Стропила своими руками: расчет нагрузок, сечения, длины, установка

Правильный расчет стропильной системы крыши

Если вас интересуют только вычисления, а не теория – вы можете быстро выполнить расчет стропильной системы на онлайн-калькуляторе без специальных навыков.

Вы можете себе представить человека без костей? Точно так же скатная крыша без стропильной системы больше похожа на строение из сказки про трех поросят, которую запросто сметет природной стихией. Крепкая и надежная система стропил – залог долговечности конструкции крыши. Чтобы качественно сконструировать систему стропил, необходимо выявить и рассчитать параметры, влияющие на прочность предполагаемой конструкции.

Например, необходимо принять во внимание изгибы крыши, уклон скатов, аэродинамические коэффициенты, коэффициенты на неравномерное распределение снега по поверхности, силы воздействия на конструктивные элементы крыши и так далее. Рассчитать все это максимально приближенно к реальной ситуации, а также учесть все нагрузки и искусно собрать их сочетания – задача не из легких.

Если хотите разобраться досконально – список полезной литературы приведен в конце статьи. Конечно, курс сопромата для полного понимания принципов и безукоризненного расчета стропильной системы в одну статью не уместить, поэтому приведем основные моменты для упрощенной версии расчета.

Классификация нагрузок

Нагрузки на стропильную систему классифицируются на:

    1. Основные:
      • постоянные нагрузки – вес самих стропильных конструкций и крыши,
      • длительные нагрузки – снеговые и температурные нагрузки с пониженным расчетным значением (используются при необходимости учета влияния длительности нагрузок, при проверке на выносливость),
      • переменное кратковременное влияние — снеговое и температурное воздействие по полному расчетному значению.
    2. Дополнительные – ветровое давление, вес строителей, гололедные нагрузки.
    3. Форс-мажорные – взрывы, сейсмоактивность, пожар, аварии.

Для осуществления расчета стропильной системы принято рассчитывать предельные нагрузки, чтобы затем, исходя из подсчитанных величин, определить параметры элементов стропильной системы, способных выстоять против этих нагрузок.

Расчет стропильной системы скатных крыш производится по двум предельным состояниям:

      • Предел, при котором происходит разрушение конструкции. Максимально возможные нагрузки на прочность конструкции стропил должны быть меньше предельно допустимых.
      • Предельное состояние, при котором возникают прогибы и деформация. Возникающий прогиб системы при нагрузке должен быть менее предельно возможного.

Для более простого расчета применяется только первый способ.

Расчет снеговых нагрузок на крышу

Формула расчета снеговой нагрузки: Ms = Q × Ks × Kc, где

  • Ms – снеговая нагрузка;
  • Q – масса снегового покрова, покрывающая 1м 2 плоской горизонтальной поверхности крыши.

Последнее, зависит от территории и определяется по карте, для второго предельного состояния – расчет на прогиб (при расположении дома на стыке двух зон, выбирается снеговая нагрузка с большим значением).

Для прочностного расчета по первому типу величина нагрузки выбирается соответственно району проживания по карте (первая цифра в указанной дроби – числитель), либо берется из таблицы №1:

Первое значение в таблице измеряется в кПа, в скобках нужная переведенная величина в кг/м2.

Ks – поправочный коэффициент на угол наклона кровли.

      • Для крыш с крутыми склонами с углом более 60 градусов снеговые нагрузки не учитываются, Ks=0 (снег не скапливается на круто скатных крышах).
      • Для крыш с углом от 25 до 60, коэффициент берется 0,7.
      • Для остальных он равен 1.

Kc – коэффициент ветрового сноса снега с крыш. При условии пологой крыши с углом ската 7-12 градусов в районах на карте со скоростью ветра 4 м/с, Kc принимается = 0.85. На карте отображено районирование по скорости ветра.

Коэффициент сноса Kc не учитывается в районах с январской температурой теплее -5 градусов, так как на крыше образуется ледяная корка, и сдува снега не происходит. Не учитывается коэффициент и в случае закрытия здания от ветра более высокой соседней постройкой.

Снег ложится неравномерно. Зачастую с подветренной стороны формируется так называемый снеговой мешок, особенно в местах стыков, изломов (ендова). Следовательно, если вы хотите прочную крышу, делайте шаг стропил минимальным в этом месте, также внимательно относитесь к рекомендациям производителей кровельного материала – снег может обломить свес, если он неправильных размеров.

Напоминаем, что расчет, приведенный выше, предложен вашему вниманию в упрощенной форме. Для более надежного расчета советуем умножить результат на коэффициент надежности по нагрузке (для снеговой нагрузки = 1,4).

Расчет ветровых нагрузок на стропильную систему

С давлением снега разобрались, теперь перейдем к расчетам ветрового влияния.

В независимости от угла ската, ветер сильно воздействует на крышу: крутоскатную кровлю старается сбросить, более плоскую кровлю – поднять с подветренной стороны.

Для расчета нагрузки ветра во внимание принимают его горизонтальное направление, при этом он дует двунаправленно: на фасад и на крышной скат. В первом случае поток разбивается на несколько – часть уходит вниз к фундаменту, часть потока по касательной снизу вертикально давит на свес крыши, пытаясь ее поднять.

Во втором случае, воздействуя на скаты крыши, ветер давит перпендикулярно скату, вдавливая его; также образуется завихрение по касательной с наветренной стороны, огибая конек и превращаясь в подъемную силу уже с подветренной стороны, в связи с разницей в давлении ветра с обеих сторон.

Для подсчета усредненной ветровой нагрузки используют формулу: Mv = Wo x Kv x Kc x коэффициент прочности,

где Wo – нагрузка ветровая давления, определяемая по карте

Kv – коэффициент поправки ветрового давления, зависящий от высоты здания и местности.

Kc – аэродинамический коэффициент, зависит от геометрии конструкции крыши и направления ветра. Значения отрицательные для подветренной стороны, положительные для наветренной

Таблица аэродинамических коэффициентов в зависимости от уклона кровли и отношения высоты здания к длине (для двускатной крыши)

Для односкатной крыши необходимо взять коэффициент из таблицы для Ce1.

Для упрощения расчета значение C проще взять максимальным, равным 0,8.

Для более надежных результатов советуем умножить на коэффициент запаса прочности по ветровой нагрузке = 1,2.

Расчет собственного веса кровли

Для расчета постоянной нагрузки нужно рассчитать вес кровли на 1 м 2 , полученный вес нужно умножить на поправочный коэффициент 1,1 – такую нагрузку стропильная система должна выдерживать в течение всего срока эксплуатации.

Вес кровли складывается из:

  • объем леса (м 3 ), используемого в качестве обрешетки, умножается на плотность дерева (500 кг/м 3 )
  • веса стропильной системы
  • вес 1м 2 кровельного материала
  • вес 1м 2 веса утеплителя
  • вес 1м 2 отделочного материала
  • вес 1м 2 гидроизоляции.
Читайте также:  Электрический и водяной теплый пол: какая мощность и как произвести расчет?

Все эти параметры легко получить уточнив эти данные у продавца, либо посмотреть на этикетке основные характеристики: м 3 , м 2 , плотность, толщина, – произвести простые арифметические операции.

Пример: для утеплителя плотностью в 35 кг/м 3 , упакованного рулоном толщиной 10 см или 0,1 м, длиной 10м и шириной 1.2 м, вес 1 м 2 будет равен (0.1 х 1.2 х 10) х 35 / (0.1 х 1.2) = 3.5 кг/м 2 . Вес остальных материалов можно рассчитать по тому же принципу, только не забывайте сантиметры в метры переводить.

Чаще всего нагрузка кровли на 1 м 2 не превышает 50 кг, поэтому при расчетах закладывают именно эту величину помноженную на 1.1, т.е. используют 55 кг/м 2 , которая сама по себе взята запасом.

Как рассчитать стропильную систему крыши

Скатная система кровли является наиболее популярной среди частных застройщиков. Наклонная поверхность обеспечивает эффективный отвод воды и снега, на ней не задерживается грязь и мусор. Вместе с тем эта конструкция имеет довольно сложное устройство. Главным условием ее устойчивости, прочности и долговечности является правильный расчет стропильной системы. Это процедура, для осуществления которой нужно иметь множество различных данных, касающихся свойств материала изготовления, формы крыши и климатических условий. Провести расчет стропил можно и самостоятельно. Для этого нет необходимости обращаться в проектную фирму, но времени потратить придется немало. Ошибки в ту или иную сторону чреваты катастрофическими последствиями для здания и риском для здоровья его жильцов.

  1. Классификация нагрузок на стропильную систему
  2. Нагрузки, действующие на крышу и формулы их расчета
  3. Расчет сечения стропильной ноги и затяжки
  4. Учет климатической карты региона
  5. Строительные нормы
  6. Примеры расчета наклонных систем

Классификация нагрузок на стропильную систему

Самый простой по устройству двускатный каркас состоит из таких деталей:

  • стропило — является основным элементом, на котором устанавливается утепление, гидроизоляция и обрешетка;
  • мауэрлат — мощный брус, укладываемый на внешние стены в качестве упора для стропил;
  • обрешетка — рейки, на которые укладывается кровельное покрытие;
  • прогон — брус, обеспечивающий продольную устойчивость несущих фрагментов;
  • лежень — принимает часть нагрузки от стоек на мауэрлат;
  • стойка — вертикальные опоры перераспределяющие давление от стропил между лежнем и мауэрлатом;
  • подкос — предназначен для подпорки стропильной ноги и предотвращения ее провисания под вертикальным давлением.

