Односкатная крыша из профильной трубы. Особенности конструкции
Онлайн калькулятор односкатной крыши
Параллельный контур. Относятся к простейшим конструкциям. Они собираются из элементов, располагающихся параллельно друг другу в одной плоскости. Фермы с параллельными поясами применяются для монтажа плоских кровель и односкатных навесов из профильной трубы.
Кровля из профнастила – один из самых популярных вариантов быстровозводимых крыш, причем самым проблематичным участком является вывод трубных коммуникаций. Важна не только защита от проникновения влаги в местах стыковки, а и пожарная безопасность для проходящих в «кровельном пироге» дымоотводящих конструкций.
Распространенное применение односкатной крыши — укрытие пристроек к дому и хозяйственных построек. Однако не стоит недооценивать данный тип. Существует множество потрясающих архитектурных проектов с односкатной крышей или комбинаций из нескольких независимых скатов. А если добавить к этому простоту и надежность конструкции, то получится достойный вариант, ничем не уступающий традиционным двухскатным крышам.
Несмотря на кажущуюся массивность, профильные трубы легкие, ведь внутри их – пустота. Это качество позволяет снизить нагрузку кровельной конструкции на стены и фундамент. Но вызывает необходимость в герметизации этих полостей с торцов изделий для предотвращения попадания влаги вовнутрь и, как следствие, возникновения коррозии.
- большой вес, при поднятии ферм на высоту требуется применение специальной техники;
- высокая цена;
- низкое сопротивление высокой температуре, вследствие чего при пожаре металлические стропила (фермы) провисают и обваливаются за 15-30 минут.
Близкое расположение трубы к коньку обеспечивает размещение большей части коммуникации в подкровельном, чердачном пространстве, что конструкционно выгодно и облегчает создание крепкого и надежного канала. К тому же снижаются температурные перепады, а чердак становится более теплым. Высота трубы на коньке крыше должна быть на менее 0.3 метра, в идеале 0.5-0.6 метра.
Варианты конструкций ферм
Если толщина трубы пояса небольшая, возможно его усиление при помощи металлических накладок. Их можно вырезать из трубы, диаметр которой совпадает с диаметром пояса. Или же использовать в этом качестве согнутый лист металла, толщиной в 1-2 толщины стенки пояса.
Сегментные фермы встречаются редко по причине своей сложности. Обладают арочной формой, с криволинейным, полукруглым контуром верхнего пояса. Это очертание повторяет эпюру моментов, поэтому для сегментной фермы требуется сниженное количество металла. Однако, опять же, трудоемкость производства, связанная со сложными узлами конструкции, делает ее крайне непопулярной.
Вывод трубы через крышу из профнастила выполняется по всем общим пожарным требованиям с надежной герметизацией шва. Единственной отличительной особенностью для кровли из профлиста является повышенное поглощение тепла металлом, что требует несколько увеличенного теплового зазора с дымоходом.
Длина труб варьируется в пределах от 6 м (для малых сечений) до 12 м (для больших сечений). Минимальные сечения – 10х10 мм и 15х15 мм (с толщинами стенок 1 мм и 1,5 мм соответственно). Трубы с таким сечением применяются для легких малогабаритных конструкций (например, небольших навесов). Увеличение толщины стенок и размеров сечения приводит к увеличению веса и прочности профилей. Поэтому трубы максимальных сечений (начиная с 300х300х12 мм и выше) применяют преимущественно для промышленных зданий.
Треугольная система решетки состоит из элементов, выставленных в виде повторяющихся треугольников. Подходит для ферм с параллельными и трапецеидальными поясами. Опорные раскосы в конструкции могут быть восходящими и нисходящими. Треугольная система характеризуется минимальной суммарной длиной решетки, а также минимальным количеством узлов при наименьшем пути усилия от точек приложенной нагрузки до опоры. В решетке присутствуют длинные раскосы, работающие на сжатие. Чтобы конструкция с такими раскосами приобрела необходимую устойчивость, при расчете требуется увеличивать количество используемого металла. Повышенный расход профиля в треугольных решетках является практически единственным их минусом.
