Односкатная крыша 6 на 9. Односкатная крыша своими руками. Расчет арочной фермы

Если хочется построить неординарный, непохожий на соседские дом, присмотритесь к домам под односкатной крышей. Она придает зданию оригинальность. Кроме того, односкатная крыша — самая простая в устройстве. Настолько простая, что ее вполне можно сделать своими руками.

Плюсы и минусы

Односкатные крыши считаются самими недорогими и простыми в устройстве. И это действительно так, особенно при небольшой ширине здания. Тем не менее, в нашей стране дома с односкатными крышами встречаются совсем нечасто. По большей части это связано с тем, что более привычны для нас двух или четырех скатные кровли — они выглядят привычнее. Вторая загвоздка — найти проект, адаптированный под наши погодные условия. На западных ресурсах проектов очень много, но они разработаны под более мягкий климат, как правило, имеют большую площадь остекления. Найти архитектора, который грамотно изменит понравившийся проект очень непросто. Но если все-таки удалось, и при этом не нарушилась гармония здания, дом получается очень оригинальный.

Многих пугают неровные потолки в некоторой части здания. Их, конечно, сложнее обыгрывать, чем стандартные, но и результат получается совсем другого уровня — оригинальный на 100%. Правда, и на этот раз найти дизайнера, который может разработать подобный интерьер на просторах нашей Родины очень непросто, тем не менее, возможно.

Есть еще один выход — выровнять потолки за счет перекрытия, а свободное пространство под крышей использовать как технические помещения. Реализованы и такие варианты и хозяева очень довольны. Да, технические помещения на в цокольном этаже, а наверху, но зато никаких проблем с грунтовыми водами.

Это, пожалуй, все минусы или подводные камни, которые может принести односкатная крыша. Есть, правда, еще один момент, который сложно назвать недостатком, Из-за особенности строения кровельный материал на подобных домах с земли не виден. Если местность ровная, без больших перепадов высот, заморачиваться с внешним видом кровли, нет смысла. Лучше выбрать простые на вид, но качественные материалы, тихие (плоскость большая, при дожде шумит сильно) и надежные. Один из популярных вариантов — фальцевая кровля. Она обеспечивает должную степень герметичности, не очень шумит. Еще вариант — из современных материалов. Такие крыши еще тише, а современные материалы могут эксплуатироваться 20-30 лет без ремонта.

Устройство односкатной крыши

Организовывают требуемый уклон односкатной крыши за счет перепада высот противоположных стен. Одна стена здания получается значительно выше другой. Это ведет к увеличенному расходу материалов для стен, но стропильная система получается очень простой, особенно для построек небольшой ширины.

При достаточной несущей способности стен стропильная система односкатной крыши опирается на мауэрлат, закрепленный к стене. Чтобы распределение нагрузки было более равномерным, верхний ряд кладки стены армируется продольной арматурой (для кирпичных стен, из бетонных блоков) или поверх последнего ряда заливается армопояс (для стен из , известняка, ракушечника). В случае с деревянным или каркасным строением роль мауэрлата обычно выполняет последний венец или верхняя обвязка.

При недостаточной прочности строительного материала стен большую часть нагрузки можно перенести на перекрытие. Для этого устанавливают стойки (шаг — порядка 1 метра), на которые укладываются прогоны — длинные бруски, идущие вдоль здания. На них и опираются тогда стропильные ноги.

При заливке армопояса или кладке последнего ряда, в него, с шагом в 80-100 см устанавливаются шпильки, при помощи которых затем мауэрлат крепится к стенам здания. В деревянных домах, если не делать армопояс, заложить шпильки невозможно. В этом случае допускается установка на штифты с шестигранной головкой. Под штифт, через мауэрлат сверлится отверстие, на пару миллиметров меньше диаметра штифта. В него забивается металлический стержень, который притягивает деревянный брус к стене. Соединение затягивается при помощи шестигранного ключа требуемого размера.

Стропильная система односкатной крыши

Такие крыши особенно популярны при строительстве дворовых построек — сараев, гаражей. Просто размеры строений позволяют использовать не очень мощные балки, причем балки требуются в небольшом количестве. При ширине строения до 6 метров, стропильная система односкатной крыши почти не содержит дополнительных усиливающих элементов (подпорок и прогонов), что выгодно. Также привлекает отсутствие сложных узлов.

Для Средней полосы России для пролета до 5,5 метров берут балки 50-150 мм, до 4 метров достаточно 50-100 мм, хотя по-хорошему, надо считать снеговую и ветровую нагрузку конкретно в вашем регионе, и, исходя из этого, определяться с параметрами балок.

При расстоянии между стенами до 4,5 метров, односкатная крыша состоит из двух брусков мауэрлата, закрепленных на стенах, и стропильных ног, которые на мауэрлат опираются. Действительно очень простая конструкция.

При ширине пролета от 4,5 метров до 6 метров, требуется еще лежень, закрепленный на более высокой стене на уровне перекрытия и подстропильная нога, которая упирается в балку почти в середине. Угол уклона этой балки зависит от расстояния между стенами и уровня установки лежня.

Более сложные стропильные системы в односкатной крыше при ширине зданий более 6 метров. В этом случае оптимально, если дом спроектирован так, что внутри имеется еще она несущая стена, на которую опираются стойки. При ширине дома до 12 метров, фермы все еще простые, расходы на устройство кровли минимальные.

Для зданий шириной более 12 метров система становится сложнее — подстропильных ног становится больше. Кроме того, изготовление балок длиной более 6 метров — дорогое удовольствие. Если требуется увеличение только на ширину свесов кровли, балки доращиваются по краям кобылками. Это куски балок такого же сечения, соединенные с балкой и закрепленные по бокам двумя деревянными накладками длиной не менее 60 см, скрепленных болтами или гвоздями, допускают использование монтажных пластин.

Если общая длина балки получается более 8 метров, их обычно сращивают. Места стыка дополнительно усиливают, прибив доски или монтажные пластины.

Варианты крепления стропил к мауэрлату: скользящее слава вверху и жесткое вверху справа. Внизу справа вариант врезки без свесов (применяется очень редко)

Еще могут быть вопросы по способам крепления стропил односкатных крыш к мауэрлату. Принципиальных отличий нет. Все также в стропильной ноге делают вырез, которым брус упирается в мауэрлат. Чтобы не мучатся с каждой стропильной ногой, выравнивая ее посадку, выпилив первую, из куска доски, толстой фанеры или бруса делают шаблон, точно повторяющий полученный «выпил». Все последующие стропила запиливаются перед установкой. К ним в нужном месте прикладывается шаблон, обводится и выпиливается выемка требуемой формы и размера.

Это речь шла о жестком креплении стропильных ног к мауэрлату. Оно используется на всех зданиях, которые дают малую усадку. На деревянных домах такой способ крепления использовать нельзя — дом все время оседает или немного приподнимается, из-за чего может появиться перекос. Если кровля будет закреплена жестко, ее может порвать. Потому при устройстве односкатной или любой другой кровли на деревянных домах используют скользящее соединение стропил и мауэрлата. Для этого есть так называемые «скользячки». Это пластины, состояние из уголков, которые крепятся к мауэрлату и подвижно связанных с ними металлических полос, которые крепятся к стропильной ноге. Таких скользячек ставится по две на каждую стропилу.

Выбор угла наклона кровли

Угол уклона кровли определяется по совокупности показателей — ветровой и снеговой нагрузки и типа кровельного материала. Сначала определяются с углом по климатическим условиям (в зависимости от количества осадков и ветровых нагрузок). После смотрят на минимальный рекомендованный уклон для выбранного типа кровельного материала (в таблице ниже).

Если желаемый угол больше, все нормально, если меньше (что бывает очень редко) — его увеличиваете до рекомендованного. Делать крышу с углом, меньшим чем минимальный угол, рекомендованный производителем кровельного покрытия, не стоит однозначно — будет течь на стыках. Чтобы проще было ориентироваться, скажем, что для Средней полосы России рекомендованный уклон односкатной кровли — 20°. Но цифру желательно считать для каждого региона, и даже для разного расположения постройки на участке.

Кстати, имейте в виду, что разные производители одного и того же вида кровельного материала могут требовать разный минимальный уклон. Например, одной марки может производится на кровли с минимальным уклоном в 14°, другой — в 16°. И это при том, что ГОСТ определяет минимальный уклон в 6°.

Также стоит помнить, что при скате до 12° чтобы обеспечить герметичность любого кровельного материала, необходимо промазывать все стыки материала жидким гидроизоляционным составом (обычно — битумной мастикой, реже — кровельным герметиком).

Определяем высоту, на которую требуется поднять стену

Чтобы обеспечить найденный угол уклона односкатной кровли, необходимо одну из стен поднять выше. Насколько выше узнаем, вспомнив формулы расчета прямоугольного треугольника. По ним находим и длину стропильных ног.

При расчете не забудьте, что длина получается без учета свесов, а они нужны чтобы защитить стены дома от осадков. Минимальный свес — 20 см. Но при таком маленьком выступе за пределы здания смотрится односкатная крыша куцей. Поэтому обычно делают свесы не менее 60 см на одноэтажных зданиях. На двухэтажных они могут быть и до 120 см. В данном случае ширина свеса определяется исходя из эстетических соображений — крыша должна смотреться гармонично.