Чтобы правильно рассчитать стропила, необходимо ознакомиться с составляющими нагрузки, которая воздействует на любую крышу.

Классификация внешних факторов, влияющих на стропильные конструкции:

  • Основные. Подразделяются на постоянные и длительные. К постоянным относится вес самого каркаса, утеплителя, гидроизолятора, мембраной пленки и крепежных приспособлений. Длительные — вес снега, который лежит на поверхностях более одного часа. Также, скаты испытывают нагрузки от стекающей по ней воды во время интенсивного ливня.
  • Дополнительные. Здесь подразумевается влияние на конструкцию значительного объема льда, сильных порывов ветра и веса мастеров в процессе проведения монтажных и ремонтных работ.
  • Форс-мажорные. Принимаются во внимание экстремальные факторы, длящиеся в течение краткого отрезка времени. К ним относится взрыв, ураган, землетрясение или оползень, возникновение пожара.

Для расчета стропильной системы двухскатной крыши берутся величины, максимально приближенные к предельным. Исходя из сопоставления полученных данных вычисляется сечение стропил, расчет шага стропил, устанавливается высота и наклон крыши.

Нагрузки, действующие на крышу и формулы их расчета

Сбор нагрузок на кровлю представляет собой процесс, в котором для получения условий задачи, необходим ряд исходных данных. Они рассчитываются экспериментально или берутся из статистики.

За основу берутся такие виды нагрузок:

  • Снеговые. Получаются из приложений к картам. Информация в таблицы вносится по усредненным результатам многолетних наблюдений. Для крыш с наклоном до 25º нагрузка составляет в пределах 80-560 кг/м² для снеговых районов I-VIII категорий с шагом 80. При крутизне скатов 30-55º вводится понижающий коэффициент 0,5-0,7.
  • Ветровые. Эти данные также получают по справочным таблицам, заполненным по статистической информации. Расчет проводится в кгс/м² по климатическим зонам и типам местности. Нагрузка составляет 17-85 кгс/м² для местности типов I-VIII. Оказывает влияние на результат и высота здания. Чем больше оно возвышается над землей, тем больше коэффициент, который составляет 0,75-1,25 для домов 5-15 м.

Чтобы посчитать потребность материала и составить грамотный чертеж стропильной системы, нужно найти достоверные данные, обобщить их, а затем свести в единую формулу. При этом в проекте имеет значение каждый нюанс — угол кровли, частота установки, длина и толщина стропил.

Расчет сечения стропильной ноги и затяжки

Проектируя каркас для крыши, в расчет берутся предельные нагрузки между началом деформации конструкции до ее полного разрушения. Большое значение для правильного расчета конфигурации остова крыши имеет ее тип и градус уклона. В каждом случае на покрытие действует сразу несколько сил.

Имеющиеся в СНИП таблицы следует применять для вычисления таких параметров скатной системы:

  1. Небольшой угол уклона (покатая крыша). Когда он меньше 25º, на стропила больше действует сила тяжести панелей, утеплителя и самого каркаса. При этом ветровая нагрузка стремится поднять кровлю и оторвать ее от мауэрлата. При плоской конструкции допускается провисание не более 0,05%, а длина стропил должна быть минимальной. Достижение необходимой устойчивости осуществляется за счет уменьшения размера выноса и дополнительной фиксации к стенам дома.
  2. Крутая крыша со сложной формой. Здесь давление на изгиб стропил оказывается минимальное, так как они располагаются под углом к горизонтальным конструкциям. Но сооружение испытывает намного большее давление от воздушных масс, которые стремятся ее опрокинуть. Так называемая парусность является основным врагом крыш с крутыми скатами.

Чтобы вычислить длину и сечение стропил в зависимости от пролета, необходимо воспользоваться такими таблицами:

  • Толщина снегового покрова. С учетом изменений климата следует ориентироваться на максимальные исторические показатели. Взять нужную информацию можно в местном подразделении гидрометцентра или органе власти.
  • Среднегодовая температура. Больше нужно обращать внимание на зимний период. Нельзя исключать возможность обильных осадков с последующим похолоданием. Такие явления приводят к образованию наледи и скоплению на крыше большого объема снега. Именно это чаще всего становится причиной разрушения стропил.
  • Роза ветров. Воздушные потоки оказывают сильное отрывное или вертикальное воздействие на покрытие. Следует учитывать и направление ветра, чтобы придать крыше наиболее оптимальную с точки зрения аэродинамики конфигурацию и расположение относительно сторон света.
  • Прочность (степень прогибаемости) древесины. В большинстве случаев используется ель и сосна. Лиственница и кедр более прочные, но намного тяжелее и дороже, поэтому практически не применяются. 1 сорт ели и сосны выдерживает нагрузку 140 кг/см², 2 сорт — 130 кг/см², а 3 сорт — 85 кг/см². Из этого можно понять, что экономить на материалах не стоит.
  • Вес конструкционных материалов. Речь идет об обрешетке, утеплителе, гидроизоляции и мембране. Если делается мансарда, учитывается вес внутренней отделки потолка и стен, которые закрепляются на стропильной системе.

На основании сопоставления данных делаются расчеты потребности материалов и составляется смета обустройства кровли.

Смета будет зависеть от конфигурации кровли и материала кровельного покрытия

Данный документ состоит из следующих пунктов:

  • мауэрлат;
  • стропильные фермы;
  • обрешетка;
  • контробрешетка;
  • лежни;
  • стойки;
  • опоры;
  • стяжки;
  • прогоны;
  • подкосы;
  • карнизные узлы свеса кровли, фронтонных выносов;
  • сопряжения с трубами, дымоходами и вентиляционными каналами;
  • конструкций под мансардные или вентиляционные окна;
  • крепежные элементы.

Смету нужно рассчитывать с резервом 10-15% на ошибки, обрезки, потери при транспортировке, хранении, проведении грузоподъемных работ.

Учет климатической карты региона

Даже самые надежные материалы имеют определенный запас прочности. На стропила действуют силы различной направленности. С одной стороны, это вес всего сооружения за вычетом массы самих несущих деталей. К вертикальному давлению добавляются массы снега и рабочих, которые могут ремонтировать покрытие, устанавливать на крыше различные сооружения типа антенны, флюгера или флагштока. Здесь нужно обратиться к разделу климатических карт, которые касаются осадков.

С другой стороны, нельзя недооценивать влияние температуры на все элементы крыши. Как сильное охлаждение, так и нагрев, приводит к их деформации. Это становится причиной отклонений несущих конструкций от технологических осей, что существенно ослабляет их несущую способность. Способ решения проблемы — увеличить толщину стропил в соответствии с температурным разделом технологической карты.

Следует помнить о главной опасности для крыш большой площади — ветре. Информацию о направлении и скорости движения воздушных масс можно найти в каждом атласе, где по каждому региону есть подробная климатическая информация.

Строительные нормы

В соответствии с положениями СНИП II-26-76 шаг и сечение стропил определяют расчетом в зависимости от действующих нагрузок. Размер шага и форма стропил определяется по таблицам, изложенным в документе.

Состоит он из следующих разделов:

  1. Общие положения.
  2. Нормы и правила строительства (обязанности должностных лиц, принимающих участие в разработке и осуществлении проекта).
  3. ГОСТы для строительства – правила проведения проектных работ, особенности строительства для каждого региона.
  4. Правила выполнения, сдачи и приемки работ. Все необходимые к выполнению пункты.

Следуя требованиям, указанным в нормативном акте, можно составить проект, который ненамного будет уступать документу от профессионалов.

Примеры расчета наклонных систем

Основой прочности и надежности каркаса для кровли является правильное определение сечения и шага стропил. Следует учитывать и конфигурацию утеплителя. Для рулонных и плитных материалов оптимальным является расстояние, соответствующее их ширине. Для средней полосы России при длине ската 500 см и шаге стропила 60 см берется брус сечением 50×175 мм, а при увеличении интервала — 50×200 мм. Однако эти рекомендации относительны, следует заранее узнать все коэффициенты и применить их на практике.

Можно рассчитать параметры стропильной системы по формуле с заранее собранными данными:

  1. Снеговая нагрузка: S расч = 199 кг/м²×1,4 = 278,6 кг/м².
  2. Ветровая нагрузка: Wрасч = 28,02 кг/м²×1,4 = 39,23 кг/м².
  3. Постоянная нагрузка: Gрасч = 53,11кг/м²×1,1 = 58,42 кг/м².

Остается ввести коэффициенты прочности крыши под углом 35 градусов с шагом стропил 900 мм из сосны I сорта, высотой до конька 7м с профнастилом в качестве кровельного материала. Результат будет такой: стропила сечением 125х200 мм.

Расчёт стропильной системы своими силами

Стропильная система — это основная часть крови, которая воспринимает все нагрузки, действующие на крышу, и противостоит им. Чтобы обеспечить качественное функционирование стропил, требуется правильный расчёт параметров.

