Определение угла наклона
Учитывая изложенные выше факторы – снеговую и ветровую нагрузку, выбранный тип материала – и зная примерную конструкцию здания, можно определить угол крыши. Более детально правила расчета изложены в статье. Далее на основании этой информации рассчитывается сборная нагрузка (от собственного веса и внешних нагрузок) на стропильную конструкцию. По результатам расчета определяется и их сечение.
Пример расчета нагрузки на стропила
Строительство планируется в Иркутске, дом с высотой 5,6 м будет располагаться в низине, явно выраженных преобладающих ветров нет. Данный район относится к снеговому району 2 и ветровому 3. Соответственно, снеговая нагрузка составляет 120 кг/м.кв., а ветровая 30 кг/м.кв. Суммарная нагрузка 150 кг/м.кв.
Материал кровли – металлочерепица с весом 4 кг/м.кв. Для нее допустим уклон от 12 градусов, но большинство производителей рекомендует для односкатной крыши 20…30 градусов. Если принять 20 градусов, необходимо обеспечить качественную гидроизоляцию, что добавляет к весу квадратного метра покрытия 2…5,5 кг/м.кв. Поскольку верхняя часть дома планируется как жилая, необходимо также утепление. В качестве термоизоляции принимаем базальтовую вату плюс подшивку изнутри гипсокартоном. Примерный вес квадратного метра такого утепления – около 4,5…5 кг.
Необходимо также принять во внимание вес деревянной обрешетки под металлочерепицу, это еще не менее 10…12 кг, и вес самих стропил. Таким образом, суммарная нагрузка на квадратный вес крыши от собственной массы и внешних нагрузок составит (без учета веса стропил, поскольку пока неизвестно их сечение и шаг): 4+5+5+12+150=176 кг/м.кв
Таким образом, суммарная нагрузка на квадратный вес крыши от собственной массы и внешних нагрузок составит (без учета веса стропил, поскольку пока неизвестно их сечение и шаг): 4+5+5+12+150=176 кг/м.кв.
Определение шага стропил и их сечения
Для вычисления этих данных есть расчетные формулы. Однако при отсутствии инженерного образования и желания высчитывать коэффициенты можно использовать табличные значения.
Для выяснения высоты балки (стропила) можно опираться на известный уже угол наклона и расчетную длину, которая определяется по тригонометрическим формулам.
Разница между высотой одной и второй опорных стен крыши для пролета, например, 4 м и угла наклона 20 градусов составит:
L_bc=L_cd×tgA=6×0,364=2,18 м
Длина стропильной ноги (стропила):
L_c=L_bc÷sinA=2,18÷sin20=6,4
С учетом вылета в обе стороны не менее 500 мм (обязательный свес крыши) принимаем длину стропила 7,4 м.
Для двухопорных стропил принята таблица
Пролеты свыше 6 м принято опирать на три точки – две несущие стены и шпренгельную ферму, например, или с опорой на лежень. Пролеты 4,5 м применимы в мансардах, террасах, банях, верандах, а также различных пристройках. В жилых постройках, как правило, расстояние между опорами равно или превышает 6 м.
Соответственно с учетом длины стропила выбирается сечение балки и шаг между ними.
Следует учитывать: под длиной стропила в данном случае понимается расстояние между точками опоры!
То есть в приведенном примере – длина всей стропильной ноги 7,5 м и пролет 6 м допустимо использование опирания на несущие стены (через мауэрлат) и подстропильную ногу. Тогда сечение при шаге 140 см следует принимать 100х200 мм, а при шаге 90см допустимы 75х200 мм. Желательно все же увеличивать сечение балки на 10…15% для получения необходимого запаса прочности.
Проверить нагрузочную способность крыши, правильность выбранного угла с выбранными параметрами можно в одном из онлайн-калькуляторов. Там же можно получить данные о том, сколько материалов потребуется для строительства такой крыши.
Как видно из приведенного скриншота с упрощенным чертежом здания, пункты «Расчет стропил», «Расчет обрешетки», «Снеговая нагрузка» раскрывающиеся, в них необходимо подставить выбранные данные.
Результат расчета показан ниже.
Как видно из результата, предлагается при данной нагрузке, кровельном материале, размерах и шаге стропил выбрать сечение балок равным не 75х200 мм, как предлагается в нормативах, а 70х230 мм. Однако это минимальное значение, к тому же такое сечение не является стандартным. Поэтому – с учетом запаса на прочность – лучше отдать предпочтение сечению 100х200 мм.
Важно: помимо обычных стропил (балок) можно использовать треугольные фермы. Это значительно увеличит нагрузочную способность конструкции, но подобные элементы требуют профессионального расчета.
Сборка различных вариантов стропильных систем односкатной крыши
Односкатные типы стропильных конструкций чаще всего применяются для перекрытия подсобных строений: гаражей, сараев и пристроек. Как выполняются работы по сборке?
Односкатная крыша гаража
Обычно ширина пролета у гаражей редко превышает 4000 мм, поэтому над данной постройкой можно использовать простейшую схему стропильного каркаса. Сборка осуществляется поэтапно следующим образом:
- Мауэрлат изготавливается с бруса сечением не менее чем 100×150 мм. К внешнему краю деталь не должна сдвигаться ближе 50-ти мм. Крепиться элемент на заранее вмурованные в кладку шпильки. Если строение из дерева, то функцию мауэрлата выполняет верхний венец стен.
- Под стропила лучше всего заранее заготовить шаблон соответствующей длины. Причем желательно чтобы изначально брус был немного больше (на 50-100 мм с каждого края) от запланированной протяженности. Требуемый вылет карнизов формируют уже после установки стропил, обрезав лишние края. Обычно свесы крыши изготавливаются в пределах 400-500 мм с каждой стороны.
- По всей протяженности мауэрлата делается разметка под врубку для стропил. Шаг между ними в соответствии с проектом. Выборку древесины делают на глубину, не превышающую 1/3 часть толщины бруса.
- Изготовленные стропилины устанавливаются на свои места и соединяются с мауэрлатом выбранным способом (гвозди, скобы, уголки и прочие).
- По окончанию установки, стропила торцуются до требуемой длинны, и закрываются набиваемой ветровой доской.
- Для формирования свесов крыши впереди и сзади гаража можно воспользоваться двумя способами.
- Мауэрлат выноситься на требуемую длину за стены строения.
- К крайним стропилам крепят дополнительные элементы – кобылки.
На заметку
Соответственно потом уже изготавливается обрешетка под кровельный настил!
Формирование стропильной системы пристройки
Пристройки к дому могут иметь различные параметры, и при ширине пролетов менее чем 4000 мм можно применить классическую схему с опорой стропил на две несущие точки. Однако с более широким строениями (˃4000 мм) потребуется установка подкосов, которые упираются в стену здания.
- На внешнюю стену пристройки укладывается мауэрлат, изготовленный из бруса 100×150 мм. Крепеж детали осуществляется выбранным способом (на шпильки, анкеры), в деревянном строении деталь не монтируют используя в качестве опоры для стропил верхний венец стены.
- В противоположной стене дома, под стропилины нужно подготовить гнезда под размер стропилины в толще стены (такие пазы можно изготовить еще на этапе кладки).
- Для подкосов можно использовать доску 50×150 мм. Их нужно монтировать с углом не более чем 45 градусов к опорной стене.
- Стропила укладывают на мауэрлат, заводя противоположные концы в подготовленные пазы. Со стеной брус соединяют монтажными уголками, а с противоположной стороны на гвозди или скобы.
- Под подкосы также готовят пазы, предварительно рассчитав угол наклона. Соединение элементов со стропилинами можно сделать путем забивания скоб или гвоздей.
В деревянных домах крепеж стропилин к стене осуществляться за счет установки кронштейнов (П-образные для стропил) под пятки детали снизу.
После установки стропила укорачивают, формируя свесы карнизов, и набивают ветровые доски. Следующим шагом монтируют обрешетку под кровельный настил.
Создавая стропильную систему сарая или хозяйственного блока, схему сборки выбирают зависимо от длины будущих стропил, при превышении значения в 4000 мм, потребуется установка дополнительных элементов: подкосов, ферм и прочих.
Соблюдение всех основных требований позволит эксплуатировать такую крышу на протяжении 15-25 лет, а с профилактическими осмотрами и реставрационными работами значительно дольше.
Материалы и оборудование
Перед началом работ следует подготовить необходимые материалы и инструменты.
Для возведения кровли понадобятся:
- деревянные брусья, которые будут служить несущими конструкциями. Размеры колеблются от 12 x 12 до 15 x 15 см;
- доски для пола и черновой отделки стен чердачного помещения. Они укладываются над горизонтальным брусом;
- шифер и гвозди для шифера. При использовании другого материала выбирают предназначенный для данного типа крепеж;
- гидроизоляционная мембрана;
- материалы для теплоизоляции;
- пароизоляционные материалы;
- необходимые при монтаже бруса и досок гвозди.
Из инструментов понадобятся: топор, молоток, острый нож, ножовка, строительный степлер, который применяется для монтажа паро- и гидроизоляции, так как прекрасно фиксирует пленку к стропилам.
Конструкция крыши с одним скатом предполагает использование обрешетки и контробрешетки. Для их создания оптимальным выбором является брус размером 5 x5 см.
Преимущества и недостатки односкатных крыш
До недавнего времени односкатные кровли считались подходящим вариантом в основном для небольших построек: хозяйственных, промышленных, гаражных, торговых и т. д. Что же касается жилых строений – для них такие крыши обустраивались редко, поскольку считались внешне малопривлекательными.
Однако с появлением современных кровельных материалов с эффектным и эстетичным внешним видом данный недостаток во многом утратил своё значение, и отношение к односкатным кровлям изменилось. Более того, лаконичность и минимализм односкатных крыш зачастую стали восприниматься как особый шарм, противопоставляемый напыщенности и вычурности сложных кровель.
Немаловажными преимуществами крыш с одним скатом являются их простота в монтаже и экономичность в плане финансовых затрат. Кровельные работы здесь не представляют значительной сложности: даже при отсутствии большого опыта можно быстро освоить, как сделать монтаж обрешетки, как покрыть односкатную крышу, как рассчитать необходимое количество материалов и т. д. Если хочется обустроить крышу быстро и с минимальными расходами – тогда лучшей альтернативы, чем односкатная кровля, не найти.
Односкатные крыши отличаются высокой устойчивостью к ветровым нагрузкам, однако так обстоит дело лишь в том случае, если их правильно обустроить
Важное значение имеет и оснащение таких кровель эффективной системой гидроизоляции.. Относительным недостатком односкатных крыш может считаться малая высота чердака. Однако данный фактор имеет значимость далеко не для каждого владельца жилого дома
Если же всё-таки хочется обустроить большое чердачное помещение или мансарду, тогда придётся выбирать другие варианты
Однако данный фактор имеет значимость далеко не для каждого владельца жилого дома. Если же всё-таки хочется обустроить большое чердачное помещение или мансарду, тогда придётся выбирать другие варианты.
Относительным недостатком односкатных крыш может считаться малая высота чердака. Однако данный фактор имеет значимость далеко не для каждого владельца жилого дома. Если же всё-таки хочется обустроить большое чердачное помещение или мансарду, тогда придётся выбирать другие варианты.
Подготовка
Создание односкатной крыши из профнастила своими руками начинается так же, как и в случае любой другой конструкции. В первую очередь необходимо составить проект и уточнить все необходимые параметры. Для того, чтобы крыша дома или любого другого сооружения служила долго и эффективно, вам предстоит сделать расчет следующих значений:
- В первую очередь определяется угол наклона ската кровли из профнастила. От этого параметра зависит многое. Во-первых, чем больше уклон, тем меньше снега будет скапливаться. Во-вторых, больший угол будет вызывать большие ветровые нагрузки. Все это необходимо учитывать, делая расчет. Кроме того, не стоит забывать про то, что у каждого материала для кровли есть свои рекомендованные углы наклона ската. В случае с профнастилом это значение должно лежать в пределах от 8 до 70 градусов. При этом учитывается марка профлиста. Чем материал толще и прочнее, тем меньше может быть угол наклона.
- Далее следует высчитать длину стропил. Этот расчет, в случае односкатной крыши, не вызовет ни у кого проблем. Для этого нужно разницу между высотой опорных стоек разделить на синус угла наклона ската. При этом не стоит забывать про свесы. Именно эта часть крыши будет защищать стены и фундамент от дождя.
