Возведение стропильной системы крыши и последующее покрытие кровли — важнейшие этапы любого строительства. Это очень сложное дело, сочетающееся с тщательной подготовкой, которая включает в себя расчет основных элементов системы и приобретение материалов необходимого сечения. Не каждый начинающий строитель сможет спроектировать и продезинфицировать сложную конструкцию.
Стропильная система двускатной крыши
Однако часто при возведении хозяйственных построек, служебных или хозяйственных построек, гаражей, навесов, беседок и других объектов особой сложности кровли вовсе не требуется — в первую очередь это простота конструкции, минимальное количество затраты на материалы и скорость работы, которые при самостоятельном выполнении вполне реальны. Именно в таких ситуациях стропильная система скатной кровли становится своеобразной «палочкой-выручалочкой.
В данной публикации основная цель — расчет конструкции односкатной крыши. Кроме того, будут рассмотрены наиболее типичные случаи его строительства.
Основные достоинства односкатных крыш
Несмотря на то, что не всем нравится эстетика здания, на которое монтируется скатная крыша (хотя сам вопрос неоднозначный), многие владельцы дачных участков при возведении построек, а иногда и жилого дома, выбирают именно этот вариант, гоняясь по ряду аналогичных конструктивных преимуществ.
Односкатные кровельные системы завораживают своей четкостью, простотой расчета и монтажа
- На материалы для односкатной стропильной системы, особенно если она возводится на небольшой пристройке, потребуется совсем немного.
- Самая «жесткая» плоская фигура — треугольник. Именно он лежит в основе практически всех стропильных систем. В наклонной системе этот треугольник имеет прямоугольную форму, что значительно упрощает расчеты, поскольку все геометрические соотношения известны каждому, кто закончил среднюю школу. Но такая простота никоим образом не влияет на прочность и надежность всей конструкции.
- Даже если хозяин участка, ведущий самостоятельное строительство, никогда раньше не сталкивался с возведением кровли, установка односкатной стропильной системы не должна доставить ему особых хлопот — это вполне понятно, не так уж и сложно. Часто при перекрытии небольших хозяйственных построек или других смежных построек это удается сделать не только без вызова бригады специалистов, но и без приглашения помощников.
- При возведении кровельной конструкции всегда важна скорость работы, конечно, без потери качества — нужно как можно быстрее защитить конструкцию от капризов погоды. По этому параметру односкатная кровля однозначно «лидер» — в ее конструкции практически отсутствуют сложные узлы соединения, трудоемкие и требующие высокоточной подгонки.
Насколько существенны недостатки односкатной стропильной системы? Увы, они есть, и надо еще иметь дело с:
- Мансарда с скатной крышей либо вовсе не предполагается, либо оказывается настолько маленькой, что о ее обширном функционале приходится забыть.
В подавляющем большинстве случаев скатная крыша не предполагает наличия полезного чердачного помещения
- Исходя из первого пункта, существуют определенные трудности с обеспечением достаточной теплоизоляции помещений, расположенных под скатной крышей. Хотя, конечно, это можно исправить, но ничто не мешает утеплить такой же уклон, что и крыша, или разместить утепленный чердак под стропильную систему.
- Односкатные крыши, как правило, делают с небольшим уклоном, до 25 ÷ 30 градусов. Это имеет два последствия. Во-первых, для таких условий подходят не все виды покрытия. Во-вторых, значительно возрастает важность потенциальной снеговой нагрузки, что необходимо учитывать при расчете системы. Но с другой стороны, при таких уклонах значительно снижается влияние ветрового давления на крышу, особенно если уклон расположен правильно — с наветренной стороны, в соответствии с преобладающими ветрами на данном участке местности.
В сети можно найти множество проектов жилых домов, в которых основной упор делается на систему скатной кровли
- Еще один недостаток, пожалуй, можно отнести к очень условному и субъективному — так выглядит скатная крыша. Он может не понравиться любителям архитектурных изысков, мол, он сильно упрощает внешний вид постройки. Против этого тоже можно возразить. Во-первых, простота системы и экономичность строительства часто играют решающую роль при возведении вспомогательных сооружений. И тройное: если посмотреть обзор проектов жилых домов, можно найти очень интересные варианты дизайна, в которых упор делается на скатную крышу. Так что, как говорится, вкусы разные.