Как рассчитать стропильную систему

Чтобы сделать расчёт применяемых в стропильной системе материалов своими силами, представлены упрощённые расчётные формулы с целью повысить прочность элементов системы. Данное упрощение увеличивает количество применяемых материалов, но если крыша имеет небольшие габариты, то такое увеличение будет незаметным. Формулы позволяют рассчитать следующие виды крыш:

  • односкатные;
  • двускатные;
  • мансардные.

Срок службы крыши во многом зависит от правильного расчёта

Видео: расчёт стропильной системы

Расчёт нагрузки на стропила двускатной крыши

Для постройки наклонной кровли необходим несущий прочный каркас, к которому будут крепиться все остальные элементы. При разработке проекта выполняется расчёт требуемой длины и площади поперечного сечения стропильного бруса и других частей стропильной системы, на которые будут действовать переменная и постоянная нагрузки.

Для расчёта системы нужно учитывать особенности местного климата

Нагрузки, которые действуют постоянно:

  • масса всех элементов конструкции крыши, таких, как кровельный материал, обрешётка, гидроизоляция, теплоизоляция, внутренняя обшивка чердака или мансарды;
  • масса оборудования и различных предметов, которые крепятся стропилам внутри чердака или мансарды.
  • нагрузка, создаваемая ветром и выпавшими осадками;
  • масса работника, который выполняет ремонт или очистку.

К переменным нагрузкам также относятся сейсмическая нагрузка и другие виды особых нагрузок, которые предъявляют дополнительные требования к конструкции кровли.

От ветровой нагрузки зависит угол наклона ската

В большинстве областей Российской Федерации остро стоит проблема снеговой нагрузки — стропильная система должна воспринимать выпавшую массу снега без деформации конструкции (требование наиболее актуально к односкатным крышам). При уменьшении угла наклона крыши снеговая нагрузка возрастает. Обустройство односкатной крыши с близким к нулевому углом наклона требует установку стропил, имеющих большую площадь поперечного сечения, с маленьким шагом. Также постоянно потребуется выполнять её очистку. Это относится и к крышам с углом наклона до 25 о .

Снеговая нагрузка рассчитывается по формуле: S = Sg × µ, где:

  • Sg — масса снегового покрова на плоской горизонтальной поверхности размером 1 м 2 . Значение определяется согласно таблицам в СНиП «Стропильные системы» исходя из требуемой местности, в которой ведётся строительство;
  • µ — коэффициент, учитывающий угол наклона ската кровли.

При угле наклона до 25 0 значение коэффициента составляет 1,0, от 25 о до 60 о — 0,7, свыше 60 о — значение снеговых нагрузок в расчётах не участвует.

Ветровая нагрузка рассчитывается по формуле: W = Wo × k, где:

  • Wo — величина ветровой нагрузки, определяемая согласно табличным значениям, учитывая характер местности, где ведётся строительство;
  • k — коэффициент, который учитывает высоту постройки и характер местности.

При высоте постройки, равной 5 м, значение коэффициентов составляет kА=0,75 и kБ=0,85, 10 м — kА=1 и kБ=0,65, 20 м — kА=1,25 и kБ=0,85.

Сечение стропила на крышу

Рассчитать размер стропильного бруса не составляет труда, если учесть следующий момент — кровля это система треугольников (относится ко всем видам кровли). Располагая габаритными размерами здания, значением угла наклона крыши или высоты конька и используя теорему Пифагора, определяется размер длины стропил от конькового бруса до наружного края стены. К этому размеру прибавляется длина карниза (в случае, когда стропила выступают за стену). Иногда карниз делается за счёт монтажа кобылок. Рассчитывая площадь крыши, значения длин кобылок и стропил суммируются, что позволяет вычислить необходимое количество кровельного материала.

Для определения сечения применяемого бруса при возведении любого типа кровли, в соответствии с требуемой длиной стропила, шагом его установки и другими параметрами, лучше всего применять справочники.

Диапазон размеров стропильного бруса лежит в пределах от 40х150 до 100х250 мм. Длина стропила определяется углом наклона и расстоянием между стенами.

Увеличение наклона крыши влечёт за собой увеличение длины стропильного бруса, и, соответственно, увеличение площади поперечного сечения бруса. Это необходимо для того, чтобы обеспечить необходимую прочность конструкции. В то же время уровень снеговой нагрузки снижается, а это значит, что устанавливать стропила можно с большим шагом. Но увеличивая шаг, вы увеличиваете общую нагрузку, которая будет воздействовать на стропильный брус.

Делая расчёт, обязательно учитывайте все нюансы, такие, как влажность, плотность и качество пиломатериалов, если строится кровля из дерева, толщину применяемого проката — если кровля из металла.

Основной принцип расчётов заключается в следующем — величина нагрузки, действующей на крышу, определяет размер сечения бруса. Чем больше сечение, тем прочнее конструкция, но тем больше и её общая масса, а соответственно больше нагрузка на стены и фундамент здания.

Как вычислить длину стропил двускатной крыши

Жёсткость конструкции стропильной системы является обязательным требованием, и её обеспечение исключает прогиб при воздействии нагрузок. Стропила прогибаются в случае допущенных ошибок в расчётах конструкции и величины шага, с которым устанавливается стропильный брус. В случае, когда данный дефект выявлен после окончания работ, необходимо укрепить конструкцию с помощью подкосов, тем самым вы увеличите её жёсткость. При длине стропильного бруса более 4,5 м применение подкосов является обязательным, так как прогиб будет образовываться в любом случае под воздействием собственного веса бруса. Данный фактор обязательно принимается во внимание при выполнении расчётов.

Длина стропил зависит от месторасположения их в системе

Определение расстояния между стропилами

Стандартный шаг, с которым выполняется установка стропил в жилом доме, составляет порядка 600–1000 миллиметров. На его величину влияет:

  • расчётная нагрузка;
  • сечение бруса;
  • характеристика кровли;
  • угол наклона крыши;
  • ширина материала утеплителя.

Не рекомендуется искусственно уменьшать или увеличивать шаг стропил

Определение необходимого числа стропил происходит с учётом шага, с которым они будут устанавливаться. Для этого:

  1. Выбирается оптимальный шаг установки.
  2. Длина стены делится на выбранный шаг и к полученному значению прибавляется единица.
  3. Полученное число округляется до целого.
  4. Повторно делится длина стены на полученное число, тем самым определяется нужный шаг монтажа стропил.

Для того чтобы высчитать требуемое количество стропил, необходимо учесть межосевое расстояние между ними.

Площадь стропильной системы

При вычислении площади двускатной крыши требуется учитывать такие факторы:

  1. Суммарную площадь, которая состоит из площади двух скатов. Исходя из этого определяют площадь одного ската и полученное значение умножают на число 2.
  2. В случае, когда размеры скатов различаются между собой, площадь каждого ската находится индивидуально. Суммарная площадь вычисляется сложением полученных значений для каждого ската.
  3. В случае, когда один из углов ската больше или меньше 90 о , для того чтобы определить площадь ската, его «разбивают» на простые фигуры и вычисляют их площадь по отдельности, а затем складывают полученные результаты.
  4. При вычислении площади не учитывается площадь дымоходных труб, окон и вентиляционных каналов.
  5. Учитывается площадь фронтонных и карнизных свесов, парапетов и брандмауэрных стен.

Расчёт стропильной системы зависит от типа крыши

Например, дом имеет длину 9 м и ширину 7 м, стропильный брус имеет длину 4 м, свес карниза — 0,4 м, свес фронтона — 0,6 м.

Значение площади ската находится по формуле S = (Lдд+2×Lфс) × (Lc+Lкс), где:

  • Lдд – длина стены;
  • Lфс – длина свеса фронтона;
  • Lc – длина стропильного бруса;
  • Lкс – длина свеса карниза.

Получается, что площадь ската равна S = (9+2×0,6) × (4+0,4) = 10,2 × 4,4 = 44,9 м 2 .

Суммарная площадь крыши составляет S = 2 × 44,9 = 89,8 м 2 .

Если в качестве кровельного материала используется черепица или мягкое покрытие в рулонах, то длина скатов станет на 0,6–0,8 м меньше.

Размер двускатной кровли рассчитывают с целью определения требуемого количества кровельного материала. С увеличением угла наклона крыши увеличивается и расход материала. Запас должен составлять порядка 10–15%. Он обусловлен укладкой внахлёст. Для определения точного количества материала с учётом наклона скатов лучше всего использовать справочники.

Видео: стропильная система двускатной крыши

Как рассчитать длину стропил вальмовой крыши

Несмотря на разнообразие типов крыш, их конструкция состоит из одних и тех же элементов стропильной системы. Для крыш вальмового типа:

  1. Коньковая опорная балка или коньковый брус — является несущим элементом конструкции кровли вальмового типа. К нему выполняется крепление диагональных стропил. Длина бруса рассчитывается по формуле: Lконька = L — D, где L и D равны длине и ширине сторон здания.
  2. Центральное стропило — брус, который располагается по краю стропильной системы и формирует угол наклона фронтонного ската крыши. Верхним краем упирается в коньковый брус. Длина центральных стропил рассчитывается по формуле: Lцентр.стропил = h 2 + d 2 , где h — высота конька, а d — расстояние от торца конька до стены.

