Навес из профильной трубы своими руками — разбираемся подробно

Проектирование металлической стропильной фермы

Данную работу, проектирование и расчет односкатной фермы 9,0 м,  предложила директор проектной фирмы. Я им когда-то выполнил пару  объектов в период загруженности летом. Эта задача относится к несложным, и обычно проектировщики сами справляются. Видимо большие объёмы изготавливания, а в этом случае Заказчик может и заказать недорогую проверку и на стороне.

Да интересный момент, не знаю зачем им нужны стропильные фермы, когда можно было бы обойтись и прокатной балкой, а ёё расчёт может выполнить рядовой специалист. В пользу этого выбора, видимо, встал вопрос эстетики. Профессионально спроектированная стропильная кровельная система — смотрится весьма привлекательно!

Так вот выполнил этот проект КМ, то есть подготовил рабочий чертёж и оформил соответствующий расчёт. А здесь выкладываю ради образца своих возможностей и для начинающих конструкторов стальных конструкций. Металлоконструкция покрытия кровли выполнена из профильной трубы, так как самый оптимальный вариант. Здесь не привожу проверку узла примыкания раскосов к поясу, ранее изучал и знаю сколько должен быть коэффициент запаса по прочности. Дополнительно можно было привезти проверку опорного фланца, его я интуитивно принимаю, вопросов  ко мне не было.

Что же такое двухскатная крыша?

Именно этот вид конструкции наиболее популярен в строительстве жилых домов, так как с ее помощью создается достаточное чердачное пространство, не требующее дополнительного утепления. Кроме того, двускатная крыша не так сложна в установке, как например четырехскатная, а также не требует огромных вложений для своего монтажа.

Двухскатная крыша – это сооружение, состоящее из двух прямоугольных плоскостей, соединяющихся в верхней части друг с другом, а в нижних частях – со стенами дома. Торцевая часть такой постройки обычно возводится из тех же материалов, что и стены здания, иногда здесь же сооружают вход на чердак.

В последнее время стало очень популярным строить на чердачном пространстве дополнительную комнату, зачастую использующуюся в качестве летней гостевой залы. Установка стропильной системы двухскатной крыши и последующее утепление получившегося помещения позволяют создать полноценную комнату, жить в которой можно как летом, так и зимой.

Как рассчитать площадь крыши? Как посчитать крышу?

Простой онлайн калькулятор расчета двухскатной крыши дома сделает расчет стропил, расчет стропильной системы двухскатной крыши, расчет площади крыши, расчет обрешетки, расчет кровельного листа, расчет материала на крышу.

Дом с двускатной крышей. Устройство двухскатной крыши дома

Самой экономичной в финансовом плане среди скатных крыш считается двускатная крыша, двухскатную крышу своими руками может изготовить строитель, который не имеет специального образования и навыков. Конструкция крыши дома будет зависеть от цели использования площади второго этажа, как чердака или же в качестве жилого пространства – мансарды. Разное назначение – разное сечение стропил, их обработка и утепление кровли. Двускатная мансардная крыша требует наличие дымоходов в комнатах мансарды, туалетные ванные комнаты должны находиться над нежилыми зонами, исключая и зону кухню. Также нужно обрабатывать деревянные брусья антисептическими и огнезащитными растворами, защищая от плесени и возгорания. Следовательно, стоимость двухскатной крыши возрастает, если второй этаж дома делать жилым.

Чертеж двухскатной крыши

Программа для расчета крыши нарисует чертеж двускатной крыши дома рассчитает точное количество строительных материалов для стропильной системы и кровли. Начните расчет крыши сейчас!

Выбираем правильный угол наклона кровли

Односкатные крыши довольно простые, их легко сооружать, но, главное, заранее все продумать. Угол наклона кровли можно определить в зависимости от снеговой, ветровой нагрузки и климатических условий вашей местности. Кроме того, важно учесть, что каждый материал для обшивки односкатной кровли имеет свой минимальный рекомендованный угол наклона. Рассмотрим некоторые из них:

1. Шифер и ондулин – минимум 6 градусов.
2. Керамическая или цементно-песчаная черепица – минимум 10 градусов.
3. Битумная черепица – минимум 12 градусов.
4. Металлочерепица – минимум 6 градусов.
5. Асбестоцементные плиты -минимум 27 градусов.
6. Медные, оцинкованные или цинк-титановые листы – минимум 17 градусов.
7. Профнастил – минимум 6 градусов.