Как рассчитывается односкатная стропильная система?
Общие принципы расчета системы
При любом раскладе система скатной кровли представляет собой конструкцию из многослойных стропильных ног, установленных параллельно друг другу. Само название — «слоистый» означает, что балки опираются (опираются) на две жесткие опорные точки. Для удобства перейдем к простой схеме. (Кстати, к этой схеме мы еще не раз вернемся — при вычислении линейных и угловых параметров системы).
Принципиальная схема устройства стропильной системы односкатной кровли
Затем две точки опоры стропильной ноги. Одна из точек (B) лежит выше другой (A) на некоторое превышение (h). За счет этого создается наклон уклона, который выражается углом α.
Поэтому, как уже отмечалось, в основе построения системы лежит прямоугольный треугольник ABC, в котором базой является расстояние по горизонтали между точками опоры (d) — чаще всего это длина или ширина строящегося здания. Вторая стадия — превышение h. Ну, гипотенуза — это длина опоры балки между точками опоры — L. Угол при основании (α) определяет уклон ската крыши.
Теперь чуть подробнее рассмотрим основные аспекты выбора проекта и проведения расчетов.
Каким образом будет создаваться необходимый уклон ската?
Принцип устройства стропил скатной крыши — параллельно друг другу с определенным шагом, с необходимым углом наклона ската — общий, но добиться этого можно разными способами.
Требуемый уклон установки стропил создается за счет превышения одной стены здания над противоположной
- Первый заключается в том, что еще на этапе разработки строительного проекта высота стены (выделена розовым цветом) сразу закладывается с превышением h по сравнению с противоположной (желтой). Две оставшиеся стены, параллельные скату крыши, имеют трапециевидную форму. Метод довольно распространен, и хотя он несколько усложняет процесс возведения стен, но чрезвычайно упрощает создание самой стропильной системы крыши — для этого почти все готово.
- Второй способ в принципе можно рассматривать как вариант первого. В данном случае речь идет о каркасном строительстве. Даже на стадии разработки проекта вертикальные стойки рамы с одной стороны на такое же значение h выше, чем с другой.
При возведении здания по каркасному принципу стойки с одной стороны сразу увеличивают, чтобы обеспечить уклон стропил.
На иллюстрациях выше и тех, которые будут опубликованы ниже, схемы выполнены с упрощением: мауэрлат, проходящий по верхнему торцу стены, не показан или планка обвязки находится на каркасной конструкции. Это принципиально ничего не меняет, но на практике без этого элемента, являющегося основой для монтажа стропильной системы, не обойтись.
Что такое мауэрлат и как он прилипает к стенам?
Основная задача этого элемента — равномерно распределить нагрузку от стропильных ног на стены здания. Правила выбора материала и самостоятельной установки мауэрлата на стены дома — читайте в специальной публикации нашего портала.
- Следующий подход практикуется при одинаковой высоте стен. Приставку одной стороны стропильных ног к другой можно обеспечить установкой вертикальных стоек необходимой высоты h.
Угол наклона кровли обеспечивается установкой вертикальной стойки под каждую стропильную ногу
Решение простое, но конструкция, на первый взгляд, несколько нестабильна — каждый из «лучевых треугольников» имеет определенную степень свободы слева — справа. Это легко устраняется закреплением поперечных балок (досок) обшивки и пришиванием прямоугольной двускатной части крыши с лицевой стороны. Оставшиеся по бокам треугольники фронтона также сшиты деревом или другим удобным для хозяина материалом.
опора для балок
- Еще одно решение проблемы — устройство кровли с использованием односкатных ферм. Этот способ хорош тем, что можно после проведения расчетов идеально собрать и подогнать ферму, а затем, взяв ее за модель, изготовить необходимое количество точно таких же конструкций на земле.
Реализация системы ферм сарая путем установки заранее подготовленных ферм.