В вальмовой крыше есть несколько типов стропил

  • Промежуточные или рядовые стропила — образуют поверхность трапециевидного ската. Устанавливаются согласно рассчитанному шагу. Длина рядовых стропил рассчитывается по аналогичной формуле для центральных стропил.
  • Диагональные стропила (боковые, рёбра, накосные или угловые стропила) — стропильный брус, который верхним краем упирается в торец конька, а нижней частью — в угол дома. Диагональные стропила обуславливают форму скатов кровли. Длина диагональных стропил рассчитывается по формуле: Lдиаг. стропил=√(L 2 +d 2 ), где L — длина центрального стропила, а d — расстояние от нижней части стропильного бруса до угла дома.

    Для строительства вальмовой крыши нужно расчитать размеры каждого стропила в отдельности

  • Нарожники или короткие стропила — короткий стропильный брус, который верхним концом монтируется к диагональному стропилу и формирует угловую часть трапециевидного ската. Длина нарожников рассчитывается по следующим формулам:
    • первый нарожник L1 = 2L/3, где L — длина промежуточного стропила;
    • следующий нарожник L2 = L/3, где L — длина промежуточного стропила.
  • Расчёт необходимого удлинения стропил для образования свеса карниза выполняется по формуле DL = k/cosα, где k — расстояние от края свеса карниза до стены, cosα – косинус угла наклона кровли.
  • Угол наклона рядовых стропил определяется по формуле Β = 9 о — α, где α – угол наклона ската кровли.
  • Видео: стропильная система вальмовой крыши

    Что влияет на угол наклона стропил

    Например, наклон односкатной кровли равен порядка 9–20 о , и зависит от:

    • типа кровельного материала;
    • климата в регионе;
    • функциональных свойств строения.

    В случае, когда у кровли имеется два, три или четыре ската, то кроме географии строительства влияние будет оказывать и назначение чердачного помещения. Когда назначение чердака будет состоять в хранении различного имущества, то большая высота не требуется, а в случае использования в качестве жилого помещения потребуется оборудование высокой крыши с большим углом наклона. Отсюда и вытекает:

    • внешний вид фасадной части дома;
    • применяемый материал кровли;
    • влияние погодных условий.

    Естественно, что для местности с сильным ветром оптимальным выбором будет крыша с малым углом наклона — для снижения ветровой нагрузки на конструкцию. Это относится и к регионам с жарким климатом, где зачастую количество осадков минимально. В областях с большим количеством осадков (снег, град, дождь) требуется максимальный угол наклона кровли, который может составлять до 60 о . Такая величина угла наклона минимизирует снеговую нагрузку.

    Угол наклона ската любой крыши во многом зависит от особенностей климата

    В итоге для правильного расчёта угла наклона кровли требуется учитывать все вышеуказанные факторы, поэтому расчёт будет вестись в диапазоне величин от 9 о до 60о . Очень часто результат расчётов показывает, что идеальный угол наклона лежит в пределах от 20 о до 40 о . При этих значениях допускается применение почти всех типов кровельных материалов — профнастила, металлочерепицы, шифера и прочих. Но следует учесть, что каждый кровельный материал также имеет свои требования к конструкции крыш.

    Не имея в распоряжении размеров стропил нельзя начать возведение крыши. Отнеситесь к данному вопросу со всей серьёзностью. Не ограничивайтесь только расчётами стропильной системы, выбором её конструкции и определением действующих нагрузок. Строительство дома является цельным проектом, в котором все взаимосвязано. Ни в коем случае не следует рассматривать по отдельности такие элементы, как фундамент, несущая конструкция стен, стропила, кровля. Качественный проект обязательно учитывает все факторы комплексно. И если планируется строительство жилья для собственных нужд, то лучшим решением станет обращение к специалистам, которые решат насущные вопросы и выполнят проектирование и строительство без ошибок.

    Калькуляторы сечений стропильных систем

    Выберите калькулятор по схеме стропильной системы

    Наслонные стропила

    Стропила на двух опорах

    Консольные стропила на двух опорах

    Стропила на двух опорах и подкосе

    Консольные стропила на двух опорах и подкосе

    Стропила на двух прогонах и мауэрлате

    Консольные стропила на двух прогонах и мауэрлате

    Консольные составные стропила

    Стропила на подкосах стянутых схваткой

    Калькуляторы сечений стропил

    В интернете есть много калькуляторов рассчитывающих сечение стропил. Здесь представлены еще несколько. У человека, зашедшего на сайт, возникает вполне резонный вопрос можно ли доверять этим калькуляторам. Расчет сечения слишком серьезное действие от результата которого зависит надежность крыши. Для снятия всех сомнений на каждой странице с конкретным калькулятором приведены формулы, по которым делается расчет. Вы можете проверить точность этих формул и провести пробный расчет вручную. После которого принять решение о доверии цифрам показываемым калькулятором для вычисления размеров сечений при других условиях работы стропила.

    Нагрузки

    Нагрузки на крышу собираются в отдельном калькуляторе по правилам, изложенными в СП 20.13330 «Нагрузки и воздействия». Этот калькулятор покажет вам несколько цифр, отличающихся по величине. Выбирайте одну цифру с максимальным значением. Различие в величине нагрузок получается по тому, что учитывается направление ветра и геометрия крыши. Однако вряд ли вам достоверно известно с какой стороны реально будет дуть ветер на вашу крышу. Различие давления на разные участки крыши предполагает, что при меньших нагрузках вам потребуется стропило меньшего сечения, чем при больших нагрузках. На практике это означает что на разных участках крыши вам нужно будет устанавливать стропила разной высоты или толщины, а это влечет за собой сложности в монтаже обрешетки, подстропильных конструкций и кровли. Для унификации размеров стропил и последующего облегчения работ выбирается единственная цифра, показывающая нагрузку — максимальная. Вернее две максимальных цифры — нормативная и расчетная нагрузки. Расчетная нагрузка нужна для определения несущей способности стропила, нормативная для определения его прогиба.

    Нагрузки рассчитываются в кПа или в кг/м², то есть действующие на площадь. Для расчета стропила они должны быть переведены в линейные, то есть действующие на продольную ось стропила. Для перевода нагрузки давящей на площадь, в линейную нагрузку, она должна быть умножена на шаг установки стропил (L) — расстояние между осями стропил (м × кг/м² = кг/м). При работе с калькуляторами нужно вносить все параметры в тех единицах, измерения, которые указаны в калькуляторах. Все преобразования и согласования единиц измерения калькулятор сделает сам. При пробном ручном расчете работайте в тех единицах, в которых вам удобнее.

    Сопротивление материала стропила

    Модуль упругости, расчетное и нормативное сопротивления дерева определяются в отдельных калькуляторах, представленных в виде интерактивных таблиц. Таблицы сделаны по СП 64.13330 «Деревянные конструкции». Они учитывают характеристики дерева, используемого для изготовления стропила, условия работы стропила и предполагаемый срок его службы.

    Расчетный пролет

    Расчетный пролет зависит от способа опирания стропила на стену. Если это крайние точки, то стропило неравномерно давит на опору. Максимальное напряжение (σ) возникает на обрезе опирания и уменьшается по длине опирания. Его можно изобразить в виде треугольника. Равнодействующая будет располагаться на расстоянии 1/3 от обреза опоры. Таким образом расчетный пролет стропила краями, опертого на две опоры, будет равен пролету в свету плюс по 1/3 длины опирания с каждой стороны.

    На промежуточной, или крайней опоре стропила с консольным выпуском, напряжение от равномерной нагрузки распределяется в зависимости от длин пролетов, расположенных по разные стороны от опоры. Равнодействующая напряжения будет находиться в центре опоры если пролеты будут равны или смещена в сторону, если пролеты имеют разную длину.

    Пока ширина опор под стропилом неизвестна нахождение равнодействующих затруднено, следовательно, затруднен и расчет реального расчетного пролета. Обычно за расчетный пролет принимается расстояние между осями стен на которое опирается стропило и это вполне оправдано. Выполненный расчет сечения покажет толщину и высоту стропила необходимые по условиям прочности и жесткости. Однако делать стропило вы будете не по этим размерам, а из тех досок, которые есть в продаже. То есть после расчета сечения выбирается доска с размерами, превышающими расчетные. Такое стропило будет обладать большей чем требуется прочностью и жесткостью. Поэтому если мы допустим небольшие погрешности при определении расчетного пролета ничего страшного не произойдет. Обращайте внимание на то, как в калькуляторах нарисованы размерные линии, показывающие пролет и высоту стропил. Их расположение в этих калькуляторах совпадает с расположением в калькуляторах вычисляющих размер стропил целиком. Переключение туда и обратно между двумя видами калькуляторов одни из которых считают сечение на нагрузку, а другие считают геометрию, позволяет оптимизировать размер стропил.

    Наклон стропила

    Определяется углом наклона крыши к горизонту, высотой установки конькового прогона или безразмерной величиной, характеризующей уклон — отношением высоты к длине пролета.

    Порядок расчета сечения стропил

    После ввода исходных данных в калькулятор производится расчет сечения стропила. Все формулы указаны на странице с конкретным калькулятором.

    1. По расчетной схеме вычисляются:

    • максимальный момент изгиба;
    • максимальный прогиб;
    • максимальное напряжение среза на опоре.

    2. Задается толщина или ширина доски из которой будет изготавливаться стропило и вычисляется второй размер. Например, если была задана толщина доски, то калькулятор найдет какой она должна быть ширины достаточной для изготовления прочного стропила. И наоборот, если задали ширину доски калькулятор найдет ее толщину. Обычно стропило делают из доски толщиной 50 мм, этот размер задают чаще всего.

