Содержание
Какими должны быть стропила для односкатной крыши
Еще 20 лет назад односкатные кровли делали разве что у гаражей и дач. Сейчас же они — один из основных трендов в строительстве. Односкатные кровли отлично подходят для домов в современных стилях за счет яркой асимметричности, а практичность делает их отличным вариантом для утилитарных стилей, включая индастриал и баухаус.
Но небольшая популярность односкатных крыш в недалеком прошлом — следствие не только и не столько эстетических вкусов владельцев частных домов. Основная причина в другом — в сложности устройства таких кровель. В особенности в подборе стропил для односкатной крыши и повышенных требованиях к прочности несущих конструкций. Ну и советские жесткие строительные ограничения тоже сыграли немалую роль.
Начнем с азов. Односкатная крыша опирается только на две стены дома. Никакого промежуточного узла вроде конькового прогона у нее нет. Из этого следуют три особенности:
- Длина стропил односкатной крыши почти в два раза больше, чем у двускатной.
- Уклон односкатной кровли существенно меньше, чем у любой другой скатной крыши такой же ширины.
- При устройстве стропильной системы почти всегда нужны промежуточные опоры: стойки, подстропильные ноги.
И у всех этих особенностей есть последствия.
Большая длина стропил для односкатной крыши сильно осложняет поиск и покупку подходящих пиломатериалов. А если длина ската 8 м и более, то нужны уже составные стропильные ноги.
Помимо этих сложностей, есть еще один побочный эффект — большой вес стропил. Тут все просто: с ростом длины при том же сечении пропорционально растет и масса. Поэтому работать с такими стропилами неудобно, а иногда — невозможно без привлечения спецтехники.
Более пологий скат тоже приводит к проблемам. Чем меньше уклон кровли, тем выше на нее снеговая нагрузка. И эта разница — десятки килограмм на единицу площади. Чтобы кровля выдержала увеличенный вес, приходится наращивать сечение элементов стропильной системы. Причем обычно увеличивать нужно толщину стропил односкатной крыши, потому что высота у них и так часто максимальная. А при работе на изгиб прирост толщины намного менее эффективен, чем увеличение высоты. Отсюда еще больший вес стропил для односкатной крыши и повышенные требования к несущей способности опорных стен и фундамента.
Необходимость промежуточных опор накладывает серьезные ограничения на планировку дома. Стойки должны опираться на несущие стены или колонны, которые будут передавать нагрузку на фундамент. Поэтому в домах с односкатными крышами сложнее сделать большие просторные комнаты.
Для сравнения: при использовании висячей схемы монтажа стропил при устройстве двускатной кровли, у стропильной системы нет иных опор, кроме двух противоположных стен дома. Поэтому внутри дома несущих стен вообще может не быть. Следовательно, планировка жилого пространства может быть любой, нет никаких принципиальных ограничений.
Стропила для односкатной кровли бывают четырех видов:
- Доски — классика стропильных систем. Используются в подавляющем большинстве случаев.
- Брус — редко применяется для стропил для односкатной крыши из-за большой толщины. Но если достигнута максимально возможная высота досок (из доступных пиломатериалов), то для увеличения несущей способности иногда приходится заменять их брусом.
- Деревянные двутавровые балки — сравнительно новый материал, который представляет собой два бруса с плитой OSB между ними. Высота таких балок достигает 450 мм при весе около 5 кг/м.п. Это оптимальный материал для стропил односкатной крыши, но стоит он достаточно дорого по сравнению с обычными пиломатериалами.
- Металлические двутавры и другой металлопрокат. Сталь тяжелая и дорогая, но очень прочная. К тому же, использование металлических стропил — единственный способ не делать промежуточных несущих опор у больших домов. Ведь стальные фермы легко могут опираться только на две точки.
Для сравнительно небольших домов с длиной ската до 10-12 м доски и брус — это оптимальные материалы.
Металл используют в полярных ситуациях. Первый вариант — очень маленькие строения: гараж, навес, веранда, беседка и так далее. В этом случае вместо тяжелых и дорогих двутавров можно использовать намного более доступную профильную трубу. Второй вариант — очень большие коттеджи, крышу которых из других материалов сделать сложно.
Деревянные двутавровые балки — отличный выбор для средних и больших домов. Но из-за небольшого количества производителей доступны они далеко не во всех регионах России.