В том случае, когда минимальный угол наклона кровли больше рекомендованного, никаких проблем не будет, если меньше – необходимо переделать его, чтобы получить рекомендуемые показатели. Когда вы не будете придерживаться технологии монтажа кровли и кровельного материала, то она может не только начать течь на стыках, но и при выпадении большого количества снега просто деформируется. Самый оптимальный угол наклона кровли – около 20°. Но перед началом работ лучше подсчитать тот угол, который подойдет к вашей местности. Кроме того, при покупке уточняйте данную информацию у консультантов, так как производители иногда указывают другие цифры наклона кровли. Бывает такое, что производители могут указать уклон в 14°, хотя ГОСТ по минимальному углу наклона данного материала равен около 6°.

Совет! При уклоне кровли меньше 12°, все стыки кровельного материала следует промазать специальным составом, который не допустит протекание односкатной кровли. Для этого можно воспользоваться битумной мастикой или же кровельным герметиком.

Очень важно составить чертежи, благодаря которым можно будет выбрать угол наклона кровли и сделать правильные расчеты. Если вы строите новый дом или сельхозпостройку, на который планируете устанавливать односкатную крышу, то одну из стен нужно поднять выше. Для правильного расчета можно использовать формулы прямоугольного треугольника. Примите во внимание, что при расчете не учитывается длина свесов кровли. Они нужны для защиты стен строения от снега и дождя. Минимальный размер свеса должен быть как минимум 20 см. В любом случае он не должен выделяться на общем фоне и гармонично смотреться с крышей.

Совет! Существует множество дизайнерских программ, при помощи которых можно посмотреть свою задумку в 3D измерении. Данные программы помогут вам решить, какой свес кровли подойдет лучше и наглядно покажет ваш дом на мониторе.

Преимущества и недостатки беседок с двускатной крышей

Но дело даже не в изящной конструкции. Использование двухскатной схемы для кровли беседки обеспечивает вполне реальные преимущества:

• Отличная устойчивость каркаса крыши. При правильном выборе угла наклона ската беседка выдержит даже сильные шквалы ветра;
• Эффективное удаление воды и снега.

Благодаря двухскатной схеме кровля эффективно сбрасывает потоки воды на грунт на расстоянии не менее 0,7-0,8 м от фундамента беседки. Поэтому отдыхающие не испытывают дискомфорта от задуваемых под крышу капель воды, как это нередко случается в строениях с плоской крышей. Фундамент не страдает от подтопления, нет луж вокруг места отдыха.

Важно! Двухскатная система спасает крышу и каркас беседки от разрушающего давления скопившегося снежного покрова.

На односкатной кровле толстый слой снега может наклонить или завалить легкую конструкцию, на двухскатной крыше горизонтальные усилия взаимно компенсируются, не причиняя конструкции особого вреда.

Недостатки двухскатной крыши для беседки

Высокая двухскатная кровля может создавать проблемы для беседочного каркаса. Например, если неправильно сориентировать крышу беседки относительно самых сильных порывов ветра, или выбрать слишком большой угол наклона, то существует опасность того, что сильный шквал опрокинет беседку.

Кроме того, строительство каркаса и укладка кровельного покрытия требует определенной квалификации плотника и кровельщика. Если нет хотя бы базовых представлений о том, как устроена двухскатная кровля, то в этом случае строительство лучше доверить профессионалам.

Виды ферм

Ферма – это металлоконструкция, в состав которой входит верхний и нижний пояс, а также решетка между ними. К элементам решетки относятся:

• стойка – располагается перпендикулярно к оси;
• раскос (подкос) – устанавливается под наклоном к оси;
• шпренгель (вспомогательный подкос).

Конструктивные элементы металлической фермы

Фермы в первую очередь предназначены для перекрытия пролетов. За счет ребер жесткости они не деформируются даже при использовании длинных конструкций на сооружениях с большими пролетами.

Изготовление металлических ферм производится на земле или в производственных условиях. Элементы из профильных труб обычно скрепляются между собой при помощи сварочного аппарата или клепок, могут использоваться косынки, парные материалы. Чтобы смонтировать каркас навеса, козырька, крыши капитальной постройки, готовые фермы поднимают и крепят к верхней обвязке согласно разметке.

Для перекрытия пролетов применяются различные варианты ферм из металла. Конструкция может быть:

• односкатной;
• двухскатной;
• прямой;
• арочной.