    Калькулятор считает сечение по трем параметрам, стропило не должно:

    • сломаться под нагрузкой;
    • быть срезано на опоре;
    • прогнуться больше допустимой величины (1/200 от пролета).

    В результате расчета появляются три цифры, удовлетворяющие этим параметром. Калькулятор выберет наибольшее и покажет его вам. Например, вы задали толщину доски для стропила 50 мм. Калькулятор посчитал, что по условию недопущения разрушения стропила высота его сечения должна составить 209 мм. По условию недопущения среза на опоре — 100 мм, а по недопущению прогиба больше 1/200 пролета — 217 мм. Он сравнит эти три цифры и покажет наибольшую — 217 мм. В этом случае из доски размерами 50х217 мм можно изготовить прочное и жесткое стропило. Таким образом вам всегда будут показываться те размеры сечения, которые не допускают разрушения или прогиба стропила.

    Стропила делаются из досок, изготовленных на лесопилках. Лесоперерабатывающие предприятия пилят бревна на доски руководствуясь сортаментом пиломатериалов рекомендованных ГОСТ 24454. Калькулятор сравнит расчетные размеры доски с сортаментом и покажет наиболее близкие размеры сечения не меньше расчетных значений.

    Глубина опорных вырезов

    Калькуляторы рассчитывают сечение стропил принимая их за стержневые элементы, но стропило — это не бестелесный стержень, а материальное тело, имеющее размеры длины, толщины и высоты. Для опирания на прогоны и мауэрлат в стропиле делаются вырезы, обеспечивающие сопряжение стропила с опорами. Глубина каждого выреза должна быть такой, чтобы площадь опирания стропила на опору была достаточной для того, чтобы под весом крыши не произошло разрушение опоры — смятие древесины. Калькулятор рассчитывает минимально допустимые размеры опорных вырезов, при которых смятие не произойдет. Максимальные размеры вырезов определяются из расчета не допускающего срезания стропила на опоре.

    Расчет стропильной системы

    1. Как рассчитать параметры?
    2. Как определить угол наклона?
    3. Особенности расчёта нагрузки
    4. Сечение
    5. Количество материала

    Стропила – вторые по значимости после чердачно-потолочных (горизонтальных) и вертикальных (поддерживающих крышу) балок, являющихся основными. На стропила идут чуть менее толстые, чем балочные и вертикальные, доски.

    Как рассчитать параметры?

    Для расчёта параметров стропильной системы мастер должен знать:

    сколько скатов крыши – один, два или больше (мансардный тип);

    какова высота потолков в доме, толщина и количество несущих (и ненесущих) стен в доме;

    допустимая нагрузка (в тоннах) на фундамент;

    как часто бывают сильные ветры (включая штормы и ураганы) в данной местности, каковы осадки (снегопад, град – удельная частота и интенсивность выпадения);

    как утепляется крыша изнутри (при обустройстве мансардного чердака под одну или несколько комнат).

    Стропильная система, наряду с кровлей и обрешёткой, не должна получиться хлипкой. Если крыша пологая (с одним или двумя скатами небольшой крутизны), то она должна выдержать нескольких человек, одновременно поднявшихся на неё.

    Мастеру потребуются школьные знания геометрии. Дело в том, что одно- или двускатная крыша, не говоря о мансардной, обладает внутренним пространством чердака, визуально разбитым на прямоугольные треугольники. Сторонами прямых углов в этих треугольниках являются горизонтальное перекрытие (пол чердака, являющийся потолком, вернее, его балки) и вертикальные подпорки, создающие второе ребро жёсткости.

    Для односкатной крыши всё просто: одна из 4-х несущих стен (в случае одиночного прямоугольного плана дома, без изрезанной формы в виде веранды и хозпристроек, отдельно стоящей прихожей/коридора) надстраивается на один или несколько рядов кирпичей (или пеноблоков) выше. Две меньшие (боковые) пристраиваются и подгоняются соответственно. В поперечно-вертикальном разрезе чердак такого дома – единственный прямоугольный треугольник.

    Двускатная крыша – 2 таких треугольника. Они необязательно могут быть равными – скаты крыши по своей ширине могут различаться, это зависит от пожеланий мастера. Здесь полезно вспомнить, например, о теореме Пифагора, гласящей об эквивалентности квадрата длины гипотенузы прямоугольного треугольника и суммы квадратов длин его же катетов, а также о синусе, косинусе и тангенсе угла.

    Эти элементарные знания помогут точно рассчитать, сколько материала – доски с прямоугольным сечением или квадратного бруса – реально нужно, чтобы уложить высококачественную и надёжную стропильную опору для обрешётки и кровли.

    Расчет параметров стропил состоит в следующем: мастер (и/или владелец) отталкивается от шага, выбранного с учётом индивидуальных особенностей возводимой крыши. На эту характеристику влияет определённая кровля (стальная, шифер или сотовый поликарбонат, пластиковая черепица или другая) и суммарная масса крыши (вместе с обрешёткой). Шаг стропил (и обрешётки) – 6-10 дм.

    Для вычисления численности стропильных элементов определитесь с габаритами ската, поделите эту величину на шаговый интервал, затем прибавьте единицу к этому результату.

    При учёте второго ската этот же результат удвойте.

    Длина одного отрезка стропильной системы рассчитывается определенным образом.

    Определитесь с высотой крыши. Для жилой комнаты (зоны) на чердаке высота конька крыши должна быть не менее 2-х метров.

    Чтобы комната получилась повыше и реально оказалась жилой, а не служила просто чердаком либо складом, можно взять и 4-метровую высоту.

    Разделите ширину дома надвое. К примеру, пусть возведено 6-метровое по ширине строение – половина расстояния равняется 3 м.

    По теореме Пифагора, в данном случае длина стропил (гипотенузы) рассчитывается так:

    при полуширине дома в 3 м и высоте конька крыши в 3 м получим 9+9=18, а квадратный корень из 18 – приближённо 4,24;

    с учётом точной подгонки можно отпилить чуть больший кусок от бруса или доски из комплекта;

    с учётом запиливания стропильных балок в конструкцию к полученной величине прибавляют до 70 см.

    В данном случае, чтобы создать навесной запас (продолжительный дождь не намочит стены при некотором боковом ветре с любой стороны), возможно сразу подготовить 5-метровые доски (или отрезки бруса). Ширина стропил для постройки крыши выбирается исходя из расчёта нагрузки от крыши в сборе, типа древесины (сорт по твёрдости), выбранного для конструкции, длины стропил и шага их расположения.

    Как определить угол наклона?

    Для вычисления угла наклона в расчёт берут материал кровли:

    не менее 22 градусов для шифера (иначе – вода попадёт в зазоры);

    металлочерепица – не менее 14 градусов (в противном случае листы сорвёт сильным ветром);

    профилированный настил – не менее 12 градусов;

    битумочерепица – не более 15 градусов (при превышении слезание элементов с крыши, ибо закрепляются они на мастике).

    Рулонные материалы – угол в 3-25 градусов. Параметр определяется количеством слоёв: чем их больше, тем выше угол наклона. При повышении угла наклона чердак увеличивается в объёме, а с ним и количество материалов, затраченных на возведение крыши.

    Скат не должен устанавливаться на угол менее 3-х градусов.

    Можно вместо крыши установить толстое перекрытие –и покрыть его битумом. В этом случае перекрытие отбортовывается на небольшую высоту со всех сторон по периметру. В любом месте бортика просверливается отверстие для стока воды, в которое вводится водосток. Тогда и крыша не нужна как таковая – чердак будет полностью отсутствовать. Но такое решение имеет ряд недостатков, один из которых – образование толстого слоя ряски и водорослей на рубероиде, выполняющем роль мощной гидроизоляции. К тому же зимой там будет скапливаться снег и лёд. Летом это перекрытие будет перегреваться, отчего в доме будет очень жарко.

    Разберемся, как рассчитывается угол ската.

    Для треугольника чердака в разрезе вычисляется тангенс острого угла, на который и наклоняются стропила, обрешётка и кровля. Этот тангенс равен отношению высоты кровли к полудлине основания (перекрытия). Число должно получиться равным менее единицы.

    Арктангенс («обратный тангенс») полученной величины в сумме даёт угол в радианах, который переводится в градусы (радиан равен приближённо 57 градусам).

    Угол наклона крышного настила (стропила, обрешётка и кровля) может быть вычислен и экспериментально. Некоторые мастера оценивают данную величину лишь по теореме Пифагора и общим рекомендациям к углу наклона, располагая конкретными досками (например, 6-метровыми) для балок и стропил. Иногда бывает, что строительство дома – начиная с закладки фундамента – происходит в соответствии с длиной заранее купленных досок и/или бруса, идущих на стропильную систему и имеющихся в данный момент в продаже. То есть квадратура дома, если позволяет площадь участка, рассчитывается с крыши (стропильной системы), под будущие стропила которой и подгоняется закладка фундамента и выкладка стен. Это делают, чтобы не тратить лишнее время на перерасчёт и лишнее пиление/сращивание досок, а сразу же изменить проект должным образом, не подгоняя крышу под него.