Проще всего определить насколько надо продлить кровлю в дизайнерских программах, позволяющих прорисовать здание в масштабе и «поиграться» со свесами. Отображаться все должно в 3-х измерениях (наиболее популярная программа ScratchUp). Покрутите в ней разные размеры свесов, определитесь, с каким смотрится лучше (это если проекта нет), а потом заказывайте/делайте стропила.

Фотоотчет со стройки: односкатная крыша на доме из газобетона

Построен дом в СПб. Проекта не было, была общая идея, которая представлена на фото. Дом из газобетона, финишная отделка — штукатурка, крыша — фальцевая выбрана исходя из дешевизны, надежности, простоты монтажа.

После того как выгнали стены, в них залили армопояс, в который через каждый метр установлены шпильки (Ø 10 мм). Когда бетон в армопоясе достиг требуемой порочности, на битумную мастику уложили слой гидроизоляции («Гидроизол», разрезанный вдоль на полосы нужной ширины). Поверх гидроизоляции укладывается мауэрлат — брус 150-150 мм. Все пиломатериалы, которые применяются для устройства кровли, сухие, обработаны защитными пропитками, антипиренами.

Начало монтажа односкатной крыши — укладка мауэрлата

Его сначала кладут на место (лежит на шпильках, придерживаемый помощниками), проходят вдоль, стуча молотком по тем местам, где стоят шпильки. В брусе отпечатываются места, где торчат шпильки. Теперь сверлят отверстия и просто насаживают его на шпильки.

Так как пролет получается большим, поставлены подпорки из бруса (150-150 мм), на которые уложен прогон, который будет поддерживать стропильные ноги.

Ширина кровли получается 12 метров. Это с учетом выноса в 1,2 метра с лицевой стороны. Поэтому брусья мауэрлата и прогон «торчат» за пределы стен именно на такое расстояние.

Сначала были сомнения насчет такого большого выноса — крайний правый брус висит на 2,2 метра. Если этот вынос уменьшить, плохо будет стенам, да и внешний вид ухудшится. Потому все решено оставить как есть.

Укладка стропил

Укладываются стропила из двух срощеных досок 200*50 мм, с шагом 580 мм. Доски сбиваются гвоздями, в шахматном порядке (вверху-внизу), с шагом 200-250 мм. Шляпки гвоздей то справа, то слева, попарно Два сверху/снизу справа, два сверху/снизу слева и т.д.). Места сращивания досок разносим на менее чем на 60 см. Полученная балка получается намного надежнее чем аналогичный цельный брус.

Далее пирог односкатной крыши для данного случая такой (со стороны чердака — на улицу): пароизоляция, каменная вата 200 мм, вентзазор (обрешетка, контр-обрешетка), влагоизоляция, кровельный материал. В данном случае это пурал темно-серого цвета.

Утепление изнутри будем проводить потом, а пока поверх стропил укладываем гидро-ветро- защитную мембрану «Тайвек Солид»(паропроницаемая).

Мембрана укладывается снизу-вверх, крепится скобами из степлера. То полотно, которое раскатывается выше, заходит на уже уложенное на 15-20 см. Стык проклеивается двусторонний лентой (покупали вместе с мембраной). Затем поверх мембраны набивается планки, на них — обрешетка под фальцевую кровлю.

Сначала сделана обрешетка из доски 25*150 мм с шагом в 150 мм. После укладки, походив по крыше, решено усилить обрешетку. Для этого между уже уложенными досками набиваем доски 100 мм ширины. Теперь между досками остается зазор в 25 мм.

Обрешетка односкатной крыши в результате

Далее на нижнем фронтоне набили крюки для . Набиты они неровно, так как из-за большой длинны фронтона решено сделать две приемные воронки на расстоянии 2,8 метра от края. Для обеспечения стока в две стороны и сделан такой рельеф.

Далее надо заносить куски металла (картины) длиной по 12 метров. Они не тяжелые, но гнуть их нельзя, потому «салазки» отпадают. Для подъема построен временный «мостик» соединяющий землю и крышу. По нему и поднимали листы.

Далее идут кровельные работы, которые отличаются в зависимости от типа кровельного материала. В данном случае необходимо было решить проблему температурного расширения материала — оцинкованная сталь (пурал) при нагревании/остывании значительно изменяет свои размеры. Чтобы обеспечить свободу расширения крепить материал к обрешетке решено за фальц подвижными кляммерами со свободой перемещения 15-20 мм.

После укладки кровельного материала остается подшивка свесов, а они ничем не отличается.

Кровлю надо довести «до ума» — подшить свесы, но, в основном, она уже готова

Ну, а на фото ниже то, что получилось после отделки. Очень современно, стильно и необычно.

Дом с односкатной крышей — отделка почти закончена

Проекты и фото домов с односкатной крышей

Как уже говорили, тяжело найти интересные проекты жилых домов с односкатной крышей. Пока данные постройки у нас непопулярны. Возможно, как раз из-за своей неординарности. В этом разделе собраны несколько проектов или фото уже построенных домов. Может, кому-то будет полезны хотя-бы в качестве идеи.

Большие окна — красиво, но нерационально в нашем климате

Разноуровневый дом — интересный реализованный проект

Это — прототип того, что расположен выше

Оригинальный дом. Под одной односкатной крышей и дом и хоз постройки, да еще часть — навес над двором между двумя зданиями

Для небольших строений, например, сарая или гаража, часто используют односкатную кровлю. Простая в устройстве, она легко изготавливается без привлечения профессиональных строителей и смотрится весьма привлекательно. Для обустройства жилых домов подобное решение применяется реже: зачастую срабатывает сила традиции и небольшой для наших мест опыт ее проектирования и возведения. Наступило время оценить преимущества такой конструкции.

Особенности: плюсы и минусы

Односкатная крыша представляет собой прямоугольную абсолютно плоскую форму, расположенную под углом по отношению к коробке здания. Величина ее наклона может быть разной в зависимости от архитектурного замысла, климатических условий и окружающего ландшафта. При использовании качественных материалов, служит не менее 20–30 лет.

Подобное устройство кровли считается наиболее устойчивым , в том числе и к внешним природным воздействиям, если расположение строения безошибочного по отношению к розе ветров.

Снег на поверхность ложится ровным слоем, что делает нагрузку равномерной и безопасной.

Наклонная односкатная форма лучше, чем двускатная, хотя она не позволяет создать удобное чердачное пространство. Зато проще с системой проветривания: аэраторы и вентилируемый конек просто не нужны.

К преимуществам также относят:

Небольшая нагрузка на несущие конструкции из-за сравнительно небольшого веса.
Наименьший расход строительных материалов по сравнению с другими видами крыш.
Скромные финансовые затраты.
Простой и быстрый способ возведения, доступный для выполнения своими руками.
Не существует ограничений в выборе кровельных материалов и системе стропил.
Доступное планирование и монтаж систем водостока и дымоходов.

Гармоничный красивый проект требует соблюдения многих условий, иногда в ущерб функциональным потребностям.

Недостатков меньше, чем преимуществ, но все же, они есть.

Для обустройства жилого пространства мансарды требуется значительная ширина дома и высокий угол наклона кровли.
Низкий скос может стать причиной слабой теплоизоляции.
Требуется усиленная водосточная конструкция с более широким диаметром труб, так как вся вода стекает в одном направлении. Рекомендованы металлические системы с закреплением кронштейнов на расстоянии не менее 40 см.
При наклоне меньше 45 градусов, чтобы снизить нагрузку, зимой придется постоянно очищать крышу от снега.

Устройство кровли

Как и строение любой крыши, качественный состав элементов односкатной зависит от финишного покрытия. Количество основных элементов невелико, но требует к себе внимания.

Армопояс

Снижает распирающую нагрузку стропил и способствует равномерному распределению веса всей конструкции. Необходим в обязательном порядке для строений из газобетона, керамзитобетона и кирпичных стен, если строительство ведется в сейсмоопасном регионе.

Мауэрлат

Располагается на верхних частях стен в виде брусьев. Соединен с армопоясом или, в случае строения из кирпича, закрепляется через уже забитые или замурованные в стенах анкеры прочной проволокой – не менее 6 мм диаметра. Сами анкеры должны находиться на расстоянии 30 см от торца стены. Если дом деревянный, из двойного минибруса, то роль мауэрлата выполняет верхняя обвязка

Фронтон

Редко встречается в строительстве односкатных крыш. Его наличие определяется в зависимости от разницы в высоте между двумя несущими стенами.

Система стропил

Служит основанием для укладки кровли, на нее оказывается основная нагрузка. Важно предусмотреть, чтобы она распределялась равномерно по периметру верхней части всего здания, а давление на узлы не превышало допустимых значений. Для создания используются балки из дерева, сечение которых зависит от площади крыши и количества элементов опоры.

Опоры

Подбираются после вычисления веса конструкции и определения финишного покрытия. Количество определяется углом наклона и длиной пролета.

Обрешетка

Необходима для укладки и закрепления кровельного покрытия и увеличения несущей способности, чтобы каркас мог выдерживать и собственную тяжесть и противостоять дополнительным нагрузкам: снег, вес человека во время проведения ремонтных работ.

Для битумной черепицы выполняют сплошную обрешетку. Для этих целей используются доски – обрезные или не обрезные, могут применяться панели МДФ. Скат может выступать за границы фронтона, образуя козырек для веранды или террасы.

Изоляция

Обеспечивает защиту от попадания влаги и промерзания. Прокладывается со стороны чердака между стропилами и закрепляется на обрешетке.

