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:
- Прочности.
- 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:
- 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.
- 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.
- 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
- Нагрузка на покрытие и пролет;
- Тип теплоизолятора;
- 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
- Керамическая черепица. Наиболее оптимальный угол наклона – 30-45°, допустимый – 12-65°.
- Битумная (мягкая) черепица. Самый оптимальный – 20-45°, допустимый – от 6°.
- Металлическая черепица. Более оптимальный – 20-45°, допустимый – от 12°.
- Оцинкованная кровельная сталь. Допустимый – от 14°.
- Шифер. Допустимый – 6-27°.
Устройство стропильной системы
Итак, чтобы конструкция служила длительный период времени, была крепкой, а также надежной, стоит подумать не только о фундаменте, но и о крыше. Строительная система такого элемента играет огромную роль, ведь именно крыша берет на себя негативные моменты от изменений погодных условий, а также других ситуаций.
Стропильная система односкатной крыши должна характеризоваться определенными требованиями, среди которых:
- Жесткость
- Маленький вес
- Качественный материал
Такие требования обязательно учитываются, чтобы конструкция служила долго.
Жесткие характеристики элемента играют важную роль, ведь именно с помощью жестких элементов происходит соединение разных деталей. Такие элементы не должны подвергаться процессам деформации, а также распора ни при каких обстоятельствах.
Основанием такой конструкции является треугольник, который делают с помощью специальной надежной рамы. Каждый элемент данной рамы закрепляется один к другому параллельно, а с помощью крепкой фиксации обеспечивается устойчивость всей конструкции.
Стропильная система односкатной крыши: схема
Но, если такие рамы будут плохо прикреплены, будут подвижными, это приведет только к негативным последствиям. Подобная крыша может разрушиться не только от сильного ветра, но и сама по себе.
Если говорить о весе, то эта крыша не должна быть тяжелой. Именно поэтому данная система производится, в большинстве случаев, из дерева. В том случае, если вес достаточно большой, необходимо делать несущее основание из металла.
Есть случаи, когда используют деревья хвойного характера, влажность которых составляет не меньше 18 процентов. Среди обязательных условий при использовании деревьев отметим:
- Антисептическая обработка
- Использование антипирентов
Только в таком случае узлы, в области которых происходит точное крепление всей системы, будут отличаться высокой прочностью, а также надежностью.
Высокое качество используемых материалов – одно из главных правил. Дерево должно отвечать следующим характеристикам:
Применяется 1-3 разных сорта
Важно обратить внимание, чтобы было как меньше трещин, а также сучков. На один метр материала допускается наличие 3 сучков с высотой не больше 3 сантиметров
Трещины тоже допускаются в минимальном количестве, только не по всей глубине.
Элементы несущего характера желательно делать из деталей, толщина которых не меньше 5 см., а площадь от 40 м2.
Доски из хвойных деревьев можно применять только с длиной не больше 6,5 метров, а из лиственных деревьев – до 4,5 м.
Подушки, прогоны, а также мауэрлат желательно изготавливать из деревьев, которые относятся к твердым лиственным породам
Такой материал предварительно стоит обработать с помощью того или другого качественного антисептика.
Односкатная крыша для беседки или гаража
Чаще всего подобная конструкция выбирается для гаража или беседки. После того, как стены полностью возведены, начинаются монтажные работы:
1. На стену укладывается слой гидроизоляции и мауэрлат;
2. Устанавливаются стропила, предварительно делаются запилы для монтажа торцевой доски. Элементы фиксируются с помощью металлического уголка;
3. Натягивается гидроизоляционная пленка. Вдоль каждой стропилы крепится контробрешка. Поперек стропил монтируется обрешетка. Доски обрешетки подрезаются в размер;
4. Сверху на обрешетку укладываются листы профнастила. Устанавливается торцовочная доска.
Определение параметров каркаса, который надо положить
К ним относятся угол наклона кровли, длина, сечение и шаг стропил, а также мауэрлата.
Угол наклона кровли – от его величины зависит способность кровли справиться со снеговой и ветровой нагрузкой. Его находят справочным путём.
Наклон кровли определяют по таблицам СНиПа 2.01.07- 85 с привязкой по карте места строительства.
Оптимальную величину наклона ската крыши можно корректировать только в большую сторону.
- Длина стропильных ног вычисляется как гипотенуза прямоугольного треугольника, в котором известен угол наклона и длина пролёта между противоположными стенами строения. Также вычисляют высоту крыши.
- Размер сечения стропильных ног определяют в зависимости от величины удельной максимальной нагрузки на кровлю, куда входит вес кровельного материала покрытия и снеговая нагрузка. Определение последней величины производят по СНиП, а удельный вес кровли можно узнать в Интернете, где застройщик найдёт в таблицах нужный ему материал.
Можно, сопоставляя эти два параметра, найти в сети соответствующую таблицу и выбрать нужный размер сечения, исходя из вида пиломатериала (доска или брус).
- Межстропильный шаг чаще берут 1-2 м в зависимости от угла наклона и предполагаемых нагрузок. Для вычисления оптимального параметра нужно полную длину кровли поделить на максимально допустимое расстояние между стропилами и округлить ответ в большую сторону. Получившееся число указывает на количество пролетов. После этого длину кровли делим на количество пролетов и получаем оптимальный шаг.
Важно помнить, что недостаточный уклон кровли вызовет в зимнее время года чрезмерное накопление снега, что подвергнет риску разрушения целостности кровельного покрытия и стропил. Специалисты рекомендую к определённой по таблицам величине угла наклона добавить ещё 10%
Кроме того, различные кровельные материалы требует определённую оптимальную величину угла наклона крыши. Из нормативного параметра (СНиП) и допустимого угла ската для определённого вида кровельного материала выбирают наибольший показатель.
Порядок работ
Для комфортного устройства стропильной системы частных домов, рекомендуется возвести вокруг здания с односкатной крышей строительные леса для безопасной работы со свесами.
Установка стропил
Построить односкатную крышу своими руками с помощью наших чертежей не составит большого труда. Стропила укладываются на ребро. В местах опоры делаются запилы, чтобы стропила не скатывались вниз, а передавали нагрузку вертикально. При правильной разметке запиленные стропила стоят на опорах без поддержки, что упрощает монтаж.
Запилы делают следующим образом.
- Устанавливают стропило в проектное положение, временно фиксируют.
- Прикладывают к вертикальной плоскости опорного бруса линейку и продолжают линию по стропильной ноге вверх.
- Сверху на горизонтальную плоскость ставят угольник или брусок шириной 5 см и прочерчивают линию, соединяя ее с вертикальной.
- Размечают так все места опирания.
- Отпиливают начерченные уголки ножовкой или ручной циркулярной пилой, выставив нужный угол наклона диска.
- Примеряют получившееся стропило по всей ширине здания. Если геометрия здания не нарушена, оно подойдет по выпилам в любое место.
- Выпиливают по первому шаблону все остальные стропила и приступают к их установке.
Разметка на мауэрлат
Чтобы упростить установку стропил односкатной крыши, на мауэрлат наносят разметку. Первое стропило будет «висеть» в воздухе, опираясь на мауэрлат и прогоны, тем самым образуя свесы, крепится оно уголками или гвоздями под 45°.
Второе и третье стропила должны быть с двух сторон от стены, плотно к ней прижимаясь. Так делать утепление внутри стены удобнее, появится плоскость для подшивки стропил снизу как снаружи, так и внутри здания. Далее все стропила укладываются с требуемым шагом. В конце повторяем обрамление стены и свес.
Укладка изоляции
Поверх стропил раскатываем ветрозащитную пленку или укладываем плиты. Пленка укладывается перпендикулярно стропилам, натягивается, прибивается скобками.
На всех стыках обязательно делать нахлест, который проклеивается специальной самоклеящейся лентой. У пленки Изоспан, к примеру, нахлест не менее 150 мм.
При монтаже ветрозащитных плит требуется их резать так, чтобы стыки приходили на центр стропила, в противном случае края панелей со временем могут выгнуться и открыть утеплитель. Существуют панели с пазами. Они дороже, но стыки могут быть «висящими».
Установка обрешетки и кровли
Поверх ветрозащиты вдоль стропила приколачиваем контробрешетку. Снизу и сверху, перед тем как прибивать обрешетку, к торцам брусков крепится мелкоячеистая рулонная решетка из нержавеющей стали либо из пластика. Она предотвращает проникновение насекомых в вентзазор.
Сверху на контробрешетку перпендикулярно укладываем обрешетку. Проще всего делать обрешетку из доски 25 на 150 см, с шагом 300 мм.
Прибиваем нижнюю доску для упора, вдоль нижнего края стропила. Потом кладем две доски сверху, вторую пропускаем, третью приколачиваем. Вторую вытаскиваем, кладем на третью, т. е. она становится четвертой, сверху кладем пятую. Четвертую пропускаем, пятую бьем и т. д. С этой работой может справиться даже один человек. Такая обрешетка подойдет практически для всех типов покрытия.
Для односкатной крыши с наплавляемой или гибкой черепицей в стропильной системе потребуется сверху на обрешетку положить листы фанеры или ОСП. Между листами необходимы технологические зазоры 2–4 мм, для компенсации возможных расширений. Крепят каждый ряд со смещением. Для удобства первый ряд начинаем слева, второй справа и т. д.
К каждому кровельному материалу идет подробная инструкция по установке самого покрытия, как обустроить конек, козырек или навес.
Односкатная крыша своими руками — чертежи и фото
Односкатная кровля может иметь различное исполнение. В зависимости от угла наклона принято выделять:
1. Плоские. Формируемая плоскость образуется с горизонтом угол не более 5 градусов;
2. Малоуклонные. Их угол с горизонталью находится в интервале 5 – 10 градусов;
3. Крутоуклонные. У таких конструкций скат образует с горизонтальной поверхностью угол более 30 градусов.
Два первых вида предъявляют повышенные требования к процессу устройства. Должна быть качественная изоляция поверхности и предусмотрен отводы воды.
Учитывая, что наклон ската сравнительно небольшой, снег на такой кровле сначала хорошо задерживается, формируя толстый слой, а затем начинает таять снизу. Тепло для этой цели генерирует сам дом.
Особенности конструкции крыши с одним скатом
В составе конструкции есть одна плоскость ската, которая формируется самостоятельной системой стропил. Крайние части стропильных ног сооружаются на надёжных опорах, поэтому их относят к категории наслонных. Система стропил состоит из отдельных элементов, которые опираются концами на противоположные стенки постройки.
Стропильная система односкатной крыши обычно имеет несколько вертикальных опор
В качестве опорных деталей можно использовать 1 или 2 ряда столбов. Обязательным условием монтажа стропильных ног является наличие опоры под коньковым концом стропила.
Детали следует монтировать по отдельности. Они устанавливаются на разные по высоте стены, с которыми скрепляются через мауэрлат. Последний отличается от обыкновенной деревянной рамы. Конструкция состоит из двух брусьев, которые укладываются параллельно на стенки из камней, последний венец сруба или на обвязку каркасного строения.
Вышележащую часть мауэрлата принято называть брусом конька. Однако конструкция не будет создавать коньковый перелом, она используется в качестве опоры. Опоры для крыши подобного типа можно выполнить:
- Из кирпича, бетона или деревянных реек.
- С помощью ряда подпорок, которые предназначаются для дальнейшей отделки.
Разновидности односкатных кровель
Конструкция односкатной кровли является простой, однако возводиться она может по-разному.
- Крыша может быть утеплённой или холодной.
