оцинкованной жести (6,5 кг/м2) Листовая сталь (8 кг/м2) Керамическая черепица (50 кг/м2) Цементно-песчаная черепица (70 кг/м2) Металлочерепица, профнастил (5 кг/м2) Керамопласт (5,5 кг/м2) Фальцевая кровля (6 кг/м2) Полимер-песчаная черепица (25 кг/м2) Ондулин (еврошифер) (4 кг/м2) Композитная черепица (7 кг/м2) Натуральный сланец (40 кг/м2) Указать вес 1 кв метра покрытия (? кг/м2)

кг/м 2

Введите параметры крыши:

Ширина основания A (см)

Длина основания D (см)

Высота подъема B (см)

Длина боковых свесов E (см)

Длина свеса переднего и заднего C (см)

Стропила:

Шаг стропил (см)

Сорт древесины для стропил (см)

Рабочий участок бокового стропила (не обязательно) (см)

Расчёт обрешётки:

Ширина доски обрешётки (см)

Толщина доски обрешётки (см)

Расстояние между досками обрешётки(см)

Расчёт снеговой нагрузки:

Выберите ваш регион, используя карту ниже

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

Расчёт ветровой нагрузки:

Ia I II III IV V VI VII

Высота до конька здания

5 м от 5 м до 10 м от 10 м

Тип местности

Открытая местность Закрытая местность Городские районы

Результаты расчетов

Угол наклона крыши:0 градусов.

Угол наклона подходит для данного материала.

Угол наклона для данного материала желательно увеличить!

Угол наклона для данного материала желательно уменьшить!

Площадь поверхности крыши:0 м 2.

Примерный вес кровельного материала:0 кг.

Количество рулонов изоляционного материала с нахлестом 10% (1x15 м):0 рулонов.

Стропила:

Нагрузка на стропильную систему:0 кг/м 2.

Длина стропил:0 см.

Количество стропил:0 шт.

Обрешетка:

Количество рядов обрешетки:0 рядов.

Равномерное расстояние между досками обрешетки:0 см.

Количество досок обрешетки стандартной длиной 6 метров:0 шт.

Объем досок обрешетки:0 м 3.

Примерный вес досок обрешетки:0 кг.

Описание полей калькулятора

Регион снеговой нагрузки

Воздействие на стропила и кровельное покрытие

Расчет нагрузок на стропила и кровлю складывается из двух слагаемых:

. Это — собственный вес стропил и кровельного покрытия, и, всех элементов крыши. . 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, тоучесть 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.

ОСТОРОЖНО!

Для того, чтобы расчет оказался корректным, необходимо учитывать предельные состояния, поскольку именно они являются самыми опасными и разрушительными.

Расчет снеговой нагрузки производится по формуле:

S = Sg * µ

гдеSg — 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.

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.

Стропильная система

Количество кровельного покрытия для односкатной крыши

Расчет кровельного покрытия базируется наиндивидуальных характеристиках материала . Простой подсчет площади крыши в данном случае будет весьма приблизителен, так как не примется во внимание величина продольного, поперечного нахлеста, размер листа.

То есть, площадь листа кровельного материала не используется полностью,при расчете учитывается только полезная часть . У каждого типа материала она своя, определяемая размерами волны или шагом ребристости.

Кроме того, необходимо учитывать размеры козырьков или свесов, на которые тоже идет расход кровельного материала. Если нет полной уверенности в качестве самостоятельного расчета, рекомендуется использовать наш калькулятор односкатной крыши.

Кровельный набор для металлочерепицы

Количество обрешетки для односкатной крыши

Количество обрешетки напрямую зависит от того, какое покрытие для кровли будет применяться в данном случае. Планки обрешетки должны располагаться с шагом, соответствующим размерам листа материала.

Такое соответствие очень важно,без него правильный монтаж кровельного материала будет усложнен или окажется вовсе невозможным . Поэтому для расчета количества обрешетки прежде всего надо определить ее шаг. Можно обратиться к СНиП, в которых имеется подробная и точная информация о правилах установки всех элементов кровли.

Для часто используется сплошная обрешетка , когда расстояние между планками составляет 2-2,5 см. В этом случае расчет обрешетки сводится к делению длины кровли на ширину планки плюс 2 см на зазор.

Более жесткие виды материала не требуют сплошной обрешетки и расчет делается исходя из расстояния между планками, применяющегося для данного вида кровли.

Более простым решением будет использование онлайн-калькуляторов, осуществляющих специализированный расчет по указанному. Полученные данные следует уточнить при помощи пересчета на другом онлайн-калькуляторе.

Количество обрешетки

Расчет материала для стропил односкатной крыши

— основной несущий элемент для кровли и подкровельных элементов. Недостаточно тщательный расчет или не полностью учтенные нагрузки могут стать причиной провисания или прогиба стропил , что повлечет за собой появление протечек и порчу всей постройки.

Для расчета прежде всего следует определиться с выбором материала. В данном случаеследует придерживаться традиционного подхода и использовать обрезную сосновую доску 50 на 150 мм. Такой выбор проверен временем, сосна мало впитывает атмосферную влагу, она легка и достаточно прочна.

ВНИМАНИЕ!

При этом, важно просушить доски перед монтажными работами, чтобы они, рассыхаясь, не деформировались, не нарушили геометрию системы.

Кроме того, надо учесть:

  • Назначение постройки, в частности — чердачного помещения.
  • Размеры крыши, длина и угол наклона ската.
  • Материал кровли.
  • Количество снега и сила ветра.

Учет этих факторов поможет определить оптимальное расстояние между стропилами , а также рассчитать количество пиломатериала. Если длина ската больше 6,5 м, то потребуется установка дополнительных стоек.

Стандартная величина шага стропил обычно колеблется в пределах 60-70 см, что позволяет делать упрощенный расчет системы. При этом, рекомендуется обратиться к онлайн-калькуляторам, чтобы проверить свои результаты.

Односкатная крыша имеет самую простую структуру , но пространство под ней сложнее использовать в жилых целях. Чаще всего, такой вариант используется для подсобных или вспомогательных построек, когда чердак не рассматривается в качестве жилого помещения.

В таких случаях вес и нагрузка от кровли на стены снижены за счет отсутствия утепляющего слоя, что упрощает строительство, снижает расходы на материалы.

Расчет материала

Вконтакте

Крыши с одним скатом редко водружают над малоэтажными жилыми домами. Правда, их незатейливая форма и простота линий весьма привлекательна для приверженцев стиля хай-тек. Однако пока новомодные явления не слишком прочно внедрились в отечественный ландшафт, односкатные кровельные конструкции возводят над гаражами, компактными дачами, верандами, бытовками.

Желание построить подобный несложный объект самостоятельно нередко посещает мастеровитых хозяев. Для оптимального результата домашним умельцам нужно знать, каким образом сооружается односкатная крыша своими руками, что следует предусмотреть и какие этапы работ предстоит провести.

Техническое определение односкатной крыши полноценно отражает суть устройства. В ее составе есть лишь одна скатная плоскость, сформированная самобытной стропильной системой. Оба края стропильных ног имеют под собой надежную опору, потому безоговорочно относятся к разряду наслонных.

Элементы системы укладываются отдельно, устанавливаются на разные по высоте стенки, с которыми соединяются через мауэрлат. Последний из указанных составляющих крыши не похож на стандартную деревянную раму. Его роль играют два бруса, уложенных параллельно на каменные стены, аналогично расположенные бревна сруба или противоположные стороны обвязки каркасных построек.

Иногда, чтобы не запутаться в терминологии, вышележащий отрезок мауэрлата называют коньковым брусом. Однако коньковый перелом он не формирует, а работает как опора.

Функция опор для устройства крыши с одним скатом выполняется:

  • Непосредственно кирпичными, пенобетонными и деревянными несущими конструкциями.
  • Рядом опорных столбов, предназначенных или непредназначенных для последующей обшивки.

Конструктивная простота не мешает односкатным сооружениям включать внушительное количество разновидностей и подкатегорий. По аналогии с прочими скатными собратьями они могут быть утепленными и холодными. Односкатные крыши строят с чердаком или без него.

В чистом виде чердачные варианты встречаются нечасто, т.к. противопожарными нормами запрещено устраивать чердак ниже 1,6м. Конструкции с одним скатом в основном пологие: наиболее распространенные величины уклона варьируют от 5º до 15º, в процентном выражении это будет от 5% до 25%.

Чердак при таких пропорциях может быть устроен только в случае, если между кровельной системой и потолочным перекрытием будет устроена или подобное помещение для хозяйственных нужд.

Односкатные крыши сооружаются:

  • Над пристроенными к основному зданию террасами, банями, входными крыльцовыми группами, гаражами и др.
  • Над отдельно стоящими бытовыми и жилыми строениями.

В сфере оснащения крышами пристроек односкатные представляют максимально приемлемое техническое решение, исключающее вероятность накопления снежного мешка. В случае архитектурной необходимости альтернативой им могут послужить. Указанные соперники привлекают интересной формой, но разочаровывают увеличенными затратами и более сложной технологией сооружения.

Благодаря разнице в высоте опорных стенок отвод осадков со ската происходит самопроизвольно. Это значит, что в организации внутреннего стока нет нужды. Чаще всего к низкой стороне односкатной крыши крепится водосточный желоб, превосходно справляющийся с задачами водоотведения в летний и демисезонный период. Зимой на пологих скатах может скапливаться снег. Залежи осадков удаляют по правилам очищения плоских крыш.

Уклон односкатной крыши может быть обеспечен:

  • Традиционно разными по высоте стенами или рядами опорных столбов.
  • Половинчатыми фермами заводского или собственноручного производства, установленными на стены или ряды столбов равной высоты.
  • Прикрепленными к стене основного здания опорными конструкциями, расположенными выше уровня противоположной стены пристройки.

В качестве кровельного покрытия односкатных крыш используются преимущественно, профлист, кровельная жесть,. Если требует архитектурный облик усадьбы, применяется пластик, сланцевая плитка, керамическая или цементно-песчаная черепица.

Заметим, что монтаж штучной кровли производится только при значении угла наклона, допущенного производителями материала. Незначительные по крутизне конструкции с одним скатом не покрывают дранкой, соломой, тростником из-за возможности быстрого загнивания.

Технология устройства односкатной крыши

Для детального ознакомления с принципами сооружения односкатной крыши рассмотрим реальные примеры построения стропильных каркасов из пиломатериалов. Ведь древесина наиболее простой в работе и доступный по стоимости материал.

Учтем, что предварять работу должна проектная разработка с расчетами, ориентированными на индивидуальные условия строительства. Сечение деталей стропильной системы для навесов, по которым никто не будет перемещаться, необходимо определить с учетом веса кровельного пирога и снеговой нагрузки.

Для крыш отдельно стоящих построек расчеты следует производить с учетом всех типов статических и динамических нагрузок, действующих на конструкцию в течение года. Отметим, что стропильные ноги односкатных систем рассчитываются, как горизонтальные балки.

Тонкости и нюансы проектирования

Изучим общие принципы проектирования такой крыши. Стропильные каркасы над частными объектами принято сооружать из древесины, что обусловлено экологическими и экономическими достоинствами материала. Однако будущим строителям нельзя забывать о специфике натуральной органики.

Следует учесть, что древесине свойственно менять линейные размеры от колебаний влажности и перепадов температуры. Ей характерна провисающая деформация солидных по длине элементов, не имеющих дополнительных опор под проблемными сегментами.

Специфические особенности материала обуславливают усложнение конструкции в зависимости от величины перекрываемого пролета:

  • При расстоянии между опорами до 4,5м устраивается самый простой стропильный каркас, не требующий установки дополнительных опор.
  • При расстоянии от 4,6 до 6м для придания жесткости системе устанавливаются подстропильные ноги – подкосы. По этому принципу устраиваются навесы, независимо от дины стропилин.
  • При расстоянии между опорными стенками от 6,1 до 9м подкосы монтируются два подкоса, подпирающие стропильную ногу с обоих краев.
  • При расстоянии от 9,1 до 12м в середине пролета устанавливают консольно-прогонную конструкцию, условно разделяющую пролет на две части. Конструкция представляет собой крепкую деревянную раму с прогонной балкой вверху, которая опирается на ряд вертикальных стоек. В стойки конструкции упираются подкосы, поддерживающие обе половины длинной стропилины.
  • При расстоянии свыше 12м пролет делится на несколько секторов прогонными конструкциями. Техническое решение в пределах сегмента соответствует одному из вышеописанных вариантов.

Расстояние между стропильными ногами определяют геометрические данные обустраиваемой коробки. Стены, на которые предстоит опереть каркас крыши, банально разбиваются на равные отрезки. Разбивку производят так, чтобы оба края конструкции были обеспечены стропильными ногами, а между ними с равным шагом были расположены рядовые.

Выбор шага не совсем произволен. Есть ограничения по разбивке, зависящие от материала, выбранного для изготовления деталей системы:

  • Стропильные ноги, изготовленные из бревен, брусьев, пластин, устанавливаются с шагом 1,5 – 2,0м.
  • Стропила, выполненные из доски, устанавливаются через 1,0 – 1,75м.

Имеется лимит по размерам сечения, независящий от расчетов. Даже для строений с предположительно минимальной нагрузкой Ø бревна не может быть менее 12см, толщина пластины менее 7см, толщина доски менее 4см.

Самостоятельным строителям нужно учесть, что для изготовления подстропильных ног для крыш, перекрывающих пролеты более 4,6м, необходимо запасаться пиломатериалом помимо бруса или доски на производство стропилин. Подкосы надо будет делать из бревна Ø от 10см, из бруса со стороной от 8см или из спаренной доски размером от 25×150мм.

Брус для мауэрлата не имеет права быть меньше 100×200мм, бревно для тех же целей – тоньше Ø 180-200мм. В строительстве крыш, перекрывающих пролеты более 12м, потребуется установка прогонов и лежней. Размер бруса для их изготовления не может быть меньше 180×180мм, Ø бревна не может быть меньше 200мм. Стойки консольно-прогонной системы для большепролетных крыш выполняются из бруска со стороной от 120мм и более или из бревна Ø от 130мм.

Односкатная крыша каркасной постройки

Будем считать, что проектирование успешно завершено. Ответственному строителю план-чертеж с размерами и расчетами окажет действенную помощь. Теперь разберем один из простейших примеров, в доступной форме поясняющих, как грамотно сделать односкатную крышу. Обустраивать будем небольшую каркасную баньку. Стропилины ее односкатной крыши будут опираться на верхнюю обвязку.

Шаг установки стропильных ног рассчитывать не надо, т.к. он равен расстоянию между стойками каркасных стен. На изготовление стоек пошла доска 50×150мм. Высоту передней стенки примем 2,5м, задняя стенка будет высотой 2,2м.

Процесс сооружения по шагам:

  • Доску раскраиваем на отрезки по 2,65-2,70м. Количество деталей равно количеству стоек в передней стенке.
  • Раскраиваем равное количество стоек для задней стенки длиной по 2,35 – 2,40м.
  • Устанавливаем подготовленные стойки, крепим с помощью металлических уголков. Крайние детали временно фиксируем укосинами.
  • Проверяем горизонтальность и вертикальность стоек строительным уровнем, при необходимости выравниваем положение. Отбиваем на передних стойках горизонт на высоте 2,5м, на задних стойках на высоте 2,2м.
  • По полученным меткам устанавливаем боковую доску.
  • По факту отпиливаем излишки стоек, возвышающиеся над боковой доской.
  • Устанавливаем боковые доски на торцовые стены. Для этого сначала проведем примерку, приложив доску к месту предстоящего крепления и отметив линии спилов. Доски с отпиленными излишками прибиваем к крайним стойкам обеих стен.
  • Стойки боковых стенок раскраиваются по точным размерам, устанавливаются с шагом, аналогичным шагу опор передней и задней стенки. Крайние стойки боковых стенок сшиваются с крайними элементами каркасов передней и задней стен. Дверной проем можно оставить сразу, а можно вместе с оконными проемами сделать после монтажа стропильной системы путем разрезания стоек на необходимой высоте.
  • Устанавливает обвязку сверху на торцы стоек, демонтируем боковую доску.
  • Поверх устроенной обвязки монтируем еще одну. Не забываем перевязать углы, установив над стыком нижних досок цельный край верхней доски.
  • Раскраиваем стропила из доски 50×150мм. Учитываем, что длина их должна включать два карнизных свеса с обеих сторон и еще 10-15см «про запас» на выравнивание.
  • Устанавливаем две стропильные ноги точно вдоль боковых стен. Фиксируем их уголками к верхней обвязке через 0,7 – 1,0м. Между ними укладываем и крепим рядовые стропилины, которые крепим в двух местах к обвязке.
  • Выравниваем края, обрезаем излишки стропилин. Затем по периметру монтируем ветровую доску, используя материал 50×100мм.
  • Сооружаем сплошную обрешетку из влагостойкой фанеры, листы которой укладываем в разбежку с зазорами по периметру каждого элемента в 2-3мм, чтобы обеспечить материалу резерв на температурное расширение.
  • Крепим поверх обрешетки гидроизоляционный ковер.

Крыша пологая, потому о разреженной обрешетке речь не может идти. Перед укладкой покрытия вырезаем отверстие под дымоход. Вокруг него и вдоль свесов крыши прокладываем полосы дополнительной гидроизоляции.

Поверх сплошного настила укладываем выбранную разновидность кровельного покрытия: битумно-полимерную кровлю, профнастил или стальные листы, соединенные фальцами.

Крыша каркасного дома с верандой

В технологиях сооружения односкатных крыш по каркасным коробкам со стенками разной высоты практически нет отличий. Этапы строительства проводятся по схожему плану, выполняются типовые работы. Различаются размеры построек, крутизна крыши, величина совокупной нагрузки, учитывающей погодные обстоятельства, специфику эксплуатации и вес кровельного пирога.

Односкатная крыша – наиболее востребованная «участница» всевозможных архитектурных комбинаций. В представленном нами примере два отдельных ската возведены над дачей. Одна из односкатных крыш устроена над жилой частью каркасного дома, вторая – над пристроенной к дому террасой. У жилой части дома общий фундамент и несущая стена, на которую верхами опираются стропила обоих крыш.

Алгоритм строительства:

  • Раскраиваем стропилины так, чтобы с обеих сторон остался запас на карнизные свесы.
  • Укладываем стропила с шагом, равным расстоянию между стойками каркасной постройки. Крепим их к обвязке уголками.
  • Раскраиваем две ветровые доски длиной, равной длине стенки плюс два боковых карнизных свеса.
  • К боковым элементам обвязки крепим выноса боковых карнизов.
  • Прибиваем ветровую доску к торцам выносов.
  • Раскраиваем брус 100×100мм для строительства опор веранды. Их длина на 50-70см меньше высоты стоек высокой стенки дачи.
  • Устанавливаем опорные стойки веранды, шаг установки выбираем согласно собственной архитектурной конкретике.
  • Верх стоек соединяем обвязкой из бруса 100×100мм. Крепим шурупами или гвоздями, для надежности можно продублировать соединения уголками.
  • К высокой стенке коробки строго горизонтально прибиваем доску, отступив от линии сопряжения стены и крыши 30-40см.
  • Раскраиваем стропила веранды, длина которых должна включать один карнизный свес.
  • Укладываем на прибитую доску и обвязку веранды раскроенные стропила. Крепим гвоздями или уголками.
  • Выравниваем край ската веранды и прибиваем к торцам стропилин ветровую доску.
  • Поверх скатов устроим сплошную обрешетку – настил из влагостойкой фанеры. Затем настилаем полиэтиленовую или полимерную гидроизоляцию и укладываем выбранное для отделки кровельное покрытие.

Желающим утеплить крышу дачной постройки надо будет перед устройством обрешетки уложить в пространство между стропилинами теплоизоляцию. Со стороны помещений дачки в таких случаях устанавливается пароизоляционный материал. Он защитит утеплитель от увлажнения с последующим гниением и потерей изоляционных качеств. Пароизоляция фиксируется степлером к стропилам, после чего внутренняя поверхность обшивается листами ГВЛ, фанерой, вагонкой.

Работы по повышению теплотехнических характеристик односкатной крыши можно проводить после монтажа кровельного покрытия. Теплоизоляция укладывается тогда изнутри постройки, дальнейшие действия производятся в аналогичной последовательности.

Применение стропильных ферм

Согласно техническим признакам односкатной крыши одиночные стропила укладываются на стенки разной высоты. Что делать, если у обустраиваемой стопы обе стенки доведены до единого уровня?

Например, при сборке сруба небольшой бревенчатой баньки неразумно и нерентабельно выводить одну из стен выше другой, хотя для реализации подобных планов имеются технологические средства. Расход времени и материала будет слишком велик. А в итоге обычный скат, который можно возвести значительно дешевле и быстрее.

Выход до неприличия прост: для оперативного строительства односкатной крыши по коробу со стенками равной высоты нужно просто использовать стропильные фермы. Их по шаблону можно сделать самостоятельно или приобрести в готовом виде. Заводская продукция может быть выполнена из древесины либо металла. Первый вариант предпочтительней для обустройства жилых и часто посещаемых строений, второй для гаражей, подсобок, веранд.

Разберем пример сооружения односкатной крыши с фермами для дачной пристроенной веранды или крыльца. Для изготовления ферм запасемся доской 25×45мм, для стоек приобретем доску 120×45мм или толще, если предполагается давление на крышу солидной снеговой нагрузки.

Для обшивки потолка, фронтонов и устройства сливных досок приобретем доску 70×22мм. Для сооружения сплошной обрешетки приобретем не строганную шпунтованную доску 95×22×16мм.

Последовательность работ:

  • Раскраиваем детали стропильных ферм, учитывая, что изготовленный нами прямоугольный треугольник коротким катетом будет крепиться к стене дома, а его гипотенуза обязана обеспечивать карнизный свес требующегося размера. Длинный катет и гипотенузу раскраиваем из доски 25×45мм, короткий катет из доски 120×45мм.
  • Детали ферм фиксируем металлическими перфорированными пластинами и анкерами.
  • Устанавливаем фермы, короткий катет крепим к стене дома шурупами с дюбелями. Длинный катет прибиваем гвоздями к обвязке веранды.
  • Обшиваем фронтоны установленной вертикально доской.
  • К торцам прибиваем сливные доски.
  • Устраиваем по стропильным фермам сплошную обрешетку из горизонтально уложенной доски. Не забываем оставлять зазоры 2-3мм между всеми деталями обшивки.
  • Вдоль примыкания односкатной крыши к стене устанавливаем угловую накладку.
  • Обшиваем потолок, не заполняя доской часть карнизного свеса для обеспечения вентиляции. Оставленное пространство закрываем сеткой, защищающей от проникновения насекомых.
  • Укладываем выбранное кровельное покрытие. По периметру устанавливаем металлические профилированные планки, крепим их к ветровой доске.

К переднему торцу построенной нами односкатной крыши желательно прикрепить водосточный желоб и вывести его сливной сегмент за пределы крыши. Кронштейны для его установки крепятся до устройства обрешетки к стропилам.

Обучающие ролики продемонстрируют, как своими руками грамотно построить прочную односкатную крышу: видео в подробностях изображают процесс.

Строительство односкатной крыши над пенобетонной коробкой:

Устройство обрешетки крыши с одним скатом:

Гидроизоляция односкатной крыши:

Приведенные в пример варианты сооружения односкатной крыши помогут разобраться с процессом возведения и удачно реализовать планы по обустройству загородной собственности.

Металлические фермы из профильной трубы – металлоконструкции, сборка которых производится посредством решетчатых металлических стержней. Их изготовление представляет собой достаточно сложный и трудоемкий процесс, но результат обычно оправдывает ожидания. Немаловажным достоинством можно назвать и экономичность полученной конструкции. В процессе производства зачастую применяют парный металл и косынки в качестве соединяющих металлических деталей. Дальнейший процесс сборки основан на клепке или сварке.

Преимущества металлоконструкций

Металлическая ферма имеет немало преимуществ. С их помощью можно с легкостью перекрыть пролет любой длины. Однако следует понимать, что правильный монтаж предполагает первичный грамотный расчет фермы из профильной трубы. В этом случае можно будет быть уверенным в качестве созданной металлической конструкции. Также стоит придерживаться намеченных планов, чертежа и разметки, чтобы изделие получилось в соответствии с требованиями.

На этом преимущества изделия не заканчиваются. Можно выделить и следующие достоинства:

  1. Долговечность металлического изделия.
  2. Незначительный вес при сравнении с другими аналогичными конструкциями.
  3. Выносливость.
  4. Устойчивость к повреждениям и негативным окружающим факторам.
  5. Крепкие узлы, способствующие стойкости к любым типам нагрузок.
  6. Возможность сэкономить финансы посредством самостоятельной сборки, так как готовое металлическое изделие стоит недешево.
  7. Конструкционные особенности ферм

    Ферма из профильной трубы имеет характерные особенности, о которых следует помнить заранее. В основе деления можно выделить определенные параметры. Главным значением считают количество поясов. Можно выделить следующие виды:

    Второй важный параметр, без которого чертеж фермы создать не получится, это контуры и форма. В зависимости от последнего можно выделить прямые, двухскатные или односкатные, арочные фермы. По контуру также можно разделить металлические конструкции на несколько вариантов. Первый – это конструкции с параллельным поясом. Они считаются оптимальным решением для создания мягкой кровли. Металлическая опора предельно проста, а ее компоненты идентичны, по размерам решетка совпадает со стержнями, благодаря чему монтаж становится легкой работой.

    Второй вариант – односкатные металлические конструкции. В их основе жесткие узлы, обеспечивающие стойкость к внешним нагрузкам. Создание такой конструкции отличается экономичностью материала и соответственно небольшими расходами. Третий вид – полигональные фермы. Их отличает длительный по времени и достаточно сложный монтаж, а преимуществом становится способность выдерживать большой вес. Четвертый вариант – треугольные фермы из профильной трубы. Они используются, если планируется создание металлической фермы с большим углом наклона, но минусом станет наличие отходов после сооружения.

    Следующий важный параметр – угол наклона. В зависимости от него металлические фермы из профильных труб делятся на три основные группы. В первую группу попадают металлические конструкции с углом наклона в 22-30 градусов. При этом длина и высота изделия представлены соотношением 1:5. Среди достоинств такой металлоконструкции можно выделить незначительный вес. Чаще всего так создают металлические треугольные фермы.

    При этом может понадобиться использование раскосов, монтируемых сверху вниз, если высота пролетов превышает 14 метров. В верхнем поясе будет расположена панель длиной 150-250 см. Как результат получится конструкция с двумя поясами и четным количеством панелей. При условии, что пролет более 20 метров, следует монтировать подстропильную металлоконструкцию, связывая ее опорными колоннами.

    Ко второй группе относят фермы из квадратных труб или из профтруб и других разновидностей, если угол наклона составляет 15-22 градуса. Соотношение высоты и длины между собой достигает 1:7. Максимальная длина каркаса не должна превышать 20 метров. Если необходимо увеличить высоту, требуются дополнительные процедуры, к примеру, создается ломаный пояс.

    К третьей группе относят металлоконструкции с углом наклона менее 15 градусов. В этих проектах применяют трапециевидную стропильную систему. Они имеют дополнительно короткие стойки. Это позволяет повысить противодействие продольному прогибу. Если монтируется односкатная крыша, угол наклона которой достигает 6-10 градусов, необходимо продумать ассиметричную форму. Деление пролета может варьироваться в зависимости от особенностей конструкции, и может достигать семи, восьми или девяти частей.

    Отдельно выделяют ферму Полонсо, монтируемую своими руками. Она представлена двумя треугольными фермами, которые соединены затяжкой. Это позволяет исключить установки длинных раскосов, которые должны были бы располагаться в средних панелях. Как результат, вес конструкции будет оптимальным.

    Как правильно рассчитать навес?

    Расчет и изготовление ферм из профильной трубы должно быть основано на основных требованиях, которые прописаны в СНиП. При расчете важно составление и чертежа изделия, без которого последующий монтаж будет невозможен. Первоначально следует подготовить схему, где будут указаны основные зависимости между уклоном кровли и длиной конструкции в целом. В частности, следует учесть следующее:

    1. Контура поясов опоры. Они помогут определить назначение металлоконструкции, угол наклона и тип кровли.
    2. При подборе необходимо следовать принципу экономии, если требования не предполагают противоположного.
    3. Расчет размеров производится с учетом нагрузок на конструкцию. Важно помнить о том, что углы стропил могут отличаться, но панель должна соответствовать им.
    4. Последний расчет касается промежутка между узлами. Чаще всего его выбирают так, чтобы он соответствовал ширине панели.