Эту технологию удобно использовать, когда стропила из-за большой длины требуют некоторого армирования (об этом будет сказано ниже).
«Связка» ферм для скатной кровли — идеального размера
В стропильную конструкцию уже заложена жесткость всей стропильной системы — достаточно установить эти сборки на мауэрлат с определенным шагом, закрепить на нем, а затем соединить фермы обвязкой или поперечными балками обшивки.
Еще одно преимущество такого подхода состоит в том, что ферма играет роль как опор балки, так и балок перекрытия. Таким образом существенно упрощается задача теплоизоляции перекрытия и хранения флюса — все для этого сразу будет готово.
- Напоследок еще один случай: он подходит для ситуации, когда на строящейся пристройке возле дома планируется скатная крыша.
Возможность создания односкатной стропильной системы при возведении пристройки к дому
С одной стороны, стропильные ноги опираются на стойки каркаса или на стену строящейся пристройки. На противоположной стороне находится основная стена главного здания, и балки могут поддерживаться прикрепленной к ней горизонтальной балкой или отдельными крепежными элементами (кронштейнами, утопленными балками и т.д.), Но также выровненными по горизонтали. Линия крепления этой стороны стропильных ног также выполняется с превышением h.
Балки со стороны основного здания опираются на горизонтальную балку или на отдельные точки крепления, но всегда выровнены по горизонтали
Учтите, что, несмотря на различия подходов к установке навесной системы, во всех вариантах присутствует один и тот же «стропильный треугольник» — это будет важно для расчета параметров будущей кровли.
В какую сторону предусмотреть скат кровли?
Казалось бы — вопрос бесполезный, однако его нужно решать заранее.
В некоторых случаях, например, если крыша сделана на пристройке дома, особых вариантов нет — уклон следует размещать только по направлению от постройки, чтобы обеспечить беспрепятственный отвод дождевой воды и талого снега.
На отдельно стоящее здание уже есть несколько вариантов выбора. Конечно, этого недостаточно при рассмотрении варианта, в котором стропильная система размещается таким образом, чтобы направление ската приходилось на фронт (хотя такое решение не исключено). Чаще всего уклон устраивают назад или в сторону.
Вы можете выбрать любое направление уклона кровли — суть геометрических построений одинакова, меняются только исходные линейные параметры для расчетов
Здесь уже можно принять за критерии выбора внешний вид строящегося дома, особенности участка, удобство прокладки коммуникаций для системы сбора дождевой воды и т.д. Но все же следует иметь в виду несколько нюансов.
- Оптимальное положение скатной крыши — с наветренной стороны. Это позволяет минимизировать влияние ветра, который может работать при подъеме приложения вектора силы, когда пандус превращается в своеобразное крыло — ветер пытается сорвать крышу. Это особенно важно для скатных крыш. При ветре на крыше, особенно при малых углах наклона скатов, величина ветрового воздействия будет минимальной.
- Второй аспект выбора — длина пандуса: при прямоугольной конструкции он может располагаться вдоль нее или поперек. Здесь важно учитывать, что длина стропил без армирования не может быть неограниченной. Кроме того, чем длиннее пролет стропил между точками опоры, тем толще в поперечном сечении должен быть брус, используемый для изготовления этих деталей. Эта зависимость будет объяснена чуть позже, уже при расчетах системы.
Однако, как показывает практика, длина свободной ноги стропила обычно не должна превышать 4,5 метра. При увеличении этого параметра обязательно предусматриваются дополнительные элементы усиления конструкции. Примеры показаны на следующей иллюстрации:
По мере удлинения опор балки усложняется конструкция самой системы
Так, при расстоянии между противоположными стенами от 4,5 до 6 метров уже будет необходимо установить стропильную ногу (опору), расположенную под углом 45 °, и опирающуюся снизу на жестко закрепленную опорную планку (скамью). На расстояниях до 12 метров придется по центру установить вертикальную опору, которая должна опираться на надежное перекрытие или даже на капитальную перегородку внутри здания. Стеллаж также опирается на кровать, а кроме того, с каждой стороны также устанавливается распорка. Это тем более важно, поскольку стандартная длина бруса обычно не превышает 6 метров, а стропильная нога должна быть композитной. Так что без дополнительной поддержки он в любом случае работать не будет.
Дальнейшее увеличение длины пути влечет за собой еще большее усложнение системы: необходимо установить больше вертикальных стоек, с шагом не более 6 метров, с опорой на водосточные стены, а с соединением этих стоек с схваток., с установкой одинаковых столбов на каждой стойке и на обеих внешних стенах.
Поэтому следует хорошо подумать, где выгоднее всего будет сориентировать направление уклона крыши еще и ради упрощения конструкции стропильной системы.
шурупы для дерева
Какой угол крутизны ската будет оптимальным?
В подавляющем большинстве случаев, когда речь идет о скатной крыше, выбирают угол до 30 градусов. Это связано с рядом причин, и самая важная из них уже упоминалась: сильная уязвимость конструкции зала перед ветровой нагрузкой с лицевой стороны. Понятно, что, следуя рекомендациям, направление склона ориентировано на наветренную сторону, но это не означает, что ветер с другой стороны полностью исключен. Чем круче угол наклона, тем значительнее становится создаваемая подъемная сила и тем больше разрушающая нагрузка, которую испытывает конструкция крыши.
Чем круче уклон скатной кровли, тем сильнее она «ловит ветер» и тем значительнее становятся разрушающие нагрузки на конструкцию крыши
К тому же несколько коряво смотрятся односкатные крыши с большим углом наклона. Конечно, это иногда используется в смелых архитектурных и дизайнерских проектах, но речь идет о более «приземленных случаях…
Слишком ровный уклон, с углом наклона до 10 градусов, тоже не слишком желателен, так как нагрузка на стропильную систему от снежных отложений резко возрастает. Кроме того, с началом таяния снега очень вероятно появление льда у нижней кромки склона, что затрудняет свободное течение талой воды.
Важным критерием выбора угла наклона откоса является предполагаемое покрытие. Не секрет, что для различных кровельных материалов существуют определенные «рамки», то есть минимально допустимый угол наклона кровли.
Сам угол наклона ската может выражаться не только в градусах. Многим мастерам удобнее оперировать другими параметрами — пропорциями или процентами (даже в некоторых технических источниках можно найти подобную систему измерения).
Пропорциональный расчет — это соотношение между длиной пролета (d) и высотой откоса (h). Его можно выразить, например, в соотношении 1: 3, 1: 6 и так далее.
То же соотношение, но в абсолютном выражении и приведенное к процентам, дает несколько иное выражение. Например, 1: 5 — это будет наклон 20%, 1: 3 — 33,3% и т.д.
Чтобы упростить восприятие этих нюансов, ниже представлена таблица с графической диаграммой, показывающей соотношение между градусами и процентами. Схема полностью масштабирована, то есть ее можно использовать для простого преобразования одного значения в другое.
Красными линиями обозначено условное деление крыш: до 3 ° — этажи, от 3 до 30 ° — крыши с небольшим уклоном, от 30 до 45 ° — средний уклон и более 45 — крутые.
Синие стрелки и соответствующие числовые обозначения (в кружках) показывают нижние пределы, установленные для использования того или иного кровельного материала.
|
|
|||
|---|---|---|---|
| № | Значение уклона | Допустимый тип покрытия (минимальный уклон) | Иллюстрация |
| 1 | от 0 до 2° | Крыша полностью плоская или с углом наклона до 2°. Не менее 4-х слоев ламинированного битумного покрытия, нанесенного по «горячей» технологии, с обязательной удобрением мелкого щебня, утопленного в расплавленной мастике. |
|
| 2 | 2-й 1:40 или 2,5 % |
То же, что и в пункте 1, но 3 слоя битумного материала будет достаточно, с обязательной обработкой |
|
| 3 | 3-й 1:20 или 5 % |
Не менее трех слоев битумного материала в рулонах, но без щебеночной засыпки |
|
| 4 | 9-е 1: 6,6 или 15 % |
При использовании рулонных битумных материалов — не менее двух слоев, приклеенных к мастике горячим способом. допускается использование некоторых видов гофрокартона и металлочерепицы (согласно рекомендациям производителя). |
|
| 5 | 10° 1: 6 или 17% |
Листы гофрированного асбестоцементного шифера с армированным профилем. Еврошифер (одинолин). |
|
| 6 | 11 ÷ 12° 1: 5 или 20 % |
Мягкая битумная черепица |
|
| 7 | 14° 1: 4 или 25 % |
Асбестоцементный плоский шифер армированный. Металлочерепица и плитка — практически без ограничений. |
|
| восемь | 16° 1: 3,5 или 29 % |
Покрытие из листовой стали с гнутыми стыками соседних листов |
|
| девять | 18 ÷ 19° 1: 3 или 33 % |
Шифер асбестоцементный гофрированный, обычный профиль |
|
| 10 | 26 ÷ 27° 1: 2 или 50 % |
Натуральная керамическая или бетонная плитка, шиферная плитка или композитные полимеры |
|
| одиннадцать | 39° 1: 1,25 или 80 % |
Кровельное покрытие из щепы, битумной черепицы, натуральной черепицы. Для любителей особой экзотики — каменная крыша |
|
Обладая этой информацией и имея планы на будущее, будет легче определить наклон склона.
металлочерепица
Как задать необходимый угол ската?
Снова обратимся к нашей базовой диаграмме «треугольник луча», размещенной выше.
Следовательно, для задания необходимого угла наклона α необходимо обеспечить подъем одной стороны стропильной ноги на величину h. Соотношения параметров прямоугольного треугольника известны, то есть определить эту высоту не составит труда:
h = d × tan α
Значение тангенса — это табличное значение, которое легко найти в справочниках или таблицах, опубликованных в Интернете. Но чтобы сделать задачу максимально легкой для нашего читателя, внизу размещен специальный калькулятор, который позволит производить расчеты за секунды.
Кроме того, калькулятор поможет при необходимости решить обратную задачу — изменив угол наклона в определенном диапазоне, выбрать оптимальное значение превышения, когда именно этот критерий становится решающим.
Калькулятор расчета превышения верхней точки установки стропильной ноги
Перейти к расчетам Задайте требуемые значения и нажмите кнопку «Рассчитать высоту высоты h» Базовое расстояние между точками опоры балок d (метры) Планируемый угол ската крыши α (градусы)
Как определиться с длиной стропильной ноги?
В этом вопросе не должно возникнуть трудностей: для двух известных сторон прямоугольного треугольника вычислить третью не составит труда, используя известную теорему Пифагора. В нашем случае применительно к базовой схеме это соотношение будет следующим:
L² = d² + h²
или:
L = (d² + h²)
При расчете длины стропильных ног следует учитывать один нюанс.
При небольших уклонах длину стропил часто увеличивают на ширину карнизного свеса — это облегчит впоследствии монтаж всего агрегата. Однако при большой длине стропильных ног или в том случае, если в силу обстоятельств необходимо использовать материал очень большого сечения, такой подход не всегда кажется разумным. В такой ситуации используется удлинение стропил с помощью специальных элементов системы — кобылки.
Два варианта: слева — сами балки образуют выступ выступа, справа — для этого построены кобылки
понятно, что в случае скатной кровли может быть два карнизных свеса, то есть с двух сторон здания, или один — при креплении кровли к стене здания.
Ниже представлен калькулятор, который быстро и точно рассчитает длину стропильных ног, необходимую для скатной крыши. По желанию расчет может производиться с учетом свеса карниза или без него.
Калькулятор расчета длины стропильной ноги односкатной крыши
Введите требуемые значения и нажмите кнопку «Рассчитать длину опоры балки L» Высота возвышения h (метры) Базовая длина d (метры) Условия расчета: с учетом свесов карниза без учета свесов карниза Требуемая ширина свесы карниза ΔL (метры) Количество свесов: — по обе стороны откоса — с одной стороны (крыша примыкает к другому зданию)
понятно, что если длина стропильной ноги превышает стандартные размеры имеющегося в продаже бруса (обычно 6 метров), то от формирования выступа выступа с помощью балок придется отказаться в пользу кобыл или прибегнуть к стыковке древесина. Вы можете сразу оценить последствия этого «депозита», чтобы принять лучшее решение.