Треугольные фермы, изготовленные из профильной трубы, используются как стропила, в том числе для монтажа простого односкатного навеса. Металлоконструкции в виде арок пользуются популярностью благодаря эстетичности внешнего вида. Но арочные конструкции требуют максимально точных расчетов, поскольку нагрузка на профиль должна распределяться равномерно.

Треугольная ферма для односкатной конструкции

Особенности конструкции

Навес – это малая архитектурная форма, часть крытой площадки, имеющей функциональное или декоративное назначение. Основная функция этой конструкции – защита площадки от осадков и солнца.

Металлопрофиль выгодно отличается от других материалов устойчивостью к биологическому, химическому, механическому воздействию. Профтрубы с квадратным или прямоугольным сечением просты в проектировании и монтаже. Одинаково хорошо они подходят для монтажа небольшого козырька для крыльца и устройства просторной крытой площадки.

Навес состоит из:

• фундамента;
• опор или подвесов – вертикальных и наклонных несущих элементов каркаса;
• боковых соединительных элементов – откосов и ферм;
• стропильной системы, состоящей из стропильных ног, ферм, обрешётки;
• кровли.

В случае возведения навеса над небольшой площадкой, например, крыльцом или песочницей, можно обойтись без ферм – конструкция вполне выдержит снег и ветер, так как в ней не будет горизонтальных участков большой протяжённости.

Если же планируется оборудовать навес над местом парковки или бассейном, горизонтальные перекрытия и стропильные ноги будут иметь большую длину. Такие протяжённые элементы уязвимы перед нагрузкой. Чтобы её распределить и придать конструкции жёсткость, на этих участках используют не отдельные трубы, а фермы (усиленные детали конструкции, состоящие из двух труб и соединяющих их вертикальных и наклонных элементов – стоек и раскосов).

Фундамент для навеса чаще всего делают столбчатым, так как его оборудование не требует больших землеройных работ. Кровлю выполняют из поликарбоната, профлиста, ондулина и других листовых материалов.

Это интересно: Цветной лак для наружных и внутренних работ

Как сделать односкатную крышу своими руками

Выбор и подготовка пиломатериала

Чтобы сделать кровлю с одним скатом правильно, нужно заготовить соответствующего качества материал:

• Бревно или брус. Из них будут изготовлены мауэрлат, балки и стропила, поэтому нужно обратить внимание на качество пиломатериала. Древесина должна быть сухой. Допустимая влажность не более 20 %. Предпочтительно из лиственницы или хвойных пород. Сечение бруса зависит от размера ската крыши и веса кровельного материала. В любом случае, лучше брать с запасом — брус диаметром не менее 100 мм, бревно сечением 100х100, 120х120 мм. Предварительно обработанные антисептиками брусья дольше прослужат. Кроме того, они будут защищены от грибка, плесени, древесных жучков и прочих вредителей.

Нюанс. Клееный брус обладает более высокими характеристиками. Несмотря на чуть большую стоимость лучше отдать предпочтение этому материалу.

• Доски (25х100) или брус (50х50) для обрешетки. Подойдет материал не высшего сорта. Главное сухой, не сильно сучковатый и без коры.

Даже если вы планируете закрывать скат осб, все равно доски нужны, для того, чтобы нормально передвигаться по крыше. Нюанс. Толщина доски зависит от вида утеплителя, который будет применяться.

• Доски обрезные. К ним требования выше. Поскольку они устанавливаются на видном месте и играют роль торцевой (ветровой) планки.

Нюанс. Эти доски можно заменить специальным доборным элементом, если используется металлочерепица.

• Крепеж. Гвозди, саморезы, анкерные болты, обожженная проволока. Для каждого крепления будем использовать тот метиз, который обеспечит более надежную фиксацию.

Нюанс. Устраивая односкатную кровлю в районах с сильной ветровой нагрузкой лучше использовать два вида крепежа в одном месте.

• утеплитель;

• пленка паро- и гидроизоляции;

• кровельный материал.

Из инструментов понадобится: молоток, ножовка по дереву, степлер, топор, нож, шуруповерт. Как видим, все те инструменты, которые найдутся у любого хозяина.

Расчет односкатной крыши

Это, пожалуй, единственный этап, который лучше доверить специалистам. Можно воспользоваться калькулятором. Но, чтобы иметь возможность контролировать правильность расчета, нужно иметь базовые сведения о расходе материала.