    Данная особенность дачного/загородного строительства касается лишь несложных одно- и двускатных крыш.

    Особенности расчёта нагрузки

    Нагрузка на стропила подразделяется на постоянную, переменную и особую. Первая – статичная: влияние оказывают общий вес крыши, включая обрешётку и утеплитель, конструкцию и разновидность кровельного настила, крепёж и водосборный сток по периметру здания. Усреднённое значение – порядка 50 кг/м2. Вторая – действие ветра и осадков, здесь рассчитывается парусность и сила тяжести дождевой воды, снега или града. Третья – землетрясение: какой бы магнитуды оно ни оказалось, тряска как минимум до нескольких баллов по шкале Рихтера не должна разворотить крышу, стены и фундамент строения. Облегчая задачу общего подсчёта нагруженности при всех этих дестабилизирующих факторах, к статичной и погодной нагрузке легко прибавить, скажем, 10-30% добавочного запаса прочности. Для большинства стройматериалов нагрузка не должна превышать 50 кг/м2.

    Если дом строится «на века», для будущих поколений, как раньше делали многие владельцы землевладений, то прочность заранее просчитывается ещё на этапе закладки фундамента.

    Так, для снега – при северной застройке, где его выпадает довольно много – дополнительная нагрузка достигает 320 кг/м2, по СНиПу. Это число значительно увеличивается и для ветровой нагрузки – предположим, крышу замело 30-сантиметровым слоем, снег слежался и уплотнился до 10-15 см, после чего поднялся ураган. Коэффициент ветронагрузки также указан в СНиПе №2.01.07-85. Для мансардных крыш расчёт снегонагрузки не важен – снег сдувается с крутых скатов сразу же при его выпадении; накопление его слоя происходит лишь на верхних скатах четырехскатной крыши.

    Высоко поднятая верхушка шатровой кровли беседки, образуя внушительный конус, учитывает лишь парусность при ветре – снеговая нагрузка здесь крайне мала.

    Особого подхода требуют так называемые вальмовые крыши. В такой конструкции две основные – фронтальная и задняя части – равны и имеют вид трапеций, характеризуются меньшим углом наклона, например, не более 30 градусов. Боковые – треугольные – по сравнению с основными задраны на больший угол, к примеру, 45 градусов, и также равны между собой. Вторые, в отличие от первых, не учитывают снеговую нагрузку – с них снег тут же скатывается. Первые же частично рассчитаны на возможность наслоения снега, но при сильных снегопадах и штормовом ветре при накоплении снега в высоту более 20-25 см образуется явление, похожее на сход лавин. Нагрузка обретает динамичный характер, как в случае с градом или ливнем.

    У полувальмовой крыши боковые скаты не доходят до уровня основных, а лишь частично покрывают этот уклон за счёт достройки боковых стен до отметки залегания первых. Здесь расчёт под давление снега корректируется исходя из угла наклона каждой из сторон. Если крыша двускатная или вальмовая, с приподнятой затяжкой (вторичная поперечная балка), то эта стяжка, подобно усиливающему треугольнику, не повысит заметно прочность стропил, так как давление одной из них компенсируется за счёт другой, противолежащей.

    Для усиления здесь всё же нужны дополнительные рёбра жёсткости – вертикальные подпорки, чем их больше, тем крыша станет устойчивее.

    Сечение

    В перечисленных ситуациях мало уповать лишь на особенности конструкции как таковой. Здесь на помощь приходит такое понятие, как сечение доски или бруса (поперечные длина и ширина в разрезе). Данная величина определяется рядом характеристик, которые учитываются исходя из справочных данных. Стропильная доска или брус имеет сечение от 4х15 до 10х25 см. Если длина стропильной древесины вычисляется исходя из периметра строения, высоты крыши над чердачно-потолочным перекрытием и углами наклона скатов, то сечение – по длине стропильного элемента.

    Чем длиннее стропильный элемент, тем толще он должен быть.

    Расчётная схема крыши, учитывая пролёты между коньком крыши и стенами, позволяет прикинуть, какой толщины должен быть брус, чтобы он не прогибался и с годами не треснул под тяжестью людей, поднявшихся на крышу, ветра, осадков и веса кровли с обрешёткой и крепежом. Металлочерепица, кровельные профлисты, шифер и другое обладают своим весом на один элемент.

    При покупке указывается эффективная и общая площадь листа определённого вида (или разновидности), его вес, толщина и материалы, из которых он изготовлен. Кроме покрытия под металлочерепицу, в простейших случаях используется кровля из деревянных (обрезных) досок, покрытых антисептической и негорючей пропитками и водостойким лаком (наподобие паркетного). Покрытие из металлических профлистов использует цинкование и/или окраску всего листа снаружи.

    Количество материала

    Правильно рассчитав углы наклона стропильно-обрешёточного каркаса (и кровельного настила), сечение (поперечный размер) стропильного бруса, расчёт количества экземпляров доски для стропил выполняют по несложной схеме.

    Если конструкция вальмовая, здесь учитывают и протяжённость 4-х направляющих, и основной настил крыши элементов.

    Полученные значения отличных друг от друга по длине элементов складывают между собой. Сумма боковых направляющих для вальмовой крыши умножается на 2, так как с каждой из обеих сторон их длина и число одинаковы.

    Этот общий результат прибавляют к величине, равной произведению числа одинаковых стропильных элементов, располагающихся параллельно крыше.

    Учитывают количество остальных разных по длине стропил, лежащих спереди и сзади крыши. Полученные значения складывают.

    Расчёт простой двускатной крыши упрощён. Общая длина стропил равна сумме длин одинаковых элементов с 2-х сторон крыши.

    По полученной суммарной длине на лесобазе заказывают нужное количество экземпляров бруса или доски.

    Постройка туалета из кирпича: этапы строительства важного объекта

    Для любого человека стремление к комфорту — желание естественное, поэтому в любом месте он хочет создать максимально удобные условия существования. Если говорить о дачном участке, то вторым по значимости объектом становится именно туалет, в необходимости которого никого убеждать не надо. Нередко такие спасительные строения сооружают из самого удобного материала — из дерева. Однако они несовершенны: мини-здания получаются легкими, но уязвимыми, так как древесина боится влаги и разной «живности». Такие конструкции зачастую получаются слишком хорошо проветриваемыми, причины — множество щелей. Эти минусы заставляют хозяев искать другие варианты. Один из них — постройка туалета из кирпича. Как раз об этом основательном сооружении и пойдет речь далее.

    Кирпичный туалет: плюсы и минусы

    Кирпич и дерево не единственные претенденты. Нередко для строительства таких объектов используют комбинации материалов: в ход идет бетон, кирпич, профиль, дерево, панели и т. д. Чтобы удостовериться, что постройка туалета из кирпича — идея, стоящая рассмотрения, надо узнать о достоинствах и недостатках этого решения.

    Плюсы

    Преимущества весомы. Если сравнивать кирпичную конструкцию с туалетом из дерева, то первое достоинство — ее основательность, надежность. Материал почти не имеет слабых мест, поэтому дома из таких искусственных блоков ценятся выше, чем другие здания. Кирпичная постройка:

    • успешно противостоит влажности;
    • дает шанс справиться с работой самостоятельно;
    • не боится осадков, перепадов температур, ей не страшны экстремальные условия: ни мороз, ни сильная жара;

    Эта постройка чаще не нуждается в дополнительной защите стен: качественный кирпич, в отличие от древесины, не придется ни прятать под штукатуркой, ни красить, ни обновлять.

    Минусы?

    Недостатки все-таки относительны. В этот список можно внести:

    • больший объем работ, так как кирпичному туалету потребуется прочный фундамент, который будет работать (по совместительству) септиком;
    • необходимость утепления всесезонной постройки, потому что материал недостаточно хорошо защищает от холода;
    • гораздо большие затраты, если снова сравнивать туалет из кирпича с простым деревянным домиком.

    Если уж совсем придираться, то к армии минусов легко добавляется монументальность строения. Разобрать и перенести его в другое место уже не получится, а значит, мастеру изначально придется обустраивать качественную, долговечную выгребную яму.

    Быть или не быть кирпичному туалету на участке? Минусы данного строения все же не настолько существенны, а основательность, долгожительство кирпичной постройки, наоборот, привлекательны. Поэтому долго сомневаться в целесообразности этого решения многим владельцам участка не приходится.

    Но существует и другое мнение — тех хозяев, которые уже соорудили кирпичный туалет, но вскоре пожалели об этом. Они считают, что нет ничего удобнее деревянной будки, которую легко переносить с места на место. Другие заявляют, что деревянная конструкция слишком неустойчива, поэтому советуют делать каркас из уголка.

    Чужое мнение можно выслушать, но окончательное решение всегда принимают хозяева. Чтобы оно было взвешенным, нужно познакомиться с тем фронтом работ, который предстоит мастеру, интересующемуся, как происходит постройка туалета из кирпича. Эти знания, в любом случае, лишними не будут.

    Правила расположения туалета

    Постройка туалета из кирпича – операция, которая всегда требует корректного выбора места, поэтому первый шаг — определение оптимального расположения конструкции. В этом случае придерживаться надо нескольких правил.

