Как произвести расчет кровельного покрытия, обрешетки и стропил для односкатной крыши с помощью онлайн калькулятора

Как произвести расчет кровельного покрытия, обрешетки и стропил для односкатной крыши с помощью онлайн калькулятора

13.02.2017 24,949 Просмотров

Односкатная крыша имеет наиболее простое устройство, так как отсутствуют дополнительные элементы — переходы, коньки, ендовы 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 строительство крыши и всех ее элементов должно быть тщательно рассчитано с учетом всех действующих факторов.

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

Такие параметры имеют большое 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.

Достоинства односкатных конструкций

Если вы решили строить односкатную крышу самостоятельно, то никаких особенных профессиональных навыков и умений вам не понадобится. Основными достоинствами такого вида крыш являются:

  • простота конструкции (поэтому создание чертежей и выполнение монтажа можно выполнить без привлечения специалистов);
  • устойчивость к климатическому воздействию, но только в том случае, если вы сможете правильно подобрать угол наклона ската;
  • доступность. Односкатная крыша имеет небольшое помещение для чердака, поэтому вы сможете значительно сэкономить на отоплении дома;
  • оперативность монтажа. Строительные работы не займут много времени, поэтому реализовать проект кровли вы сможете действительно в сжатые сроки.

Cечения обрешетки в зависимости от уклона крыши и шага стропил

Все вышеперечисленные преимущества позволяют сделать вывод, что односкатная кровля – это достойный и оптимальный выбор. Кроме того, отдавая предпочтение такой конструкции, вы сможете использовать площадь второго этажа в качестве места для создания мансарды, даже если несущие стены имеют разную высоту. В качестве дополнения можно соорудить веранду или крытую террасу, потому что выступающий край ската неплотно прилегает к строению.

Виды стропильных систем

Несмотря на всю простоту конструкции иногда приходится выбирать. Если вы хотите создать объемное помещение, то вам придется воспользоваться одним из видов стропильных систем, а если вас устраивает небольшое пространство, то другим. Всего для односкатной крыши существует два типа стропильной системы, а именно:

  • Наслонная. Этот тип организации пиломатериалов позволяет им опираться на внутреннюю стену. Она должна быть несущей и жесткой, дабы выдерживать все нагрузки, поступающие сверху. Применение такой стропильной системы позволяет перекрывать помещения до 16 метров, где в качестве опор будут присутствовать две стены.
  • Висячая. С воспроизведением такой системы могут возникнуть некоторые случаи, но все же она довольно проста. Все стропильные элементы опираются на несущие стены, находящиеся на противоположных сторонах. Максимально допустимая ширина здания для применения этой стропильной системы составляет всего 7,5 метра. Сложность возведения заключается в том, что придется создавать дополнительные элементы: подкосы, бабку и затяжки.

Расчет площади односкатной крыши практически не отличается от расчета плоской кровли, ведь и в той и другой присутствует определенная плоскость с одной простой геометрической фигурой в основании. Чтобы произвести вычисления на таких кровлях, достаточно знать начальную геометрию, а с ней вы ознакомились еще в школе.

Рекомендации

Строительство односкатной крыши своими руками требует существенной подготовки, поскольку необходимо самостоятельно ознакомиться со всеми нормативными актами и технологией проведения работ, подготовить проектную документацию и выполнить соответствующие расчеты на количество материалов. Наши калькуляторы не учитывают все тонкости процесса и позволяют реализовать только последние две задачи.

Для того чтобы построить максимально надежное сооружение вы должны самостоятельно изучить положения СНиП II-26-76 (СП 17.13330.2011) «Кровли», СП 31-101-97 «Проектирование и строительство кровель», СНиП 2.01.07-85* (СП 20.13330.2010) «Нагрузки и воздействия», СНиП 3.03.01-87 (СП 70.13330.2011) «Несущие и ограждающие конструкции», СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2017) «Деревянные конструкции», ГОСТ 11047-90 «Детали и изделия деревянные для малоэтажных жилых и общественных зданий», ГОСТ 30547-97 «Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные», ГОСТ 25772-83 «Ограждения лестниц, балконов и крыш стальные».

В таблицах ниже представлены оптимальные параметры элементов для типовых конструкций на которые можно ориентироваться при использовании калькулятора односкатной крыши. Если вас интересуют комментарии по данным пунктам и другие рекомендации по проектированию кровельных систем, перейдите на страницу раздела «Расчет крыши онлайн».