• Брус. Общее количество и сечение бруса определяется параметрами ската. Высота и длина определят количество стропильных ног и их длину. Ноги устанавливаются на расстоянии 0,6-1 м.п.

Совет. Чем тоньше брус, тем чаще нужно монтировать стропильные ноги.

Оптимальное сечение в зависимости от длины ноги можно рассчитать по таблице.

• Доски. Общий метраж досок зависит от кровельного материала. Например, шаг обрешетки для металлочерепицы 300 мм. для двух самых нижних досок и 350 мм. для остальных. Обрешетка под шифер монтируется с шагом 440 мм. Для гибкой кровли шаг произвольный, поскольку технология укладки предусматривает изготовление твердой и ровной поверхности.

Нюанс. Лучше выдерживать требования к монтажу кровельного материала. В противном случае, производитель снимает с себя всю ответственность за его функционирование.

Количество пиломатериала для ветровой доски равно периметру ската за минусом длины нижней части ската. Низ закрывается планкой карниза.

утеплитель равен площади ската.

Совет. На расчет влияет вид и плотность утеплителя, а также, назначение чердака. Например, для утепления крыши нужно уложить минеральную вату плотностью 50 гр/ в три слоя. Чем выше плотность, тем меньше количество слоев.

Слоев утеплителя должно быть минимум два. Укладывать их нужно в шахматном порядке, чтобы устранить мостики холода.

• Кровельный материал. Оказывает влияние на допустимый угол ската кровли. Существуют различные схемы для определения оптимального угла, учитывающие ветровую, снеговую нагрузку. Можно ориентироваться на приведенную ниже схему.

Увеличение угла наклона приводит к увеличению площади ската, а значит к расходу материала. Оптимальный угол 25°. Этого достаточно для кровли покрытой наиболее популярными материалами металлочерепицей, шифером, фальцевой кровлей, профнастилом. А ветровая нагрузка снижается до минимального уровня. К сведению, увеличение угла с 0° до 45° приводит к увеличению площади ската в 1,5 раза.

При этом, для регионов со значительной снеговой нагрузкой односкатная кровля должна иметь угол, достаточный для сползания снега. В противном случае, снег продавит кровельный материал.

Нюанс: скат должен быть наклонен в наветренную сторону.

Совет. Учет рельефа местности повлияет на угол наклона односкатной крыши. Если дом окружен деревьями, которые будут снижать скорость ветра – угол наклона должен быть больше. Если коттедж расположен на открытой местности, скат можно делать более пологим. Ветер будет сдувать снег.

Устройство односкатной крыши своими руками, подразумевает наличие чертежей. Это избавит вас от необходимости держать в голове все размеры и вспоминать, как планировалось крепить тот или иной элемент.

Как сварить фермы для односкатного навеса

Благодаря сварочному аппарату можно многое делать своими руками: отопление, водопровод, стеллаж или стол для гаража. Реально возводить и целые металлические сооружения. Например, самому сделать навес для авто, чтобы защитить его от осадков и летней жары, или построить большую беседку для семейного отдыха.

Но для всех подобных конструкций потребуются фермы. Они должны послужить основой для крыши, которая будет одновременно легкой и прочной.

Как сварить ферму из профильной трубы, чтобы она соответствовала всем нормам и долго служила? Какие существуют варианты по формам, и в какой последовательности выполняется процесс?

Выбор формы

Чтобы выполнить правильно сварку ферм из профильной трубы как можно быстрее, необходимо определиться с ее формой. Это зависит от типа будущей конструкции.

Для навеса подойдет ферма-балка, у которой пояса расположены параллельно, или крыша имеет односкатный уклон. Более красиво смотрятся арочные фермы.

Профиль гнется на трубогибе, а перекрытие выполняется из поликарбоната, который легко повторяет форму кровли.

Если нужно создать огромный навес для большого числа машин, то подойдет шедовая конструкция. А для беседки или бассейна более изыскано будет смотреться портальная или двухшарнирная ферма. Такие шатровые либо двухскатные варианты добавляют благородства в эту простую конструкцию, и вносят разнообразие в окружающие постройки.

Основы расчета и сварки фермы из профильной трубы

Навесы на металлическом каркасе облегчают быт. Они защитят автомобиль от непогоды, прикроют летнюю веранду, беседку. Заменят крышу мастерской или козырек над подъездом.