    1. Даже основательное кирпичное сооружение, исполняющее роль туалета, не должно находиться на самом виду. Постройку рекомендуют возводить в глубине участка. Дверь обязана открываться во двор, а не в сторону соседей.
    2. Любой уличный туалет должен отстоять от мощных деревьев как минимум на 4 метра. Причина — корни, которые становятся потенциальной угрозой, способной в будущем разрушить стенки выгребной ямы.
    3. Так как туалет всегда подразумевает наличие выгребной ямы, нужно обеспечить беспрепятственный подъезд к нему ассенизаторской техники.
    4. Необходимое расстояние от объекта до забора или кустарников составляет 1 м, до небольших деревьев — 4 м, жилого дома — 15 м, до источника воды — 25 м.
    5. Туалет из любых материалов должен быть удален на 4 м от места содержания животных, на 8 м — от душевых, на 12 м от хозяйственных строений.

    Как уже было сказано, для комфортного пребывания в уличном «кабинете задумчивости» в зимнее время стены хозяевам придется утеплять. Если туалетом они будут пользоваться только в теплый сезон, данный этап можно пропустить.

    Инструменты, материалы

    Ни один вид строительства не обходится без определенного набора орудий труда и необходимых материалов. Поэтому мастеру, решившемуся на «туалетный подвиг», необходимо найти и собрать в одном месте «компанию», в которую входит:

    • бетономешалка;
    • колышки, шнур, проволока;
    • болгарка, сварочный аппарат;
    • лопаты: штыковая и совковая;
    • мастерок (металлический шпатель);
    • маркер, строительный уровень, отвес;
    • расшивка для растворных швов;
    • чистый, просеянный песок, цемент, мелкий щебень;
    • красный полнотелый кирпич (идеал — новый);
    • брус, доски, фанера и кровельный материал;
    • профиль — уголок, арматура (диаметр — 12-14 мм);
    • гидроизоляция — рубероид, битумная мастика, толстый полиэтилен, гудрон;
    • теплоизоляционный материал — минеральная вата, пенопласт;
    • монтажная пена.

    Выбор теплоизоляционного материала зависит от особенностей проекта. Его можно создать самостоятельно, так как эта конструкция далеко не дом, она гораздо проще. Другой вариант — поиск подходящего чертежа в интернете, а затем его адаптация под свои, конкретные условия.

    Любое сооружение обязано быть удобным. Если рассматривать минимальные размеры «наземного сооружение», то длина (глубина) туалета составляет 1500 мм, а ширина — 1300 мм. Высоту конструкции хозяева вольны выбирать по своему усмотрению.

    Постройка туалета из кирпича

    Строительство рекомендуют начинать ранней весной, после схода снега. Поскольку на сооружение туалета потребуется несколько дней, лучше заранее узнать прогноз погоды. В этом случае дождь не станет причиной вынужденных пауз в работе.

    Сооружение выгребной ямы, пола

    Это первый обязательный этап. Глубина такого септика может быть различной: от 1500 до 2000 мм, все зависит от количества жильцов. Если на дне ямы запланирован дренаж, то роль в определении глубины септика играет уровень грунтовых вод. Длину и ширину нецелесообразно делать более 1500 мм.

    Конструкция таких размеров способна выдержать все условия: как морозное пучение, так и сезонные подвижки грунта. Чтобы получить надежный, безопасный септик, дно и стены рекомендуют делать из железобетона, который в этом качестве выигрывает у кирпича во всех «номинациях».

    Строительство бетонного септика

    Создание выгребной ямы состоит из нескольких этапов.

    1. На выбранном участке размечают место под котлован с помощью колышков и шнура.
    2. Затем удаляют слой плодородной почвы и роют котлован. Дно у той стенки, которая будет находиться в задней части туалета, делают с наклоном.
    3. Все камни, крупные корни, обнаруженные в стенах ямы, удаляют. Потом все поверхности котлована тщательно трамбуют. Если надо, то дополнительно укрепляют.
    4. После завершения этой работы переходят к сборке опалубки. Ее делают поэтапно, сколачивая ряд за рядом, вставляя и соединяя вязальной проволокой (сваркой) арматурный каркас.
    5. В нижней части делают закладные. Они потребуются для надежного соединения с дном-основанием септика. Затем порциями замешивают раствор из цемента (1 часть), песка (3), щебня (3-5) и воды. После заливки слоями каждый из них избавляют от воздуха куском арматуры, поверхность выравнивают мастерком (шпателем). Чтобы предохранить конструкцию от испарения влаги, поверхность бетона «прячут» под плотную пленку. В первые дни ее периодически снимают, а поверхность щедро смачивают водой.

    Отдельно надо остановиться на толщине стенок бетонного септика. В этом случае роль играет то, как будут возводиться стены туалета. Чтобы обеспечить удобство во время строительства пола, стены септика должны быть толще на 50 мм, чем кирпичная кладка. Причем независимо от того, как возводят стены — в полкирпича или кирпич. С обеих сторон фундамента (по совместительству — стен ямы) должно оставаться свободное пространство. Оно позволит без проблем оборудовать пол в мини-здании.

    Последний этап — сооружение дна емкости. Сначала в котлован засыпают, потом трамбуют песчаную полушку. Ее толщина — 80-100 мм. Перед заливкой бетона вяжут и укладывают арматурный каркас. Толщина бетонного дна ямы составляет как минимум 100 мм. Его также закрывают пленкой. Самодельный септик оставляют сохнуть как минимум на 28 дней, чтобы бетон набрал необходимую прочность.

    Создание выгребной ямы из кирпича

    Есть и второй способ соорудить выгребную яму — сделать ее из кирпича. Главный плюс данного способа — скорость работ. Однако этот вариант не назвать оптимальным. Стены септика становятся фундаментом для кирпичных стен туалета, поэтому необходима максимальная прочность подземной конструкции.

    С другой стороны, качественный кирпич, соединенный таким же раствором, все же способен выдержать вес стен небольшой, поэтому относительно легкой конструкции. Для работы потребуется приобрести стройматериалы для изготовления цементного раствора. Понадобится арматура, подходящая штукатурка (цементный раствор), песок для обустройства подушки, а также битумная гидроизоляционная мастика и грунтовка.

    Сооружение выгребной ямы из кирпича состоит из нескольких, мене сложных этапов.

    1. Сначала выкапывают котлован, дно и стены которого выравнивают и трамбуют.
    2. На дно ямы засыпают песчаную подушку, затем сколачивают опалубку, в которую укладывают арматурный каркас.
    3. Заливают в опалубку цементный раствор, избавляют его от воздуха и выравнивают. Потом бетон закрывают пленкой, ждут набора прочности.
    4. По периметру возводят стены, делая смещение в половину кирпича в каждом последующем ряду. Регулярно проверяют конструкцию на горизонтальность и вертикальность.

    После окончательного высыхания кирпичных стенок их очищают от пыли, грунтуют, затем штукатурят. Последняя операция — обработка всех поверхностей битумной мастикой.

    Обустройство пола туалета

    В этом случае выбор у мастера не слишком велик. Полы делают либо из дерева, либо из бетона. Понятно, что здесь древесина не может претендовать на звание идеального материала. Виной тому постоянное влияние влажности, нечистот.

    Оба кандидата требуют разного подхода. Если выбирают дерево, то первым делом возводят кирпичные стены, а уже потом занимаются обустройством пола. Когда останавливаются на бетонной конструкции, наоборот, сначала делают пол, а потом переходят к кирпичной кладке.

    В последнем, бетонном случае, есть два варианта. Более удобный способ для мастера — изготовление железобетонной конструкции отдельно. После набора прочности ее просто переносят и «водружают» на стены септика. Второй метод — сооружение герметичной опалубки над ямой.

    В обоих случаях внутрь обязательно укладывают арматурный каркас, оставляют место под унитаз, под люк для откачки нечистот. Еще монтируют отрезок трубы, которая станет частью вытяжки — фановым «стояком». Его диаметр — 110 мм.

    Кирпичная кладка

    Туалет не дом, и даже не простейшая печь, однако этот этап все-таки остается самым сложным, если рассматривать строительство такого здания в целом. Хотя постройка туалета из кирпича и считается работой, с которой способен справиться практически любой хозяин, нюансы в ней есть. Зависит от них качество будущего строения. Процесс, разбитый на этапы, выглядит так:

    1. Работу с кирпичом традиционно начинают с сухой кладки. В этом случае от данного «ритуала» тоже лучше не отказываться. Он позволит посмотреть, как можно оптимально расположить элементы, вовремя что-то изменить, если результат не совсем устраивает.
    2. Кирпичную кладку всегда начинают с углов. Чтобы найти их точное расположение, измеряют диагонали сооруженного септика. Идеалом является только одно условие — абсолютно одинаковая длина обоих отрезков.
    3. «Сухой» ряд проверяют. Если надо, то отдельные кирпичи заменяют. Ряд тестируют уровнем, отмечают место каждого элемента маркером, затем начинают кладку с помощью раствора. Толщина швов находится в пределах 8-12 мм.
    4. Второй ряд начинают со смещением относительно первого. Этот способ называют перевязкой. Цель ее — обеспечить максимальную прочность конструкции, предотвратить ее неравномерное проседание.
    5. После завершения ряда кладку снова проверяют, но теперь не только на горизонтальность, но и на вертикальность. Большего внимания, как правило, «удостаиваются» углы кирпичного сооружения.