Если говорить о стандартных размерах стропил, то для односкатной крыши они такие же, как и для других скатных кровель. Это 50×180 мм, 50×200 мм и 50×200 мм. Для увеличения несущей способности можно взять более толстые доски — 75 мм. Или уже брус 100×150 мм, 100×200 мм, 150×150 мм, 150×200 мм, 180×180 мм и даже 200×200 мм.
Но при устройстве односкатной крыши лучше не опираться на стандартные сечения, а вычислить, какие доски использовать для стропил односкатной крыши.
Расчет сечения стропил для односкатной крыши
Расчет размеров стропил односкатной крыши непрост, поэтому лучше заказать его у профессионального проектировщика. Так вы, скорее всего, получите лучший результат. Во-первых, проектировщик как профессионал может подсказать решения, о которых вы не знаете. Во-вторых, он сделает расчет быстрее и точнее.
Но если вы полны решимости сделать все лично, вот алгоритм этого расчета:
- Выбираем угол наклона ската крыши и расстояние между точками опоры стропил — рабочую длину стропильной ноги Lmax. Если опоры планируется расположить неравномерно, берется большее расстояние. Например, если стропило опирается на мауэрлат карниза, потом через 6 м на стойку, а потом через 9 м на мауэрлат второй стены, то Lmax будет равен 9 м.
- Определяем постоянную нагрузку на кровлю. Это сумма масс всех составляющих кровельного пирога в перерасчете на 1 м2.
- Считаем переменные нагрузки. Это ветровая и снеговая нагрузка, а также запас на обслуживание кровли. Проще говоря, на вес человека, который будет по ней ходить. Тоже из расчета на 1 м2.
- Выбираем шаг стропил А. Обычно его выбирают из диапазона от 0,8 м до 1,2 м так, чтобы в скате помещалось целое число стропильных ног.
- Складываем переменные с постоянными нагрузками и получаем общую нагрузку Q.
- Переводим общую нагрузку на площадь в нагрузку на метр длины стропил односкатной кровли Qr. Это делается по формуле: Qr=A·Q.
- Выбираем, какой толщины стропила для односкатной крыши лучше сделать. Этот параметр обозначается буквой B и обычно равен стандартным величинам: 50 мм или 75 мм.
- Если угол наклона ската меньше 30°, рассчитываем высоту стропильной ноги по формуле: Hmin=8,6·Lmax·√(Qr/(B·Rизб)). В ней Rизб — сопротивление на изгиб, которое берется по таблице 3 из раздела 6 СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции» или из других нормативов.
- При угле наклона ската 30° и более высота стропильной ноги считается по немного другой формуле: Hmin=9,5·Lmax·√(Qr/(B·Rизб)).
Дальше минимальную высоту нужно округлить в большую сторону до ближайшего стандартного размера доски или бруса. Желательно, чтобы был запас 100-150 мм.
Часто после первого расчета результат получается неподходящим. Например, расчет может показать, что для стропил односкатной крыши вам нужно использовать такие доски, каких просто не существует в природе. Тогда его нужно повторить, но уже с другими исходными данными: уменьшить шаг стропильных ног, увеличить количество промежуточных опор, сделать скат более крутым, изменить толщину доски.
После того как вы сделали расчет и вас все устроило, полученные размеры стропил односкатной крыши нужно проверить на изгиб. Это делается по формуле:
3,125· Qr·L3max/(B·H3)≤1
Если неравенство выполняется, значит, вы все сделали верно. Если нет, тогда нужно пересчитать стропила, снова изменив условия на более «лояльные».
Длина стропил односкатной крыши
Максимальная длина стропил односкатной крыши при использовании двутавровых деревянных балок равна 12-14 м. Теоретически, их могут изготовить под заказ и большей длины, но не каждый производитель предоставляет такую услугу.
Если используются доски или брус, то длина не может превышать 8-9 м. Более длинные пиломатериалы практически невозможно купить. Стандартная длина еще меньше — 6 м, поэтому обычно без сращивания стропил не обойтись.
Металлические детали просто сваривают вместе, поэтому длина стальных стропил ограничена только их весом и схемой распределения нагрузки.