Для повышения герметичности используются силиконовые герметики, которые обладают хорошей адгезией и эластичностью в широких температурных пределах. Бюджетным герметизирующим составом является битумные мастики. Круглые трубные коммуникации загерметизировать штатными металлическими планками практически нереально, поэтому производители кровельных конструкций выпускают специализированные доборные элементы, в ряду которых по популярности можно отметить:
Раскосная решетка – состоит из большого числа раскосов и небольшого количества стоек. Усилие от места прилагаемой нагрузки до опоры проходит длинный путь, минуя все линии и узлы решетки. Раскосы при этом должны работать на растяжение, а стойки – на сжатие. По причине использования большого количества длинных раскосов, конструкция требует использования повышенного количества профиля. Используются такие решетки в невысоких фермах, которые должны выдерживать большие усилия.
К дымоходам предъявляются повышенные требования по герметичности и пониженной теплопередачи, чтобы не возникало предпосылок воспламенения кровельного «пирога» или накопления отопительных газов. По техническим требования все дымоходы должны иметь теплоизоляционные раструбы и теплокомпенсационный зазор порядка 200 миллиметра в зоне прохода трубы через кровельный «пирог». Выбор вида и возведение трубных конструкций на крышах из профнастила зависит от технических возможностей и стадии сооружения крыши.
Подготовка места для вывода дымохода
Вывод трубы на крыше из профлиста целесообразно выводить максимально ближе к коньку крыше или даже непосредственно в сам конек, что позволяет минимизировать размерность высоты трубы, что важно для стойкости к ветровым нагрузкам. Чем дальше от конька и ближе к краю ската находится труба, тем она должна быть выше, так как берутся в расчет аэродинамические характеристики крыши (завихрение воздушных потоков), что крайне важно для обеспечения нормальной тяги без признаков обратной тяги или задувания ветра в каналы.
Кроме поясов в конструкции фермы предусмотрена решетка – сочетание прямых элементов (стоек, раскосов), которые располагаются в определенной последовательности между поясами и скрепляют их между собой. От вида решетки зависит прочность фермы, ее вес, внешний вид и степень сложности изготовления.
Треугольные фермы по форме похожи на треугольник, они используются для сборки стропильной системы двухскатных крыш (навесов). Угол наклона значения не имеет, возможно применение для крутых скатов. При сборке треугольных ферм следует тщательно рассчитать и закрепить опорные узлы, имеющие сложное устройство. Еще одна особенность: в центральной части конструкции используются удлиненные стержни. Чем круче стороны «треугольника», тем стержни длиннее. Поэтому для их изготовления требуется повышенное количество трубы.
О брешетка крыши из металлического профиля имеет такое же назначение, что и деревянная, различаются они конструктивно и техническими характеристиками. Древесина – легкий, относительно дешевый и повсеместно распространенный материал, металлопрофиль по сравнению с ней имеет повышенную стоимость. Однако затраты на его закупку и монтаж окупаются рядом существенных плюсов:
Трапецеидальные конструкции имеют форму трапеции (или двух сомкнутых трапеций). Используются при возведении крыш с небольшим углом наклона. Узлы фермы характеризуются повышенной жесткостью и прочностью. В центральной части отсутствуют длинные стержни, поэтому трапецеидальный вариант считается довольно экономичным по расходу металла.
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.
Металлические фермы стандартных размеров и конструкций можно купить уже в готовом виде или же собрать из труб самостоятельно. Однако самостоятельное изготовление требует высокого профессионализма, умения работать с металлоконструкциями и правильно произвести расчет. Поэтому для частного застройщика намного удобнее вариант приобретения готовых ферм, которые останется только правильно смонтировать.
Д ля данной крыши применимы практически все популярные виды кровельных, подкровельных материалов и утеплителей. К данному виду крыш применимы различные углы наклона ската, но чаще всего применяются малые углы. В таком случае необходимо учитывать повышенные снеговые нагрузки на кровлю и своевременно очищать ее от снега.