    После 5-6 ряда устанавливают дверную коробку, которую фиксируют временными распорками. Для крепления в кладку устанавливают закладные элементы для последующей фиксации двери. Нередко их роль исполняет брус 50х50 мм. Его закрепляют со всех сторон проема: по 2 элемента с каждой.

    Если предусматривается окно в одной из боковых (или задней) стенок, то для него также оставляют проем, который оформляют аналогичным образом. Другой вариант — использование металлического уголка.

    Готовую конструкцию оставляют в покое как минимум на неделю. Этот срок необходим, чтобы раствор затвердел, завершилась усадка стен. По истечении этого времени приступают к дальнейшим работам.

    Крыша кирпичного туалета

    Типичная конструкция для небольшой уличной постройки — односкатная крыша. В этом случае фасадную стену делают на 2 кирпича выше, чем «тыл». К этим стенам анкерами крепят брус, обработанный гудроном и завернутый в рубероид. Оставшиеся боковые проемы закрывают кирпичами. Элементы подрезают болгаркой.

    В качества кровельного материала используют любой покрытие, устраивающее по цене: профнастил или металлочерепицу, шифер, листы пластика и т. п. Для гибких вариантов кровли работа немного усложняется. В этом случае предварительно делают обрешетку, потом на нее монтируют листовую фанеру (влагостойкую — ФК, ФСФ). Крыша должна выступать за пределы стен на 150-200 мм.

    Последний необходимый элемент любой канализационной системы — фановая труба. В кирпичном туалете это трубопровод, нижний конец которого располагают в верхней, незаполняемой, части выгребной ямы, а другой выводят на крышу. Расстояние от края фановой трубы до кровли составляет минимум 200 мм. Завершающие операции — монтаж дверной коробки, полотна и установка окна. После монтажа элементов все оставшиеся зазоры запенивают.

    Отделка внутренних стен

    Кирпичное строение обычно не нуждается во внешней отделке, однако необходимость в ней в некоторых случаях все-таки есть. Например, этого может потребовать общий стиль участка. В качестве внутренней отделки используют различные материалы — традиционную штукатурку, деревянные рейки либо панели ПВХ.

    Последние варианты — хорошая возможность создать максимально комфортные условия. В этом случае для дополнительного утепления конструкции покупают минеральную вату либо пенопласт. Пол в помещении отделывают плиткой, либо отдают предпочтение не менее практичному линолеуму.

    Обустройство туалета

    Для уличных «комнат отдыха» покупают специальные унитазы — приборы, в составе которых нет гидрозатвора. Если «сверхурочная» работа не пугает, то есть возможность сделать почти настоящую канализационную систему. Например, установить накопительный бак для сбора дождевой воды, которую потом можно использовать для смыва. Для дополнительного удобства некоторые хозяева проводят в мини-здание электричество, причем освещают такой «сверхважный объект» как внутри, так и снаружи.

    Постройка туалета из кирпича — относительно простая операция, но и она требует от мастера точности, внимательного отношения к малейшим деталям. Однако самым сложным, ответственным ее этапом остается кирпичная кладка, которая будет «красоваться» на виду.

    Сколько мастеров, столько и способов «созидания» спасительного домика. Чтобы познакомиться с тем, как «кипит» работа над одним из интересных сооружений, лучше увидеть наглядное пособие. Например, будущих строителей может заинтересовать следующий ролик:

    Как сделать дачный туалет из кирпича своими руками: пошаговая инструкция

    Приняв решение построить дачный туалет из кирпича, можно по достоинству оценить все преимущества постройки. Такое сооружение, хоть и требует значительных финансовых затрат и наличие свободного времени, но оно более надежное, по сравнению с постройками из бруса, профнастила, фанеры.

    Чтобы построить на даче уличный туалет кирпичный необходимо: запастись свободным временем, материалами, инструментами, нарисовать грамотный чертеж. Стоит учитывать, что этот процесс трудоемкий и длительный. Зато капитальная постройка прослужит владельцам много десятилетий, не теряя своей эстетичности и первоначальных технических характеристик.

    Общее описание конструкции

    Кирпичный туалет на даче представляет собой небольшое строение, расположенное на территории приусадебного участка. Наличие уличной постройки значительно облегчает жизнь дачникам. Так как занимаясь своими делами на огороде, не понадобится каждый раз бежать в дом и нести с собой всю пыль и грязь с улицы.

    Несмотря на то, что постройка садового туалета является делом несложным, оно требует соблюдения определенных санитарных правил. Главное, чтобы он находился подальше от дома и от соседнего участка.

    Важно: многие дачники отдают предпочтение строительству совмещенного туалета и душа из кирпича. Это делает дачу более удобной в эксплуатации и позволяет сэкономить на расходе стройматериалов.

    Достоинства и недостатки кирпичного туалета

    К основным преимуществам строительства туалета из кирпича на даче своими руками стоит отнести:

    • капитальность и долговечность постройки;
    • экономию на отделочных материалах (так как кирпич сам по себе эстетичен);
    • возможность соорудить постройку своими силами, не прибегая к помощи специалистов.

    Что касается недостатков, то их тоже немало:

    • высокая себестоимость постройки;
    • длительный рабочий процесс;
    • низкая теплопроводность стен.

    Виды, размеры, особенности конструкции

    Что касается разновидностей кирпичных туалетов, то они отличаются по:

    • размерам (бывают небольшими постройками или совмещенные с душем);
    • формам и дизайнам (это зависит от полета фантазии владельцев дач);
    • способам отводов.
    1. Торфяные. Их преимущества заключаются в том, что они делают отходы полезными, так как в яме с нечистотами находится торф. После того, как отходы проходят фильтрацию, их в будущем можно использовать как удобрение.
    2. Выгребные. Классический вариант для дачников. Для его обустройства копается яма, для накопления нечистот. По мере ее заполнения яма откачивается наносом самостоятельно или с помощью ассенизаторской машины.
    3. Химические. Подходят для тех, кто пребывает на даче недолго, и преимущественно в теплое время года. Главное, не выливать нечистоты в землю, так как в них много вредных химических веществ, пагубно влияющих на растения.

    Размеры уличного туалета напрямую зависят от его разновидности. В среднем они варьируется в пределах:

    • ширина постройки – 1,5 м;
    • высота 2,3 м;
    • высота двери – 1,8 м.

    Чертежи с размерами

    Прежде чем приступить к постройке туалета, необходимо заранее определиться с его габаритами. Для этого потребуется создать подробный план чертеж, на котором будут указаны не только размеры постройки, но и используемые материалы, и прочие нюансы.

    Внимание: главное при самостоятельной постройке уличного туалета грамотно продумать вытяжку. В противном случае, в туалете постоянно будет присутствовать неприятный запах из выгребной ямы.

    Необходимые для работы инструменты, материалы

    Для строительства капитального уличного туалета из кирпича необходимы следующие материалы и инструменты:

    • бетон;
    • кирпич;
    • гвозди;
    • материалы для обустройства крыши;
    • стекла;
    • двери;
    • мастерки;
    • строительный уровень;
    • капроновая веревка;
    • бетономешалка;
    • стальной уголок;
    • лопаты;
    • ветоши.

    Пошаговая инструкция строительства кирпичного туалета на даче

    Начинается строительство с пошагового изучения проекта. Далее соблюдается следующая поочередность действий:

    1. Первым этапом копается яма, глубиной 1,5 м, которая выкладывается кирпичом или бетонируется (это значительно облегчает процесс откачивания нечистот и продлевает срок эксплуатации туалета).
    2. Над ямой сооружается фундамент, чтобы постройка со временем не просела в грунт.
    3. После того, как фундамент полностью высохнет, можно приступать к кладке кирпичных стен.
    4. Далее проводится обустройство крыши. Ее рекомендуется делать односкатной с уклоном в сторону задней стенки.
    5. Следом устанавливаются окна и двери.
    6. Завершающим этапом является внутренняя отделка, которая придаст туалету эстетичный внешний вид. Проще всего, обшить помещение внутри вагонкой или ПВХ панелями.

    Прежде чем приступить к кладке кирпичных стен, рекомендуется сделать каркас из бетонных столбов. Это сделает каркас более устойчивым и предотвратит обвал стен.

    Полезные советы для начинающих

    При самостоятельном строительстве стоит учитывать полезные советы от специалистов:

    • самым лучшим видом садового туалета считается торфяной;
    • чтобы выгребная яма прослужила как можно дольше, ее рекомендуется обложить кирпичом или забетонировать;
    • в качестве внутренней отделки выбираются теплоизоляционные материалы, например, дерево;
    • пол должен быть нескользким. Лучше всего сделать его деревянным, а не кафельным;
    • для более качественной вентиляции помещения, в задней стенке рекомендуется сделать несколько небольших окошек. И обязательно сделать вентиляционную трубу;
    • не стоит устанавливать в уличном туалете унитаз, предназначенный для городских квартир. На рынке имеются специальные садовые унитазы из пластика, керамики;
    • при наличии свободного места, в дачном туалете можно повесить умывальник для рук.

    В заключение стоит отметить, что хоть строительство кирпичной постройки и не относится к эконом классу, зато она порадует владельцев прочностью, надежностью, долговечностью и привлекательным внешним видом. Главное, при обустройстве туалета составить поэтапный план проект, выбрать качественные материалы, продумать дизайн постройки.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: