Стропильная система односкатной крыши
Такие крыши особенно популярны при строительстве дворовых построек — сараев, гаражей. Просто размеры строений позволяют использовать не очень мощные балки, причем балки требуются в небольшом количестве. При ширине строения до 6 метров, стропильная система односкатной крыши почти не содержит дополнительных усиливающих элементов (подпорок и прогонов), что выгодно. Также привлекает отсутствие сложных узлов.
Для Средней полосы России для пролета до 5,5 метров берут балки 50-150 мм, до 4 метров достаточно 50-100 мм, хотя по-хорошему, надо считать снеговую и ветровую нагрузку конкретно в вашем регионе, и, исходя из этого, определяться с параметрами балок.
Стропильная система односкатной кровли с малой величиной пролета (до 6 метров)
При расстоянии между стенами до 4,5 метров, односкатная крыша состоит из двух брусков мауэрлата, закрепленных на стенах, и стропильных ног, которые на мауэрлат опираются. Действительно очень простая конструкция.
При ширине пролета от 4,5 метров до 6 метров, требуется еще лежень, закрепленный на более высокой стене на уровне перекрытия и подстропильная нога, которая упирается в балку почти в середине. Угол уклона этой балки зависит от расстояния между стенами и уровня установки лежня.
Более сложные стропильные системы в односкатной крыше при ширине зданий более 6 метров. В этом случае оптимально, если дом спроектирован так, что внутри имеется еще она несущая стена, на которую опираются стойки. При ширине дома до 12 метров, фермы все еще простые, расходы на устройство кровли минимальные.
Устройство ферм односкатных крыш при ширине зданий более 6 метров
Для зданий шириной более 12 метров система становится сложнее — подстропильных ног становится больше. Кроме того, изготовление балок длиной более 6 метров — дорогое удовольствие. Если требуется увеличение только на ширину свесов кровли, балки доращиваются по краям кобылками. Это куски балок такого же сечения, соединенные с балкой и закрепленные по бокам двумя деревянными накладками длиной не менее 60 см, скрепленных болтами или гвоздями, допускают использование монтажных пластин.
Вариант сращивания стропил
Если общая длина балки получается более 8 метров, их обычно сращивают. Места стыка дополнительно усиливают, прибив доски или монтажные пластины.
Варианты крепления стропил к мауэрлату: скользящее слава вверху и жесткое вверху справа. Внизу справа вариант врезки без свесов (применяется очень редко)
Еще могут быть вопросы по способам крепления стропил односкатных крыш к мауэрлату. Принципиальных отличий нет. Все также в стропильной ноге делают вырез, которым брус упирается в мауэрлат. Чтобы не мучатся с каждой стропильной ногой, выравнивая ее посадку, выпилив первую, из куска доски, толстой фанеры или бруса делают шаблон, точно повторяющий полученный «выпил». Все последующие стропила запиливаются перед установкой. К ним в нужном месте прикладывается шаблон, обводится и выпиливается выемка требуемой формы и размера.
Это речь шла о жестком креплении стропильных ног к мауэрлату. Оно используется на всех зданиях, которые дают малую усадку. На деревянных домах такой способ крепления использовать нельзя — дом все время оседает или немного приподнимается, из-за чего может появиться перекос. Если кровля будет закреплена жестко, ее может порвать. Потому при устройстве односкатной или любой другой кровли на деревянных домах используют скользящее соединение стропил и мауэрлата. Для этого есть так называемые «скользячки». Это пластины, состояние из уголков, которые крепятся к мауэрлату и подвижно связанных с ними металлических полос, которые крепятся к стропильной ноге. Таких скользячек ставится по две на каждую стропилу.
Особенности монтажа стропильной системы деревянного дома
Отличие деревянных домов состоит в том, что сруб дает усадку, а это приводит к изменению геометрии стропильной системы. Если элементы закрепить жестко, крыша может развалиться. Поэтому крепления делают плавающими. Есть специальные скользящие крепления, которыми в этом случае крепят стропила к верхнему венцу и к прогонам, если такие есть (смотрите фото).
Способ крепления стропильной системы деревянного дома
Чтобы стропило свободно двигались при усадке, длинную его часть крепят строго параллельно его краю, о опрору размещают строго перпендикулярно. При необходимости под нее вырезается площадка. Размечают крепление так, чтобы крюк оказался в крайнем нижнем положении или около него. Крепят на специальные саморезы, которые идут в комплекте (обычные не подходят). Если монтаж производится на бревно, чтобы стропильная нога не соскользнула по нему, в нижней части вырезается полукруглое отверстие, на которое она будет опираться.
Такой крепеж продают на любом строительном рынке, называется он «скользячка». Как крепить скользячку к брусу смотрите в видео.
Расчет стропильной системы
Для выбора параметров бруса для стропил и материала обрешетки следует учитывать значение максимальной нагрузки на каждую стропильную ногу. Суммарная нагрузка на поверхность кровли является суммой давления ветра, веса снега и всех материалов.
Вычисляем распределенную нагрузку на один погонный метр стропы по формуле Q=A*V, где: Q – искомая величина, А – расстояние между стропильными брусьями, V – удельная нагрузка на один квадрат площади крыши.
Брус выбираем в соответствии с таблицей типовых размеров сечения:
Выбор толщины сечения бруса для стропильной системы
Если ширину сечения бруса выбрать произвольно, то высота сечения должна укладываться в промежуток, заданный такими формулами:
Формулы расчета высоты сечения бруса для односкатной крыши
Проверяем, чтобы изгиб ноги не превышал такой величины: D<L/200, где: D – проверяемое значение, L- длина стропила в см. Если неравенство не соблюдается – выбираем большую ширину сечения бруса и пересчитываем еще раз.
От чего зависит угол наклона односкатной крыши
Различают плоские (до 5 градусов к горизонтали), малоуклонные (5…30 градусов) и крутоуклонные (свыше 30 градусов) односкатные крыши. При этом плоские и малоуклонные крыши требуют устройства очень тщательной гидроизоляции и отвода воды – это связано с тем, что снег на таких поверхностях задерживается и начинает таять снизу, от тепла, излучаемого домом.
Снеговые и ветровые нагрузки
Эти параметры имеют большое значение при выборе угла наклона.
Считается, что с крыши, имеющей уклон менее 20 градусов, снег не сползает, остается лежать на поверхности. При большем уклоне сохранность снежного покрова зависит от типа кровельного материала. На крышах с углом наклона более 50 градусов снежный покров не задерживается, вне зависимости от покрытия, кроме определенных случаев (немедленное оледенение, сложные конструкции).
Необходимость учитывать вес снегового покрова связана с расчетом крыши на прочность, поэтому до начала проектирования необходимо уточнить снеговые нагрузки данного региона. Информацию можно найти в СП 20.13330.2016, раздел 10 «Снеговые нагрузки». Там же в разделе «Воздействия ветра» есть данные для расчета ветровой нагрузки.
Упрощенно «прикинуть» снеговую нагрузку можно по карте РФ (районирование территории по весу снегового покрова и ветровые районы). Следует понимать: эти данные упрощены и не учитывают возможных нюансов, связанных с преобладающими ветрами, характером местности и другими факторами.
Ветровая нагрузка считается в том числе с учетом высоты здания и зоны его расположения. Зона А – открытые пространства, зона В – лесные массивы, городская плотная застройка.
При высоте постройки менее 10 м допустимо не принимать во внимание ветровую нагрузку, за исключением зданий, расположенных на больших открытых пространствах.
При расчете оптимального угла наклона конструкции необходимо учитывать:
- для снижения ветровой нагрузки необходимо уменьшать угол ската;
- для снижения снеговой нагрузки (обеспечение соскальзывания снега) следует увеличивать угол.
Таким образом, принятое решение – компромисс между желанием избавиться от регулярной чистки крыши от снега и нежеланием заново настилать сорванное ветром покрытие. Примеры расчета с учетом снеговой и ветровой нагрузки показаны ниже.
Выбор типа покрытия
В зависимости от того, насколько круто скат наклонен к горизонтали, можно выбрать тот или иной кровельный материал. Иногда встречается обратная задача – кровельный материал уже выбран, теперь необходимо определить допустимый угол наклона.
Более детально перечислены допустимые и обычно применимые углы кровли для разных материалов в таблице ниже.
Внимание: для крутоуклонных крыш неприменимы тяжелые хрупкие материалы! Также необходимо учитывать надежность крепления отдельных элементов и правильно рассчитывать гидроизоляцию!
Вес кровельного материала можно принять ориентировочно по таблице ниже или выяснить самостоятельно у производителя/продавца.
Важно: при расчете стоит опираться на максимальную цифру, это даст необходимый запас прочности конструкции!
Утепление и гидроизоляция
Здесь только одно правило: чем меньше , тем тщательнее должна быть гидроизоляция. Так, для плоских и малоуклонных конструкций необходимо устраивать двухслойную изоляцию с тщательной проклейкой стыков и обязательной укладкой полотнищ (рулонов, пленки) внахлест с запасом не менее 20 см.
Утепление крыши зависит от региона проживания, его температурного диапазона, планируемой эксплуатации помещений под кровлей, отопления здания в целом и других нюансов. Расчет теплоизоляции здесь подробно излагаться не будет.
Тип и удельный вес выбранных материалов необходимо определить заранее, это требуется для расчета сборной нагрузки от «кровельного пирога» на общую конструкцию и несущие стены.
Инструкция по выполнению работ
Перед тем как сделать односкатную крышу, необходимо правильно подобрать пиломатериалы для стропильной системы и обрешетки. На этот счет дадим такие рекомендации:
- для пролета шириной до 4,5 м подойдут стропила из бруса 15 х 5 см, до 6 м – из досок 200 х 50 мм, сращиваемых попарно или в длину;
- на стеновую обвязку (мауэрлат) и лежни пойдет брус 150 х 50 мм;
- сечение стоек, подкосов и прогонов – 10 х 5 см;
- обрешетка делается из досок толщиной 20—25 мм и шириной 10—15 см.
Для гидроизоляции вам понадобится рубероид и супердиффузионная мембрана, а для настилания финишного покрытия – металлочерепица, профнастил или другой кровельный материал. Если речь идет о жилом доме, не забудьте об утеплении: заготовьте минвату нужной толщины (или другой утеплитель) и пароизоляционную пленку.
Укладка мауэрлата
Обвязочный брус следует класть на 2 противоположные стены, куда опираются стропильные ноги. Если предусматривается опирание наслонной системы на внутренние перегородки, то на них тоже укладывается доска под названием лежень. Исключение – бревенчатые и каркасные дома, чьи стены готовы для монтажа стропил.
Технология укладки мауэрлата на стены из разных материалов выглядит так:
- В кирпичную кладку заранее вмуровываются шпильки, на которые крепится обвязочный брус. Перед монтажом каменная стена накрывается 2 слоями рубероида. Если шпильки не были поставлены, то мауэрлат закрепляется анкерными болтами или притягивается стальными полосами.
- Пористые стены, построенные из газобетона, перед монтажом мауэрлата полагается связать армированным железобетонным поясом, как сделано на схеме. Шпильки для крепления закладываются в монолит при заливке.
- В деревянных пристройках (верандах, террасах), возводимых своими руками, для опирания стропил нужно к верхней обвязочной балке стены прикрепить вторую доску такой же ширины. Чтобы установить верхний конец стропильной ноги, надо к стене существующего здания привинтить горизонтальный брус 15 х 5 см. Подробнее эта операция продемонстрирована ниже на видео.
Монтаж стропил пошагово
Перед тем как построить каркас, нужно определить реальную длину стропил с учетом выпусков за стены, формирующих карнизные свесы. Впрочем, козырьки можно нарастить и после монтажа, прибив к стропильным ногам отрезанные по размеру доски – так называемые кобылки. Минимальная длина свеса крыши – 300 мм.
Дальше действуйте в таком порядке:
- Чтобы нарастить внутреннюю перегородку до высоты наклонной плоскости крыши, соберите каркас из вертикальных опор, связанных снизу лежнем, а сверху – прогоном. Месторасположение каждой стойки должно совпадать с шагом стропил, которые будут на них опираться. Для устойчивости закрепите раму подкосами.
- Примерьте стропило по месту и подрежьте его снизу в трех опорных точках, дабы увеличить площадь прилегания к мауэрлату и лежням, как изображено на фото.
- Установите стропильную ногу и прикрепите ее с помощью саморезов на стальных уголках, Операцию повторите в 3 точках, затем переходите к следующей балке.
- Подрежьте ноги карнизных свесов, а после зашейте их снизу и по бокам вагонкой. Это удобнее делать, пока не уложено кровельное покрытие.
Если боковые фронтоны не выложены под скат будущей кровли, то их стоит облицевать сразу после сборки стропильной системы. Иначе потом придется выполнять эту работу с лестниц либо строить леса. Монтаж стропильной системы односкатной крыши большого здания смотрите в очередном видео:
Обрешетка и финишное покрытие
Перед укладкой досок на кровельный скат стропильная система накрывается полотнами супердиффузионной мембраны, обеспечивающей защиту от ветра и попадания влаги в чердачное пространство. Полотна нужно стелить горизонтально, начиная с нижней части, и крепить к верхней плоскости стропил брусками контробрешетки сечением 5 х 5 см. Мембрана должна немного провисать между стропильными ногами для стока воды, а соседние полотна проклеиваться между собой (величина нахлеста – 15 см).
Доски обрешетки прибиваются к стропилам с шагом, зависящим от типа кровельного покрытия:
- под металлочерепицу – 35 см;
- для профнастила и шифера – 50—60 см;
- под дранкой, битумной и керамической черепицей обрешетка выполняется сплошной.
Последний шаг – устройство покрытия и утепление (при необходимости). Теплоизоляцию односкатной крыши лучше делать по потолку, оставляя неэксплуатируемый чердак холодным. Как правильно утеплять потолки, рассказывается в нашем руководстве.
Технология выполнения односкатной крыши
- Первым этапом строительства крыши является установка мауэрлата и балок перекрытия, а также стропил. Их конструкция зависит от выбранного типа стропильной системы. Стропила выполняют из сухой сосновой доски толщиной 50 мм. До начала возведения стропильной системы необходимо обработать все деревянные элементы антисептиком и огнезащитой.
Для стропил скользящего типа выполняют стену разной высоты так, чтобы обеспечить выбранный угол наклона крыши. Балки перекрытия врезают в верхний брус нижней стены сруба и в соответствующий брус противоположной стены до установки мауэрлата. На стены устанавливают мауэрлат – опорный брус. К деревянным стенам его крепят с помощью металлических скоб. В мауэрлате выбирают пазы под стропила, к верхнему мауэрлату стропила крепят жестко, с помощью скоб или уголков и саморезов. К нижнему мауэрлату стропильные ноги крепят с помощью специального крепежа, обеспечивающего скольжение стропил при усадке.Шаг стропил зависит от расчетной нагрузки и обычно составляет 60-120 см.
Стропила наслонного типа, в отличие от скользящих, жестко крепятся и к верхнему, и к нижнему краю крыши. Балки перекрытий кладут в заранее заготовленные гнезда в стенах, обработав их гидроизоляцией. Нижнюю часть стропильных ног закрепляют на балках перекрытий или на мауэрлате с помощью металлических накладок, образующих жесткое крепление. Вверху наслонные стропила опираются на стойки или на мауэрлат верхней стены. Для придания конструкции большей устойчивости используют подкосы и промежуточные стойки, установленные на балках перекрытий. Их крепят на металлические скобы или уголки. Последовательность установки стропил такова: сначала устанавливают крайние стропила, между ними туго натягивают бечевку и выравнивают по ним остальные стропильные ноги с шагом, равным промежутку между балками перекрытий.
Стропильную систему висячего типа собирают на ровной площадке. Сначала собирают одну ферму, поднимают ее и ставят на крышу, подгоняют при необходимости и используют как шаблон для остальных ферм. Устанавливают их на стены, обработанные гидроизолирующими материалами, с выбранным шагом стропил.
- При устройстве стропил необходимо обеспечить с обеих сторон свесы, достаточные для защиты стен от осадков. При невозможности их устройства к стропилам крепят дополнительные доски – «кобылки».
При устройстве стропил необходимо обеспечить с обеих сторон свесы, достаточные для защиты стен от осадков. При невозможности их устройства к стропилам крепят дополнительные доски – «кобылки».
Невентилируемую кровлю необходимо утеплить, в противном случае на ней будет образовываться конденсат. Для устройства утеплительного «пирога» снизу к стропилам подшивают необрезную доску, на которую укладывают пароизоляционную пленку. Пленку кладут поперек стропил, без натяга, полосы пленки при этом укладывают внахлест, с проклейкой стыков скотчем. Поверх пленки кладут плиты волокнистого или вспененного утеплителя, слой гидроизоляционной пленки и обрешетку выбранного типа.
Поверх обрешетки укладывают выбранное кровельное покрытие по соответствующей технологии, закрепляют карнизные и ветровые планки, водостоки, выполняют обшивку фронтонов и стен. С крыши из гладких материалов, например, профнастила, возможен обвальный сход снега во время оттепели, поэтому на них дополнительно устанавливают снегозадержатели.
Возведение односкатной крыши, при всех ее достоинствах, не всегда возможно. При большом количестве осадков, сопровождаемых ветром, а также большой снеговой нагрузке лучше выбрать другой тип крыши, двускатную или вальмовую.
Устройство крыши
Вне зависимости от типа крыши, которую вы решили выбрать для каркасного дома, стоит помнить о том, что она имеет два главных элемента: собственно скаты и стропила каркасного дома.
Уклон скатов
Самым оптимальным считается уклон в 30-45 градусов. Он не только обеспечивает максимальную долговечность крыши, но и позволяет снизить нагрузку на всю конструкцию со стороны ветра и снега. Крыши с уклоном 30-45 градусов считаются наиболее безопасными, и по внешнему виду они не уступают своим конкурентам.
Стропила
Рассчитать стропила можно с помощью специального онлайн-калькулятора, который легко найти в сети. Он позволяет не только произвести правильные расчеты, но и значительно сэкономить время, особенно для начинающих строителей.
Стропильная система.
Подходящее сечение стропил выбирается в зависимости от следующих характеристик: нормативных ветровых и снеговых нагрузок на крышку, которые индивидуальны для каждого региона; вида, веса и размера материала, который будет использоваться для отделки кровли; уклона крыши – чем меньше уклон, тем меньше будет нагрузка из-за равномерного распределения; длины стропильных ног и шага, с которым они будут устанавливаться друг от друга.
Стропильная система каркасного дома – каркас всей крыши, поэтому необходимо уделить максимальное внимание расчету всех параметров. Выбрать подходящее сечение можно самостоятельно, или воспользовавшись специальными строительными таблицами
В таблицах учитывается шаг установки стропил и длина каждой стропилы, которые несет крыша каркасного дома, (видео).
Как сделать односкатную крышу – пошаговая инструкция
Итак, ниже приведена пошаговая инструкция по монтажу односкатной крыши своими руками. Следование всем пунктам позволит достичь желаемого результата, не прибегая к помощи дорогостоящих специалистов.
Проект и расчеты
Лучше всего сделать все расчёты на бумаге или компьютере. Это может быть и предварительная смета, и план-чертеж, и целый проект будущей крыши. К смете стоит прибавить 5% по материалам, так как они имеют свойство заканчиваться в самый неподходящий момент.
Если постройка не связана архитектурно с другим строением, стоит узнать её подветренную сторону. В местности, где выпадает большое количество осадков, устанавливают крышу с большим уклоном. При этом высокую часть фронтона нужно ставить с менее проветриваемой стороны. Это снизит парусность и уменьшит вероятность срыва крыши порывами ветра.
Мауэрлат односкатной крыши и фронтоны
Когда все уточнения внесены, начинают возводить фронтоны. Первое, что понадобится в таком случае – укладка мауэрлата. Мауэрлат это брус 100*150 мм, который выполняет функцию опоры для стропил и укладывается на армопояс сооружения. Если черновая кровля имеет ровное основание, возводят фронтоны самостоятельно. Это можно сделать при помощи того же бруса, выставив его вертикально через каждые 50 сантиметров в качестве подпорок для фронтонов. С нижней стороны брус привязывают к черновой крыше доской так, чтобы образовался треугольник.
Устройство стропильной системы односкатной крыши
На полученные фронтоны укладывают стропила. Для их монтажа подойдёт доска размерностью 50*150 мм или выше. При необходимости к стропилам ставят дополнительные стойки с лежаками и делают обвязку из стропильных ног. Ниже на фотографии показан пример крепления стропил к мауэрлату крыши.
Стропильная система односкатной крыши может быть висячей, когда стропильные ноги не опираются на дополнительные подпорки, а передают свой вес на несущие стены здания. Максимальное расстояние между стенами при таком монтаже должно быть не больше 5 метров. Если расстояние больше, то используют специальные подкосы или стойки, препятствующие прогибу стропил. При этом стропильная система будет носить название наслонной.
Шаг стропил односкатной крыши рассчитывается исходя из выбранного материала стропил. Ниже приведены общие рекомендации по выбору расстояния:
- Брус — шаг составляет от 1,5 до 2 метров;
- Одинарная доска — от 0,6 до 1,3 м;
- Спаренная доска — от 1 до 1,75 м.
На данный параметр способны влиять и размеры утеплителя, который укладывается между стропил. Для утеплителя, как правило, предусматривают небольшой натяг, чтобы после его укладки не оставалось никаких щелей. Это позволит избавиться от необходимости размещения второго слоя утеплителя, сэкономить средства исключить теплопотери.
Чем больше шаг между стропильными ногами, тем плотнее придется монтировать обрешетку. Это добавит прочности конструкции, но повысит ее стоимость. Фронтон односкатной крыши возводится, если высота стен недостаточна для того, чтобы закрыть все открытые участки крыши. При этом проводится такое же утепление, как и основной кровли, чтобы убрать все мостики холода.
Обрешетка односкатной крыши
После монтажа стропил приступают к креплению обрешетки крыши. Для неё подойдёт даже доска «дюймовка». Она укладывается поперёк стропил и выполняет роль крепёжной лаги для кровельного материала.
Монтаж пароизоляции и кровельного материала
На обрешётку укладывают пароизоляцию
Важно укладывать плёнку таким образом, чтобы накапливающийся конденсат мог свободно скатываться, не попадая внутрь помещения. Для этого предусматривается провисание пароизоляционной пленки. В последнюю очередь устанавливают кровельный материал
В последнюю очередь устанавливают кровельный материал
Технология его укладки может быть разной в зависимости от вида материала
В последнюю очередь устанавливают кровельный материал. Технология его укладки может быть разной в зависимости от вида материала.
Подытоживая, стоит сказать, что в последнее время односкатные крыши все чаще находят своих приверженцев во всем мире, так как позволяют реализовывать замысловатые архитектурные конструкции, ни в чем не уступающие другим видам крыш. Напоследок предлагаем посмотреть видео, на котором наглядно показано самостоятельное возведение односкатной крыши над пристройкой к дому.