Параметр, характеристика

Состав и особенности стропильной системы

Стропильная система полностью изготавливается из древа. Опытные кровельщики рекомендуют использовать сухую древесину хвойных пород, отлично подходит сосна. Перед тем как построить односкатную крышу дома, все элементы стропильной системы проходят предварительную обработку антисептиком и антипиреном. Лучше выбирать ровные пиломатериалы, без сучков и сколов, с ними работать гораздо проще. Стропильная система состоит из следующих частей:

  • Мауэрлат. Толстый, крепкий брус сечением 150х150 мм, выступающий в роли основания, на которое опирается односкатная крыша. Мауэрлат распределяет нагрузку от стропильной системы, передавая ее фундаменту. Его крепят заподлицо верхней части стены на анкерные болты. Место крепления рассчитывают таким образом, чтобы оно не совпадало с участками врезки стропильных ног. Не нужно «перебарщивать» с количеством отверстий, так как они снижают прочность мауэрлата. Перед креплением проводят гидроизоляцию верхней части стены с помощью сложенного вдвое рубероида.
  • Стропильные ноги. Ровные, прочные бруски, формирующие скаты. Их крепят к мауэрлату или к несущим стенам. Окончания стропил формируют скаты, если длины ног недостаточно, производят удлинение с помощью кобылок. Расстояние между опорными элементами определяют с учетом ширины кровельного материала, обычно 60-120 см.
  • Обрешетка. Решетчатое или сплошной основание, на которое настилают кровельный материал. Сплошную обрешетку изготавливают из влагостойкой листовой фанеры, ее применяют, если односкатная крыша покрывается шингласом, рубероидом или ондулином. Решетчатая обрешетка набивается из необрезных досок, закрепленных перпендикулярно стропилам.

Виды стропильных систем

Кровля односкатной крыши дома выглядит как половинная часть двухскатной, поэтому строение стропильной системы этих двух видов очень похоже. Использую три разновидности:

    Скользящая. Применяют в основном в строительстве бревенчатых срубов. Эта конструкция благодаря нижнему креплению по типу ползуна помогает компенсировать усадку деревянного дома, которая порой достигает 15%. Верхняя часть стропил закреплена жестко, а нижняя при необходимости скользит. Если монтаж произвести правильно, крыша не деформируется в первые годы эксплуатации, когда усадка особенно сильна.

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.

Читайте также  Изоспан в инструкция

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.

Рассчитаем длину стропильных ног (Lc) и высоту фасадной стены Lbc, которую необходимо поднять. Допустим, что мы выбрали угол наклона ската (A) в 25 градусов, а длина нашей обычной стены (Lсд) — 3 м.

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.

Как рассчитать минимальный уклон?

Факторами, которые будут наибольшим образом влиять на максимальный и минимальный угол, являются требования к кровельным материалам. У каждого из них имеются свои ограничения. Однако односкатная крыша является пологой, поэтому стоит подробнее рассмотреть, как рассчитать угол наклона для минимального уровня.

Рулонные битумные материалы обеспечивают возможность перекрытия любого типа. Имеется лишь ограничение, касающееся максимального значения – 25⁰. На практике с углом более 15⁰ лучше не работать подобными материалами. Работа заметно усложняется. Самыми долговечными являются покрытия, у которых верхние слои покрыты каменной крошкой. В основной своей массе они укладываются путем нагрева на битумную основу.

Для ранее популярного шифера требуется значительный угол. При использовании усиленных листов необходимо наличие наклона от 25⁰, при использовании обыкновенного – от 35⁰. Здесь обратим внимание, что значение нахлеста в верхнем ряде будет приниматься исходя из этого значения. Чем больше, тем значительнее должен быть нахлест.

Еврошифер не требует подобного крутого ската. Укладка допускается от 6⁰. Во время крепления битумного шифера уклон будет оказывать влияние на величину нахлеста и конструкцию обрешетки:

  • Скат от 6 до 10 градусов – сплошная;
  • От 10 до 15 – по осям шаг 45 сантиметров;
  • От 15 и выше – шаг 60 сантиметров.

Металлочерепицу можно укладывать при наклоне от 10⁰. Однако во время работы с углами от 10 до 20 градусов места стыков придется обрабатывать и герметизировать их. Это сложно. Наиболее оптимальным решением будет использование металлочерепицы на конструкциях со значениями от 20 градусов.

С профнастилом можно работать с наклоном от 5 градусов. В этом случае поверхность нахлеста увеличивается, а места стыков уплотняются и герметизируются.

Фальцевая кровля, не зависимо от типа изготовления, может использоваться с углами от 8⁰. Если обеспечивается полноценная гидроизоляция стыков, то наклон можно уменьшать до трех градусов.

Битумная гибкая черепица должна укладываться на сооружениях со скатом от 11⁰. Когда угол составляет до 18 градусов подкладочный слой необходимо выполнять сплошным. Когда более 18⁰ рулоны этого слоя можно раскатывать только по внешним контурам каждой плоскости и в дополнение провести изоляцию отверстий.

Цементная и керамическая черепица может укладываться на крыши с наклоном от 22 градусов. Можно снижать до 10, но под ней придется создавать еще один слой гидроизоляции. На практике редко используется на односкатных кровлях из-за своего веса.

Расчет материала для стропил односкатной крыши

Стропильная система — 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 случае следует 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.

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.

Читайте также  Крышка для колодца своими руками

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.