- Под кровлей можно устроить чердачное помещение. В чистом виде чердаки встречаются довольно редко, так как противопожарные нормы не допускают делать чердак высотой менее 1,6 м. Для односкатной крыши чердачное помещение целесообразно делать лишь в случае, если между конструкцией кровли и верхним перекрытием устраивается жилая мансарда или небольшое помещение для бытовых целей.
- Односкатные кровли в большинстве случаев делаются пологими. В основном встречаются конструкции с уклоном 5–15°. Хотя бывают и более крутые крыши с наклоном до 60°. Всё зависит от ветровой и снеговой нагрузки в регионе строительства.
Односкатную крышу можно соорудить:
- над отдельно размещённой бытовой или жилой постройкой;
- над пристроенной к главному зданию террасой, баней, входной группой, гаражом и т. д.
Отвод осадков со ската будет происходить автоматически. Достигается это благодаря разнице в высоте стен, которые используются в качестве опор. Соответственно, не понадобится устраивать внутренний сток. К низкой стороне довольно часто фиксируют жёлоб водостока, который отлично справляется с задачей отведения воды в летнее время. В зимний период на пологом скате иногда собирается снег
В этом случае крышу можно почистить, соблюдая необходимые меры предосторожности
Водосточные системы на односкатных кровлях
Односкатная кровля обязательно должна быть с уклоном. Водосток для такой постройки может быть:
- организованным;
- неорганизованным.
Организованный водосток предполагает наличие желобов и труб, отводящих осадки в специально выделенные места
Водосточную систему в таких домах делают наружной, устраивать внутреннюю нет надобности. Сливные желоба следует устанавливать со стороны низкой стенки «в крест» по направлению к стоку.
Жёлоб надо монтировать со стороны низкой стенки перпендикулярно направлению стока
Сточные воды следует выводить в систему дренажа.
Наклон постройки можно обеспечить:
- отличающимися по высоте перегородками или рядами подпорок;
- зафиксированными к стенке главной постройки опорными деталями, которые располагаются выше уровня противоположной стенки;
- половинчатой фермой, которая устанавливается на стены или опоры одинаковой высоты.
Материалы для покрытия кровель с одним скатом
Покрывать односкатное строение можно одним из следующих материалов:
- жесть для кровли;
- рулонные материалы;
- шифер;
- профнастил;
- металлочерепица.
Если требуется сделать красивую постройку под общий стиль остальных строений, можно применить пластик, плитку из сланца или черепицу.
Монтаж искусственной кровли выполняется лишь в случае значения угла наклона, допускаемого изготовителями материала. Скатные конструкции с маленьким уклоном нельзя покрывать соломой и другими подобными материалами, так как они могут быстро сгнить.
Уход за односкатной крышей
Если было принято решение построить крышу с одним скатом, то стоит помнить о том, что за ней нужно правильно ухаживать:
Понадобится выполнять регулярную очистку от снега, особенно в случае больших снегопадов и весной.
Важно постоянно контролировать состояние деталей конструкции крыши, а также своевременно устранять выявленные недостатки. Обязательно нужно осматривать конструкции стропил
В некоторых случаях древесина может быть ослаблена в связи с поражением гнилью или грызунами.
Во время осмотра также рекомендуется удалять скапливающийся между волнами шифера мусор, так как он негативно влияет на состояние кровли. Во время дождя в этих местах будет скапливаться большое количество воды, которая через некоторое время может разрушить шифер. В таком случае снег будет накапливаться быстрее.
Если соблюдать данные правила, то частный дом с односкатной кровлей будет служить много десятков лет. Чтобы исключить сложности из-за чрезмерного количества осадков, понадобится ещё на этапе составления проекта продумать то, как будет проходить обслуживание кровли, а также предусмотреть размещение удобных выходов на крышу.
Изготовить крышу подобного типа несложно, понадобится лишь придерживаться изложенных в нашей статье правил и грамотно составить чертёж будущей конструкции.