Как определить необходимое сечение стропил?
Теперь известна длина стропильных ног (или расстояние между точками их крепления к мауэрлату). Был найден параметр высоты подступенка одной кромки балки, то есть есть еще значение угла наклона будущей кровли. Теперь вам нужно определиться с сечением доски или дерева, из которого будут изготовлены стропильные ноги, и вместе с этим шаги для их установки.
Все вышеперечисленные параметры тесно взаимосвязаны и должны в конечном итоге соответствовать возможной нагрузке на стропильную систему, чтобы обеспечить прочность и устойчивость всей конструкции крыши без перекоса, деформации или даже обрушения.
Сечение стропильных ног и шаг их установки предопределяются нагрузками, проецируемыми на крышу
Принципы расчета распределенной нагрузки на стропила
Все нагрузки, которые падают на крышу, можно разделить на несколько категорий:
- Постоянная статическая нагрузка, которая определяется массой самой стропильной системы, кровельного материала, токарного станка и утепляемых откосов — весом теплоизоляции, внутренней обшивки чердачного перекрытия и т.д. Этот итоговый показатель во многом зависит от типа используемого рубероида — понятно, что по массе профнастил, например, не сравнится с натуральной черепицей или асбестоцементным шифером. Но при проектировании кровельной системы всегда стремятся удержать этот показатель в пределах 50 ÷ 60 кг / м².
- Временные нагрузки на крышу из-за воздействия внешних причин. Несомненно, это снеговая нагрузка на крышу, особенно характерная для крыш с небольшим уклоном скатов. Ветровая нагрузка играет роль, и хотя она не такая большая при малых углах наклона, ее не следует полностью сбрасывать со счетов. Наконец, крыша также должна выдерживать вес человека, например, при проведении ремонтных работ или при очистке кровли от снежных заносов.
- Отдельную группу составляют экстремальные нагрузки природного характера, вызванные, например, ураганами, снегопадом или аномальными дождями для определенной местности, тектоническими толчками земли и т.д. Предсказать их практически невозможно, но при расчете на этот случай закладывается определенный запас прочности элементов конструкции.
Общие нагрузки выражаются в килограммах на квадратный метр площади крыши. (В технической литературе часто оперируют другими величинами — килопаскалями. Это легко перевести — 1 килопаскаль примерно равен 100 кг / м²).
Нагрузка, приходящаяся на крышу, распределяется по стропильным ногам. Конечно, чем чаще их устанавливают, тем меньше давления будет приходиться на каждый погонный метр стропильной ноги. Это можно выразить следующей зависимостью:
Qр = Qс × S
где это находится:
Qр — распределенная нагрузка на погонный метр балок, кг / м;
Qс — общая нагрузка на единицу площади кровли, кг / м²;
S — этап установки стропильных ног, м.
Например, расчеты показывают, что внешнее воздействие 140 кг на крышу вероятно при шаге установки 1,2 м, на каждый погонный метр стропильной ноги потребуется 196 кг. Но если устанавливать стропила чаще, с шагом, скажем, 600 мм, степень воздействия на эти детали конструкции резко снижается — всего 84 кг / м.
Что ж, исходя из полученного значения распределенной нагрузки уже легко определить необходимое сечение бруса, способное выдержать такое воздействие, без изгиба, скручивания, трещин и т.д. Существуют специальные таблицы, одна из которых приведена ниже:
| Расчетное значение удельной нагрузки на 1 погонный метр стропильной ноги, кг / м | Секция бруса для изготовления стропильных ног | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | из круглого дерева | из доски (дерева) | ||||||
| диаметр, мм | толщина доски (дерево), мм | |||||||||||
| 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | ||||||
| Планируемая длина балок между точками опоры, м | высота стола (дерево), мм | |||||||||||
| 4.5 | 4 | 3.5 | 3 | 2,5 | 120 | 180 | 170 | 160 | 150 | 140 | 130 | 120 |
| 5 | 4.5 | 4 | 3.5 | 3 | 140 | 200 | 190 | 180 | 170 | 160 | 150 | 140 |
| 5.5 | 5 | 4.5 | 4 | 3.5 | 160 | — | 210 | 200 | 190 | 180 | 170 | 160 |
| 6 | 5.5 | 5 | 4.5 | 4 | 180 | — | — | 220 | 210 | 200 | 190 | 180 |
| 6.5 | 6 | 5.5 | 5 | 4.5 | 200 | — | — | — | 230 | 220 | 210 | 200 |
| — | 6.5 | 6 | 5.5 | 5 | 220 | — | — | — | — | 240 | 230 | 220 |
Использовать эту таблицу совсем несложно.
- Слева от него — расчетная удельная нагрузка на стропильную ногу (при промежуточном значении в большую сторону выносится ближайшая).
По найденному столбику спускаются до значения необходимой длины стропильной ноги.
В этой строке в правой части таблицы указаны требуемые параметры пиломатериала: диаметр круглого пиломатериала или ширина и высота бруса (доски). Здесь вы можете выбрать наиболее удобный для вас вариант.
Например, расчеты дали значение нагрузки 90 кг / м. Длина стропильной ноги между точками опоры — 5 метров. Из таблицы видно, что можно использовать бревно диаметром 160 мм или доску (дерево) следующих сечений: 50 × 210; 60 × 200; 70 × 190; 80 × 180; 80 × 180; 90 × 170; 100 × 160.
Пункт «маленький» — определить общую и распределенную нагрузку.
Есть хорошо проработанный, достаточно сложный и громоздкий алгоритм расчета. Однако в этой публикации мы не будем перегружать читателя серией формул и коэффициентов, а предложим использовать калькулятор, специально разработанный для этой цели. Правда, чтобы с ним работать, нужно дать некоторые пояснения.
- Снеговая нагрузка
Вся территория России разделена на несколько зон в зависимости от вероятного уровня снеговой нагрузки. В калькуляторе потребуется ввести номер зоны для того региона, в котором ведется строительство. Вы можете найти свой район на карте ниже:
Распределение территории России по зонам по уровню снеговой нагрузки
На уровень снеговой нагрузки влияет угол наклона крыши — эта величина нам уже известна.
- Ветровая нагрузка
Изначально подход аналогичен предыдущему: нужно определить свою зону, но только исходя из степени ветрового давления. Схема-схема размещена ниже:
Зонирование территории России по уровню ветрового давления
Для ветровой нагрузки важна высота возводимой крыши. Не путать с рассмотренным выше лишним параметром! В данном случае интерес представляет высота от уровня земли до самой высокой точки крыши.
Калькулятор попросит вас определить площадь застройки и степень открытости строительной площадки. Приведены критерии оценки уровня открытости в калькуляторе. Однако есть нюанс.
О наличии этих естественных или искусственных ветровых преград можно говорить только в том случае, если они расположены на расстоянии не более 30 × H, где H — высота строящегося дома. Это означает, что для оценки степени открытости здания высотой, например, 6 метров можно учитывать только те сигналы, которые находятся в радиусе 180 метров.
В этом калькуляторе шаг лучей варьируется. Такой подход удобен тем, что, варьируя величину шага, можно отслеживать, как изменяется распределенная нагрузка на стропила, а значит, можно выбрать наиболее приемлемый вариант с точки зрения выбора необходимая древесина.
Кстати, если вы планируете утеплять скатную крышу, есть смысл довести шаг установки стропил до размеров стандартных панелей утеплителя. Например, если будут использоваться ямы из базальтовой ваты размером 600 × 1000 мм, лучше установить шаг балок 600 или 1000 мм. За счет толщины опор балки расстояние «в зазоре» между ними будет на 50 ÷ 70 мм меньше — это практически идеальные условия для более плотной посадки изоляционных блоков, без зазоров.
