Стропильная система односкатной крыши

Расчет стропильной системы

Перед сборкой кровельной конструкции, необходимо сделать расчет стропильной системы и правильно подобрать сечение всех строй-элементов.

В зависимости от ширины строения и требуемого сечения стропильной ноги, для проектируемого пролета, выбирают следующее конструктивное решение:

Расчет длины стропильных ног

Стропильная система односкатной крыши ‒ Подбор сечения

Во время строительства здания профессиональными строителями, согласно утвержденному проекту, производиться расчет по двум предельным состояниям. Такой подход, позволит определить высоту и ширину, несущих балок по двум требованиям:

1. Прочности.
2. Жесткости.

Зависимость конструкции от величины пролета

Расчет кровли, при строительстве частного дома

При строительстве частного дома самостоятельно, расчет кровли можно не производить, но все-же, следует учесть, проверенные временем, рекомендации:

1. Пролет до 4,5 метров. Это расстояние, предполагает использование цельных стропильных ног, без раскрепления подкосами или стойками. Так-же, если планируется обустройство мансарды, за счет отсутствия промежуточных опор, позволяет увеличить свободное пространство. Желательное сечение стропил, при шаге 0,6 м – 50 на 150 мм, а для шага 1,1 м, рекомендуется увеличить до 75 на 175 мм.
2. Пролет до 6 метров. При этом расстояние, все зависит от угла наклона и пролета. В основном, хватает стандартной длины доски или бруса – 6 м. Если-же угол наклона больше и пролет приближен к 6 м, как правило, требуется стыковать стропильные ноги по длине. В качестве дополнительных опор, применяют подкосы (подстропильные ноги). В месте стыка подкоса и стропил, стыкуют ногу по длине. Желательное сечение при шаге 0,6 м – 50 на 200 мм, а при шаге 1,1 м – 100 на 200 мм.
3. Пролет более 6 метров. Подобное расстояние, предполагает обустройство промежуточных стоек, которые возьмут часть нагрузки на себя и уменьшат провисание балки. Требуется устанавливать опоры так, чтобы каждый пролет стропильной ноги, был менее 6 метров. Расчет, как правило, выполняют как для многопролетной балки, с учетом промежуточных опор. При самостоятельном строительстве, сечение берут так-же, как и для пролета до 6 метров. Все стропила, в этой конструкции, являются составными.

Если меж стропилами планируется укладывать теплоизолятор, то при расчете, требуется учитывать минимальную высоту балок.

Если делается укладка минеральной ваты, то дополнительно обустраивается вентиляционный зазор в 5 см. Частично, такой зазор, обеспечивают за счет несущих балок, а частично, за счет контробрешетки, которую, как правило, монтируют поверх них.

Подбор шага для стропильных ног

Оптимальный шаг стропильных ног, в основном, зависит от следующих факторов:

Таблица сечения стропил

1. Нагрузка на покрытие и пролет;
2. Тип теплоизолятора;
3. Наличие мансардных окон.

В первом случае, зависимость обратно пропорциональная. Конструкция односкатной крыши, при увеличение пролета или нагрузки, предполагает уменьшение шага строповки. Для теплоизолятора-же, можно утвердить, следующие рекомендуемые значения расстояния, меж стропилами в свету (в частоте):

• Экструдированный пенополистирол и пенопласт – 0,6 метров;
• минеральная вата – 0,58 метров;
• пенополиуретан – шаг от утеплителя не зависит.

При сооружение мансарды и использование, в качестве природного источника света, мансардных окон, необходимо в местах монтажа, обеспечить шаг стропил на 4-6 см больше ширины окна.

Стропильная система односкатной крыши своими руками ‒ Угол наклона

Угол наклона ската

В зависимости от вида кровельного покрытия, допускается разные углы наклона ската крыши. Ниже, приведены значения для наиболее популярных стройматериалов

Важно понимать, что чем круче скат, тем меньше нагрузка на элементы, а значит, меньше вероятность протечки. Но увеличение наклона, на много усложняет строительство и требует возведение высокой продольной стены

1. Керамическая черепица. Наиболее оптимальный угол наклона – 30-45°, допустимый – 12-65°.
2. Битумная (мягкая) черепица. Самый оптимальный – 20-45°, допустимый – от 6°.
3. Металлическая черепица. Более оптимальный – 20-45°, допустимый – от 12°.
4. Оцинкованная кровельная сталь. Допустимый – от 14°.
5. Шифер. Допустимый – 6-27°.

Определяем высоту, на которую требуется поднять стену

Чтобы обеспечить найденный угол уклона односкатной кровли, необходимо одну из стен поднять выше. Насколько выше узнаем, вспомнив формулы расчета прямоугольного треугольника. По ним находим и длину стропильных ног.

Как высчитать параметры односкатной крыши

При расчете не забудьте, что длина получается без учета свесов, а они нужны чтобы защитить стены дома от осадков. Минимальный свес — 20 см. Но при таком маленьком выступе за пределы здания смотрится односкатная крыша куцей. Поэтому обычно делают свесы не менее 60 см на одноэтажных зданиях. На двухэтажных они могут быть и до 120 см. В данном случае ширина свеса определяется исходя из эстетических соображений — крыша должна смотреться гармонично.

Пример рисунка в ScratchUp

Проще всего определить насколько надо продлить кровлю в дизайнерских программах, позволяющих прорисовать здание в масштабе и «поиграться» со свесами. Отображаться все должно в 3-х измерениях (наиболее популярная программа ScratchUp). Покрутите в ней разные размеры свесов, определитесь, с каким смотрится лучше (это если проекта нет), а потом заказывайте/делайте стропила.

Односкатная крыша – общее устройство

Из-за внешней простоты односкатные крыши часто недооценивают. Действительно, у неё предельно простая и незатейливая конструкция. Но прямолинейные формы задают скромный, при этом элегантный вид всему зданию. Это позволяет сделать яркие акценты и легко достичь индивидуальности в оформлении фасада.

Однако, зачастую потенциал не используется и наполовину. Ведь такую крышу хорошо запланировать под жилое помещение – вся площадь задействуется максимально эффективно. Получается просторное светлое помещение – вместо глухих фронтонов вполне возможна установка больших панорамных окон. Но на них стропила не положить, для этого нужна более надёжная опора – если не капитальные стены, то хотя бы мощный каркас. Поэтому конструктивные элементы те же, что и у всех крыш: мауэрлат, сами стропила, при этом не исключаются прогоны, лежни, а дополнительную прочность обеспечивают стойки с подкосами. Вся простота заключается в том, что у крыши всего один скат, значит – одна плоскость для разметки, выравнивания – вообще для работы.

Фотоотчет со стройки: односкатная крыша на доме из газобетона

Построен дом в СПб. Проекта не было, была общая идея, которая представлена на фото. Дом из газобетона, финишная отделка — штукатурка, крыша — фальцевая выбрана исходя из дешевизны, надежности, простоты монтажа.

Идея дома под односкатной крышей

После того как выгнали стены, в них залили армопояс, в который через каждый метр установлены шпильки (Ø 10 мм). Когда бетон в армопоясе достиг требуемой порочности, на битумную мастику уложили слой гидроизоляции («Гидроизол», разрезанный вдоль на полосы нужной ширины). Поверх гидроизоляции укладывается мауэрлат — брус 150-150 мм. Все пиломатериалы, которые применяются для устройства кровли, сухие, обработаны защитными пропитками, антипиренами.

Начало монтажа односкатной крыши — укладка мауэрлата

Его сначала кладут на место (лежит на шпильках, придерживаемый помощниками), проходят вдоль, стуча молотком по тем местам, где стоят шпильки. В брусе отпечатываются места, где торчат шпильки. Теперь сверлят отверстия и просто насаживают его на шпильки.

Так как пролет получается большим, поставлены подпорки из бруса (150-150 мм), на которые уложен прогон, который будет поддерживать стропильные ноги.

Установка стоек и прогона

Ширина кровли получается 12 метров. Это с учетом выноса в 1,2 метра с лицевой стороны. Поэтому брусья мауэрлата и прогон «торчат» за пределы стен именно на такое расстояние.

Для обеспечения выноса кровли мауэрлат и прогон торчат ха пределы стены

Сначала были сомнения насчет такого большого выноса — крайний правый брус висит на 2,2 метра. Если этот вынос уменьшить, плохо будет стенам, да и внешний вид ухудшится. Потому все решено оставить как есть.

Укладка стропил

Укладываются стропила из двух срощеных досок 200*50 мм, с шагом 580 мм. Доски сбиваются гвоздями, в шахматном порядке (вверху-внизу), с шагом 200-250 мм.  Шляпки гвоздей то справа, то слева, попарно Два сверху/снизу справа, два сверху/снизу слева и т.д.). Места сращивания досок разносим на менее чем на 60 см. Полученная балка получается намного надежнее чем аналогичный цельный брус.

Стропила уложены

Способ крепления стропил

Далее пирог односкатной крыши для данного случая такой (со стороны чердака — на улицу): пароизоляция, каменная вата 200 мм, вентзазор (обрешетка, контр-обрешетка), влагоизоляция, кровельный материал. В данном случае это пурал темно-серого цвета.

Пример кровельного пирога для односкатной крыши (он вообще-то стандартный)

Утепление изнутри будем проводить потом, а пока поверх стропил укладываем гидро-ветро- защитную мембрану  «Тайвек Солид»(паропроницаемая).

Укладываем гидроизоляционную ветрозащитную паропроницаемую мембрану

Мембрана укладывается снизу-вверх, крепится скобами из степлера. То полотно, которое раскатывается выше, заходит на уже уложенное на 15-20 см. Стык проклеивается двусторонний лентой (покупали вместе с мембраной). Затем поверх мембраны набивается планки, на них — обрешетка под фальцевую кровлю.

Обрешетка из доски 25*150 мм

Сначала сделана обрешетка из доски 25*150 мм с шагом в 150 мм. После укладки, походив по крыше, решено усилить обрешетку. Для этого между уже уложенными досками набиваем доски 100 мм ширины. Теперь между досками остается зазор в 25 мм.

Обрешетка односкатной крыши в результате

Далее на нижнем фронтоне набили крюки для монтажа водосточной системы. Набиты они неровно, так как из-за большой длинны фронтона решено сделать две приемные воронки на расстоянии 2,8 метра от края. Для обеспечения стока в две стороны и сделан такой рельеф.

Набили крюки для водосточной системы

Далее надо заносить куски металла (картины) длиной по 12 метров. Они не тяжелые, но гнуть их нельзя, потому «салазки» отпадают. Для подъема построен временный «мостик» соединяющий землю и крышу. По нему и поднимали листы.

Подъем листов по мостику

Далее идут кровельные работы, которые отличаются в зависимости от типа кровельного материала. В данном случае необходимо было решить проблему температурного расширения материала — оцинкованная сталь (пурал) при нагревании/остывании значительно изменяет свои размеры. Чтобы обеспечить свободу расширения крепить материал к обрешетке решено за фальц подвижными кляммерами со свободой перемещения 15-20 мм.

Установка кляммеров для фальцевой кровли

Укладка фальцевой кровли из пурала

После укладки кровельного материала остается подшивка свесов, а они ничем не отличается.

Кровлю надо довести «до ума» — подшить свесы, но, в основном, она уже готова

Ну, а на фото ниже то, что получилось после отделки. Очень современно, стильно и необычно.

Дом с односкатной крышей — отделка почти закончена

Варианты схем стропильной системы и виды стропил

1. Наслонная разновидность.

В данном варианте обычные или составные стропильные ноги опираются на несущие стены строения. Чтобы снизить нагрузку при больших пролетах (более 4,5м) устраивают промежуточные опоры (середину ноги подпирают подстропильной ногой, один ее конец размещается непосредственно под основной ногой, а второй упирается в стойку). Конструкция кровли с наслонной разновидностью стропил применяется чаще всего, в том числе и на односкатных кровлях (на простых пристройках, сараях, дачных домиках и т.д.). Основные моменты и узлы соединения стропил для односкатных крыш приведены на рисунке 1.

3. Скользящая разновидность.

В данном варианте основные ноги упираются одним своим концом на бревно в коньке будущей кровли, а вторым упираются в опорные стены. Стыковка со стенами осуществляется не напрямую, а посредством использования специальных скользящих соединений (рисунок 3). Используется такой способ монтажа преимущественно только в деревянных зданиях для компенсации его усадки. Если соединения не будут подвижными, то при смещении опор вся система может быть разрушена. Однако стоит отметить, что применяются такие соединения довольно редко.

Кровельный материал для односкатной крыши

Преимущественно кровлю такой конструкции закрывают рулонными и листовыми материалами. Если крыша является завершением хозяйственной постройки, то можно использовать профлист или металлочерепицу.

Для жилых строений лучше выбирать менее шумное покрытие: шифер, рубероид или битумную черепицу. Листовой материал позволяет провести монтаж быстро и не требует сплошной обрешётки, рулонный применим как более дешёвое покрытие кровли.

Вес кровельных материалов

Все материалы для крыши имеют достоинства и недостатки, но учитывая особенности конструкции и небольшой угол наклона, лучше выбирать кровлю с гладкой поверхностью.Тогда снежные массы будут меньше скапливаться, задерживаться на поверхности и сходить самопроизвольно.

Виды покрытий для односкатной кровли:

1. Ондулин изготавливается из стекловолокна с шиферным профилем, пропитанным битумом и крошкой базальта разного цвета на внешней поверхности. Обладает хорошими гидроизоляционными и шумопоглощающими свойствами. Срок службы 50 лет, но со временем материал теряет цвет и эстетические свойства.

Металлочерепица производится из оцинкованного листа с разным профилем, покрытого полимерным напылением для придания цвета и защиты от коррозии. Срок службы покрытия составляет 30 лет, в течение которых сохраняются все характеристики. Материал лёгок в монтаже, возможно частичное снятие листов без разбора всей конструкции, но сильно шумит при дожде.

Профлист изготавливается путём деформации металлических листов по профилю и покрывается окрасочными составами в разном цвете. Материал имеет небольшой вес, обладает стойкостью к ультрафиолету и влаге, но сильно шумит при дожде.

Шифер простой в монтаже листовой материал со сроком службы 40 лет. Покрытие малошумное, не подверженное коррозии и воздействию влаги, но не переносит сильные механические нагрузки. Поверхность требует периодического ухода, без которого со временем шифер покрывается мхом.

Рубероид изготавливается в рулонах с посыпкой каменной крошкой верхнего слоя, применяется на плоских и односкатных крышах. Покрытие водонепроницаемо и устойчиво к ультрафиолету. Срок эксплуатации составляет 10 лет. Из-за быстрой воспламеняемости и небольшой механической прочности редко используется на жилых домах и применяется для покрытия кровли гаражей и хозяйственных построек.

При устройстве односкатной крыши также используют штучные материалы в виде керамической черепицы, но покрытие будет иметь большой вес и нести на стены и фундамент нагрузку, которую нужно учитывать на начальном этапе строительства.

Угол наклона

Чем больше угол, тем выше парусность. Поэтому скос кровли всегда должен быть направлен в сторону наиболее частых ветров. Таким образом снижается нагрузка во время большого шторма

Важно учесть при расчетах и климатическую зону

Небольшой наклон может стать причиной скопления большого количества снега. Если его вовремя не убрать, дождаться образования наледи, крыша под ее значительным весом в лучшем случае прогнется, а в худшем – проломится.

Естественный сход по кровле осадков – не менее важная причина при учете поверхности и прочности покрывных материалов. Шершавые виды лучше подойдут для засушливых регионов, гладкие – для мест, славящихся обильными дождями и снежными зимами.

Оптимальные значения для черепицы:

• металлическая, керамическая и цементно-песчанная – не менее 6 градусов;
• битумная – не меньше 12.

Предельные значения для листовой кровли:

• шифер, профнастил, ондулин – минимум 6 градусов;
• медь, оцинкованные листы (цинк-титановые) – от 17;
• плиты из асбестоцемента – от 27.

При выборе кровельных материалов стоит перепроверять информацию. Иногда заявленные величины уклона для покрытия, указанные изготовителем, не совпадают с ГОСТом. Сам расчет лучше доверить профессионалам, потому что нюансов много, особенно у габаритных строений.

После определения величины наклона одну из несущих стен доводят до уровня, который обеспечит выполнение проекта.

Чтобы обеспечить сток воды и защитить стены от намокания, кровля выносится в среднем на 600 мм. Для технических построек минимум для свеса составляет – на 20–25, для двухэтажных жилых коттеджей и особняков – до 1200 мм.

Значение имеет и эстетика всего здания. Для определения собственных предпочтений, перед созданием проекта, можно воспользоваться компьютерными программами. Это позволит увидеть не только целиком всю кровлю, но и ее гармоничное сочетание с домом.

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

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.

Какие бывают двухскатные крыши

В состав двухскатной (или щипцовой) крыши входят два плоских наклонных прямоугольника, которые называются кровельными скатами. При их монтаже соблюдается определенный угол по отношению к внешним стенами постройки. Скатный наклон позволяет природным осадкам стекать вниз естественным путем. Желание сделать свою крышу более интересной и оригинальной выражается в обустройстве неравных наклонов скатов, когда конек располагается не по центру здания. В таком случае длинна скатов будет отличаться друг от друга, что сказывается на рациональности использования подкровельного пространства.

Ломанную щипцовую крышу применяют в случае обустройства на чердаке мансардного помещения. За счет подобно конструкционного решения достигается некоторое увеличение чердачного пространства, дополнительно изолируемого от холода и влаги. Основой двухскатной симметричной крыши является равнобедренный треугольник. Данная классическая конструкция по причине простоты сооружения пользуется высокой популярностью среди опытных и начинающих строителей.

Установка крыши

Рассмотрим устройство односкатной крыши и приступим к пошаговой инструкции ее постройки.

Простая односкатная крыша состоит из стропил, опирающихся на несущие стены (наклонные стропила), обрешетки, паро-гидроизоляции и собственно кровельного материала.

1. Лаги и мауэрлаты изготавливают из сухой прямослойной древесины (желательно сосна или лиственница), как правило, используют брус 10×10 или 10×15 см. В мауэрлатах и верхней части лаг предварительно выбирают гнезда и пазы – чтобы можно было скрепить мауэрлат и стропила не только крепежом, но и механически, зацепив их друг за друга.
2. По верху несущих стен (высокой и низкой) укладывают балки-мауэрлаты и прочно крепят их к стенам (анкерными болтами, вмурованной проволокой и т.д.). Балки должны стать частью стены, от этого зависит прочность крыши.
3. Стропила устанавливают верхним концом в заранее вырубленное гнездо верхнего мауэрлата, закрепляют механически, второй конец укладывают в такое же гнездо нижнего мауэрлата или формируют «пятку» стропила (обычно это просто треугольный выпил, которым стропильная балка опирается в нижний брус и который не позволяет ей с него соскользнуть). Затем верхнюю и нижнюю часть стропила прибивают гвоздями к мауэрлатам или прикручивают проволокой
4. Если пролет (расстояние между несущими стенами) более 5 м, то технически односкатная крыша уже представляет собой половину двускатной, и нуждается в поддерживающих балках, стойках, подпорках (подкосах) и ригелях. С этой целью иногда, пока стены еще одинаковой высоты, укладывают на них поперечные горизонтальные балки перекрытия (лежни), а потом наращивают одну из стен, формируя вокруг хвостовиков балки гнёзда. Эти балки потом послужат опорой (лежнями) для стоек стропильной системы. Либо предусматривают в стене выступ (полку) для последующей укладки горизонтальных балок-лежней. Стойки могут быть простые, вертикальные, или идущие под углом, а также иметь подкосы. Если ширина пролета более 7 метров, в обязательном порядке требуется либо колонна (стена-подпорка снизу), либо шпренгельная ферма.