Правила расчёта односкатной крыши

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 мауэрлату, 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.

Важно
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

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.

Тип кровельного материала	Рекомендуемый угол наклона в градусах
Металлочерепица	30
Рулонные настилы (рубероид)	Не более 5
Профнастил	8 и более
Шиферный лист	20-30

Совет
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.

Расчет угла наклона

Кроме минимального угла, есть такое понятие, как оптимальный угол наклона. При нем крыша подвергается минимальным возможным нагрузкам со стороны ветра, снега и т. д. Приведем примеры подобных оптимальных значений:

• В областях с частыми осадками в виде дождя и снега оптимально строить кровлю крутизной 45-60°, так как она быстрее избавляется от осадков, что минимизирует нагрузку на стропильную систему;
• Если крыша возводится в ветреном регионе, то хорошо будет разместить угол ее наклона в промежуток 9-20°. Она не будет играть роль паруса, ловя пролетающий ветер, но и не опрокинется его резкими порывами;
• В областях, где и ветер, и снег бывают регулярно, обращаются к средним значениям в 20-45°. Этот диапазон можно назвать универсальным для скатных конструкций.

Самостоятельное вычисление угла скатов сводится к несложному геометрическому процессу, в основе которого лежит треугольник. Его катеты – высота конька и половина ширины дома, гипотенуза – один из скатов. А угол между гипотенузой и катетом – искомая величина крутизны.

Угол кровли находится в прямой связи с высотой конька. Возможно два варианта расчета этих величин:

Известна высота крыши. Если возникает желание обустроить под кровлей просторную жилую комнату с приемлемой высотой потолка, то высота конька может быть определена заранее. Имея известные два катета, несложно узнать величину искомого угла.

Примем следующие обозначения:

• H – высота конька;
• L – ширина половины дома;
• α – искомый угол.

Находим тангенс нужного угла по формуле:

tg α = H / L

Величину угла по полученному значению узнаем из специализированной таблицы тангенсов.

Заранее определен угол наклона. При желании использовать определенный кровельный материал или в связи с погодными условиями в регионе уклон кровли может быть определен заранее. По его значению можно определить высоту конька дома и проверить – возможно ли создание под этой кровлей жилой комнаты. Для обустройства помещения высота конька должна быть не менее 2,5 м.

Оставляем условные обозначения из предыдущего примера и подставляем известные величины в следующее уравнение:

H = L * tg α

Таким образом, процесс вычисления угла наклона значительно проще и быстрее, чем анализ всех совокупностей для определения его оптимального значения для конкретного региона и здания.

Далее рассмотрим детально для односкатной крыши

В связи с тем, что односкатная крыша опирается на стены, имеющие разную высоту, то расчет заданного угла наклона производят, просто поднимая одну из стен дома.

Проводим вдоль стены перпендикуляр L сд (длина стены дома), берущий свое начало в точке, где оканчивается короткая стена и опирающийся на стену, имеющую максимальную длину.

Для того, чтобы рассчитать длину стороны L bc, следует воспользоваться тригонометрической формулой.

Если длина стены дома L сд равняется 10 метрам, то, чтобы получить угол наклона 45 градусов, длина стены L bc должна ровняться 14.08 метра.

Достоинства и недостатки

К достоинствам односкатных крыш принято относить:

• Простота и экономичность строительства.
• Относительно малый вес крыши.
• Допускается укладка разнообразных кровельных покрытий.
• Высокая ремонтопригодность, безопасность передвижения по крыше (особенно на малых углах наклона).
• Возможность строительства как на малых, так и на крупных зданиях с большой площадью кровли.

Дом с односкатной кровлейИсточник remontik.org

Недостатками односкатных крыш являются:

• Зависимость конструкции от снеговых и ветровых нагрузок.
• Необходимость учитывать преобладающее в регионе направление ветров.
• Направление уклона кровли приходится выбирать с учетом возможности схода снеговых масс в зимнее время.
• Сток дождевых или талых вод необходимо организовать так, чтобы не наносить ущерб элементам благоустройства или опорным конструкциям дома.
• Необходимость качественной гидро- и теплоизоляции кровли, особенно если уклон односкатной крыши мал и не способствует активному стоку воды.

Основным недостатком принято считать необходимость располагать постройку нижней стороной крыши по направлению ветра. Преобладающее направление – далеко не единственное, а шквалистые порывы могут возникать с любой стороны, что существенно затрудняет выбор направления уклона. Обычно исходят из более реальных соображений – расположения соседних построек, дорожек, стоянок автомобилей и т.п.

Необходимо располагать постройку нижней стороной крыши по направлению ветраИсточник patter.ru

Высокая сторона крыши должна располагаться со стороны входа, там, где возможно наличие людей, имущества или автомобилей. Иначе, в случае внезапного схода снега, возможны нежелательные, а иногда и очень опасные инциденты.

Компоненты кровли

Но прежде чем приступать к математическим расчетам, необходимо понимать, какие составляющие конструкции могут повлиять на конечный результат.

К ее элементам относятся:

• обрешетка (служит основой);
• слой тепло, гидро и пароизоляции;
• стропильная система;
• кровельный материал.

Кроме того, следует учитывать:

Если же при расчетах оптимального угла наклона односкатной крыши учесть все вышеперечисленные факторы, владельцы смогут продлить срок эксплуатации постройки, сократить расход материалов, тем самым экономя денежные средства.

Поэтому в регионах с большой ветровой и снеговой нагрузкой рекомендуется создавать конструкцию кровли под минимальным уклоном, дабы обеспечить стойкость здания к воздействию внешней среды.

Что нужно не забыть при создании стропильной системы?

Правильный монтаж и сборка каждой части кровли – гарантия надежности устройства на долгие годы.

В сооружении системы стропил стоит учесть несколько важных нюансов:

Укладка обрешетки, гидро и пароизоляции

Следующим шагом в создании односкатной крыши станет изготовление обрешетки. Расстояние между досками не должно быть больше 0,15 метра. Их укладка проводится строго перпендикулярно стропильной системе.

Следующим слоем станет настил гидроизоляционного материала. Каждую полосу из рулона желательно делать с нахлестом к другой, а места стыков обработать герметиком.

Заключительные этапы – это расчет угла наклона и настил крыши.

Важно заметить, количество рядов обрешетки зависит от величины постройки и выбранного материала

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров.  Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника

В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

Односкатная крыша для бани: технология строительства

Односкатная крыша представляет собой в разрезе прямоугольный треугольник. Его стороны — это линии стропил, балки перекрытия и часть стены. Площадь такой кровли должна быть не более 15 м 2 , так как в противном случае ее устройство экономически нецелесообразно из-за особенностей конструкции. Уклон кровли определяется обилием осадков в данном регионе, но в среднем его значения составляют 30-45 градусов.

Конструкция односкатной крыши для бани

Конструкцию односкатной крыши для бани составляют: стропильная система, обрешетка с утеплителем, наружная обшивка фронтонов и кровельное покрытие.

Скользящая система. Нашла основное применение в банях, построенных из бревен. Ее конструкция позволяет исключить собственную деформацию при усадке сруба, которая может достигать 15%. Для этого на верхней стене стропила жестко крепятся к мауэрлату. На нижней стене система имеет для опоры специальные приспособления, благодаря которым обеспечивается ее скольжение при усадке постройки.

Кроме вышеперечисленного, односкатные кровли делятся по возможности внутреннего воздухообмена. Невентилируемые конструкции обладают уклоном не более пяти градусов и нуждаются в качественной тепло-гидроизоляции. Вентилируемые кровли имеют уклон до 45 градусов и характеризуются наличием под ними свободного пространства, а также отверстий для вентиляции по сторонам крыши или на ее фронтонах.

Достоинства и недостатки односкатной крыши для бани

Как и любая конструкция, кровля имеет свои достоинства и недостатки.

Экономичность — расход материалов для такой конструкции невелик.

Однако недостатки у такой кровли тоже имеют место быть:

Конструкция односкатной крыши не позволяет устройства мансарды.

Материалы и инструменты для строительства односкатной крыши бани

Перед началом строительства необходимо изучить проекты бань с односкатной крышей, изготовить чертежи своей кровли, определить ее угол наклона и длину ската. По найденным размерам производится расчет материалов, необходимых для работы.

Доска обрезная 40-60 мм для изготовления балок перекрытия и стропил;

• Читайте про крем-гель Virgin Star для сужения влагалища
• Как похудеть на 20 кг – реальные отзывы о Guarchibao

Технология устройства односкатной крыши для бани

Рассмотрим детально, как сделать односкатную банную крышу своими руками:

При монтаже стен для бани одну из них увеличивают по высоте в соответствии с проектом. Обычно это длинная стена прямоугольной постройки, так как длина ската кровли должна быть как можно меньше. Это позволяет изготовить более крепкую односкатную крышу для бани своими руками с меньшими материальными затратами.

Предварительные замеры и вводимая информация

Например, для проведения расчета объема листов металлочерепицы для крыши следует:

• по коньку или карнизу замерить ширину ската по горизонтали;
• от конька до карниза замерить длину ската.

При получении итога, можно рассчитать, сколько доборных элементов и крепежа уйдет на такое количество листов металлочерепицы.

Чтобы использовать калькулятор для расчета профнастила, надо ввести следующую информацию:

• тип кровли;
• длину и ширину дома;
• уклон кровли;
• тип профнастила;
• марку профнастила;
• тип утеплителя и паро-изоляционных материалов.

Расчет двускатной крышиИсточник sip-roof.ru

Двускатная крыша – сложная конструкция, требующая особого подхода и знаний, как в проектировании, так и в строительстве. Одни из основных затрат – это материал стропил, обрешетки, утеплительные, кровельные и гидроизоляционные материалы. Онлайн-калькулятор для такого вида поможет рассчитать примерную площадь кровли, количество требуемого стройматериала и избежать ненужных трат. Полученные при расчетах чертежи в 2D и 3D формате дают представление о Вашей кровле в будущем. Для этого нужны следующие сведения:

1. Размеры стропил с учетом нагрузки на крышу, шагов между стропилами и тип кровельного материала.
2. Размеры обрешетки.
3. Размеры покрытия кровли.

Видео описание

В видеообзоре предлагается инструкция по работе с бесплатным калькулятором расчета двускатной крыши с формированием параметров конструкции, чертежами и визуализацией 3D:

Программа автоматически проведет расчет по введенным параметрам. Программа онлайн-калькулятора высчитает величину предельной нагрузки на балки перекрытий строения, если внести сведения о материале древесины, пролете в сантиметрах, размерах и шаге балок.

Диаметр дымохода влияет на деятельность приборов для отопления. Дымоход подбирается с учетом сечения выходного патрубка котла, печных и каминных топок, изготовленных на заводе.

Онлайн-калькулятор поможет провести примерные расчеты параметры высот, диаметров дымохода и угла наклона крыши.

Онлайн калькулятор кровли

Чтобы узнать примерную стоимость кровли различных типов, воспользуйтесь следующим калькулятором:

Этапы расчета дымоходной системыИсточник sovet-ingenera.com

Заключение

Калькулятор расчета кровли – помощник для оценки Вашего будущего дома. Используя калькулятор, рассчитать количество материалов для возведения крыши и примерную стоимость работ сможет даже неподготовленный человек. Но надо помнить, что ключевое слово здесь – это «примерно», ведь калькуляторы – это по сути игрушки и никто не знает по каким формулам и допускам они делают расчеты. Поэтому их можно использовать для сравнения различных материалов, но никак не руководствоваться такими расчетами для проектирования – окончательную смету сможет посчитать только специалист.

Крепление утеплителя, пароизоляции, гидроизоляции

После того, как обрешетка готова, необходимо утеплить кровлю. Для этого укладывают слои в последовательности:

• Гидроизоляционный слой;
• Утеплитель;
• Пароизоляция.

Гидроизоляцию крепят степлером внахлест к обрешетке. При этом не следует материал натягивать, он должен слегка провисать.

Далее укладывается теплоизоляционный слой таким образом, чтобы не возникало воздушных зазоров.

Пароизоляция укладывается в конечном этапе перед укладкой покровного материала.

ВНИМАНИЕ!

Если скат имеет минимальный уклон, то в качестве утеплителя можно укладывать керамзит или опилки.

Пароизоляция и гидроизоляция

Оптимальные показатели расчета угла наклона крыши в один скат

Как же рассчитать угол наклона односкатной крыши самостоятельно? Начнем с определения нагрузок на будущую кровлю, а затем, выберем оптимальный угол уклона кровли.

1. Расчет нагрузок на кровлю

Нужно учесть постоянные и переменные нагрузки. К постоянным отнесем вес всех строительных материалов и оборудования (антенны, вентиляция и пр.). Переменные нагрузки – это осадки, ветер и вес работников с оборудованием, если вдруг понадобится ремонт крыши.

I. Снег. Если зима в вашем районе проходит почти без снега, то смело можно выбирать минимальный угол ската. В условиях снежной зимы, крыша в 20-25 градусов испытывает снежные нагрузки около 150 кг/м2. В такой местности специалисты советуют делать скат с уклоном 45 градусов, чтобы обеспечить постоянное и равномерное схождение снега с крыши. Средняя зима (центр и средняя полоса России) позволяет выбирать оптимальный уклон в 30-35 градусов. Однако эта цифра будет зависеть от следующего фактора:

II. Ветер. В местности, где преобладают сильные ветра, крышу с крутым уклоном может легко сорвать. В этом случае низ ската лучше располагать к ветру. Для расчета уклона кровли в ветреных районах лучше воспользоваться специальной картой ветровых нагрузок:

III. Дождь и град. Сила падающего града и дождевых капель также оказывает давление на крышу. Крутой уклон сглаживает эти нагрузки, защищая кровельный материал от повреждений в регионах, где часто встречается непогода.

Делаем вывод: несмотря на то, что минимальный уклон 10-20 градусов упрощает работу и удешевляет расходы, оптимальным считается скат под 35-45 градусов, при котором кровля надежно защищена от нагрузок и погодных катаклизмов.

2. Определяем оптимальный уклон

Технические и эстетические характеристики на стороне крутой односкатной крыши, так как пологие скаты могут пропускать влагу, удерживать снег и мусор. Однако для хозяйственных построек, гаражей и небольших домиков крутой уклон совершенно не обязателен, ведь убрать снег и грязь можно и вручную, а обезопасить кровлю от протекания помогут современные герметики. Итак, если мы выбираем:

• Маленький уклон 3-11 градусов. Нам необходима усиленная стропильная система, сплошная обрешетка в виде листов влагостойкой фанеры, надежная герметизация стыков и качественная гидроизоляционная мембрана под кровельный материал. Для такой крыши лучше выбрать мягкий кровельный материал, особенно, если это – жилое помещение;
• Средний уклон 12-25 градусов. Такой скат – оптимальный выбор для любых регионов нашей страны. Стыки в этом случае можно не герметизировать, но нахлест кровельного материала лучше сделать в 20 см. Для данного уклона отлично подойдет металлочерепица, профнастил, шифер и пр.;
• Крутой уклон около 45 градусов. Выбирается для регионов с большим количеством осадков в год. Для такой крыши подходят любые твердые кровельные материалы.

3. Базовые расчеты

Чтобы обеспечить нужный уклон, нам необходимо рассчитать длину стропильной ноги и высоту поднятия несущей стены. Воспользуемся известными формулами, которые применяют все строители.

Lbc=Lсд x tgA, где Lbc – высота, на которую нужно поднять стену; Lсд – длина стены дома (без учета дополнительного подъема для ската); А – выбранный угол наклона кровли.

Длину стропильной ноги (Lc) найдем по такой формуле: Lc=Lbc/sinA.

Определяем высоту, на которую необходимо поднять лицевую стену по такой схеме: Lbc=3 x tg25=0,47 x 3=1,41 м. Тогда длина стропильной ноги Lc=1,41/0,42=3,36 м. Так, наша нижняя стена будет равна 3 метрам, а верхняя – 3+1,41=4,41 м.

Мы получили длину стропилины от стены до стены. Также, нам необходимо учесть задний и передний свесы, которые нужны для дополнительной защиты от влаги и ветра (обычно берутся по 40-50 см). Так, конечная длина стропильной ноги будет равна: (Lc) 3,36 м + 1 м=4,36 м.