- Далее рассчитываем площадь всей кровли. Этот параметр необходим для того, чтобы точно определиться с количеством требуемого материала для возведения стропильной системы и покрытия крыши.
После получения всех нужных сведения приступают к составлению чертежа. Лучше всего доверить эту работу специалисту. Конечно, устройство односкатной крыши из профнастила несложное, но и тут нужно учитывать множество нюансов
Например, важно правильно высчитать сечение стропил, и учесть возможную необходимость дополнительных подпорок. Чтобы это сделать, нужно рассчитать все нагрузки, которые будут воздействовать на односкатную крышу (ветер, осадки, установленное оборудование, кровельные материал и так далее)
Следующим этапом будет подготовка материала. Вам предстоит подобрать древесину для стропил, сам профнастил, изоляцию, утеплитель и так далее
Тут важно не спешить и не гнаться за дешевыми вариантами. Крыша – эта важная часть здания и слишком сильно экономить на ней нельзя
Выбирая деревянные брусья или доски для стропильной системы односкатной крыши важно смотреть на отсутствие мест гниения. Кроме того, материал должен быть хорошо просушенным
В противном случае крышу начнет коробить.
Также внимательно отнеситесь к выбору самого профнастила
Очень важно правильно подобрать марку материала. Прочнее всего профнастил с маркировкой «Н»
Это означает, что его прочности достаточно даже для возведения самостоятельных построек. Но такой материал может быть дорогим. Кроме того, смотрят и на толщину профнастила. От этого параметра во многом будет зависеть срок службы кровли.
Также позаботьтесь и об инструментах. Вам понадобится обычный набор для работы с деревом. Он пригодится при возведении стропильной системы. Также нужно обзавестись ножницами по железу, для резки листов профнастила. Только после этого можно приступать к монтажу.
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.
Расчет количества материала для односкатной крыши
Так как односкатная крыша — это прямоугольник, то расчеты предельно просты. Длина (общая длина стропила) умножается на ширину (общая длина мауэрлата) — получаем площадь кровли. Кровельный материал и ветрозащиту заказываем исходя из этих размеров.
Доски на стропила и обрешетку лучше посчитать исходя из проекта поштучно — это небольшой объем, но так можно сэкономить материал. Для монтажа стропил необходимо посчитать их количество, учитывая шаг между ними. Расчет пиломатериала по площади предусматривает значительную прибавку в процентах. Доски заказываются в кубометрах — длина * ширина * высота.
К примеру, одна доска 50 на 150 = 6 * 0,15 * 0,05 = 0,045 м³.
В одном кубе получаем = 1 / 0,045 = 22 доски.
Материалы для односкатной кровли
Материал для кровли — не важно, для односкатной или любого другого типа — должен быть подобран качественный. От этого будет зависеть ее долговечность и надежность. Рассмотрим, какие материалы могут понадобиться
Рассмотрим, какие материалы могут понадобиться.
Брус, из которого производится монтаж стропильной системы и мауэрлат. Древесина должна быть качественной, с влажностью не более 20%. Идеальный вариант породы – лиственница, но можно рассматривать и другие хвойные. Сечение будет напрямую зависеть от параметров кровли, но должно быть не менее 100 мм. Перед использованием древесина обрабатывается различными защитными составами. Доска для создания обрешетки. Для этой цели может быть использована менее качественная древесина
Главные качества, на которые следует обратить внимание – влажность (она должна быть незначительной), а также отсутствие большого количества сучков. Доска для создания торцевой планки
Иногда она может быть заменена специальными доборами, как в случае с металлочерепицей.
Крепеж
Это могут быть гвозди, саморезы, анкера. Они должны быть устойчивыми к воздействию влаги. Гидроизоляционный материал, утеплитель. Материал кровельный. Обычно выбирается в зависимости от бюджета и климатических особенностей региона.
Кровельные материалы
Количество бруса для стропильной системы зависит от параметров ската. Например, длина каждой стропильной ноги будет влиять на его длину и высоту
Важно учитывать, что шаг между стропилами будет варьироваться в пределах 60-100 см. И он сильно зависит от толщины брусового материала. Доски для обрешетки выбирают в зависимости от типа кровельного покрытия, рекомендуемого шага
Если говорить о ветровой доске, то здесь важно учесть периметр ската
Доски для обрешетки выбирают в зависимости от типа кровельного покрытия, рекомендуемого шага
Если говорить о ветровой доске, то здесь важно учесть периметр ската
Общая схема устройства края кровельного ската
Постройка крыши
Попробуем рассмотреть устройство односкатной крыши на конкретном примере. Будем рассчитывать проект кровли обычного гаража.
