Устройство стропильной системы односкатной крыши

На сегодняшний день создание односкатной крыши для своего дома – это доступное и действительно практичное решение. И совершенно неважно, что вы собираетесь возводить – дачу, баню, частный дом или гараж, так как такая кровельная конструкция имеет широкую сферу применения в жилом домостроении. Кроме того, данная разновидность кровли потребует от вас весьма скромных финансовых затрат на монтаж, а также последующую эксплуатацию.

Онлайн калькулятор односкатной крыши

Данный калькулятор упростит комплектацию материалов для стропильной системы и финишного кровельного покрытия, позволит просчитать  угол наклона ската, количество обрешетки и размер стропил.

Онлайн калькулятор односкатной крыши

Перед проведением расчетов настоятельно рекомендуется:

Онлайн калькулятор односкатной крыши
  1. Изучить особенности стропильной системы под конкретный кровельный материал. В большей степени это относиться к обрешетке. Так, для битумной черепицы обрешетка должна быть сплошной (доску можно заменить на листы ОСП или фанеры). Для металлочерепицы обрешетка монтируется с учетом размера волны.
  2. Проверить надежность выбранного угла и шага стропил. В этом поможет программа «Стропила 1.0.1.».
Онлайн калькулятор односкатной крыши

Плюсы и минусы

Односкатные крыши считаются самими недорогими и простыми в устройстве. И это действительно так, особенно при небольшой ширине здания. Тем не менее, в нашей стране дома с односкатными крышами встречаются совсем нечасто. По большей части это связано с тем, что более привычны для нас двух или четырех скатные кровли — они выглядят привычнее. Вторая загвоздка — найти проект, адаптированный под наши погодные условия. На западных ресурсах проектов очень много, но они разработаны под более мягкий климат, как правило, имеют большую площадь остекления. Найти архитектора, который грамотно изменит понравившийся проект очень непросто. Но если все-таки удалось, и при этом не нарушилась гармония здания, дом получается очень оригинальный.

Многих пугают неровные потолки в некоторой части здания. Их, конечно, сложнее обыгрывать, чем стандартные, но и результат получается совсем другого уровня — оригинальный на 100%. Правда, и на этот раз найти дизайнера, который может разработать подобный интерьер на просторах нашей Родины очень непросто, тем не менее, возможно.

Есть еще один выход — выровнять потолки за счет перекрытия, а свободное пространство под крышей использовать как технические помещения. Реализованы и такие варианты и хозяева очень довольны. Да, технические помещения на в цокольном этаже, а наверху, но зато никаких проблем с грунтовыми водами.

Это, пожалуй, все минусы или подводные камни, которые может принести односкатная крыша. Есть, правда, еще один момент, который сложно назвать недостатком, Из-за особенности строения кровельный материал на подобных домах с земли не виден. Если местность ровная, без больших перепадов высот, заморачиваться с внешним видом кровли, нет смысла. Лучше выбрать простые на вид, но качественные материалы, тихие (плоскость большая, при дожде шумит сильно) и надежные. Один из популярных вариантов — фальцевая кровля. Она обеспечивает должную степень герметичности, не очень шумит. Еще вариант — из современных материалов. Такие крыши еще тише, а современные материалы могут эксплуатироваться 20-30 лет без ремонта.

Конструкция односкатной кровли

Схема односкатной крыши состоит практически из тех же элементов, что и другие типы перекрытий для частных домов, и включает в себя (рис. 1):

Конструкция односкатной кровли
  • стропильную систему со всеми стойками, опорами, подкосами и т.п.;
  • антиконденсатную пленку;
  • контробрешетку и обрешетку;
  • кровельный материал;
  • теплоизоляционный материал, монтируемый между стропил;
  • слой пароизоляции;
  • подшивку и отделочный слой (при необходимости).
Читайте также:  Деревянное окно своими руками — изготовление рамы

Рис. 1

Конструкция односкатной кровли

Самым важным элементом в этой конструкции является стропильная система, от качества изготовления которой зависит надежность и долговечность кровли. Ее главная задача – равномерное распределение нагрузки, создаваемой строительным материалом, снегом и ветром.

Устройство односкатной крыши своими руками зависит от следующих показателей:

Конструкция односкатной кровли
  • материала изготовления наружных стен, на которые будет опираться мауэрлат;
  • наличия промежуточных стен и качества чердачного перекрытия;
  • ширины дома;
  • размеров пролетов.

В зависимости от этих данных стропила могут быть:

Конструкция односкатной кровли
  1. Наклонными. Их основной частью считаются «ноги» (стропильная и подстропильная), нижние края которых опираются на внешние стены. В верхней части стропила крепятся к брусу, а для большей устойчивости еще и соединяются между собой обрешеткой. Если стропила имеют длину до 450 см, то дополнительных опор устанавливать не нужно. При большей длине возникает необходимость в монтаже подстропильной опоры (рис. 2). Шаг укладки стропил составляет 0,6-1,4 см и зависит от того, каким материалом будет перекрыта кровля. Чем тяжелее кровельный материал, тем шаг будет меньшим.

    Рис. 2

  2. Висячие. Являются самыми сложными в исполнении и применяются в тех случаях, когда отсутствует возможность дополнительной фиксации стропил. Они собираются на земле в фермы, после чего цельная конструкция поднимается наверх дома и крепится на свое место (рис. 3).

    Рис. 3

  3. Рис. 4

  4. Скользящие. В основном применяются тогда, когда нужно построить деревянный дом. Они опираются на стены через мауэрлат и крепятся с помощью подвижных элементов. Это позволяет снизить деформацию конструкции при временной усадке здания (рис. 4).

Что надо знать о выборе материала

Как и в любой другой конструкции, на долговечность и надежность влияет правильно подобранный материал. Чтобы знать, как сделать односкатную крышу правильно, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

  1. Для сооружения каркаса понадобятся стропила, которые монтируются на мауэрлат. В этом случае необходимо уделить внимание влажности древесины, норма которой составляет 20%. Из пород деревьев выбирают хвою и лиственницу. Диаметр балок может быть разным, все зависит от массы конструкции. По технологии сечение бруса не должно быть меньше 10 см. Для увеличения срока службы крыши все деревянные элементы необходимо обработать пропиткой.
  2. Если будет предусматриваться мансардное помещение, то следует позаботиться о наличии оконного проема.
  3. Для изготовления обрешетки подбираются доски меньшего качества. Но доска не должна быть сучковатой и влажной. Допустимая толщина досок составляет 2 см.
  4. Для монтажа торцевой планки используют обрезные доски. Чтобы обеспечить надежность местам соединения элементов кровли, рекомендуется комбинировать все крепежи: саморезы, гвозди и анкера. Для усиления конструкции применяются скобы, металлические уголки и другие крепежные детали.
  5. Пенополистирол или минеральная вата послужат утеплительными материалами.
  6. Для предотвращения конденсата укладывается пароизоляционная пленка. Под само кровельное покрытие укладывается слой гидроизоляции.
  7. Если угол ската маленький, то применяется наплавляемое покрытие, а если угол большой, то монтируют металлическую черепицу или шифер.

Стропильная система должна быть прочной и надежной, поэтому предпочтение отдают клееному брусу. Такой материал превосходит обычный брус по множественным показателям.

Проектирование и конструкция односкатных крыш

Первым делом нужно составить проект конструкции и начертить чертежи и схему. Это поможет правильно выбрать угол наклона ската и выполнить необходимые расчеты. Угол наклона будет зависеть от снеговой и ветровой нагрузки в каждом конкретном регионе. Но этот вариант кровли тем и хорош, что существует возможность возводить ее с углом наклона от 3 до 45 градусов. Кровельный материал тоже играет важную роль в выборе угла наклона. К примеру, если будете обшивать металлочерепицей, то тут наклон составит 14 градусов.

Элементы крыши:

  • стропильная система;
  • обрешетка;
  • гидроизоляция и пароизоляция;
  • теплоизоляция;
  • материал для покрытия кровли

Можно приобрести черепицу, шифер, металлочерепицу или ондулин. Самый дешевый – шифер.

Если односкатная крыша своими руками возводится на домах в регионах с сильными ветрами, то потребуется тщательное утепление кровли и тех стен, которые находятся под ветром.

Критерии и тонкости расчетов для строительства односкатной крыши

Если вы думаете, что не сможете точно провести все проектные расчеты, то обратитесь за помощью к специалистам. Но в том случае, когда бюджет строительства ограничен, то для таких работ можно вполне воспользоваться калькулятором всех параметров конструкции. Он позволит узнать не только угол наклона, но и площадь поверхности, оптимальный вес расходных материалов, а также количество стропил. Теперь разберем поподробней все данные характеристики.

Критерии и тонкости расчетов для строительства односкатной крыши
Критерии и тонкости расчетов для строительства односкатной крыши
Критерии и тонкости расчетов для строительства односкатной крыши
Критерии и тонкости расчетов для строительства односкатной крыши

Этапы установки стропильной системы

Возведение каркаса начинается с укладки мауэрлата. Перед монтажом на стены брус оборачивается рубероидом для гидроизоляции. Основание крепится на заложенные при кладке шпильки или с помощью анкерных болтов.

Монтаж стропил выполняется на закрепленный мауэрлат. Для прочной фиксации необходимо сделать запилы на досках. Чтобы все врезки имели одинаковый размер, они изготавливаются по шаблону. Верхняя часть выпиливается со скосом, обеспечивающим возможность прогиба стропил. Нижняя выемка служит прочным упором на мауэрлат.

Крепление стропил крыши осуществляется с помощью гвоздей и уголков, прикручивающихся саморезами. Упростить монтаж каркаса можно, установив крайние стропила, и протянув между ними веревку, определяющую плоскость.

При длине прогона больше 4,5 м устанавливается подкос под углом в 45 градусов, один его край упирается в стропило, а второй в мауэрлат.

Окончанием монтажа станет набивание обрешетки. Ее бруски располагаются перпендикулярно каркасу, шаг крепления зависит от финишного покрытия. Под рулонный материал выполняется сплошная обрешетка. Для покрытия используется влагостойкая фанера или плиты OSB. После установки стропильной системы настилается полотно гидроизоляции и выполняется утепление крыши. Окончательный этап работ — монтаж кровельного покрытия.

Шаг обрешетки и величина нахлеста листов в зависимости от того, какой уклон крыши из профнастила

Как уже говорилось выше, минимальный уклон кровли из профлиста, при котором нет необходимости дополнительно герметизировать места вертикальных нахлестов, равен 12°. Если же уклон крыши находится в промежутке от 12° до 14°, то герметик уже не требуется, однако остается необходимость в увеличенном размере этого нахлеста. Оптимальным же считается уклон для профнастила от 15° до 30°.

В таблице ниже приведены величины необходимого нахлеста под профнастил, угол наклона кровли при этом имеет решающее значение и может находиться в одном из указанных промежутков.

От угла уклона кровли из профлиста напрямую зависит и расход материалов, необходимых для монтажа кровельной системы. При больших углах наклона увеличивается длина стропил, но в тоже время не требуется установка дополнительных подкосов. В этом случае также увеличивается и расход самого профнастила, но зато эффективнее используется его собственная несущая способность, следовательно, можно использовать более дешевый профлист с меньшей высотой волны.

Кроме того, чем больше угол наклона крыши из профнастила, тем больше шаг обрешетки и меньше расход пиломатериалов. Также частота обрешетки сильно зависит от марки профилированного листа. Например, если для профлиста С-21 при угле больше 15° шаг обрешетки должен быть равен 650 мм, в то время как для НС-44 при том же угле — уже 1000 мм.

Обрешетка в зависимости от уклона кровли из профлиста и марки профнастила
Марка профлиста Уклон кровли, град. Шаг обрешетки Величина нахлеста листов в ряду
НС-8 Более 15о Сплошная Две волны
НС-10 до 15о Сплошная Две волны
более 15о 300 мм Одна волна
НС-20 до 15о Сплошная Одна волна
более 15о 500 мм
С-21 до 15о 300 мм Одна волна
более 15о 650 мм
НС-35 до 15о 500 мм Одна волна
более 150 1000 мм Одна волна
НС-44 до 15о 500 мм Одна волна
более 150 1000 мм Одна волна
Н-60 не менее 8о 3000 мм Одна волна
Н-75 не менее 8о 4000 мм Одна волна

Для несущего профлиста этот промежуток составляет уже 3-4 метра, причем разделение по углу наклона крыши — отсутствует. Существует только минимальный уклон кровли из профнастила, равный 8°. Крыши с меньшим углом уже считаются плоскими, поэтому к ним предъявляются другие требования.

При расчете количества материалов необходимо учитывать и величину нахлеста листов профнастила, которая также зависит от угла наклона кровли.

Воздействие на стропила и кровельное покрытие

Расчет нагрузок на стропила и кровлю складывается из двух слагаемых:

Постоянная нагрузка определяется суммированием веса всех элементов, присутствующих на крыше, причем учитывается и полезная нагрузка — вес расширительных баков, обшивки чердака, окон или иных предметов, нагружающих крышу и подкровельное пространство.

Если для постоянных нагрузок расчет не выглядит чем-то сложным, то учесть природные факторы будет сложнее . Потребуются данные о преобладающих направлениях и силе ветра, случаях ураганных шквалистых проявлений, количество снега в зимнее время, его качественные показатели — сухой снег намного легче, чем мокрый.

ОСТОРОЖНО!

Воздействие на стропила и кровельное покрытие

Для того, чтобы расчет оказался корректным, необходимо учитывать предельные состояния, поскольку именно они являются самыми опасными и разрушительными.

Расчет снеговой нагрузки производится по формуле:

S = Sg * µ

где Sg — вес снега на 1 кв м плоскости, выпадающий в данной местности.

µ — поправочный коэффициент, учитывающий угол наклона кровли (для плоских крыш до 25° он равен 1, для более крутых — 0,7).

При наклоне кровли от 60° и выше вес снега не учитывается.

W = Wo * k

Wo — нормативный показатель силы ветра для данной местности.

Воздействие на стропила и кровельное покрытие

k — поправочный коэффициент, учитывающий тип местности и высоту над землей.

Обе формулы показывают нагрузку на 1 кв.м., для получения полного значения надо результат умножить на площадь крыши.

Следует также понимать, что данные расчеты не всегда учитывают предельные нагрузки или частные случаи — например, скопления снега или единичные сильные порывы ветра, нетипичные для данной местности, но иногда случающиеся. Для того, чтобы иметь гарантию прочности, надо принимать нагрузку с запасом в 15% — 20% от расчетной.

Стропильная система

Общее устройство крыши

Какой бы вариант вы ни выбрали, строение конструкции будет одним и тем же в любом случае.

Общее устройство крыши

Крыша состоит из таких элементов:

Несущая конструкция. Именно она является основой всего сооружения. Ее форма и особенности строительства зависят от типа выбранной крыши. Ее составляющими элементами являются: стропила и деревянные балки.

Общее устройство крыши

Основание, на которое монтируется кровельный материал. Оно может быть сплошным или решетчатым. Первый вариант лучше использовать в том случае, если вы решили стелить рулонную кровлю. Во время возведения такого основания используются доски, которые выкладываются в 2 слоя. Для первого может применяться материал любой ширины. Второй же расстилается из узких досок. Учтите, что между этими слоями нужно положить рубероид, обеспечивающий защиту от ветра. Обрешетка используется, если вы решили использовать такое кровельное покрытие, как шифер, черепицу или металлопрофиль, то есть жесткие материалы. Во время ее строительства учтите такие требования:

  • – все элементы закрепляются на стропилах максимально надежно. В противном случае они могут расшататься и поломаться;
  • – в качестве материала применяются деревянные планки;
  • – стыки обрешетки на стропилах не должны совпадать. В этом случае вы сможете обеспечить максимальную прочность сооружения;
  • – между планками необходимо выдерживать одинаковое расстояние по всей площади. Шаг зависит от типа кровельного материала и может колебаться в пределах 15-50 см.
Общее устройство крыши

Тепло- и гидроизоляция.