    Следует помнить о том, что увеличение высоты своими руками будет приводить к повышению несущей способности. В таком случае снежный покров не будет удерживаться на кровле. Чтобы дополнительно усилить металлоконструкцию, придется монтировать ребра жесткости. Чтобы определить габариты фермы, стоит руководствоваться такими данными:

  • конструкции шириной до 4,5 метров монтируют из деталей габаритам 40х20х2 мм;
  • изделия шириной 5,5 метров создаются из составляющих размером 40х40х2 мм;
  • если ширина конструкции будет превышать 5,5 метров, оптимально выбрать детали 40х40х3 мм или 60х30х2 мм.

Далее необходимо рассчитать шаг, для этого учитывают расстояние от одной до следующей опоры навеса. Зачастую оно стандартно и достигает 1,7 метров. Если нарушить это негласное правило, прочность конструкции может несколько нарушиться. После того, как все требуемые параметры рассчитаны, необходимо получить схему конструкции. Для этого используют программу, чтобы добиться требуемой прочности. Большинство программ имеют аналогичные названию процессу, который выполняют. Можно выбрать программу «Расчет фермы», «Расчет ферм 1.0» и другие похожие.

Обязательно учитывайте при расчете стоимость одной тонны металла в закупке, а также стоимость изготовление самой металлоконструкции, то есть расходы на сварку, обработку антикоррозийным составом и монтаж. Теперь осталось разобраться с тем, как сварить ферму из профильной трубы.

Чтобы сварка ферм была качественной, необходимо следовать ряду рекомендаций. Среди них выделяют следующие:

Чтобы конструкция получилась в соответствии с требованиями, важно придерживаться и определенного алгоритма работы. Первоначально выполняют разметку участка. Для этого монтируют вертикальные опоры и закладные детали. При необходимости металлические профильные трубы можно сразу разместить в ямах и забетонировать. Установку вертикальных опор выверяют отвесом, а, чтобы проконтролировать параллельность, натягивают шнур.

Определение внутренних усилий фермы

Зачастую у нас нету возможности применить обычную балку для того или иного строения, и мы вынуждены применять более сложную конструкцию, которая называется ферма.хоть и отличается от расчета балки, но нам не составит труда ее рассчитать. От вас будет требоваться лишь внимание, начальные знания алгебры и геометрии и час-два свободного времени.Итак, начнем. Перед тем, как рассчитывать ферму, давайте зададимся какой-нибудь реальной ситуацией, с которой вы бы могли столкнуться. Например, вам необходимо перекрыть гараж шириной 6 метров и длиной 9 метров, но ни плит перекрытия, ни балок у вас нету . Только металлические уголки различных профилей. Вот из них мы и будем собирать нашу ферму!В последующем на ферму будут опираться прогоны и профнастил. Опирание фермы на стены гаража – шарнирное.Для начала вам необходимо будет узнать все геометрические размеры и углы вашей фермы. Здесь нам и понадобится наша математика, а именно - геометрия. Углы находим при помощи теоремы косинусов.Затем нужно собрать все нагрузки на вашу ферму (посмотреть можно в статье ). Пусть у вас получился следующий вариант загружения:Далее нам нужно пронумеровать все элементы, узлы фермы и задать опорные реакции (элементы подписаны зеленым, а узлы голубым).Чтобы найти наши реакции, запишем уравнения равновесия усилий на ось y и уравнение равновесия моментов относительно узла 2.

Ra+Rb-100-200-200-200-100=0;200*1,5 +200*3+200*4,5+100*6-Rb*6=0;

Из второго уравнения находим опорную реакцию Rb:

Rb=(200*1,5 +200*3+200*4,5+100*6) / 6;Rb=400 кг

Зная, что Rb=400 кг, из 1-ого уравнения находим Ra:

Ra=100+200+200+200+100-Rb;Ra=800-400=400 кг;

После того, как опорные реакции известны, мы должны найти узел, где меньше всего неизвестных величин (каждый пронумерованный элемент - это неизвестная величина). С этого момента мы начинаем разделять ферму на отдельные узлы и находить внутренние усилия стержней фермы в каждом из этих узлов. Именно по этим внутренним усилиям мы и будем подбирать сечения наших стержней.

Если получилось так, что усилия в стержне направлены от центра, значит наш стержень стремится растянуться (вернуться в первоначальное положение), а значит сам он сжат. А если усилия стержня направлены к центру, значит стержень стремится сжаться, то есть он растянут.

Итак, перейдем к расчету. В узле 1 всего 2 неизвестных величины, поэтому рассмотрим этот узел (направления усилий S1 и S2 задаем из своих соображений, в любом случае у нас по итогу получится правильно).

Рассмотрим уравнения равновесия на оси х и у.

S2 * sin82,41 = 0; - на ось х-100 + S1 = 0; - на ось y

Из 1-ого уравнения видно, что S2=0, то есть 2-ой стержень у нас не загружен!Из 2-ого уравнения видно, что S1=100 кг.

Поскольку значение S1 у нас получилось положительным, значит направление усилия мы выбрали правильно! Если же оно бы получилось отрицательным, то направление стоит поменять и знак изменить на «+».

Зная направление усилия S1, мы можем представить, что из себя представляет 1-ый стержень.Поскольку одно усилие было направлено в узел (узел 1), то и второе усилие будет направлено в узел (узел 2). Значит наш стержень старается растянуться, а значит он сжат.Далее рассмотрим узел 2. В нем было 3 неизвестных величины, но поскольку мы уже нашли значение и направление S1, то остается только 2 неизвестных величины.Опять же

100 + 400 – sin33,69 * S3 = 0 - на ось у- S3 * cos33,69 + S4 = 0 - на ось х

Из 1-ого уравнения S3 = 540,83 кг (стержень №3 сжат).Из 2-ого уравнения S4 = 450 кг (стержень №4 растянут).Рассмотрим 8-ой узел:Составим уравнения на оси х и у:

100 + S13 = 0 - на ось у-S11 * cos7,59 = 0 - на ось х

Отсюда:

S13 = 100 кг (стержень №13 сжат)S11 = 0 (нулевой стержень, никаких усилий в нем нету)

Рассмотрим 7-ой узел:Составим уравнения на оси х и у:

100 + 400 – S12 * sin21,8 = 0 - на ось уS12 * cos21,8 - S10 = 0 - на ось х

ИЗ 1-ого уравнения находим S12:

S12 = 807,82 кг (стержень №12 сжат)

Из 2-ого уравнения находим S10:

S10 = 750,05 кг (стержень №10 растянут)

Дальше рассмотрим узел №3. Насколько мы помним 2-ой стержень у нас нулевой, а значит рисовать его не будем.Уравнения на оси х и у:

200 + 540,83 * sin33,69 – S5 * cos56,31 + S6 * sin7,59 = 0 - на ось y540,83 * cos33,69 – S6 * cos7,59 + S5 * sin56,31 = 0 - на ось х

А здесь нам уже понадобится алгебра. Я не буду подробно расписывать методику нахождения неизвестных величин, но суть такова – из 1-ого уравнения выражаем S5 и подставляем ее во 2-ое уравнение.По итогу получим:

S5 = 360,56 кг (стержень №5 растянут)S6 = 756,64 кг (стержень №6 сжат)

Рассмотрим узел №6:Составим уравнения на оси х и у:

200 – S8 * sin7,59 + S9 * sin21,8 + 807,82 * sin21,8 = 0 - на ось уS8 * cos7,59 + S9 * cos21,8 – 807,82 * cos21,8 = 0 - на ось х

Так же, как и в 3-ем узле найдем наши неизвестные.

S8 = 756,64 кг (стержень №8 сжат)S9 = 0 кг (стержень №9 нулевой)

Рассмотрим узел №5:Составим уравнения:

200 + S7 – 756,64 * sin7,59 + 756,64 * sin7,59 = 0 - на ось у756,64 * cos7,59 – 756,64 * cos7,59 = 0 - на ось х

Из 1-ого уравнения находим S7:

S7 = 200 кг (стержень №7 сжат)

В качестве проверки наших расчетов рассмотрим 4-ый узел (усилий в стержне №9 нету):Составим уравнения на оси х и у:

200 + 360,56 * sin33,69 = 0 - на ось у-360,56 * cos33,69 – 450 + 750,05 = 0 - на ось х

В 1-ом уравнении получается:

Во 2-ом уравнении:

Данная погрешность допустима и связана скорее всего с углами (2 знака после запятой вместо 3-ех).По итогу у нас получатся следующие значения:

Решил перепроверить все наши расчеты в программе и получил точно такие же значения:

Подбор сечения элементов фермы

Прирасчете металлической фермы после того, как все внутренние усилия в стержнях найдены, мы можем приступать к подбору сечения наших стержней.Для удобства все значения сведем в таблицу.
  • Стропильная система односкатной крыши по уровню сложности сборки относится к наиболее простым вариантам, к тому же еще и самым экономичным в плане расхода материалов. Поэтому такую конструкцию чаще всего используют для кровли подсобных помещений: гаражей, хозяйственных построек, мастерских и прочих. Но, также данный тип стропильного каркаса применяется и для жилых строений.

    Однако, несмотря на простоту сборки, в проектировании односкатных крыш, а тем более при их строительстве обязательно необходимо соблюдение всех правил, и требовании в соответствии со СНиП. Почему нужно серьезно отнестись к сборке такой простой стропильной системы, а также что следует учесть в процессе работы?

    В чем преимущество односкатных типов крыш

    Как было сказано во вступлении, односкатная крыша превосходит двухскатные аналоги по простоте в строительстве. Такую кровлю можно взвести даже в одиночку, причем в более короткие сроки. Кроме того существует масса других положительных моментов из-за которых стоит выбрать подобный вариант.

    1

    Значительно меньший расход материалов:

    2 Простота монтажа. Всю работу можно выполнить одному человеку, ведь не нужно собирать стропильные пары, а тем более осуществлять подъем тяжелых деталей на место сборки стропильного каркаса. 3 Меньшая масса конструкции. За счет использования небольшого количества материалов, снижается вес, что позволяет закладывать более легкий фундамент под все строение. 4 Снижение ветровой нагрузки. За счет более низкого силуэта, односкатная крыша не так подвержена парусности, а это не создает сопротивление ветру. 5 Допускается оборудование жилого чердака (мансарды). При соответствующем проектировании строения вполне возможно создание мансарды под односкатной крышей. 6 Возможность создания эксплуатируемой кровли.

    Однако, несмотря на массу преимуществ, подобные конструкции обладают и отрицательными качествами, не всегда позволяющими использовать такие типы крыш. Основные негативные свойства односкатных типов кровельных конструкций следующие:

    • Нежелательное использование в регионах с большим количеством осадков в зимний период. В других районах страны требуется точный расчет, с тщательным подбором сечения пиломатериалов.

    Стоит учесть, что подобные конструкции стропильных систем более целесообразно использовать в южных регионах с малым количеством осадков и постоянными ветрами. Севернее не стоит возводить кровлю с углом наклона скатов менее чем в 45 градусов.

    • Более высокие требования к гидроизоляции.
    • Односкатная крыша не всегда сочетается с подобранным стилем и дизайном дома.

    Несмотря на недостатки, односкатные варианты крыш актуальный вариант, особенно в малоэтажном частном строительстве.

    Проектирование односкатных крыш. Что учесть

    Планируя сборку односкатной крыши нужно учесть и рассчитать множество факторов: схему стропильной системы, угол наклона, нагрузки, подобрать соответствующие материалы. В итоге должен получится чертеж с полной информацией о будущей крыше.

    Классическая схема односкатной стропильной системы, это уложенные поперек строения балки с креплением, к, установленному вдоль несущих стен. Это так называемая односкатная крыша с простыми наслонными стропилами. Но подобный вариант возможен только при пролетах с длиной не более чем 4500 мм. Но, допускается использование односкатных крыш с большей протяженностью.