Скат делаем с боковым уклоном. Зачастую для хозяйственных построек и гаражей в роли кровельного материала используется шифер. Поэтому значение уклона примем равным 20 градусам. Ширина нашей постройки составляет 3,5 метра. Исходя из этого, высота крыши в ее крайней верхней точке будет составлять 1,27 м (умножаем половину ширины постройки на тангенс угла ската).
Таким образом, конструкция односкатной крыши нашего гаража будет состоять из вертикальной стены и уложенного сверху кровельного пирога. Низкую сторону крыши располагаем по направлению, откуда дует преобладающий ветер. Прежде как построить односкатную крышу, на несущие стены кровли укладывают брус мауэрлата, поверх которого будут крепиться стропила. Не забываем о необходимости укладки потолочных плит или балок.
Дальнейшая схема односкатной крыши имеет следующий вид:
- через каждые 70-80 см укладываются поперечные наклонные балки стропил. Их фиксируют гвоздями к доске мауэрлата или анкерами к бетону. Для удобства проведения работ на стропила односкатной крыши можно уложить доски, по которым можно свободно перемещаться;
- под прямым углом к стропилам прибивают рейки обрешетки. Для этих целей используется брус 50*50 мм. Шаг между рейками подбирается с таким учетом, чтобы лист шифера накрыл две соседние рейки и выступал за пределы каждой из них на 15 см. Обрешетка призвана обеспечить жесткость конструкции и стать основой для кровельного материала;
- поверх реек обрешетки укладывается гидроизоляция. Кладут ее снизу вверх. Это необходимо во избежание затекания воды под пленку. В качестве гидробарьера используется полиэтиленовая пленка. Она отличается долговечностью при отсутствии механических воздействий, низкой стоимостью и полной изоляцией от попадания воды. Пленку крепят к рейкам обрешетки строительным степлером;
- на обрешетку кладут шифер. Его монтаж начинают снизу вверх с нахлестом следующего листа на предыдущий. В месте, где соединяются 4 листа шифера, прибивают специальный шиферный гвоздь. Края листов материала фиксируются двумя гвоздями;
- в верхней и нижней части крыши прибивают ветровую доску, которая защитит шифер от срыва ветром и задувания осадков под материал.
На этом крыша для гаража готова. Как видим, в действительности односкатная крыша чертежи вовсе не требует. Выполнить устройство крыши своими руками не составляет особых сложностей.. Объем работ по обустройству такой кровли действительно небольшой. И строительство под силу даже одному человеку без опыта подобной деятельности.
Подобную крышу на небольшом здании возводится всего за один день.
Односкатную крышу можно установить и без обязательного возведения фронтовой стены. Это актуально если у вас уже подняты стены здания. Для организации необходимого угла ската со стороны, где будет находиться верх крыши, прибивают вертикальные стропила. И уже непосредственно к ним крепятся наклонные стропила. Такой каркас односкатной крыши обшивается любым отделочным материалом (подробнее: «Как сделать односкатную крышу гаража — рекомендации»).
Садовые постройки с односкатными крышами
Нередко на приусадебных участках возводятся беседки. И односкатные крыши являются одним из лучших решений для них. Простота, эстетичность, легкость монтажа и хорошая защита — вот те основные преимущества такой конструкции.
Для возведения крытой беседки необходимо с одной стороны возвести более высокие опоры. Так как для такой постройки гидроизоляция подкровельного пространства попросту не нужна, то можно обойтись без использования гидробарьера. Остальные этапы строительства ничем не отличаются от приведенного выше. Основные узлы односкатной крыши являются неизменными вне зависимости от типа и размеров конструкции.
Для того, чтобы облегчить себе жизнь во время строительства такой крыши, рекомендуем вам просмотреть фото и видеоотчеты, а также инструкции строительства односкатных крыш своими руками. Они помогают понять устройство и подход к работе.