Стропила для односкатной крыши длиннее, тяжелее и сложнее в монтаже, чем стропильные ноги других скатных кровель. Обычно их делают из досок или бруса, но в сложных случаях могут использовать деревянные двутавровые балки и металлические фермы.
Из-за повышенной нагрузки на кровлю стропила односкатной крыши желательно рассчитывать, а не выбирать среди стандартных сечений.
Будьте в курсе!
Подпишитесь на новостную рассылку
Расчет стропил односкатной крыши – длина, угол, шаг
Также можно рассчитать
Выберите проекцию:
- Чертеж расположения для установки стропила
- Чертеж горизонтального расположения стропила крыши
{{#isCovered}}
{{/isCovered}} {{/drawings}}
Расстояние: 0
Результаты расчета
Крыша
Угол: 20. 32 °
Стропило
Угол спила: 69.68 °
Размер спила: 5.56 см
Длина: 432.11 см
Ширина: 15 см
Толщина: 5 см
Длина по скату крыши: 426.55 см
Расстояние от края козырька до верхнего запила: 85.31 см
Расстояние от края свеса до нижнего запила: 53.32 см
Расстояние между опорами: 287.92 см
Глубина нижнего запила по опоре (горизонтально): 5 см
Глубина нижнего запила вдоль стены (вертикально): 1.85 см
Глубина верхнего запила по опоре (горизонтально): 5 см
Глубина верхнего запила вдоль стены (вертикально): 1.85 см
Материалы конструкции
Стропило
Ширина: 15 см
Длина: 432. 11 см
Толщина: 5 см
Объём: 0.032 м³
Указанные «Размеры»
Отображение
Единицы измерения: см
Цвет чертежа: цветной
Дом
Ширина: 300 см
Толщина стены: 30 см
Высота стены (высокой): 400 см
Высота стены (низкой): 300 см
Крыша
Свес: 50 см
Козырёк: 50 см
Стропило
Ширина: 15 см
Толщина: 5 см
Запил снизу: 5 см
Запил сверху: 5 см
{{/fields}}
{{/groups}} {{#isCaption}}
Обратите внимание:
- Зеленым выделены допустимые значения расчета.
- Оранжевым выделены значения, имеющие незначительные отклонения от нормы.
- Красным выделены значения, подвергающие конструкцию риску разрушения или делающие пользование изделием неудобным.
{{/isCaption}}
Должен ли я использовать стропила 2×4 или 2×6 для односкатной крыши?
136shares
- Share
- Штифт
Стропила — это простой и понятный способ обрамления крыши вашего сарая. Для них требуется меньше пиломатериалов, чем для ферм, и после того, как одна из них будет разрезана, все остальные будут разрезаны по тому же принципу. Тем не менее, одна из основных проблем, с которой вы столкнетесь при резке стропил, заключается в том, следует ли использовать стропила 2 × 4 или 2 × 6 для односкатной крыши?
Вы можете использовать стропила 2×6 или 2×4 для крыш с уклоном 3/12 или больше, но это зависит от общего размера вашего сарая. Для крыш, которые не будут испытывать сильных снеговых нагрузок, двускатная крыша может иметь пролет до 22 футов со стропилами 2×4. Для крыш, которые будут подвергаться сильному снегопаду или ветру и будут иметь одинаковое расстояние, используйте стропила 2×6.
Если у вас простая двускатная односкатная крыша, то использование стропил 2×4 имеет смысл, если только у вас не очень большой навес. Если у вас односкатная односкатная крыша, то лучше использовать стропила 2 × 6, потому что разница в цене не будет огромной, а ваша односкатная крыша будет иметь гораздо большую грузоподъемность.
Ниже мы более подробно рассмотрим, когда использовать пиломатериалы 2×4 и 2×6 для односкатной крыши, и, надеюсь, вы сможете принять более обоснованное решение о том, какой тип пиломатериала вы должны использовать, когда строительство стропил односкатной крыши.
Быстрая навигация
- Стропила крыши и уклон односкатной крыши
- Тип пиломатериалов Имеет значение
- Что такое длина пролета?
- Понимание нагрузок на крышу
- Длина пролета для стропил 2×4
- Длина пролета для стропил 2×6
- Следует ли использовать стропила 2×4 или 2×6 для односкатной крыши?
- Заключение
Стропила крыши и уклон односкатной крыши
Говоря о каркасе односкатной крыши со стропилами, вам в первую очередь нужно знать, насколько крута ваша крыша, другими словами, каков уклон или уклон твоя крыша? Большинство диаграмм пролетов стропил разделены на 2 части: крыши с уклоном менее 3:12 и крыши более 3:12.
Что означает 3:12? Это означает, что крыша поднимается на 3 дюйма на каждые 12 дюймов горизонтального хода. Если вы посмотрите на приведенную выше диаграмму, вы заметите, что для крыш менее 3:12 диаграмма не включает 2×4 в качестве опции. Стропила 2 × 4 недостаточно прочны для низких скатных крыш ни при каких обстоятельствах, поэтому избегайте их, если вы строите сарай с плоской или очень мелкой крышей.
Многие производители кровельных материалов устанавливают для своей продукции минимальный уклон. Многие производители черепицы рекомендуют при укладке не менее 2:12. Причина этого в том, что плоские или неглубокие крыши выдерживают гораздо больше злоупотреблений и нагрузок, чем более крутые крыши, что делает необходимость в более широких стропилах односкатной крыши.
Наконец, помните, что в этой статье мы говорим не о фермах, а только о стропилах. В фермах используются только пиломатериалы 2×4, и они построены с использованием «сетки» 2×4 для прочности. Стропила просто полагаются на центральную коньковую балку и внешние стены для поддержки. Хотя у обоих есть преимущества, только стропила различаются по размеру используемого пиломатериала.
Для получения дополнительной информации о каркасе крыши и о том, как понять различия между типами конструкции односкатной крыши, посетите мое руководство по каркасу односкатной крыши.
Тип пиломатериалов Имеет значение
Мы рассмотрим крыши с уклоном 3:12 или больше. Многие диаграммы пролетов стропил разграничивают стропила с использованием пиломатериалов SYP (южная желтая сосна) и SPF (ель, пихта, сосна). SYP — одна из самых плотных хвойных пород, поэтому она прочная, но ее труднее резать и прибивать. SPF легкий и его проще использовать при обрамлении.
Существует небольшое снижение прочности при использовании SPF для стропил односкатной крыши, но в большинстве случаев у вас есть только один вариант, когда вы идете в местный магазин Reno, поэтому, по крайней мере, знайте, что вы покупаете. Если вы забыли посмотреть в магазине, не расстраивайтесь — на самой древесине обычно есть маркировка SPF или SYP.
Что такое длина пролета?
Длина пролета измеряется от внутренней части каркаса сарая до внутренней вершины стропила. Другой способ посмотреть на это — от начала разреза птичьего рта до противоположного, обращенного внутрь края.
Понимание этого является ключом к пониманию того, насколько далеко могут простираться ваши стропила. Например, навесные стропила 2×4 SPF могут иметь пролет до 11 футов при размещении под углом 12 дюймов. Если у вас на сарае двускатная крыша, у вас будет два комплекта стропил с коньковой балкой в центре, объединяющей стропила с каждой стороны.
Таким образом, для навесов с двускатной крышей таблица пролетов стропил показывает, на какую длину стропила может накрывать половину ширины вашего сарая.
Если у вас односкатная крыша, то расстояние пролета 11 футов для стропил 2×4 O.C. Это означает, что ваш сарай не должен быть шире — или длиннее, в зависимости от того, как вы ориентируете свою односкатную крышу, — чем 11 футов.
Значения нагрузок на крышу
Возможно, вы живете в районе, где ваша односкатная крыша будет испытывать очень незначительные неудобства — отсутствие снега, регулярные осадки и случайные ураганы. В этом случае вы будете смотреть на диаграммы пролетов стропил, которые оценивают нагрузку на крышу в 20 фунтов на квадратный фут.
Если у вас обильные снегопады, которые продолжаются всю зиму, или частые суровые погодные условия, сопровождающиеся сильным ветром, то вы будете смотреть на таблицы стропил по цене 40 фунтов за квадратный фут.
Если вы посмотрите на диаграмму ветровой нагрузки, то увидите, что в разных частях страны в среднем скорость ветра выше, чем в других районах. Если вы живете в «аллее торнадо» или в районе, подверженном ураганам, то у вас, вероятно, будут специальные строительные нормы и правила, определяющие, какой тип стропил использовать. Если в вашем районе дуют сильные ветры, вам следует использовать односкатные стропила 2×6.
40 фунтов на квадратный фут — это значительное давление, и эти типы нагрузок часто используются только в жилищном строительстве, где давление намного больше из-за пешеходного движения, мебели и т. д. Если вы не уверены, живете ли вы в области с этими экстремальными факторами окружающей среды, то вы, вероятно, можете безопасно использовать стропила 2 × 4.
Длина пролета для стропил 2×4
Как упоминалось выше, стропила односкатной крыши 2×4 SPF могут иметь пролет 11 футов. Стропила SYP могут иметь пролет 11 ½ футов. Оба они предназначены для легких нагрузок на крышу.
Если вы живете в районе, где требуются стропила односкатной крыши для поддержки большой нагрузки, то стропила SPF могут иметь пролет только 7 ⅔’. Стропила SYP могут иметь длину 8 футов.
Несмотря на то, что технические характеристики стропила 2×4 для большой нагрузки намного меньше, чем для легкой нагрузки, они позволят вам иметь навес шириной более 14 футов с двускатной крышей. Будет менее целесообразно использовать стропила 2×4 на односкатной односкатной крыше, если вы живете в районе с сильным снегопадом.
Имейте в виду, что приведенные выше размеры относятся к 12 дюймам по центру. Если бы у вас был сарай 12×12 с двускатной крышей, это означало бы 26 стропил, что очень много. Переместившись на 16 дюймов по центру, вы можете расширить свои SPF 2×4 до 6 ⅔’ для тяжелых нагрузок и 9½’ для легких нагрузок, которые по-прежнему будут работать с двускатным навесом 12×12.
Расстояние между стропильными балками 2×4 на расстоянии 24 дюйма по центру ограничивает ширину вашей крыши. Для крыш с малой нагрузкой, 24” o.c. Стропила 2×4 могут иметь пролет до 7 ⅔’. Для больших нагрузок 2x4s могут охватывать до 5 ½ футов.
Большинство каркасов крыш имеет центральную ширину 24 дюйма, и вы по-прежнему можете строить навесы до 14 футов со стропилами 2×4 с центральной шириной 24 дюйма. Но опять же, если вы собираетесь испытывать большие нагрузки, имеет смысл перестраховаться и использовать стропила 2×6.
Длина пролета для стропил 2×6
Стропил односкатной крыши 2×6 достаточно для почти любого типа сарая, который хочет построить домовладелец. В то время как 2×6 может быть почти вдвое дороже, чем 2×4, вы, вероятно, можете разместить 2×6 дальше друг от друга, сводя на нет дополнительные расходы на увеличение ширины пиломатериала.
Стропила SYP 2×6 при 24°C. может охватывать до 13 футов 4 дюйма. Это означает, что общая длина двускатной крыши может достигать 26 футов. Крыша SPF при том же расстоянии и размере пиломатериалов будет иметь пролет 11 ½ фута. Эти цифры относятся к крышам, выдерживающим легкие нагрузки в 20 фунтов на квадратный фут. Если вы поместите 2×6 на 16 дюймов OC, то SYP может охватывать более 16 футов, а SPF может охватывать 14 футов.
Для больших нагрузок при наружном диаметре 24 дюйма, 2×6 SYP может охватывать до 9 ½ футов. Стропила SPF 2×6 могут иметь пролет 8 футов. Если вы переместите стропила ближе друг к другу на 16 дюймов, то ваши стропила SYP будут иметь пролет 11 ½ футов, а SPF до 10 футов.
Поэтому, если вам нужна односкатная крыша 10×12, и вы живете в районе с сильным снегом, вы можете разместить стропила на расстоянии 16 дюймов друг от друга и использовать пиломатериал SPF 2×6.
Использовать стропила 2×4 или 2×6 для односкатной крыши?
Вам следует использовать стропила 2×4, если вы живете в районе, где нет сильного снега или ветра. Помните, что вы можете перекрыть сарай с двускатной крышей до 17 футов со стропилами SYP и 15 футов со стропилами SPF 2×4 при 24 дюймах O.C. Для большинства владельцев сараев этого более чем достаточно для наших сараев на заднем дворе. Вы всегда можете поставить свои стропила ближе друг к другу, чтобы получить еще больший пролет.
Используйте стропила 2×6, если ваша крыша будет подвергаться сильным снеговым или ветровым нагрузкам. Стропила SYP 2×6 на 24 дюйма O.C. может охватывать более 18 футов для сарая с двускатной крышей. Стропила SPF могут иметь длину почти 15 футов при тех же размерах. Опять же, поместите их ближе друг к другу, если вы хотите добиться большего размаха.
Помните, что этот совет относится только к односкатным крышам с уклоном более 3:12. Если у вас есть крыша с шагом менее 3:12, вам не следует использовать 2×4.
Если вы решите использовать односкатные стропила 2×4 для конструкции крыши, вы всегда будете использовать коньковую балку 2×6, даже если стропила будут 2×4. Дополнительные рекомендации по сборке и установке стропил см. в моей статье о том, как построить стропила для сарая.
Заключение
Решение о том, использовать ли стропила 2×4 или 2×6, полностью зависит от вашей среды. Сильный снег и ветер означают, что ваша крыша будет испытывать значительные нагрузки. Один кубический фут снега весит около 20 фунтов, поэтому, если у вас площадь крыши 100 квадратных футов, у вас буквально тонна снега на крыше. Стропила 2×4 могут не выдержать такого веса.
Во-вторых, большую роль играет стиль вашей крыши. Вы можете пролететь гораздо большую длину со стропилами, поддерживающими двускатную крышу, а не односкатную крышу. Прежде чем строить, подумайте о конструкции сарая и стоимости материалов, так как вы можете изменить конструкцию крыши и использовать 2×4 вместо 2×6, что сэкономит вам стоимость более крупных пиломатериалов.
Какой бы размер пиломатериала вы ни выбрали для стропил сарая, никогда не помешает построить навес прочнее, чем он должен быть. Есть и другие способы сэкономить на сарае вместо того, чтобы экономить на каркасе крыши сарая, и вы не хотите проснуться однажды утром с кучей снега, которая рухнула в ваш сарай.
Как всегда, спасибо, что нашли время прочитать эту статью, и я надеюсь, что она помогла вам понять, какой размер стропил подойдет для вашего следующего проекта сарая. Пожалуйста, не стесняйтесь оставлять комментарии ниже с любыми советами или предложениями, которые у вас есть о работе с односкатными стропилами.
Евгений Сокол
Евгений большую часть своей жизни занимался своими руками и любит творить, вдохновляя на творчество других. Он страстно интересуется обустройством дома, ремонтом и деревообработкой.
Калькулятор односкатной крыши
Односкатная крыша
Односкатная крыша скатывается только в одну сторону. Easy Rafters предназначен для расчета односкатных крыш, которые крепятся к обрешетке, прибитой к вертикальной стене.
не отдельно стоящие односкатные крыши, поддерживаемые стенами с обоих концов.
Возможен расчет птичьего рта в верхней части стропила для отдельно стоящей односкатной крыши
установив флажок для стенки для колена и введя отступ для стенки для колена, который помещает верхнюю часть птичьего рта в нужное место.
Для расчета односкатной крыши
Выберите «Сарай» из выпадающего списка «Тип крыши» или нажмите соответствующую кнопку на панели инструментов.
рассчитать односкатную крышу. В окне предварительного просмотра отображается вид сбоку односкатной крыши с размерами.
Вкладка «Дизайн»
Склон
Введите или выберите уклон общего стропила.
Ширина здания
Введите общую ширину здания.
Свес
Введите горизонтальный свес крыши, включая толщину бордюрной доски.
Высота каблука/вырез по седлу
Примите высоту пятки по умолчанию и размеры выреза седла, рассчитанные Easy Rafters.
или переопределить значения по умолчанию, заблокировав одно или другое и введя желаемое измерение.
Наколенник (дополнительно)
Поставьте галочку справа от поля наколенников, чтобы включить наколенники, и введите расстояние от внешнего края стены до поверхности наколенников.
Птичья пасть на коленях будет использовать те же размеры пятки и сиденья, что и нижняя птичья пасть.
Размеры пиломатериалов
Введите или выберите размеры пиломатериалов для обычного стропила, ригеля и бордюрной доски.
Если гребневая доска не используется, введите 0 для толщины конька или выберите «Без конька/прогона» из раскрывающегося списка.