    • При ширине пролета в 5000-6000 мм, наслонные стропила нужно усилить подкосами, которые опираться на несущую стену с дополнительным мауэрлатом.
    • Если ширина пролетов достигает значения 6000-7500 мм, потребуется собрать более сложный вариант – с упором на шпренгельную ферму. В конструкцию добавляется бабка, поддерживающая дополнительный брус, на который опирается стропило. Естественно стойки (бабки) дополнительно усиливаются подкосами.

    Кроме выбора схемы устройства стропильной системы на стадии проекта потребуется спланировать шаг между балками, а также их сечение. Такие параметры зависят тоже от ширины пролета и используемой длинны стропил между несущими стенами. Общие рекомендации следующие:

    • При длине стропильной балки до 3000 мм ее сечение подбирается в пределах 80×100 или 90×160 мм. Шаг между отдельными элементами должен составлять от 1100 до 2100 мм (зависимо от сечения!).
    • Если стропило длиной 6500 мм, в таком случае подбирается сечение бруса 120×220 мм с шагом между деталями 1100-1400 мм.

    Но, кроме выбора соответствующего сечения стропильных балок, и схемы сборки очень важным фактором является угол наклона будущей крыши.

    Выбор угла наклона ската

    От угла наклона собираемого ската зависит будущее функционирование крыши, а также ее прочность. Оптимальный уклон должен обеспечивать удаление осадков с плоскости (в особенности снега), невысокую ветровую нагрузку, а также устойчивое крепление кровельного настила.

    Расчет углов наклона всех кровельных конструкций должен производиться в точном соответствии с СНиПом 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». Эти строительные нормы предоставляют всю информацию по конкретному региону страны.

    Стоит также учитывать тип используемого кровельного материала, который также рекомендуется использовать при различных углах падения скатов. К примеру можно воспользоваться данными из приведенной ниже таблицы.

    Не стоит забывать, что в регионах с большим количеством осадков в зимний период наиболее оптимальное расположение скатов составляет 45°.

    Подбирая углы наклона ската и кровельный материал нужно учесть, что плоскости с небольшими уклонами придется очищать от накопившихся масс снега, поэтому лучше всего подобрать настил способный выдержать вес человека без последующих деформаций.

    Сборка различных вариантов стропильных систем односкатной крыши

    Односкатные типы стропильных конструкций чаще всего применяются для перекрытия подсобных строений: гаражей, сараев и пристроек. Как выполняются работы по сборке?

    Односкатная крыша гаража

    Обычно ширина пролета у гаражей редко превышает 4000 мм, поэтому над данной постройкой можно использовать простейшую схему стропильного каркаса. Сборка осуществляется поэтапно следующим образом:

    • Мауэрлат изготавливается с бруса сечением не менее чем 100×150 мм. К внешнему краю деталь не должна сдвигаться ближе 50-ти мм. Крепиться элемент на заранее вмурованные в кладку шпильки. Если строение из дерева, то функцию мауэрлата выполняет верхний венец стен.
    • Под стропила лучше всего заранее заготовить шаблон соответствующей длины. Причем желательно чтобы изначально брус был немного больше (на 50-100 мм с каждого края) от запланированной протяженности. Требуемый вылет карнизов формируют уже после установки стропил, обрезав лишние края. Обычно свесы крыши изготавливаются в пределах 400-500 мм с каждой стороны.
    • По всей протяженности мауэрлата делается разметка под врубку для стропил. Шаг между ними в соответствии с проектом. Выборку древесины делают на глубину, не превышающую 1/3 часть толщины бруса.
    • Изготовленные стропилины устанавливаются на свои места и соединяются с мауэрлатом выбранным способом (гвозди, скобы, уголки и прочие).
    • По окончанию установки, стропила торцуются до требуемой длинны, и закрываются набиваемой ветровой доской.
    • Для формирования свесов крыши впереди и сзади гаража можно воспользоваться двумя способами.
  1. Мауэрлат выноситься на требуемую длину за стены строения.
  2. К крайним стропилам крепят дополнительные элементы – кобылки.

На заметку

Соответственно потом уже изготавливается обрешетка под кровельный настил!

Формирование стропильной системы пристройки

Пристройки к дому могут иметь различные параметры, и при ширине пролетов менее чем 4000 мм можно применить классическую схему с опорой стропил на две несущие точки. Однако с более широким строениями (˃4000 мм) потребуется установка подкосов, которые упираются в стену здания.

  • На внешнюю стену пристройки укладывается мауэрлат, изготовленный из бруса 100×150 мм. Крепеж детали осуществляется выбранным способом (на шпильки, анкеры), в деревянном строении деталь не монтируют используя в качестве опоры для стропил верхний венец стены.
  • В противоположной стене дома, под стропилины нужно подготовить гнезда под размер стропилины в толще стены (такие пазы можно изготовить еще на этапе кладки).
  • Для подкосов можно использовать доску 50×150 мм. Их нужно монтировать с углом не более чем 45 градусов к опорной стене.
  • Стропила укладывают на мауэрлат, заводя противоположные концы в подготовленные пазы. Со стеной брус соединяют монтажными уголками, а с противоположной стороны на гвозди или скобы.
  • Под подкосы также готовят пазы, предварительно рассчитав угол наклона. Соединение элементов со стропилинами можно сделать путем забивания скоб или гвоздей.

В деревянных домах крепеж стропилин к стене осуществляться за счет установки кронштейнов (П-образные для стропил) под пятки детали снизу.

После установки стропила укорачивают, формируя свесы карнизов, и набивают ветровые доски. Следующим шагом монтируют обрешетку под кровельный настил.

Создавая стропильную систему сарая или хозяйственного блока, схему сборки выбирают зависимо от длины будущих стропил, при превышении значения в 4000 мм, потребуется установка дополнительных элементов: подкосов, ферм и прочих.

Соблюдение всех основных требований позволит эксплуатировать такую крышу на протяжении 15-25 лет, а с профилактическими осмотрами и реставрационными работами значительно дольше.

Добавить комментарий