Способы соединения стропил

Основные способы, которыми соединяются стропила, показаны на Рис. 3, они зависят от воздействия различных сил. Стропильная нога должна быть врублена в затяжку на расстоянии 250-300 мм от ее конца, чтобы не вызвать скола (заштрихованная область на Рис. 3,а). Для улучшения соединения, в ноге бруса можно сделать шип или зуб, размером в четверть от высоты затяжки.

Чтобы площадь опоры для бруса стропил была больше, его врубают двойным зубом (Рис. 3,б), где высота первого – пятая часть от высоты затяжки, а высота второго – третья часть. Для первого на затяжке обустраивается и упор и шип, а для второго зуба вырубается только один упор.

Рисунок 3. Основные способы соединения стропил (описание в тексте).

Скрепление стропильной ноги и горизонтального бруса можно осуществить с помощью болтов или хомутов (Рис. 3,в). При соединении болтами происходит небольшое ослабление сечений и бруса ноги и затяжки, поэтому чаще всего используют все же хомуты.

На Рис.5,г наглядно показано, как соединяются бабка в коньке и с подкосами фермы. Для надежного соединения в бабке выдалбливается гнездо, а в подкосе нужно вырубить шип. Вся конструкция закрепляется для придания большей жесткости скобами и хомутами. Если затяжка составная, то ее сращивают с помощью зуба, болтов и металлических накладок.

Стропильные ноги и затяжки могут иметь свес для стока воды не меньше 55 см от линии несущей деревянной стены (Рис. 3,д). Мауэрлат по периметру кирпичных или бетонных стен размещают на 100-150 мм выше верха перекрытия чердака и изолируют от камня прокладкой (Рис. 3,е). На последнем рисунке просматривается, что на стропила надет хомут из проволоки толщиной около 5 мм, который прикреплен к штырю, вбитому в стену. Это скрепление необходимо для того, чтобы крышу не сорвало сильным ветром.

Как согнуть металлическую трубу

Для этого используется специальный трубогиб. С его помощью можно легко сгибать различные виды металлического профиля. Но если под рукой нет подобного инструмента, то поможет справиться с задачей болгарка и сварка.

Очень важно при сгибании различных труб не допустить появления трещин и больших изломов, которые не должны быть в конструкции навеса. Также они не должны быть сплющенными. В процессе работы с ручным трубогибом необходимо прилагать немалые физические усилия, поэтому его нельзя использовать для сгибания профиля с сечением более 40 мм.

Ручной трубогиб поможет изготовить арочный навес

Установка мауэрлата

Перед тем как сделать двухскатную крышу дома необходимо смонтировать основание под стропилины – мауэрлат. Монтируется из деревянного бруса, в котором следует выполнить пазы для крепления ног стропилин.

Последовательность действий:

• Установить стальные резьбовые шпильки в верхнем ряду кладки. Оптимальное расстояние между крепежами – порядка 150 см.
• По всему периметру стен уложить рубероид для гидроизоляции.
• Сделать отверстия под шпильки в брусе.
• Смонтировать балки, фиксируя их шпильками. Важно выдерживать горизонтальный уровень.
• Зафиксировать мауэрлат гайками.

Должен получиться прямоугольник из деревянного бруса. Пазы под стропила удобно делать уже после монтажа мауэрлата.

Функции стропил

Конструкция стропильного каркаса крыши состоит из множества взаимосвязанных элементов, которые образуют фермы. Шаг, величину сечения между стропилами и другими опорами определяет расчет нагрузок, которым они подвергаются в процессе эксплуатации. Кровельный каркас выполняет следующие функции:

1. Распределение нагрузки. Взаимосвязанные узлы, усиленные уголками, равномерно распределяют вес кровли, который может достигать с учетом снеговой нагрузки до 500-600 кг. Чем больше сечение стропил и меньше шаг между ними, тем большую несущую способность имеет конструкция.
2. Придание уклона и формы. Стропила, расположенные под углом к основанию крыши, формируют наклонную плоскость скатов, благодаря чему на поверхности кровли не скапливается снег и вода.
3. Формирование основания для фиксации кровельного материала. Крепление финишного покрытия кровельного пирога происходит к каркасу кровли. Обрешетка выступает как основа для фиксации покрытия, распределяющая его вес равномерно по стропильным балкам.

Обратите внимание! Какими должны быть все узлы, стропила и обрешетка кровельной конструкции определяет инженерный расчет. Чтобы определить необходимую несущую способность каркаса, необходимо вычислить суммарную нагрузку, которой он будет подвергаться. Для этого складывают вес кровельного материала, утеплителя, гидроизоляции, максимальную снеговую нагрузку с весом стропильной системы.

Определение сочетанных воздействий и реакции опоры

Из раздела статики школьного курса механики мы возьмём два ключевых уравнения: равновесия сил и моментов. Их мы будем применять, чтобы вычислить реакцию опор, на которые положена балка. Для простоты вычислений опоры будем считать шарнирными, то есть не имеющими жёстких связей (заделки) в точке касания с балкой.

Пример металлической фермы: 1 — ферма; 2 — балки обрешётки; 3 — кровельное покрытиеНа эскизе нужно предварительно отметить шаг обрешётки системы кровли, ведь именно в этих местах должны находиться точки сосредоточения приложенной нагрузки. Обычно именно в точках приложения нагрузки и размещаются узлы схождения раскосов, так проще выполнить расчёт нагрузки. Зная общий вес кровли и число ферм в навесе, нетрудно вычислить нагрузку на одну ферму, а фактор равномерности покрытия определит, равны ли будут приложенные силы в точках сосредоточения, или же они будут отличаться. Последнее, к слову, возможно, если в определённой части навеса один материал покрытия сменяется другим, имеется проходной трап или, например, зона с неравномерно распределённой снеговой нагрузкой. Также воздействие на разные точки фермы будет неравномерным, если её верхняя балка имеет скругление, в этом случае точки приложения силы нужно соединить отрезками и рассматривать дугу как ломанную линию. Когда все действующие усилия проставлены на эскизе фермы, приступаем к вычислению реакции опоры. Относительно каждой из них ферму можно представить не иначе как рычаг с соответствующей суммой воздействий на него. Чтобы вычислить момент силы в точке опоры, нужно умножить нагрузку на каждую точку в килограммах на длину плеча приложения этой нагрузки в метрах. Первое уравнение гласит, что сумма воздействий в каждой точке и равняется реакции опоры:

• 200 · 1,5 + 200 · 3 + 200 · 4,5 + 100 · 6 = R2 · 6 — уравнение равновесия моментов относительно узла а, где 6 м — длина плеча)
• R2 = (200 · 1,5 + 200 · 3 + 200 · 4,5 + 100 · 6) / 6 = 400 кг

Второе уравнение определяет равновесность: сумма реакций двух опор будет в точности равна приложенному весу, то есть зная реакцию одной опоры, можно легко найти значение для другой:

• R1 + R2 = 100 + 200 + 200 + 200 + 100
• R1 = 800 – 400 = 400 кг

Но не ошибитесь: здесь также действует правило рычага, поэтому если ферма имеет существенный вынос за одну из опор, то и нагрузка в этом месте будет выше пропорционально разнице расстояний от центра масс до опор.

Для наглядности, рассмотрим реальный пример расчетов для односкатной фермы из профильной трубы. Строиться будет навес с размерами 4,7x9 метров. В передней части он должен опираться на опорные столбы, а задняя часть будет закреплена на жилом доме. Расположена постройка будет в Краснодарском крае, где уровень снеговой нагрузки в зимнее время составляет 84 кг/м 2 . Общий уклон конструкции составит всего 8 градусов.

Стропила для односкатной и двускатной кровли

Какое расстояние стропил для односкатной кровли?Односкатная крышане требует сложной стропильной конструкции. Стропила укладываются от стены к стене, чаще всего без использования мауэрлата, прямо на венец.

Отсутствие дополнительных ребержесткости устанавливает максимальный угол уклона — 30 градусови допустимую длину пролета — менее 6 м(для деревянных стропил). Оптимальный угол — 15 — 20 градусов.

Такие крышиобычно не подвержены ветровым нагрузкам, но требуют защиты от осадков. В регионах, где давление ветра сравнимо со снеговой нагрузкой, правильная установка односкатной крыши «по ветру» способна привести к самоочищению кровли.

Двухскатная крышапредставляет собой систему параллельных треугольников, соединенных между собой мауэрлатом и коньком. Существует множество элементов для прочного скрепления сторон треугольника между собой и передачи нагрузок от стропильных ног стенам — стойки, стяжки, укосины, опорные балки и так далее.

Шаг между стропилами двускатной крыши делают с учетом размера теплоизолятора, который укладывают между ними. Примерный шаг между стропильными ногами 1-1,2 метра

Прочность жесткого треугольникавозрастает по мере приближения его формы к равнобедренному, поэтому при повышении угла скатадо 60 градусовможно расширять шаг между стропилами.

Однако, это также приведетк увеличению расхода материала и к многократному усилению парусности крыши. Оптимальный угол уклона для снежных регионов — 45 градусов, для ветреных — 20 градусов.

Расстояниемеждустропиламикрышимансардноготипа определяет, какая часть нагрузки приходится на каждый элемент. При проектировании вальмовойкровлишагстропилдолжен составлять от 60 см до 1 м.

Виды стропильных систем и их монтаж

Выбор конструкции стропильной фермы определяется конфигурацией здания. Если отсутствуют внутренние капитальные перегородки, сооружается висячая стропильная система.

При наличии капитальных перегородок необходимо использовать настильную схему монтажа.

Изготовление стропильных пар

Так называется пара стропильных ног, соединённых в арку с установкой распорного элемента в виде затяжки для навесной системы или ригеля для настильной.

Монтаж стропильных пар производится тремя способами:

1. Сборка производится наверху после установки переводов. На них выполняется настил из тёса, прибитого гвоздями.
2. Формирование стропильных пар выполняется на земле в непосредственной близости от дома. Собираются только заготовки, представляющие собой жёсткую треугольную конструкцию. Подъём изделий производится по готовности стропильных пар для всей системы. Для этого возможно применение грузоподъёмных устройств в виде ручной или приводной лебёдки, что представляет собой определённые неудобства и дополнительные затраты. С другой стороны, сборка на земле гораздо проще и точнее.
3. Сборка кровли непосредственно на месте установки производится подетально.

При любом варианте стропильные ноги монтируются по шаблону, которым является первая ферма. Для более высокой точности сборки детали очередной пары желательно фиксировать их к предыдущей струбцинами.

При сборке стропильных систем на земле все конструкции делаются по шаблону, которым является первая изготовленная ферма. Так монтаж получается более точным

Порядок действий при монтаже стропильной системы

Сборные элементы кровли устанавливаются в следующей последовательности:

1. В первую очередь нужно установить фронтальные стропильные пары и зафиксировать их временными креплениями. Самым важным моментом является вертикальность, которую проверяют отвесом. Такой порядок монтажа возможен, когда все стропильные пары находятся наверху.

   Фронтальные стропильные конструкции устанавливаются в первую очередь

2. Между противоположными фронтальными конструкциями нужно натянуть строительный шнур, чтобы контролировать совпадение опорных поверхностей последующих стропильных пар.
3. Далее производится поочерёдная установка ферм по одной с каждой стороны. Каждая арка тщательно устанавливается на своё место, её расположение в пространстве выверяется во всех плоскостях, а затем монтируются штатные связи с предыдущей стропильной парой.

   Промежуточные фермы монтируются по одной с каждой стороны и связываются штатными перемычками с ранее установленными конструкциями

4. После монтажа последней арки в середине крыши нужно установить все связи по проекту и прикрепить коньковый брус.
5. Соединение деталей рекомендуется производить с использованием металлических пластин — плоских и в виде уголков. Наиболее нагруженные узлы лучше соединять болтами, остальные — саморезами. Гвозди используются только для первоначальной фиксации в процессе монтажа.

   Стропильные ноги крепятся между собой и к мауэрлату при помощи металлических уголков

Крепление деталей стропильной системы

Для надёжного соединения элементов кровельного каркаса используются различные вспомогательные элементы, изготовленные из оцинкованной стали толщиной до 1,5 миллиметра.

Использование дополнительных крепежных изделий обеспечивает прочную сборку стропильной системы

При сборке с применением дополнительных соединителей увеличивается производительность труда и возрастают прочностные характеристики строения.

Для соединения элементов кровли деревянных строений используются специальные крепёжные приспособления. Так, верхний стык стропил часто соединяют с использованием шарнира. Это обусловлено частыми подвижками здания, в том числе сезонными.

Шарнирное соединение позволяет избежать больших напряжений в месте стыка стропил при сезонных подвижках сруба

Для этой же цели на домах из этого материала используются скользящие крепления.

Надежное скользящее соединение стропил с мауэрлатом разгружает этот узел от напряжений при деформациях строения

Видео: быстрое изготовление стропил

Утепление кровли

Перед установкой обрешётки производится утепление крыши. Для этого:

1. Набивается внутренняя обрешётка со стороны чердака или мансарды.
2. Натягивается пароизоляционная плёнка.
3. Укладывается утеплитель.
4. Настилается влагозащитная плёнка или мембрана с односторонней проницаемостью.

Таким образом, кроме утепления создаётся вентиляционная система подкровельного пространства. Она начинает работать после установки покрытия.

Слой утеплителя удобнее укладывать сгнаружи на внутреннюю обрешётку с пароизоляционным покрытием

В определённых условиях утепление кровли можно выполнить изнутри, это не так удобно, но можно спокойно работать при любых погодных условиях. Формирование кровельного пирога при этом производится в обратном порядке. Каждый слой утеплителя по мере настила нужно укреплять в проёмах между стропилами.

Общие рекомендации

Полезно прислушаться к следующим советам:

1. проектирование навеса требует самого серьезного отношения. Несмотря на всю примитивность конструкции, требуется полноценный расчет на прочность под влиянием снеговой и ветровой нагрузок, как для крыши дома. При отсутствии возможности нанять инженера-строителя, знакомого с методикой расчета, рекомендуется раздобыть типовой проект;
2. выемки под стойки удобнее выполнять садовым буром;
3. по возможности навес следует строить примыкающим к дому — тогда он обойдется дешевле и будет более прочным;
4. стропильную часть металлического навеса лучше собирать из прямоугольных труб: их легче стыковать, чем круглые;
5. соединительный профиль для поликарбоната выпускается в двух исполнениях: с уплотнителем и без. Первый стоит дороже, но он более предпочтителен, поскольку обеспечивает герметичное соединение.

Преимущества и недостатки односкатной крыши

Как и для любого другого типа кровельной конструкции, перед монтажом односкатной крыши необходимо изучить особенности ее эксплуатации, а также положительные и негативные стороны именно такого выбора. К преимуществам данной конструкции можно отнести следующие моменты:

возможность использовать любой кровельный материал. Это обусловлено тем, что значение угла наклона односкатной крыши может быть минимальным, то есть она может быть полностью плоской;меньшая парусность из-за наличия одного ската, а не двух. Такой тип конструкции можно использовать даже в очень ветреной местности;простота монтажа и эксплуатации. Односкатную кровлю достаточно легко можно построить своими руками;

Современное двухэтажное здание с односкатной крышей

относительно небольшой вес конструкции по сравнению с другими видами;скаты можно располагать в несколько этажей, создавая таким образом сложное и оригинальное в плане дизайна сооружение;при постройке односкатной крыши своими руками вы экономите не только материалы, но также время и деньги;такой тип конструкции позволяет избежать ската воды на одну из сторон дома.

Кроме того, под кровельной конструкцией с одним скатом можно обустроить мансарду, хотя она и будет меньше, чем под двускатной крышей. Если же говорить о недостатках, то можно выделить такие из них:

внешний вид чуть менее привлекателен, чем у двускатной конструкции. Данный недостаток легко компенсировать при наличии хорошей дизайнерской фантазии;если вы сооружаете конструкцию с небольшим углом наклона, то и площадь чердака будет очень небольшой.

Монтаж односкатной кровли достаточно прост и не вызовет сложностей даже у начинающих строителей

На этом недостатки конструкции с одним скатом заканчиваются. Как видно, преимуществ намного больше, именно поэтому такая крыша пользуется большой популярностью в различных типах построек.

Почему именно односкатная?

Прошло время, когда односкатная крыша считалась оптимальным вариантом бань, сараев, бытовок. Сейчас данную форму интересно задействовать в нестандартном проекте. Нетипичная крыша выглядит органично на фоне множества направлений ландшафтного дизайна.

1. Не смотря на парусность профнастила, односкатная крыша при правильном расположении считается безопасной даже при больших порывах ветра. В данном случае особое внимание уделяется гидроизоляции.
2. Крыша простой конфигурации возводится довольно быстро.

Каждый лист холоднопрокатной стали в заводских условиях покрывается множеством слоев. Благодаря прохождению через формовочный вал профилегибочных станков поверхность становится ребристой (гофрированной), жесткой. Чем выше высота ребра, тем прочнее выходит строительный материал. Профнастил отлично подойдет для создания односкатной крыши.

Односкатная крыша из профнастила