Оттенки теплых скатов крыши
По уровню теплопотерь в доме кровля занимает одно из ведущих мест, поэтому здесь вопросы теплоизоляции приобретают особое значение. Как самостоятельно утеплить крышу дома — читайте в специальной публикации нашего портала
Но вернемся к расчетам. Все остальные данные для калькулятора известны и можно производить расчеты:
Калькулятор для расчета уровня распределенной нагрузки на стропильные ноги
Перейти к расчетам Укажите необходимые данные и нажмите кнопку «Рассчитать распределенную нагрузку на стропила». Укажите угол наклона кровли. Укажите тип кровли. Асбестоцементный шифер нормального профиля. Асбестоцементный шифер армированного профиль Битумно-целлюлозные плиты («Еврошифер», «Ондулин») Кровля из железа (оцинкованная сталь) Мягкая черепица Металлочерепица, профнастил Керамическая черепица Цементная черепица Полимерная песчаная черепица Мягкая кровля — рубероид на битумной мастике в два слоя Определить по карте — на диаграмме укажите площадь вашего региона в соответствии с уровнем снеговой нагрузки I II III IV V VI VII Определите на карте и укажите площадь вашего региона в соответствии с уровнем ветрового давления Ia I II III IV V VI VII Указывает площадь здания. Зона «В» — пересеченные лесные массивы с естественными барьерами от ветра или искусственными насаждениями, высотой до 10 метров, территория поселков и малых городов. Зона «B» — плотная городская застройка с искусственной ветрозащитой высотой 25 и более метров. Укажите высоту конька крыши от земли — не более 5 метров — от 5 до 10 метров — от 11 до 20 метров — более 20 метров. Ниже вам будет предложено ввести расчетный шаг балок. Изменяя этот показатель, можно получить оптимальное значение нагрузки, распределяемой на опоры балки. Этап монтажа балок, метров
С полученным значением переходим к таблице сечения балки.
Какие материалы потребуются для других элементов стропильной системы?
Основные расчеты закончены, так как опорные элементы — стропила уже рассчитаны. Но, как мы видели, многие другие элементы часто присутствуют в общей системе.
- Обрешетка для кровельного покрытия монтируется с учетом конкретного типа кровли, от утоненной до сплошной.
- Линейные размеры стоек, стоек, кобылок, грядок, балок и других армирующих элементов определяются на месте в индивидуальном порядке.
- Не забываем о хранении водостока, установке ветрозащитных панелей, защищающих крышу от действия ветра.
- При необходимости понадобится материал для пошива лицевых и боковых прямоугольных фронтонов — особых правил его выбора нет — только соображения рациональности и декоративного оформления, так как эта деталь не будет подвергаться особым нагрузкам.
Для удобства навигации в следующей таблице приведены рекомендуемые сечения бруса для элементов стропильной системы:
| Элементы стропильной системы | Сечение пиломатериалов, мм |
|---|---|
| Мауэрлат | Радиус 100 × 100, 100 × 150, 150 × 150 и иногда больше. |
| Опоры балки | Доска или брус по результатам расчетов |
| Гонки, шезлонги | Балка 100 × 100, 100 × 150, 100 × 200. |
| Зажим (крестовины) | Тарелка 50 × 100, 50 × 150. |
| Стойка | Балка 100 × 100, 150 × 150. |
| Косы, кобылка | Стол 50х100. |
| Ветрозащитные доски и кромка | Тарелка 20 × 100, 25 × 150. |
| Превращение | Стол 25 × 100, 25 × 150 мм. Для сплошных оболочек — фанера или OSB от 12 до 15 мм |
Таким образом, доступны все данные для дальнейшей самостоятельной работы по созданию скатной кровли. Остается только проявить смекалку, креативность в оформлении проекта и в ходе его практической реализации — максимум усилий, аккуратность и, конечно же, осторожность, ведь работа должна быть на высоте.
В конце публикации — интересное видео, на котором наглядно показаны этапы подготовки проекта скатной кровли:
