Обрешетка и паро- и гидроизоляция
На односкатной крыше посеяли газон
Готовая система стропил зашивается неструганой доской поперек лаг. Расстояние между досками может быть до 15 см, если кровля жесткая. Для мягкой кровли зазор лучше свести к минимуму. Поверх обрешетки укладывают пароизоляционную пленку, закрепляя к обрешетке строительным степлером или гвоздями, прокладывая под скобу или гвозди широкие пластинки из электрокартона, пластика (иначе они прорвут пленку) , при необходимости устраивают теплоизоляцию и гидроизоляцию.
Рулонные материалы всегда раскатывают поперек стропил, ленты кладут снизу вверх, с небольшим нахлестом, и герметизируют стыки (для рубероида – битумной мастикой, для полиэтилена – клеем или скотчем, и т.д.).
Завершает устройство крыши укладка кровельного материала.
Единственным недостатком такой кровли является относительно быстрый сход с неё снега весной, поэтому желательно либо предусмотреть возможность счищать с неё снег (желательно не поднимаясь на крышу, так как она плохо выдерживает зимнее хождение по ней), либо снегоудерживающие приспособления, которые удерживают снег на крыше, пока он не растает. Хорошо гидроизолированные крыши невысоких дачных домиков с прочными стропилами и со скатом в 20-35 градусов можно застелить георешеткой, засыпать грунтом и засеять травой.
Схема и особенности устройства двускатной крыши
Двускатной называется крыша, образованная пересечением двух прямоугольных скатов под определённым углом. Такое устройство является самым надёжным и простым, поэтому смонтировать двускатную кровлю самостоятельно может даже человек со средними навыками плотницких работ.
Основанием крыши является стропильная система, выполняющая роль опоры для кровельного пирога и финишного покрытия. От её прочности и надёжности зависит срок эксплуатация кровли и комфортность проживания в доме. Стропильная система, подвергающаяся регулярным ветровым и снеговым нагрузкам, должна быть надёжно закреплена на корпусе здания. Эта задача решается при помощи мауэрлата, который прочно фиксируется к верхней плоскости стен дома. Таким образом создаётся практически монолитная система, надёжно защищающая внутреннее пространство дома от любых проявлений внешней среды.
Конструкция стропильной системы двускатной крыши
Крыша с двумя противоположными скатами — самая распространённая конструкция из применяемых в индивидуальном жилищном строительстве. Линия пересечения образует конёк, а боковые проёмы крайних стропильных ног служат для устройства фронтонов — вертикально расположенных стенок, создающих замкнутое подкровельное пространство. Для получения прочной и долговечной конструкции применяется множество подпорных и укрепляющих элементов, придающих дополнительную жёсткость всему сооружению. В основе двускатной конструкции лежит треугольник — наиболее жёсткая геометрическая фигура. Стропильная система состоит из следующих основных элементов:
- Мауэрлат — это деревянный брус, выполняющий роль связующего элемента между коробкой дома и его стропильной системой. К стенам он крепится резьбовыми шпильками, анкерными винтами или проволочными жгутами. Размер поперечного сечения бруса составляет от 100х100 до 150х150 мм и зависит от размера здания, его этажности и формы крыши.
Стропильная нога — деревянный брус размером 50х150 или 100х150 мм, соединяющийся в верхней точке крыши с коньком и опирающийся противоположным концом на мауэрлат. Стропила — основной несущий элемент кровельной системы, воспринимающий все виды внешних нагрузок: ветра, снега, дождя и собственного веса конструкции.
- Лежень — брус из древесины, укладываемый горизонтально с опорой на внутреннюю несущую стену. Размер лежня, как правило, равен размеру мауэрлата. Является опорой для кровельных стоек.
- Затяжка — элемент, применяемый в висячих стропильных системах. Его назначение — компенсация растягивающих усилий, возникающих на нижних концах стропильных ног.
- Стойки — брусья квадратного сечения, передающие часть нагрузки от стропил на лежни.
- Подкосы — элементы конструкции, передающие часть нагрузки от стропильных ног на затяжку. Таким образом формируется ферма, обладающая повышенными прочностными характеристиками.
- Контробрешётка — деревянные бруски размером от 25х50 до 50х50 мм, набиваемые на верхнее ребро стропил. Назначение контробрешётки — образование вентиляционного зазора между обрешёткой и гидроизолирующей плёнкой. Этот элемент обязателен при устройстве кровельного пирога на мансарде.
- Обрешётка — опорное основание для установки финишного покрытия кровли. Обрешётка бывает сплошной или разреженной и может быть выполнена из доски толщиной 25 мм, водостойкой фанеры, листов ОСП и других подобных материалов. Выбор конструкции обрешётки зависит от характеристик финишного покрытия.
- Конёк — горизонтально расположенная балка, по которой происходит пересечение противоположных скатов.
Свес кровли — является продолжением стропил на расстояние до 40 см от стен здания. Защищает стены от намокания, а также служит для размещения софитов, являющихся составной частью системы вентиляции подкровельного пространства. При недостаточной длине стропила свес формируется дополнительными деталями для их удлинения — кобылками.
Особенности конструкции
Двускатная кровля имеет две наклонные стороны. Такой вариант крыши является достаточно простым, но существуют определенные требования к монтажу, обустройству и используемым материалам. Обусловлено это тем, что крыша является важным элементом, который обеспечивает защиту несущих элементов здания от различных воздействий
Именно поэтому важное значение имеет тщательное проектирование и правильное обустройство конструкции
Данный вид крыши отличается простотой, но при этом выглядит достаточно красиво, подчеркивая комфорт жилого дома. При этом эксплуатация такой кровли и уход за ней не требуют особенных действий. Например, в таком случае исключены большие скопления снега в зимнее время года, атмосферные осадки легко сходят по специальным желобам. Данный вид кровли позволяет использовать различную конфигурацию фронтонов, свеса карниза.
Правильная двускатная стропильная система является важным моментом при создании двускатной крыши
Также важное значение имеет материал покрытия. Для этой цели чаще всего используется профнастил, который обладает массой преимуществ и высокими характеристиками. Существует множество марок профилированного листа, но для покрытия кровли необходимо тщательно выбирать материал.
Основными видами профнастила являются следующие:
Существует множество марок профилированного листа, но для покрытия кровли необходимо тщательно выбирать материал.
Основными видами профнастила являются следующие:
- Стеновой;
- Несущий;
- Кровельный.
Стеновой вариант имеет полимерное цветное покрытие и предназначен для отделки стен, сооружения заборов и перегородок и других подобных целей. Несущий является очень прочным, ведь его назначение заключается в устройстве опалубки при строительстве различных объектов.
Оптимальным вариантом для двускатной кровли является профнастил кровельного типа. Такой материал обладает всеми необходимыми характеристиками, которые позволяют создать надежную защиту крыши от внешних факторов. В данном случае можно выбрать оцинкованные элементы или профнастил с полимерным покрытием. Первый вариант имеет серый цвет, достаточные технические характеристики и доступную стоимость. Профлисты с полимерным покрытием отличаются тем, что представлены в обширной цветовой гамме. Такая особенность позволяет создать не только качественное, но и красивое покрытие для двускатной крыши своими руками.
Кровельный материал обладает высокими характеристиками. Для покрытия двускатной кровли можно легко выбрать любой цвет, а толщина металла должна быть не менее 0,7 мм
При этом важное значение имеет и высота профиля, которая может быть от 3,5 до 7 см. Больший параметр волны профнастила не позволяет создать эффективную и качественную конструкцию. Надежный металлический профнастил для крыши дома является оптимальным вариантом, а монтаж системы стропил, профлистов и других элементов легко осуществить своими руками, используя простые инструменты и соблюдая технологию
Надежный металлический профнастил для крыши дома является оптимальным вариантом, а монтаж системы стропил, профлистов и других элементов легко осуществить своими руками, используя простые инструменты и соблюдая технологию.
Односкатная крыша своими руками: пошаговый монтаж
При начале строительства любой конструкции нужно сделать проект или схему с размерами основных элементов. Расчёт материалов и необходимых крепежей производится на основании размерных данных. Для исключения потери времени в процессе нужно иметь запас 5-10% от объёма.
Порядок работ
Односкатная крыша проста в устройстве, но нарушение технологии монтажаможет повлечь выход из строя всей конструкции ипромокание теплоизоляции и потери функциональности кровельного пирога.
Крепление мауэрлата
Брус укладывается заподлицо к стене из кирпича или блока. Между вертикальными поверхностями и деревянным элементом нужно проложить слой гидроизоляции из рубероида. Крепление к стене проводится металлическими стержнями или анкерными болтами с шагом 70-100 см.
Все деревянные элементы конструкции перед установкой необходимо обработать антисептическими составами для исключения преждевременного разрушения.
Стропильная система
На мауэрлате делается разметка для фиксации стропильных ног, и вырезаются пазы под углом, равным углу наклону ската крыши, средний шаг составляет 80 см.
Пошаговая инструкция по устройству конструкции:
- Установка крайних стропильных ног в пазы на мауэрлате. Между ними нужно протянуть леску для выравнивания промежуточных конструкций. Укладка лежня для опорных стоек.
- Монтаж укосин на каждой стропильной ноге, стоек и стяжки между мауэрлатом и лежнем из доски или бруса.
- Установка ветрозащиты.
- Фиксация стропильной конструкции лагами и обрешёткой.
Крепление проводится металлическими уголками, саморезами, болтами и гвоздями для жёсткой фиксации или элементами для скользящей системы.
Монтаж обрешётки
Устройство основания проводится,исходя из выбора кровельного покрытия: для рулонных материалов шаг доски составляет 1,5 м, для шифера 1 м, под монтаж штучных элементов и металлических листов делается сплошная обрешётка. Брус или доска устанавливаются поперёк стропил и прочно фиксируются.
Если строится тёплая крыша – это будет основанием для кровельного пирога и нужна будет контробрешётка для фиксации покрытия.
Крепление утеплителя, пароизоляции, гидроизоляции
Устройство тёплой кровли достигается послойной фиксацией материалов на стропильной системе. При монтаже лучше применять два слоя пароизоляции. Нижний фиксируется на обрешётку, а второй над утеплителем – это минимизирует процесс образования конденсата на кровельном пироге.
Этапы создания тёплой крыши:
- Пароизоляционный материал раскладывается на обрешётке и крепится степлером.
Укладка гидроизоляционного слоя, который фиксируется на поверхности внахлёст 5-10 см. Материал не должен быть сильно натянут, нужно оставлять небольшое провисание для усадки.
Укладка утеплителя, начиная с нижнего отвеса к верхнему. Фиксация не проводится, но при сильном угле наклона кровли можно применить клеевые составы.
Крепление второго слоя пароизоляции с фиксацией степлером к стропильной конструкции..
Далее пирог зашивается контробрешёткой, которая будет основанием для кровли.
Крепление кровельного материала
От покрытия зависит количество и вид элементов для фиксации к стропильной системе. Независимо от вида материала, выкладку листов и размотку рулона начинают с нижнего яруса.
Крепёжные элементы для покрытий кровли:
- ондулин фиксируется специальными гвоздями;
черепица крепится оцинкованными кляймерами или саморезами в местах с повышенной нагрузкой;
профнастил фиксируется кровельными гвоздями на верхней волне листа;
рубероид проклеивается на стыках мастикой и крепится на кровельные гвозди или саморезы с шайбами;
шифер фиксируется гвоздями и саморезами по верхней волне листа.
Делаем вычисления
А как рассчитывается длина стропил? Если крыша имеет симметричную форму, то посчитать этот параметр не сложно. Для этого используется формула теоремы Пифагора, а именно: С равно корень квадратный из А в квадрате плюс В в квадрате, где:
- С – это искомая длина стропила;
- А – это высота, на которой расположен конек (от основания крыши);
- В – это половина ширины дома.
При этом с помощью этой формулы можно рассчитать дину стропил только до мауэрлата. Здесь не учитывается длина свесов. Если они будут являться продолжением стропил, то к рассчитанному параметру нужно прибавить их длину.
А как сделать расчет, если крыша будет ассиметричной? В этом случае скаты будут разными. Но и тут можно воспользоваться теоремой Пифагора. Рассчитать стропила на крышу можно по той же формуле, только вначале выяснить значение параметра «В» (в первом случае он равен половины ширины дома). Если крыша асимметричная, то еще на стадии ее проектирования вы высчитаете, на каком расстоянии от стен будет расположен конек. Именно это значение и берется в качестве параметра «В». В результате расчета вы получите длину каждой из стропильных ног (на левый и правый скат). Как видно и здесь проблем с вычислениями нет.
Немного сложнее рассчитать стропила для ломаной крыши. Но и тут можно воспользоваться все той же формулой. Только в этом случае расчет будет включать больше вычислений:
- Чтобы рассчитать длину стропил нижнего яруса, нужно высчитать расстояние от стены, на котором будет установлена стойка, удерживающая прогон (она верхней частью находится на месте излома крыши).
- Далее, вычисленное в первом действии значение берем за параметр «В» в ранее рассматриваемой формуле. В качестве «А» используем высоту самой стойки. В результате расчета получаем длину стропил нижнего яруса.
- После этого можно рассчитать параметры коньковых стропил (верхний ярус). Здесь в качестве параметра «В» берется половина длины верхней затяжки, которая соединяет места перелома ската. Параметр «А» равен высоте бабки, которая поддерживает конек крыши. Расчет ведется по той же формуле Пифагора
Существует и другой способ как рассчитать стропила. В этом случае используется угол наклона ската. Эта формула немного сложнее предыдущей. Длина стропил (для двухскатной симметричной крыши) будет равна сумме 0,5 и высота от основания крыши до конька разделенной на косинус угла наклона ската.
Видео по теме:
Каким бы способом не был бы произведен расчет, главное сделать его правильно и точно. От этого будет зависеть прочность всей стропильной системы. Если рассчитать длину стропил до целого числа не получается, то лучше делать округление в большую сторону. Лучше немного отпилить лишнее при проведении самого монтажа.
Влияние типа материала на угол наклона
Важным фактором в определении правильного положения крыши является выбор материала для настила. К примеру, применяя мягкую кровлю, наклонный угол будет существенно меньше, нежели при перекрытии шифером.
Ондулин и профнастил
В первом и во втором случае показатель наклона может колебаться в пределах от 9 до 250.
Кроме того, профлист можно использовать, если крыша постройки находится под углом от 50. При наклоне более 100, нахлест при укладке материала нужно увеличить, а в стыки нанести уплотнительную ленту.
Однако в варианте с ондулином не рекомендуется превышать показатель в 150, дабы не усложнять процесс монтажа покрытия.
Обязательное условие использования этих видов материалов – это наличие постоянного воздухообмена в подкровельной части крыши.
Шифер
Для этого типа строительных изделий минимальный показатель наклона составляет 200, максимальный – 300.
От величины угла зависит и, каким будет нахлест между листами. Чем больше градус, тем сильнее каждый элемент накладывается друг на друга.
В случае с волнистым шифером, если угол наклона находится в пределах 100, то обрешетка делается сплошной. При показателе выше 150 шаг составляет от 45 до 60 см.
Металлочерепица
При укладке под углом от 10 до 200 обязательно нужно обработать все стыки герметиком. Если же показатель находится в пределах 20–300, такой надобности нет.
Другие виды
Гибкая черепица используется при наклоне крыши в 11–180.
Для навеса из поликарбоната минимальным уклоном считается угол в 300, а оптимальным показатель в 500.
При использовании сэндвич-панелей для настила кровли необходимо придерживаться минимального уклона в 50.Такой вариант подойдет, если поверхность сделана сплошным пролетом без стыков. В противном случае угол должен быть не меньше 70.
Керамическая черепица применяется, если угол кровли составляет минимум 220. Но поскольку материал имеет большой вес, для настила односкатных крыш используется довольно редко.
Как определить угол наклона?
Для вычисления угла наклона в расчёт берут материал кровли:
не менее 22 градусов для шифера (иначе – вода попадёт в зазоры);
металлочерепица – не менее 14 градусов (в противном случае листы сорвёт сильным ветром);
профилированный настил – не менее 12 градусов;
битумочерепица – не более 15 градусов (при превышении слезание элементов с крыши, ибо закрепляются они на мастике).
Рулонные материалы – угол в 3-25 градусов. Параметр определяется количеством слоёв: чем их больше, тем выше угол наклона. При повышении угла наклона чердак увеличивается в объёме, а с ним и количество материалов, затраченных на возведение крыши.
Можно вместо крыши установить толстое перекрытие –и покрыть его битумом. В этом случае перекрытие отбортовывается на небольшую высоту со всех сторон по периметру. В любом месте бортика просверливается отверстие для стока воды, в которое вводится водосток. Тогда и крыша не нужна как таковая – чердак будет полностью отсутствовать. Но такое решение имеет ряд недостатков, один из которых – образование толстого слоя ряски и водорослей на рубероиде, выполняющем роль мощной гидроизоляции. К тому же зимой там будет скапливаться снег и лёд. Летом это перекрытие будет перегреваться, отчего в доме будет очень жарко.
Разберемся, как рассчитывается угол ската.
Для треугольника чердака в разрезе вычисляется тангенс острого угла, на который и наклоняются стропила, обрешётка и кровля. Этот тангенс равен отношению высоты кровли к полудлине основания (перекрытия). Число должно получиться равным менее единицы.
Арктангенс («обратный тангенс») полученной величины в сумме даёт угол в радианах, который переводится в градусы (радиан равен приближённо 57 градусам).
Угол наклона крышного настила (стропила, обрешётка и кровля) может быть вычислен и экспериментально. Некоторые мастера оценивают данную величину лишь по теореме Пифагора и общим рекомендациям к углу наклона, располагая конкретными досками (например, 6-метровыми) для балок и стропил. Иногда бывает, что строительство дома – начиная с закладки фундамента – происходит в соответствии с длиной заранее купленных досок и/или бруса, идущих на стропильную систему и имеющихся в данный момент в продаже. То есть квадратура дома, если позволяет площадь участка, рассчитывается с крыши (стропильной системы), под будущие стропила которой и подгоняется закладка фундамента и выкладка стен. Это делают, чтобы не тратить лишнее время на перерасчёт и лишнее пиление/сращивание досок, а сразу же изменить проект должным образом, не подгоняя крышу под него.
Как сделать двускатную крышу под профнастил
Для многих приоритетным вариантом покрытия двухскатной кровли являются листы профнастила. Эксплуатационные характеристики данного материала зарекомендовали себя наилучшим образом среди владельцев загородных домов. Профнастил одновременно сочетает достойный внешний вид и высокий уровень качества. Двухскатный каркас, покрытый профлистом, отлично справляется с различными воздействиями окружающей среды. Уклон конструкции крыши препятствует задержке снега зимой и скоплению дождевой воды, данные условия немаловажны для строительства на территории России.
Создание стропильной системы с двумя скатами не составляет особой сложности, укладка кровельного материала также возможна своими руками. Чтобы успешно осуществить строительство крыши здания своими силами, необходимо иметь опыт в монтаже, спросить совета у профессионалов о правилах ведения стройки и составить подробный чертеж для дальнейшей реализации. При создании стропильной системы, следует учитывать технические характеристики профнастила, соблюдать корректное расстояние между стропилами. Правильный подход перед началом строительства, облегчит последующий монтаж.
Каркас крыши с двумя скатами и его преимущества
Крыша, состоящая из двух скатов – это конструкция, в которой два элемента соединяются в коньковой части. Значение уклона определяется от конька крыши. История архитектуры свидетельствует о том, что крыша с двумя скатами применялась в древнем домостроении. Благодаря надежности, простоте и доступности осуществления, данную конструкцию используют достаточно часто в современном малоэтажном строительстве. Каркас стропильной системы допускает вариацию карнизных свесов по размеру и различную форму фронтонов. При монтаже крыши здания своими силами потребуется набор оборудования и материалов, который под силу организовать каждому.
Специфика металлического покрытия
Для производства профнастила используют сталь различной толщины, поэтому материал может быть следующих видов:
- Кровельный (укладывается поверх стропил). Листы могут быть полимерными и покрыты слоем цинка. Для полимеров характерны различные цветовые варианты (от синей до коричневой палитры оттенков). Оцинкованное покрытие не отличается разнообразием цветовой гаммы, материал доступен только в сером тоне. Габарит профиля листов кровельного материала – от 35 до 75 мм;
- Для покрытия стен. В данном случае поверх основания всегда наносится полимерный состав (в процессе производства). Область применения стенового профнастила: возведение ограждений, строительство перегородок, а также отделке зданий. Высота профнастила варьируется в пределах 8-21 мм. Незначительный размер высоты листов обозначает условия эксплуатации материала – профнастил не должен испытывать существенного давления;
- Несущий (усиленный) вариант. Подходит для создания опалубки здания. Каркас будущего строения конструируют из металлических элементов, приваривая к опалубке, после чего происходит фиксация бетонным раствором.
Альтернативным вариантом покрытия кровли является черепица из металла, ее устройство также достаточно легко организовать своими силами. Однако ее стоимость дороже, чем листов профнастила.
Выбор кровельного покрытия
Зачастую для кровли выбирают следующие марки профнастила: Н75, Н60 и НС35. Ориентир для размера листов – крыша с двумя скатами должна быть полностью покрыта от элемента конька до окончания карнизной линии. Для соединения элементов необходимо делать запас в 0,5 метра.
Стандартный габарит отдельного элемента профнастила: 12 метров – длина листа, от 0,6 до 1,25 м варьируется ширина профлистов, толщина – от 0,3 до 1,5 мм.
Проводя замеры объекта строительства своими силами, учитывайте следующее правило: лист покрытия крыши устанавливают таким образом, чтобы его край выступал за карниз на 40-50 мм.
Что необходимо для строительства двускатной крыши?
Для правильного устройства профнастила в качестве кровельного покрытия потребуется:
- Материал для создания гидроизоляционного слоя;
- Крепежные элементы;
- Ножницы, которыми можно резать металл;
- Пила с дисками для разных видов работ;
- Строительный уровень;
- Брус (сечение 10х10 см);
- Электролобзик.
При работе с профнастилом запрещается использовать болгарку, а также круги с абразивной поверхностью.
Статьи на похожие темы
Угол наклона в зависимости от кровельного материала
Крыша на доме может иметь практически любой вид — может иметь низкие скаты, может — почти отвесные
Важно при этом правильно рассчитать ее параметры — сечение стропильных ног и шаг их установки
Если вы хотите уложить на крышу определенный вид кровельного материала, принимать во внимание надо такой показатель, как максимальный и минимальный угол наклона для данного материала
| Наименование кровельного материала | Минимальный угол наклона (в градусах) |
|---|---|
| Асбоцементный шифер и ондулин | 6° |
| Цементно-песчаная и керамическая черепица | 10° |
| Гибкая битумная черепица | 12° |
| Металлочерепица | 6° |
| Асбо-цементные или сланцевые плиты | 27° |
| Стальные оцинкованные, медные, цинк-титановые листы | 17° |
| Профнастил | 6° |
Минимальные углы прописаны в ГОСТе (смотрите таблицу выше), но часто производители дают свои рекомендации, так что желательно определиться с конкретной маркой еще на стадии проектирования.
Чаще угол ската крыши часто определяют исходя из того, как сделаны они у соседей. С практической точки зрения это правильно — условия у близлежащих домов аналогичны, и, если соседские крыши стоят хорошо, не текут, можно взять за основу их параметры. Если же по соседству нет крыш с тем кровельным материалом, который вы планируете использовать, можно начать расчеты со средних значений. Они приведены в следующей таблице.
| Тип кровлеьного материала | Рекомендуемый угол наклона минимальный/максимальный | Какой наклон ската делают чаще всего |
|---|---|---|
| Кровля из толя с посыпкой | 3°/30° | 4°-10° |
| Двухслойная толевая | 4°/50° | 6°-12° |
| Цинковая с двойными стоячими фальцами | 3°/90° | 5°-30° |
| Шпунтованная черепица с 4-мя желобками | 18°/50° | 22°-45° |
| Голландская черепица | 40°/60° | 45° |
| Обычная керамическая черепица | 20°/33° | 22° |
| Профнастил и металлочерепица | 18°/35° | 25° |
| Асбоцементный шифер | 5°/90° | 30° |
| Искусственный шифер | 20°/90° | 25°-45° |
| Солома или камыш | 45°/80° | 60°-70° |
Как видите, в графе «как делают» в большинстве случаев есть солидный диапазон. Так что имеется возможность варьировать внешний вид здания даже с одинаковой крышей. Ведь кроме практической роли крыша еще и украшение. И при выборе угла ее наклона немаловажную роль играет эстетическая составляющая. Сделать это проще в программах, дающих возможность отобразить объект в объемном изображении. Если воспользоваться этой методикой, то рассчитать угол наклона крыши в данном случае — выбрать его из определенного диапазона.
Выбор сечения стропил и их материала
Для Подмосковья, учитывая уже собранную нагрузку, применимы деревянные стропила. Они могут быть выполнены в виде бруса или оцилиндрованного бревна, сечение четко коррелирует с шагом стропил и длиной стропильной ноги.
Как видно из таблицы, даже при небольшой длине ската (до 3 м) и малом расстоянии между стропилами необходимо сечение не менее 80х100 мм. Собственный вес такого бруса (или бревна диаметром 100 мм) составит около 8 кг. Необходимо проверить, насколько собственный вес стропил увеличит общий вес кровельного пирога (а соответственно, нагрузку на стропила).
Пример расчета 1 (Подмосковье)
Для этого примем длину стены 6 м, длину ската 3 м и предварительно выберем шаг 1 м. Требуется 7 штук стропил весом 56 кг, общая площадь крыши составляет 18 кв.м. Итого для Подмосковья (берем нагрузку по максимуму)
18х312+7х8=5 672 кг (на всю крышу). Вспоминая формулы сопромата, применяем стандартный метод вычисления несущей способности балки (в данном случае стропила).
Допустимый момент сопротивления бруса с сечением bxh=8х10 (высота на ширину)
W = bh2/6=133 см.куб.
Балка с таким моментом может выдержать прогиб (R в формуле – модуль упругости древесины, для сосны второго сорта, которая обычно идет на конструкции, R=150 кгс/см.кв.)
M = WR=133х150=20 615 кг*см = 206 кг*м
С учетом длины пролета 3 м распределенная нагрузка на погонный метр балки
Q=8M/l2=8х206/32=183 кг/м.
Если шаг балок принят 1 м, то максимальная распределенная нагрузка на квадратный метр составляет, как уже было рассчитано выше, по максимуму 312 кг, что почти вдвое выше допустимого. Следовательно, данный шаг и/или сечение стропил не подходят.
Проводим повторную проверку, выбирая шаг стропил 600 мм. В этом случае максимальная допустимая нагрузка на погонный метр стропила будет
Q=183/0,6=305 кг/м.
Это уже гораздо ближе к требуемой нагрузке.
Но более рационально не уменьшать шаг стропил , а увеличить сечение бруса.
Если мы примем следующее по порядку сечение из предложенной выше таблицы (8х13 см), получим
W = bh2/6=225 см.куб.
M = WR=225х150=33 800 кг*см = 338 кг*м
Q=8M/l2=8х338/32=300 кг/м.
Уменьшая шаг стропил до 0,9 м, получаем допустимую распределенную нагрузку 300/0,9=33 кг/м, что вполне достаточно для заданных условий.
Пример расчета 2 (Петропавловск-Камчатский)
При тех же начальных условиях – длина стены 6 м, скат трехметровый, шаг 1 м – нагрузка на крышу составляет по максимуму 592 кг без учета веса стропил. Из приведенного выше примера расчета понятно, что для такой нагрузки надо либо серьезно увеличивать сечение балки, либо сокращать шаг. Оба варианта не рациональны, поскольку за счет веса балок увеличат нагрузку на несущие конструкции здания на 12…25%, что нежелательно.
Но можно заменить материал, приняв металлические стропила.
В этом случае обрешетка будет не сплошной (как предложено в примере сбора нагрузки), а разреженной, и также металлической. Соответственно, вес конструкции уменьшиться как минимум на 15…30 кг/кв.м., а несущая способность возрастет.
Посчитать несущую способность двутавра или швеллера сложнее, чем бруса с прямоугольным сечением, для этого необходимо использовать специальные формулы.
Для примера приведена форма расчета двутавровой балки в расчетной программе.
Используем формулы расчета из примера 1, заменив рассчитываемый момент сопротивления уже известным моментом для стальной балки. Имеем в виду, что модуль упругости стали (как на сжатие, так и на растяжение) составляет 21 000 кгс/см.куб.
Для двутавра №10
W = 39,7 см.куб.
M = WR=39,7х21 000 =833 700 кг*см = 8337 кг*м
Q=8M/l2=8х8337/32=7410 кг/м.
Полученное значение намного превышает величину предельной нагрузки на крышу. Соответственно, пролет здесь можно спокойно увеличивать до 2м – это не приведет к разрушению конструкции.