Утеплитель

Состоит из рулонных плиточных материалов, которые укладываются изнутри на обрешетку.

Пароизоляция

Пленочные покрытия, которые укладываются поверх утеплителя и закрепляются строительным степлером.

Планка конька

Служит защитой для верхнего ребра крыши, предотвращая попадание влаги и гниение внутренних элементов пирога.

Крепежи

Ригель

Вид горизонтальной опоры для элементов несущих конструкций. Элемент распределяет нагрузку стропил между другими балками.

Распорки

Опоры, которые размещаются в пролетах и увеличивают устойчивость всего каркаса.

Подкосы

Виды

Односкатные конструкции популярны во многих странах и используются при возведении как бюджетного, так и ультрамодного элитного жилья. При высоком наклоне крыши, отказавшись от чердачного помещения, есть возможность оптимизировать планировку. При низком – произойдет увеличение объема жилых помещений.

Плоская кровля часто выступает в паре с другими видами, как элемент разноуровневой системы. Это прекрасное дополнение для ломаной, полукруглой и других разновидностей крыш с разными скатами.

Красиво смотрятся двухуровневые варианты «односкаток» с разными углами наклона, направленными в противоположные стороны. Простые конструкции способны украсить козырьки, служащие частью веранды или выступающей мансарды.

По типу проветривания различают 2 типа:

вентилируемые – скос от 5 до 20 градусов, отверстия располагаются в коленчатой стенке;
не вентилируемые кровли – угол наклона от 3 до 6.

Стропильная система

Создание проекта и построение системы зависит от масштабности постройки и определяется:

климатической зоной и розой ветров;
линейными размерами основания – влияет на число стропильных ног, количество дополнительных опор и расстояние между ними;
углом наклона – определяет наличие фронтона и способ крепления к опорам;
типом материала кровли – диктует выбор характеристик строительного материала и строение обрешетки.

Шаг стропил также зависит от их длины и сечения:

при длине, 3 м шаг – от 1100 до 2150 мм, сечение – от 80 х 100 до 90 х 160 мм;
при 6,5 м, расстояние – от 1100 до 1400 мм, поперечный срез – не менее 120 х 220 мм.

Часто для больших строений нужна балка длиннее 7–8 м. Чтобы нарастить, ее сшивают, а места стыка усиливают и скрепляют дощечками или металлическими пластинами. Чем габаритнее элементы стропил, там меньше расстояние между ними.

Для обеспечения жесткости конструкции предусмотрены:

стойки, ригели и подкосы с минимальным сечением – 50 х 100 мм;
лежни и прокладки из бруса – 100 х 150 мм.

Классификация систем по ширине:

До 4,5 метра. Простейшие безопорные сооружения – кровля фиксируется на мауэрлате из двух бревен или досок, которые закреплены на стенах.
От 4,5 до 6 м. Конструкция усиливается:
- лежнем – на высоте перекрытия;
- подстропильной ногой – она служит подпоркой балки по центру основания; уклон ноги определяется шириной дома и высотой лежня над перекрытием.

От 6 до 9 м. Предусмотрены два подкоса, которые устанавливаются по обе стороны стропильной ноги.
От 9 до 12 м. Обязательно нужна еще одна опора, которая может быть частью выступающей внутренней стены или дополнительной консольно-прогонной конструкции, которая удерживается подкосами.
Более 12 метров. Значительно возрастает число подстропильных ног. Увеличение до конца свесов кровли ведет к наращиванию балок по краям специальными элементами – кобылками. Закрепление производится накладками – не меньше 60 см, которые фиксируются с помощью болтов или гвоздей, иногда монтажными пластинами.

Кроме того, стропильные системы различают по типу опор.

Наслонный

Система из стоек и подкосов опирается на брус мауэрлата, который закреплен на внешних стенах, а в некоторых случаях и с внутренней стороны. Дистанция между стропилами – от 600 до 1400 мм. Величина зависит от веса кровельного покрытия и характеристик дерева. Такие простые конструкции доступны для наклона крыши до 26 градусов и пролетом до 5 м. Чаще всего используется для хозяйственных построек: сараев, мастерских, гаражей.

Для эксплуатируемых кровель, то есть угол наклона которых стремится к нулю, стропильные ноги упираются:

с одной стороны – на более высокую несущую стену;
с другой – в мауэрлат.

Висячие стропила

Применяют, когда невозможно установить дополнительные опоры между боковыми стойками. В таком случае конструкции любых размеров собирают на земле или в мастерской, а уже готовые фермы поэтапно доставляются к месту стройки.

Возможные материалы:

металл;
железобетон;
дерево (сосна), сечением для стропил – 50 х 150 мм, для обрешетки – 50 х 50 мм.

Скользящие системы

Необходимы для обустройства крыши в зданиях со значительной усадкой в первое время после постройки. К ним относятся дома, возведенные из бруса или бревен – неравномерное проседание до 10%. Для деревянных конструкций очень важен и способ крепления стропильных ног.

Принципы устройства усвоить несложно:

Монтаж стропил производится на бревно конька.
Соединение ног может производиться встык или внахлест (на гвозди, болты и стальные пластины).

Шаг и подбор толщины дерева для стропил определяется весом кровельного покрытия. При толщине верхнего слоя 50 мм, выбирается обрезная доска шириной 200 мм.
Крепление к мауэрлату особое – слегка свободное, без жесткости. Это обеспечивает своеобразное скольжение, что позволяет избежать деформации крыши во время усадки и уменьшить распирающую нагрузку стен. В качестве крепежей используются специальные кронштейны из стали, толщиной 2 мм, с уголком.

Угол наклона

Чем больше угол, тем выше парусность. Поэтому скос кровли всегда должен быть направлен в сторону наиболее частых ветров. Таким образом снижается нагрузка во время большого шторма. Важно учесть при расчетах и климатическую зону.

Небольшой наклон может стать причиной скопления большого количества снега. Если его вовремя не убрать, дождаться образования наледи, крыша под ее значительным весом в лучшем случае прогнется, а в худшем – проломится.

Естественный сход по кровле осадков – не менее важная причина при учете поверхности и прочности покрывных материалов. Шершавые виды лучше подойдут для засушливых регионов, гладкие – для мест, славящихся обильными дождями и снежными зимами.

Оптимальные значения для черепицы:

металлическая, керамическая и цементно-песчанная – не менее 6 градусов;
битумная – не меньше 12.

Предельные значения для листовой кровли:

шифер, профнастил, ондулин – минимум 6 градусов;
медь, оцинкованные листы (цинк-титановые) – от 17;
плиты из асбестоцемента – от 27.

При выборе кровельных материалов стоит перепроверять информацию. Иногда заявленные величины уклона для покрытия, указанные изготовителем, не совпадают с ГОСТом. Сам расчет лучше доверить профессионалам, потому что нюансов много, особенно у габаритных строений.

После определения величины наклона одну из несущих стен доводят до уровня, который обеспечит выполнение проекта.

Необходимые расчеты для выяснения длины стропил без учетов свесов производят по правилам прямоугольного треугольника.

Чтобы обеспечить сток воды и защитить стены от намокания, кровля выносится в среднем на 600 мм. Для технических построек минимум для свеса составляет – на 20–25, для двухэтажных жилых коттеджей и особняков – до 1200 мм.

Значение имеет и эстетика всего здания. Для определения собственных предпочтений, перед созданием проекта, можно воспользоваться компьютерными программами. Это позволит увидеть не только целиком всю кровлю, но и ее гармоничное сочетание с домом.

Материалы

Качество стройматериалов определяет прочность и долговечность всего здания, поэтому кровельные покрытия выбирать стоит внимательно, с учетом характеристик как коробки здания, так и возможностей будущей стропильной системы.

Дерево

Для каркаса подбирается древесина 1–3 сорта с частотой сучков на метр – не более 3, причем их высота не должна превышать 3 см. Трещины могут присутствовать, но неглубокие и небольшой длины – не превышающие половину длины доски.

Несущие балки должны иметь толщину от 50 мм.
Длина досок:
- из хвойных пород – до 650 мм;
- из лиственных – до 450 мм.
Дополнительные элементы – прогоны, мауэрлат, подушки – изготавливают только из твердых лиственных пород и обрабатывают антисептиком.

Кровля

Современный ассортимент покрытий для крыш весьма разнообразен, поэтому несложно подобрать подходящий материал по цвету, форме, необходимой прочности и цене.

Керамическая черепица

Материал может быть разных видов: плоская ленточная, пазовая, одно- или двухволновая. Хорошо подходит при угле наклона крыши от 25 до 60 градусов для домов из камня, кирпича или дерева. При меньших значениях скоса требуется усиливать вентиляцию и гидроизоляцию, при больших – понадобится дополнительно укреплять узлы, устанавливать добавочные крепления, ведь черепица весьма тяжелый материал.

Вес одного фрагмента 30 х 30 см может варьироваться от 2 до 4,5 кг, то есть 1 м2 может потянуть на 50 кг. Для сравнения металлочерепица весит в 10 раз меньше – 5 кг/м2. Поэтому шаг стропил для керамики требуется минимальный и деревянная обрешетка с мелкими ячейками. Зато черепица имеет отличную звукоизоляцию, красивый цвет и фактуру. Прочность одного элемента небольшая, но срок службы всей крыши превышает среднюю продолжительность жизни человека и достигает 150 лет.

Металлочерепица

Это рифленые оцинкованные стальные листы, которые с внешней стороны имеют полимерное покрытие. Количество защитных слоев, как и способ крепления между собой элементов, разнится в зависимости от изготовителя. Бывают как с глянцевые, так и матовые. Размеры всевозможные, толщина – от 0,4 мм, вес 1 м2 – от 3 до 5 кг.

Сборка производится на обрешетку, крепление гвоздями или саморезами, нахлест – в одну волну. Рекомендуемый наклон – от 15 градусов. Если он не превышает 20, то осадки могут слишком медленно стекать, поэтому стыки настилов дополнительно герметизируют.

В целом металлическая кровля довольно прочная и долговечная. Гарантийный срок – от 5 до 15 лет, но не всегда учитывается износ полимерного слоя. Из недостатков только плохая звукоизоляция и большое число отходов.

Мягкая черепица

Ее еще называют битумная. В основе материала – полиэстер, стекловолокно и целлюлоза. Они наносятся на битумные элементы, а сверху покрываются красящим веществом. Особенностью является сцепление, склеивание элементов под воздействием солнечных лучей. Выпускается в виде прямоугольников или полукруглых листов. Срок службы производителями определяется в пределах 15–20 лет без учета стойкости цвета.

Параметры:

длина – 100 мм;
ширина – от 300 мм;
вес на 1 м2 – 8–12 кг.

Универсальный материал с хорошей изоляцией в равной степени подходит для жилых и хозяйственных построек. Рекомендуемый угол наклона – от 12 градусов. По технологии предусмотрена гидроизоляционная подложка или подкладочный слой. Роль такого ковра может выполнять старое битумное покрытие. Среди недостатков – горючесть, неустойчивость к ультрафиолету и монтаж только в теплое время года.

Профнастил

Выпускается в виде гофрированных оцинкованных листов стали всевозможных размеров. Волны обеспечивают покрытию жесткость и прочность, их высота и форма зависят от конкретной модели. Различают трапециевидные, синусообразные или закругленные.

Некоторые производители внешнюю сторону покрывают стойкой полимерной пленкой.

Чтобы обеспечить гидроизоляцию, при укладке используется пергаминовая прокладка. Крепление к обрешетке осуществляется саморезными винтами, места стыков обрабатывают битумным составом. Рекомендованный наклон крыши с профнастилом – от 10 градусов.

Как и все металлические кровли, материал обладает небольшой звукоизоляцией, поэтому он чаще используется для промышленных объектов и сараев. Гарантийный срок эксплуатации – 15–20 лет.

Ондулин

Универсальные покрывной материал, который может применяться даже для облицовки дома. В его основе – целлюлоза, которая пропитана очищенным битумом с добавлением смол и пигментов. Цвет стойкий. Стандартные размеры листа – 2000 х 950 мм, вес – 6,5 кг/м2, что легче традиционного шифера в 4 раза.

К положительным свойствам относятся:

легкость;
прочность;
влагонепроницаемость;
отличная звукоизоляция;
высокая устойчивость к температурным перепадам;
невосприимчивость к воздействию химических реагентов.

Хотя минимальный допустимый уровень уклона – 6 градусов, ондулин не рекомендуют применять для крыш с небольшим скосом: отсутствует возможность удерживать длительное время снег. При более высоких значениях и правильной эксплуатации срок службы составит около полувека, гарантия гидронепроницаемости – 15 лет.

Шифер

Гофрированные листы из композитного материала на основе портландцемента и асбестового волокна. Форма волнистого листа всегда прямоугольная – 120 х 70 мм, вес – от 10 до 15 кг/м2. Уровень наклона кровли – от 12 до 60 градусов. Технологией при монтаже предусмотрен подкладочный слой из рубероида или пергамина.

К обрешетке шифер крепится внахлест при помощи гвоздей через мягкие герметичные прокладки.

Брус для каркаса выбирается:

для стандартного листа – 50 х 50 мм, стропильный шаг – от 500 до 550 мм;
для усиленного – 75 х 75 мм, длина шага – от 750 до 800 мм.

Рубероид

Один из популярных бюджетных вариантов. Представляет собой кровельный картон, пропитанный и покрытый битумом. Чтобы избежать слипания, на верхнюю часть нанесена крупнозернистая присыпка.

Современная разновидность – еврорубероид, который состоит из стеклоткани или полиэстера, пропитанного битумом. Сверху присутствует полимерный слой. Этим эластичным и водонепроницаемым материалом часто покрывают небольшие участки кровли со сложной формой. Основной недостаток – быстрая воспламеняемость, поэтому проводить полную укладку можно только на технических объектах.

На сегодняшний день создание односкатной – это доступное и действительно практичное решение. И совершенно неважно, что вы собираетесь возводить – дачу, баню, частный дом или гараж, так как такая кровельная конструкция имеет широкую сферу применения в жилом домостроении. Кроме того, данная разновидность кровли потребует от вас весьма скромных финансовых затрат на монтаж, а также последующую эксплуатацию.

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 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.

Тонкости создания чертежа

Если вы решили отдать предпочтение односкатной крыше, то первым делом вам потребуется разработать проект будущей крыши. Для этого потребуется определить, каким будет наклон ската. Специалисты в области строительства советуют располагать его в наветренном направлении. Это позволит гарантировать высокую степень надежности, а также безопасности настила. Определите, в какую из сторон часто дует ветер на участке проведения строительных работ. На сегодняшний день единственное, что требуется для возведения конструкции, - это проведение точных расчетов. Это необходимо в первую очередь для того, чтобы определить максимально возможную нагрузку на опоры, а также рассчитать коэффициент атмосферного воздействия осадков.

Проектируя конструкцию, оставляйте запас выносливости стропил на тот случай, если в холодное время года резко увеличится количество выпавшего снега.

Как мы уже сказали, создание односкатной конструкции нуждается в правильном выборе угла наклона. Но в этом деле следует не только учесть ту местность, для которой свойственны ветра и снега, но и подобрать самый подходящий материал для укладочных работ. Односкатная кровля является простым типом крыши, который используется на сегодняшний день в различных сооружениях. Данная конструкция нуждается в минимальном расходе материалов и затрат времени, так как угол у нее всего лишь один. Так как такой вид крыши часто встречается в современных зданиях, сегодня в сети можно увидеть огромное количество проектов разной сложности.

В строительных работах можно применять всевозможные строительные и изоляционные материалы. Вы сами можете определить, какой угол наклона будет иметь крыша вашего дома. Но лучше всего не отдавать предпочтение большим углам, так как внешний вид сооружения будет не слишком привлекательным. Зато в таком случае вам не понадобится думать о постоянной очистке кровельного покрытия от снежных осадков. Чтобы крыша была не только практичной, но и функциональной, настоятельно рекомендуется для расчетов использовать специальный строительный калькулятор.

Критерии и тонкости расчетов для строительства односкатной крыши

Если вы думаете, что не сможете точно провести все проектные расчеты, то обратитесь за помощью к специалистам. Но в том случае, когда бюджет строительства ограничен, то для таких работ можно вполне воспользоваться калькулятором всех параметров конструкции. Он позволит узнать не только угол наклона, но и площадь поверхности, оптимальный вес расходных материалов, а также количество стропил. Теперь разберем поподробней все данные характеристики.

Материалы для изоляционных работ

Помогает выяснить, сколько изоляционного материала потребуется для кровельного покрытия. Известно, что длины рулона составляет 15 м, а ширина 1 м. Расчетные работы проводятся с учетом погрешности в 10 процентов для нахлеста.

Уровень нагрузки на стропила

Показатель укажет максимально допустимую нагрузку на стропильную систему сооружения. Он покажет, какой вес имеет вся кровельная конструкция, а также какое воздействие будет оказываться на дом, гараж или дачу в холодное время года из-за снеговых залежей и сильных ветров.

Длина и количество стропил

Односкатная крыша угол наклона расчет количества стропил, которые понадобятся для монтажа крыши, а также длины каждого элемента, в зависимости от расположения краев ската и конька конструкции.

Характеристики и сечение бруса для стропил

Для определения этих показателей специалисты в строительной отрасли настоятельно рекомендуют воспользоваться таблицей из нормативно-технической документации, а именно из ГОСТа 24454-80. Он дает всю необходимую информацию касательно древесных материалов, которые могут применяться при монтаже кровли, а также дает диапазон для расчетов сечения стропил. Для расчетных работ от вас потребуются данные площади покрытия, выбранный материал, а также точные нагрузки, которые будут оказываться на кровлю в процессе эксплуатации.

Разумеется, это далеко не все параметры, которые необходимо определить перед началом кровельных работ. Кроме указанных выше, вам необходимо определить количество рядов обрешетки и максимальное расстояние между дощечками, узнать объем каждой из них и т.д. В любом случае, настоятельно рекомендуем вам не браться за расчеты, если вы не имеете опыта и хоть малейшего представления о специфике этого дела. Главное требование – максимальная точность. Для того, чтобы перестраховаться, лучше всего доверить расчет односкатной крыши профессионалам.

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

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

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

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

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

Функция опор для устройства крыши с одним скатом выполняется:

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

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

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

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

Односкатные крыши сооружаются:

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

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

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

Уклон односкатной крыши может быть обеспечен:

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

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

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

Технология устройства односкатной крыши

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

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

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

Тонкости и нюансы проектирования

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Односкатная крыша каркасной постройки

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

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

Процесс сооружения по шагам:

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

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

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

Крыша каркасного дома с верандой

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

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

Алгоритм строительства:

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

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

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

Применение стропильных ферм

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

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

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

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

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

Последовательность работ:

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

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

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

Строительство односкатной крыши над пенобетонной коробкой:

Устройство обрешетки крыши с одним скатом:

Гидроизоляция односкатной крыши:

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

Сегодня фермы из профильной трубы по праву считаются идеальным решением для строительства гаража, жилого дома и приусадебных построек. Прочные и долговечные, такие конструкции обходятся недорого, быстры в исполнении, и с ними способен справиться любой, кто хоть немного разбирается в математике и имеет навыки резки и сварки. А как правильно подобрать профиль, рассчитать ферму, сделать в ней перемычки и установить, мы сейчас подробно расскажем. Для этого мы подготовили для вас подробные мастер-классы изготовления таких ферм, видео-уроки и ценные советы от наших экспертов!

Этап I. Проектируем ферму и ее элементы

И так, что такое ферма? Это конструкция, которая связывает опоры вместе в одно единое целое. Другими словами, ферма относится к простым архитектурным конструкциям, среди ценных преимуществ которой выделим такие: высокая прочность, отличные показатели эксплуатации, невысокая стоимость и хорошая устойчивость к деформациям и внешним нагрузкам.

Благодаря тому, что такие фермы обладают высокой несущей способностью, их ставят под любые кровельные материалы, независимо от их веса.

Использование в строительстве металлических ферм из новых или прямоугольных замкнутых профилей считается одним из самых рациональных и конструктивных решений. И неспроста:

Главный секрет – в экономии благодаря рациональной форме профиля и соединения всех элементов решетки.
Еще одно ценное преимущество профильных труб для использования их изготовлении фермы – это равная устойчивость в двух плоскостях, замечательная обтекаемость и удобство эксплуатации.
При всем своем малом весе такие фермы выдерживают серьезные нагрузки!

Отличаются стропильные фермы по очертанию поясов, типу сечения стержней и видам решетки. И при правильном подходе вы самостоятельно сможете сварить и установить ферму из профильной трубы любой сложности! Даже такую:

Этап II. Приобретаем качественный профиль

Итак, прежде, чем составить проект будущих ферм, сначала нужно определиться с такими важными пунктами:

контуры, размер и форма будущей крыши;
материал изготовления верхнего и нижнего пояса фермы, а также ее решетки;

Запомните одну простую вещь вещь: у каркаса из профильной трубы есть так называемые точки равновесия, которые важно определить для устойчивости всей фермы. И очень важно подобрать под эту нагрузку качественный материал:

Строят фермы из профильной трубы таких видов сечений: прямоугольного или квадратного. Таковые выпускаются разного размера сечения и диаметра, с разной толщиной стенок:

Мы рекомендуем те, которые специально продаются для малогабаритных построек: такие идут до 4,5 метров длиной и имеют сечение 40х20х2 мм.
Если вы будете изготавливать фермы длиннее 5 метров, тогда выбирайте профиль с параметрами 40х40х2 мм.
Для полномасштабного строительства крыши жилого дома вам понадобятся профильные трубы с такими параметрами: 40х60х3 мм.

Устойчивость всей конструкции прямо пропорциональна толщине профиля, поэтому для изготовления ферм не используйте трубы, для которые предназначены только для сварок стоек и каркасов – здесь другие характеристики. Также обратите внимание, каким именно методом было изготовлено изделие: электросварным, горячедеформированным или холодным деформированнием.

Если же вы беретесь изготавливать такие фермы самостоятельно, тогда берите заготовки квадратного сечения – с ними работать проще всего. Приобретите квадратный профиль 3-5 мм толщиной, который будет достаточно прочным и по своим характеристикам близок к металлическим брусьям. Но если ферму вы будете изготавливать всего-то для козырька, тогда можете отдать предпочтение более бюджетному варианту.

Обязательно учитывайте при проектировании снеговые и ветровые нагрузки в вашей местности. Ведь большое значение при выборе профиля (в плане нагрузки на него) имеет угол наклона ферм:

Более точно спроектировать ферму из профильной трубы вы сможете при помощи онлайн-калькуляторов.

Отметим только, что самая простая конструкция фермы из профильной трубы представляет собой несколько вертикальных стоек и горизонтальные уровни, на которые можно крепить стропила для крыши. Приобрести такой каркас можно в готовом самостоятельно, даже под заказ в любом городе России.

Этап III. Рассчитываем внутреннее напряжение ферм

Самое важное и ответственное задание – это правильно произвести расчет фермы из профильной трубы и подобрать нужный формат внутренней решетки. Для этого нам понадобится калькулятор или подобное ему другое программное обеспечение, а также некоторые табличные данные СНиПов, которые за это:

СНиП 2.01.07-85 (воздействия, нагрузки).
СНиП п-23-81 (данные по стальным конструкциям).

По возможности ознакомьтесь с этими документами.

Форма крыши и угол наклона

Ферма нужна для какой конкретно кровли? Односкатной, двускатной, купольной, арочная или шатровой? Самый простой вариант, конечно же, это изготовление стандартного односкатного навеса. Но и достаточно сложные фермы вы также способны рассчитать и изготовить самостоятельно:

Стандартная ферма состоит из таких важных элементов, как верхний и нижний пояс, стойки, раскосы и вспомогательные подкосы, которые еще называют шпренгелями. Внутри ферм располагается система решеток, для соединения труб используется сварные швы, клепки, специальные парные материалы и косынки.

И, если вы собираетесь изготовить сложную по форме крышу, то такие фермы станут для нее идеальным вариантом. Их очень удобно изготавливать по шаблону прямо на земле, и только потом поднимать наверх.

Чаще всего при строительстве небольшого дачного домика, гаража или бытовки применяются так называемые фермы полонсо – особая конструкция треугольных ферм, соединенных затяжками, и нижний пояс здесь выходит приподнятым.

По сути, в этом случае, чтобы повысить высоту конструкции, нижний пояс делают ломаным, и он тогда составляет 0,23 от длины полета. Для внутреннего пространства помещения очень удобно.

Итак, всего есть три основных варианта изготовления фермы в зависимости от наклона крыши:

от 6 до 15°;
от 15 до 20°;
от 22 до 35°.

В чем разница спросите вы? Например, если угол конструкции будет небольшой, всего до 15°, тогда фермы рационально делать трапециевидной формы. И при этом вполне можно уменьшить вес самой конструкции, беря в высоту от 1/7 до 1/9 от от общей длины полета.

Т.е. руководствуйтесь таким правилом: чем меньше вес, тем больше должна быть высота фермы. А вот если мы вас будет иметь уже сложную геометрическую форму, тогда нужно выбрать другой тип фермы и решеток.

Виды ферм и формы крыши

Вот пример конкретных ферм для каждого вида крыши (односкатной, двускатной, сложной):

Давайте разберемся с видами ферм:

Треугольные фермы – классика изготовления основы для крутых скатов крыши или навесов. Сечение труб для таких ферм нужно подбирать с учетом веса кровельных материалов, а также эксплуатации самой постройки. Треугольные фермы хороши тем, что обладают простыми формы, просты в расчете и исполнении. Их ценят за подкровельное обеспечение естественным светом. Но отметим и недостатки: это дополнительные профили и длинные стержни в центральных сегментах решетки. А также здесь вам придется столкнуться с некоторыми сложностями при сварке острых опорных углов.
Следующий вид – полигональные фермы из профильной трубы. Они незаменимы при сооружении больших площадей. Сварка у них уже более сложной формы, а поэтому для облегченных конструкций их не проектируют. Зато такие фермы отличаются большей экономией металла и прочностью, что особенно хорошо для ангаров с большими пролетами.
Прочной считается также ферма с параллельными поясами . Отличается от других такая ферма тем, что у нее все детали – повторяющиеся, с одинаковой длиной стержней, поясов и решеток. То есть здесь минимум стыков, а поэтому рассчитывать и варить такую из профильной трубы проще всего.
Отдельный вид – это односкатная трапециевидная ферма с опорой на колонны. Такая ферма идеальна, когда необходима жесткая фиксация сооружения. У нее есть уклоны (раскосы) по боковым сторонам и отсутствуют длинные стержни верхней обрешетки. Подходит для крыш, которым особенно важна надежность.

Вот пример изготовления ферм из профильной трубы как универсального варианта, который подходит для любых садовых построек. Речь идет о треугольных фермах, и вы наверняка их уже видели много раз:

Треугольная ферма с ригелем тоже достаточно проста, и вполне подходит для строительства беседок и бытовки:

А вот арочные фермы в изготовлении уже намного сложнее, хотя и обладают рядом своих ценных преимуществ:

Главное ваша задача – центрировать элементы фермы из металла от центра тяжести по всем направлениям, говоря простым языком, минимизировать нагрузку и грамотно ее распределить.

Поэтому выбирайте тот вид ферм, который подходит для этой цели больше. Кроме перечисленных выше, популярностью пользуются также ферма-ножницы, асимметричная, П-образная, двухшарнирная, ферма с параллельными поясами и мансардная ферма с опорами и без них. А также мансардный вид фермы:

Вам будет интересно узнать, что определенный дизайн внутренних решеток ферм подбирается вовсе не из эстетических соображений, а вполне практичных: под форму крыши, геометрию потолка и расчет нагрузок.

Вам нужно спроектировать свою ферму таким образом, чтобы все силы сосредотачивались конкретно в узлах. Тогда в поясах, раскосах и шпренгелях изгибающих моментов не будет – они станут работать только на сжатие и растяжение. И тогда сечение таких элементов уменьшают до необходимого минимума, значительно при этом экономя на материале. И саму ферму ко всему вы спокойно можете сделать шарнирной.

В противном случае, на ферму будут постоянно действовать распределенная по стержням сила, и появится изгибающий момент, в дополнение к общему напряжению. И здесь тогда важно грамотно просчитать максимальное изгибающее значения для каждого отдельного стержня.

Тогда сечение таких стержней должно быть больше, чем если бы сама ферма была нагружена точечными силами. Подведем итог: фермы, на которых распределенная нагрузка действует равномерно, изготавливают из коротких элементов с шарнирными узлами.

Давайте разберемся, в чем преимущество того или иного вида решетки в плане распределения нагрузки:

Треугольная система решетки всегда применяются в фермах с параллельными поясами и трапецеидальной ферме. Ее основное преимущество в том, что она дает самую маленькую суммарную длину решетки.
Раскосная система хороша при небольшой высоте ферм. Но расход материала на нее немалый, ведь здесь весь путь усилия идет через узлы и стержни решетки. А поэтому при проектировании важно заложить максимум стержней, чтобы длинные элементы оказались растянутыми, а стойки – сжатыми.
Еще один вид – шпренгельная решетка. Ее изготавливают в случае нагрузок верхнего пояса, а также тогда, когда нужно уменьшить длину самой решетки. Здесь преимущество в соблюдении оптимального расстояния между элементами всех поперечных конструкций, которое, в свою очередь, позволяет сохранить нормальное расстояние между прогонами, что будет практичным моментом для монтажа элементов кровли. Но создавать такой решетку своими руками – довольно трудоемкое занятие с дополнительным расходам металла.
Крестовидная решетка позволяет распределить нагрузку на ферму сразу в обоих направлениях.
Еще один вид решетки – перекрестная , где раскосы крепятся прямо к стенке фермы.
И, наконец полураскосная и ромбическая решетки, самая жесткая из перечисленных. Здесь взаимодействует сразу две системы раскосов.

Мы подготовили для вас иллюстрацию, где собрали все виды ферм и их решеток вместе:

Вот пример того, как изготавливают ферму с треугольной решеткой:

Изготовление фермы с раскосной решеткой выглядит так:

Нельзя сказать, что какой-то из видов ферм определенно лучше или хуже другого – каждый из них ценен меньшим расходом материалов, более легким весом, несущими способностями и методом крепления. Рисунок отвечает за то, какая схема нагрузок будет на нее действовать. И от выбранного типа решетки напрямую будет зависеть то, какой будет вес фермы, внешний вид и трудоемкость ее изготовления.

Отметим еще такой необычный вариант изготовления фермы, когда она сама по себе становится частью или опорой для другой, деревянной:

Этап IV. Изготавливаем и устанавливаем фермы

Мы дадим вам несколько ценных советов, как самостоятельное без особых сложностей сварить такие фермы прямо у себя на участке:

Вариант первый: можно обратиться к заводу, и они сделают на заказ по вашему рисунку все нужные отдельные элементы, которые вам останется только сварить уже на месте.
Второй вариант: приобретите готовый профиль. Тогда вам останется только обшить фермы изнутри досками или фанерами, а в промежутке уложить по необходимости утеплитель. Но и обойдется этот способ, конечно же, дороже.

Вот, к примеру, хороший видео-урок, как удлинить трубу при помощи сварки и достичь идеальной геометрии:

Вот также очень полезное видео, как отрезать трубу под углом 45°:

Итак, теперь подходим непосредственно к сборке самих ферм. Справиться с этим вам поможет такая пошаговая инструкция:

Шаг 1. Сначала подготовьте фермы. Лучше их заранее сваривать прямо на земле.
Шаг 2. Установите вертикальные опоры для будущих ферм. Крайне важно, чтобы они были действительно вертикальными, поэтому проверьте их отвесом.
Шаг 3. Теперь возьмите продольные трубы и приварите их к опорным стойкам.
Шаг 4. Поднимите фермы и приварите их к продольным трубам. После этого все места соединения важно очистить.
Шаг 5. Готовый каркас покрасьте специальной краской, предварительно очистив и обезжирив его. Особое внимание при этом уделите местам соединения профильных труб.

С чем еще сталкиваются те, кто изготавливает такие фермы в домашних условиях? Во-первых, заранее продумайте опорные столики, на которых вы будете класть ферму. Далеко не лучший вариант бросить ее на землю – работать будет очень неудобно.

Поэтому лучше поставить небольшие мосты-опоры, которые будут немного шире, чем нижний и верхний пояс фермы. Ведь вы будете вручную замерять и вкладывать между поясами перемычки, и важно, чтобы они не проваливались на землю.

Следующий важный момент: фермы из профильной трубы тяжеловаты на вес, а поэтом вам понадобится помощь минимум еще одного человека. Кроме того, не помешает подмога и в такой нудной и кропотливой работе, как зашкуривание металла перед варкой.

Также в некоторых конструкциях приходится сочетать разные виды ферм, чтобы присоединить крышу к стене здания:

Еще учитывайте, что нарезать фермы вам нужно будет много, для всех элементов, а поэтому советуем вам либо приобрести, либо соорудить самодельный станок по типу того, что в нашем мастер-классе. Вот как он работает:

Во так, шаг за шагом, вы составите чертеж, рассчитаете решетку фермы, сделаете заготовки и сварите конструкцию уже на месте. Причем у вас в расходе будут также и остатки профильных труб, поэтому, ничего не нужно будет выбрасывать – все это понадобится для второстепенных деталей навеса или ангара!

Этап V. Зачищаем и окрашиваем готовые фермы

После того, как вы установите фермы на их постоянное место, обязательно обработайте их антикоррозийными составами и окраски полимерными красками. Идеально подойдет для этой цели краска, которая отличается долговечностью и устойчивостью к ультрафиолету:

Вот и все, ферма из профильной трубы готова! Остаются только финишные работы по обшивке ферм изнутри отделкой и снаружи кровельным материалом:

Поверьте, изготовить металлическую ферму из профильной трубы для вас на самом деле не составит большого труда. Огромную роль играет грамотно составленный чертеж, качественная сварка фермы из профильной трубы и желание все сделать правильно и аккуратно.

Конструкции ферм из профильной трубы
Расчет для навеса
Рекомендации по правильному выбору и изготовлению металлоконструкций трубчатого типа

Когда площадь сооружения достаточно большая, вопрос обеспечения надежности и прочности конструкции приобретает особую важность. Появляется необходимость в усилении стропильной системы, стропила которой могли бы перекрыть довольно длинные пролеты.
Фермы из профильной трубы представляют собой металлоконструкции, собранные при помощи решетчатых стержней. Изготовление металлических ферм – процесс более трудоемкий, чем в случае сплошных балок, но более экономичный. В производстве используют парный материал, а в качестве соединяющей детали – косынки. Всю конструкцию собирают, используя сварку или клепки.

С их помощью можно перекрывать пролеты любой длины, однако, стоит отметить, что для правильного монтажа необходим грамотный расчет. Тогда при условии качественного выполнения сварочных работ остается только в дальнейшем перенести трубные сборки наверх и смонтировать по верхней обвязке, согласно разметке.

Несущие фермы из профильной трубы имеют немало неоспоримых преимуществ:

минимальный вес;
они долговечны;
выносливы;
узлы очень крепкие, поэтому способны противостоять высоким нагрузкам;
с их помощью можно возводить конструкции со сложной геометрией;
позволяют сэкономить финансовые средства, поскольку расценки на изготовление металлоконструкций из профильной трубы достаточно приемлемы для решения широкого круга задач.

В основе деления этих конструкций на конкретные виды лежат разные параметры. Начнем с главного –

Количества поясов.

Различают:

опоры, компоненты которой расположены в единой плоскости;
висячие, в их состав входят два пояса, по расположению их называют соответственно нижним, верхним.

По первому параметру различают:

арочные фермы из профильной трубы,
бывают и прямыми;
односкатные либо двухскатные.

В соответствии с контуром различают:

имеющие параллельный пояс. Это оптимальный вариант для обустройства мягкой кровли. Такая опора собирается очень просто, поскольку ее компонентами являются идентичные детали и, что немаловажно, размеры решетки совпадают с размерами стержней для пояса;

односкатные. Отличаются жесткими узлами, которые позволяют воспринять значительные внешние нагрузки. На их сооружение уходит небольшое количество материала, поэтому эти конструкции достаточно экономичны;
полигональные. Хотя они в состоянии выдерживать большой вес, однако, их монтаж трудоемок и довольно сложен;
треугольные. Они практически незаменимы при устройстве крыш с большим углом наклона. Единственный их минус в большом количестве отходов при сооружении.

Угол наклона. Типовые фермы из профильной трубы делят на три группы:

22°- 30°. Высота и длина металлоконструкции в этом случае соотносятся, как один к пяти. Это оптимальный вариант для перекрытия небольших пролетов в бытовом строительстве. Главным их преимуществом является небольшой вес. Больше всего для подобного аналога подходят треугольные.

Для пролетов, имеющих длину более 14 м используют раскосы, которые устанавливаются сверху вниз. По верхнему поясу располагают панель (порядка 150 – 250 см в длину). Таким образом, при этих исходных данных мы имеем конструкцию, включающую два пояса. Количество панелей при этом четное.

Если пролет превышает 20 м, то возникает необходимость в подстропильной металлоконструкции, связанной опорными колоннами.

Отдельного упоминания стоит так называемая ферма Полонсо. В ее составе имеются две треугольные системы, соединенные одна с другой через затяжку. Такое конструктивное решение позволяет избежать установки в средних панелях длинных раскосов, что приводит к значительному снижению общего веса.

15°- 22°. Соотношение высоты и длины в этом случае равно один к семи. Наибольшая допустимая длина под подобный каркас составляет 20 м. Если по условиям эксплуатации необходимо увеличить ее высоту, то нижний пояс выполняют ломаным.
меньше 15°. В подобный проектах рекомендуется использовать трапециевидные металлические стропила. Наличие в них коротких стоек способствует увеличению противодействия продольному изгибу.

Внимание!

Фермы из профильной трубы для односкатной крыши с углом наклона 6–10° должны иметь асимметричную форму.

Высоты определяют через деление длины пролета на семь, восемь либо девять частей, взяв за основу особенности заданной конструкции.

Расчет для навеса

Проведение расчетов основывается на требованиях СниП:

Обязательным компонентом любого расчета и последующего монтажа конструкции является чертеж.

Подготавливается схема с указанием зависимости между длиной металлоконструкции и уклоном кровли.

В ней также учитываются очертания поясов опоры. Контур пояса определяется назначением конструкции, типом покрытия кровли и углом наклона.
При выборе размеров, как правило, следуют принципу экономии, если, конечно, ТТ не требуют иного. Высоту конструкции определяет тип перекрытия, минимальный общий вес, возможность перемещения, длину же – установленный уклон.

При длине фермы свыше 36 м дополнительно рассчитывают строительный подъем.

Размеры панелей рассчитывают с учетом нагрузок, воспринимаемых конструкцией. При этом следует помнить, что углы раскосов у разных металлических стропил отличаются, панель же должна им соответствовать. Для треугольной решетки искомый угол равен 45°, для раскосой – 35°.
Завершает расчет определение промежутка между узлами. Обычно он соответствует ширине панели.

Расчеты выполняют с учетом того, что увеличение высоты приводит к росту несущей способности. На подобном навесе снежный покров не будет задерживаться. Одним из способов усиления ферм из профильной трубы является установка нескольких прочных ребер жесткости.

Для определения размеров металлоконструкции для навесов следуют следующим данным:

для сооружений шириной не более 4,5 м используют изделия размером 40 на 20 на 2 мм;
менее 5,5 м – 40 на 40 на 2 мм;
свыше 5,5 м оптимальными будут изделия размером 40 на 40 на 3 мм либо 60 на 30 на 2 мм.

При расчете шага необходимо учесть, наибольшее возможное расстояние от одной опоры навеса до другой равно 1,7 м. При нарушении этого ограничения прочность и надежность сооружения будет под вопросом.

Когда будут полностью получены необходимые параметры, при помощи формул и особых программ получают соответствующую схему конструкции. Теперь остается продумать, как сварить ферму правильно.

На заметку

При расчетах должны учитываться:

закупочная стоимость одной тонны металла;
расценки на изготовление металлоконструкций из профильной трубы (либо можно просуммировать взятые в отдельности расходы на сварку, антикоррозийную обработку, монтаж).

Расчет оптимальной формы навеса

Длина стропила зависит от угла наклона фермы. Для различных величин углов оптимально использование разного кровельного материала:

22-30 – оптимальный угол наклона для строений в областях со значительными снеговыми нагрузками. В качестве конструкция навеса из профильной трубы с таким углом предусматривает преимущественно треугольную форму. Она оптимальна для асбестовых прямых и волнистых листов, различного типа металлопрофиля и этернитового кровельного покрытия.
15-22 – так же являются двухскатными с металлическими типами кровельных покрытий. Такой угол наклона характерен для регионов с увеличенными ветровыми нагрузками. Максимальная величина пролета треугольной фермы с таким углом 20 м.
6-15 – преимущественно односкатные трапециевидные фермы с покрытием из поликарбоната и профнастила.

Односкатный навес из профильной трубы, фото строения с кровлей из профнастила

Расчет навеса из поликарбоната из профильной трубы производится в соответствии со СНиП П-23-81 «Стальные конструкции» и СНиП 2,01,07-85 «Нагрузки и воздействия».

Технологические требования к ферме и последовательность расчета следующая. В соответствие с техническим заданием определяется требуемая величина пролета. По представленной схеме подставляем габариты пролета и определяем высоту конструкции. Производится задание угла наклона фермы и оптимальной формы крыши навеса. Соответственно определяются контуры верхнего и нижнего пояса фермы, общие очертания и тип кровельного покрытия.

Важно! Максимальное расстояние, на котором размещаются фермы при изготовлении навеса из профильной трубы – 1,75 м.

Схема зависимости длины стропил от угла крыши при расчете фермы из профильной трубы для навеса

Выбор профиля

В качестве материала для сборки стропильной фермы можно использовать швеллера, тавры, уголки и другой профилированный прокат который изготовлен из стали марки Ст3СП или 09Г2С (в соответствии с ГОСТ). Однако все эти материалы имеют существенный недостаток по сравнению с профилированной трубой – они намного тяжелее имеют большую толщину при сопоставимых прочностных характеристиках.

Размеры элементов каркаса для навеса из профильной трубы зависят от габаритов строения. В соответствии с ГОСТ 23119-78 и ГОСТ 23118-99 для создания навеса из квадратной трубы собственными руками используют следующие материалы:

Для компактных строений с шириной пролета до 4,5 м – 40х20х2 мм;
Сооружения средних размеров с пролетом до 5,5 м изготавливаются из профтрубы 40х40х2мм;
Строения значительной величины с пролетами более 5,5 м монтируют из профильных труб различного сечения 40х40х3 мм или 60х30х2мм.
Размер стойки для навеса из профтрубы – 80 80 на 3 мм.

Чертежи, размеры и основные узлы соединений

Прежде чем приступить к сборке навеса из профильной трубы своими руками необходимо начертить детальный план всего сооружения с указаниями точных размеров всех элементов. Это поможет рассчитать точное количество материалов каждого вида и рассчитать стоимость строительства.

Чертеж навеса из профильной трубы с указанием основных габаритных размеров

Кроме того желательно сделать дополнительный чертеж наиболее сложных конструкций. В этом случае это односкатная ферма и узлы креплений ее основных элементов.

Схема для изготовления фермы из профильной трубы для навеса с основными крепежными узлами

Одним из основных достоинств профильной трубы является возможность безфасоночного соединения. Это проявляется в простоте конструкции и низкой стоимости фермы при длине стропильных пролетов до 30 м. при этом кровельный материал может опираться непосредственно на верхний пояс фермы, при условии его достаточной жесткости.

Узлы крепления для сборки навеса из профильной трубы своими руками, на фото а - треугольная решетка, б - опорная, в - раскосная решетка

Преимуществами безфасоночного сварного соединения является:

Существенное снижение массы фермы, по сравнению с клепанными или болтовыми конструкциями до 20% и 25 % соответственно.
Снижения трудозатрат и стоимости изготовления, как единичных изделий, так и при мелкосерийном производстве.
Невысокая стоимость сварки и возможность автоматизировать процесс путем использования аппаратов с устройством непрерывной подачи сварной проволоки.
Равнопрочность сварного шва и соединяемых изделий.

Из недостатков можно отметить:

Необходимость иметь довольно дорогостоящее оборудования;
Необходим опыт в сварочных работах.

Болтовые соединения при производстве изделий из профильной трубы встречаются довольно часто. Обычно они используются в разборных навесах из профильной трубы или в изделиях, производимых для массового потребления.

Болтовые соединения наиболее простые для монтажа навеса из профильной трубы своими руками, фото присоединенного элемента каркаса

Основными достоинствами таких соединений являются:

Простота выполнения сборки;
Нет необходимости в дополнительном оборудовании;
Возможность полного демонтажа сооружения.

Недостатки:

Увеличивается вес конструкции;
Необходимы дополнительные детали крепежа;
Прочность и надежность болтовых соединений несколько ниже, чем сварных.

Подведя итоги

В статье была рассмотрена конструкция и методы изготовления самого простого односкатного навеса из профильной трубы своими руками, однако, профилированная труба довольно «гибкий» материал из которого можно сделать сложные и эстетически привлекательные конструкции.

Сложная конструкция для создания навеса из профтрубы своими руками, фото односкатного, купольного сооружения

Навесы на металлическом каркасе облегчают быт. Они защитят автомобиль от непогоды, прикроют летнюю веранду, беседку. Заменят крышу мастерской или козырек над подъездом. Обратившись к профессионалам, вы получите какой угодно навес. Но многие и сами справятся с работой по монтажу. Правда, понадобится точный расчет фермы из профильной трубы. Не обойтись и без соответствующего оборудования, материалов. Конечно, также нужны навыки сварки и резки.

Каркасный материал

Основа навесов – сталь, полимеры, дерево, алюминий, железобетон. Но, чаще каркас составляют металлические фермы из профильной трубы. Этот материал полый, сравнительно легкий, но прочный. В разрезе имеет вид:

прямоугольника;
квадрата;
овала (а также полу- и плоскоовальной фигуры);
многогранника.

Сваривая из профильной трубы фермы, чаще выбирают квадратное или прямоугольное сечение. Эти профили легче в обработке.

Разнообразие трубных профилей

Допустимые нагрузки зависят от толщины стенок, марки металла, метода изготовления. Материалом зачастую служат качественные конструкционные стали (1-3пс/сп, 1-2пс(сп)). Для особых нужд используют низколегированные сплавы и оцинковку.

Длина профильных труб обычно составляет от 6 м на малых сечениях до 12 м – на больших. Минимальные параметры от 10×10×1 мм и 15×15×1,5 мм. С увеличением толщины стенок прочность профилей возрастает. Например, на сечениях 50×50×1,5 мм, 100×100×3 мм и свыше. Изделия максимальных размеров (300×300×12 мм и более) применимы скорее для промышленных сооружений.

Что касается параметров элементов каркасов, есть следующие рекомендации:

для малогабаритных навесов (до 4,5 м шириной) применяется трубный материал сечением 40×20×2 мм;
если ширина до 5,5 м, рекомендованы параметры 40×40×2 мм;
для навесов более значительных размеров советуют брать трубы 40×40×3 мм, 60×30×2 мм.

Что такое ферма

Фермой называют стержневую систему, основу строительной конструкции. Состоит она из прямолинейных элементов, соединяемых в узлах. Например, рассматривается конструкция фермы из профильной трубы, в которой отсутствует расцентровка стержней и нет внеузловых нагрузок. Тогда в ее составных частях возникнут лишь усилия растяжения и сжатия. Механика этой системы позволяет ей сохранять геометрическую неизменность при замене жестко крепящихся узлов на шарнирные.

Пример устройства сварной стержневой системы

Ферма состоит из следующих элементов:

верхний пояс;
нижний пояс;
стойка, перпендикулярная к оси;
подкос (или раскос), наклонный к оси;
вспомогательный опорный раскос (шпренгель).

Система решетки быть треугольной, раскосной, полураскосной, крестовой. Для соединения используются косынки, парные материалы, клепки, сварные швы.

Варианты крепления в узлах

Изготовление ферм из профильной трубы подразумевает сборку пояса с определенными очертаниями. По типу они бывают:

сегментные;
полигональные;
двускатные (или трапецеидальные);
с параллельными поясами;
треугольные (д-и);
с поднятым ломаным нижним поясом;
односкатные;
консоль.

Типы по очертаниям поясов

Одни системы проще в монтаже, другие экономичнее по расходу материалов, третьи легче по устройству опорных узлов.

Основы расчета фермы

Влияние угла наклона

Выбор конструкции ферм навесов из профильной трубы связан с уклоном проектируемого сооружения. Есть три возможных варианта:

от 6°до 15°;
от 15° до 22°;
от 22° до 35°.

При минимальном угле (6°-15°) рекомендуются трапециевидные очертания поясов. Для снижения веса допускается высота в 1/7 либо 1/9 общей длины пролета. Проектируя пологий навес сложной геометрической формы, надо приподнять его в средней части над опорами. Воспользуйтесь фермами Полонсо, рекомендуемыми многими специалистами. Они представляют собой систему из двух соединенных затяжкой треугольников. Если нужно высокое сооружение, лучше выбрать многоугольную конструкцию с приподнятым нижним поясом.

Когда угол уклона превышает 20°, высота должна составлять 1/7 часть от общей длины пролета. Последний достигать 20 м. Для повышения конструкции нижний пояс делается ломаным. Тогда увеличение составит до 0,23 длины пролета. Для вычисления нужных параметров пользуются табличными данными.

Таблица определения уклона стропильной системы

При уклоне свыше 22° расчеты ведутся по специальным программам. Навесы такого рода чаще используются для кровли из шифера, металла и подобных материалов. Здесь применяют треугольные фермы из профильной трубы при их высоте в 1/5 от всей длины пролета.

Чем больше угол наклона, тем меньше на навесе будет скапливаться осадков, тяжелого снега. Несущая способность системы возрастает с повышением ее высоты. Для дополнительной прочности предусматривают добавочные ребра жесткости.

Параметры базовых углов

Чтобы понять, как рассчитать ферму из профильной трубы, обязательно выяснить параметры базовых узлов. Например, размеры пролета обычно должны быть указаны в техническом задании. Число панелей, их габариты назначаются предварительно. Вычислим оптимальную высоту (Н) в середине пролета.

Если пояса параллельные, полигональные, трапецеидальные, Н=1/8×L, где L – длина фермы. Верхний пояс должен иметь уклон около 1/8×L либо 1/12×L.
Для треугольного типа, в среднем, Н=1/4×L или Н=1/5×L.

Раскосы решетки должны иметь наклон примерно 45° (в пределах 35°-50°).

Воспользуйтесь готовым типовым проектом, тогда не придется делать расчет

Чтобы навес был надежным и долго прослужил, его проект требует точных вычислений. Уже после расчета закупаются материалы, в дальнейшем монтируется каркас. Есть более затратный путь – приобрести готовые модули и собрать сооружение на месте. Другой вариант сложнее – заняться подсчетами самостоятельно. Тогда понадобятся данные из спецсправочников по СНиП 2.01.07-85 (воздействия, нагрузки), а также СНиП П-23-81 (данные по стальным конструкциям). Нужно сделать следующее.

Определиться со схемой блоков в соответствии с функциями навеса, углом наклона, материалом стержней.
Выбрать параметры. Учесть зависимость между высотой и минимальным весом кровли, ее материалом и типом, уклоном.
Рассчитать панельные размеры сооружения согласно удаленности отдельных частей, ответственных за передачу нагрузок. Определяется расстояние между соседними узлами, обычно равное ширине панели. Если размер пролета свыше 36 м, вычисляется строительный подъем – обратный погашаемый изгиб, воздействующий из-за нагрузок на конструкцию.

Среди способов расчета статически определимых ферм одним из простейших считается вырезание узлов (участков, где стержни соединены шарнирно). Другие варианты – метод Риттера, метод замены стержней Геннеберга. А также графическое решение путем составления диаграммы Максвелла-Кремоны. В современных компьютерных программах чаще применяется метод вырезания узлов.

Для человека, владеющего знаниями по механике и сопромату высчитать все это не так сложно. Остальным же стоит учесть, что от точности расчетов и величины погрешностей зависит срок службы и безопасность навеса. Возможно, лучше обратиться к специалистам. Или выбрать вариант из готовых проектных решений, куда просто подставить свои значения. Когда понятно, какого вида нужна стропильная ферма из профильной трубы, чертеж для нее наверняка найдется в интернете.

Значимые факторы выбора участка

Если навес относится к дому или другому зданию, на него потребоваться официальное разрешение, о чем тоже придется позаботиться.

Сначала выбирается участок, где будет располагаться сооружение. Что при этом учитывается?

Постоянные нагрузки (фиксированный вес обрешетки, кровли и прочих материалов).
Переменные нагрузки (воздействия климатических факторов: ветер, осадки, в том числе снег).
Особый тип нагрузок (есть ли сейсмическая активность в регионе, штормы, ураганы и подобное).

Также важны характеристики грунта, влияния стоящих рядом зданий. Проектировщик должен учесть все значимые факторы и уточняющие коэффициенты, которые вносятся в алгоритм расчета. Если планируется провести вычисления своими силами, воспользуйтесь программами 3D Max, Аркон, Автокад или подобными. Есть вариант расчета в онлайн-версиях строительных калькуляторов. Обязательно выяснить для намеченного проекта рекомендуемый шаг между несущими опорами, обрешеткой. А также параметры материалов и их количество.

Пример программного расчета для навеса, крытого поликарбонатом

Последовательность работ

Сборку каркаса из металлических профилей должен проводить только специалист по сварочным работам. Это ответственное дело требует знаний и умелого обращения с инструментом. Надо не только понимать, как сварить ферму из профильной трубы. Важно, какие узлы правильнее собрать на земле, и лишь потом поднимать на опоры. Если сооружение тяжелое, для монтажа потребоваться техника.

Обычно процесс монтажа проходит в такой последовательности:

Выполняется разметка участка. Устанавливаются закладные детали, вертикальные опоры. Нередко в ямы сразу помещают металлические трубы, а потом бетонируют. Вертикальность установки проверяется отвесом. Для контроля параллельности натягивается шнур или нить между крайними стойками, остальные выставляются по полученной линии.
Продольные трубы сваркой фиксируют к опорам.
На земле сваривают узлы и элементы ферм. С помощью раскосов и перемычек соединяют пояса конструкции. Потом блоки следует поднять на нужную высоту. Их приваривают к продольным трубам по участкам размещения вертикальных опор. Между фермами по скату вваривают продольные перемычки для дальнейшего крепления кровельного материала. В них проделывают отверстия под крепеж.
Тщательно зачищаются все соединительные участки. Особенно верхние грани каркаса, куда в дальнейшем ляжет кровля. Поверхность профилей очищается, обезжиривается, обрабатывается грунтовкой и окрашивается.

Воспользовавшись готовым проектом, вы быстрее приступите к сборке навеса

Специалисты советуют выполнять столь ответственные работы только при наличии соответствующего опыта. Мало знать в теории, как правильно сварить ферму из профильной трубы. Сделав что-то неправильно, проигнорировав нюансы, домашний мастер рискует. Навес сложится и рухнет. Пострадает все, что под ним будет – авто или люди. Поэтому возьмите знания на вооружение!