Монтаж стропильной системы односкатной крыши

Крыша дома — надежная и прочная защита от дождей, ветров, палящего солнца или холодного снега. Она сохраняет тепло в помещениях, украшает облик здания. Двускатная крыша своими руками — завершающий этап возведения коробки, требующий от строителя подготовки и мастерства.

Металлические стропила для крыши – особенности устройства и монтажа

Стропила и обрешетка – каркас крыши, который несет на себе всю тяжесть кровельного пирога, термоизоляции, снеговую нагрузку, поэтому они должны обладать высокой несущей способностью, прочностью. Идея использовать металлические стропила, чтобы конструкция кровли получилась более жесткой, не нова, но ранее она применялась в основном для перекрытия промышленных или хозяйственных сооружений. Сейчас стропильный каркас и обрешетка из металлопрофиля считаются реальной альтернативой деревянным элементам крыши, если длина ската превышает 10 метров.

Результаты расчетов

Крыша: Угол наклона крыши: градусов. Угол наклона подходит для данного материала. Угол наклона для данного материала желательно увеличить! Угол наклона для данного материала желательно уменьшить! Площадь поверхности крыши: м2. Примерный вес кровельного материала: кг. Количество рулонов изоляционного материала с нахлестом 10% (1×15 м): рулонов.Стропила: Нагрузка на стропильную систему: кг/м2. Длина стропил: см. Количество стропил: шт.

Обрешетка: Количество рядов обрешетки: рядов. Равномерное расстояние между досками обрешетки: см. Количество досок обрешетки стандартной длиной 6 метров: шт. Объем досок обрешетки: м3. Примерный вес досок обрешетки: кг.Распечатать

Из чего состоит стропильная система односкатной крыши

В стропильную конструкцию входят следующие элементы:

Кроме стропил в конструкцию входят стойки, подкосы, лежни, затяжки и кобылки

  1. Мауэрлат – это фундамент всей крыши. И к его укладке надо отнестись очень ответственно. Изготавливается из бруса с поперечным сечением 150х150 мм. Крепится мауэрлат по верхним краям стен. В строениях из дерева мауэрлат заменяют верхние части сруба.
  2. Стропила или стропильные ноги – это основные элементы крыши. Фактически они представляют собой не что иное, как деревянные бруски с поперечным сечением 50х150 миллиметров. Расстояние между стропилами односкатной крыши подбирают в диапазоне 60–180 см.
  3. Стойка – это вертикальная опора для стропил, которая другим концом закрепляется на лежне.
  4. Подкос (или как его ещё называют подстропильная нога), выполняет роль поддерживающей опоры. Подкосы идут от стойки и подпирают стропильную ногу. Они изготавливаются из бруса с поперечным сечением 50х150 миллиметров.
  5. Лежень является основанием для стоек и размещается на внутренних несущих стенах.
  6. Затяжка располагается горизонтально и стягивает стойки. Она предотвращает их расхождение.
  7. Кобылки нужны для конструирования свеса. Они изготавливаются из брусьев меньшего сечения, чем сами стропила, и служат для их удлинения. Ширина свеса должна быть не меньше 40–50 см.

Это важно! Если увеличивается шаг между стропилами, то необходимо уменьшить, а то и вовсе исключить расстояние между досками обрешётки.

Для возведения односкатной кровли применяются разные типы стропильных систем.

На чем основываются расчеты?

При проведении расчетов учитываются четыре главных показателя:

  • нагрузка на квадратный метр крыши;
  • конструктивные особенности кровельного материала;
  • длина пролета между опорами;
  • угол монтажа стропильной ноги.

Наиболее важным является расчет максимальной нагрузки на крышу, состоящей из:

  • веса стропил,
  • веса обрешетки,
  • веса кровельного материала и утеплителя,
  • снеговой нагрузки (справочная информация, уникальная для каждого региона),
  • ветровой нагрузки (тоже справочная информация),
  • веса человека (при необходимости ремонта или чистки, 175 кг/кв.м).

Для проведения точных расчетов специалисты используют особые формулы из сопромата, но при постройке частного можно воспользоваться приблизительными рекомендациями.

Подготовительный этап

Для начала требуется определиться с размером крыши и углом её наклона. Для этого требуется учесть: количество выпадаемых осадков, снеговую и ветровую нагрузку вашего региона, а так же тип кровельного материала, который будет использоваться.

На заметку! Чем угол наклона крыши будет меньше, тем лучше конструкция будет выдерживать эти нагрузки. Однако слишком маленький угол наклона не позволит в полном объёме использовать мансардное помещение, поэтому необходимо найти золотую середину.

Перед тем как приступить к строительству крыши необходимо ознакомиться с тем, что такое стропильная система и из чего она состоит. В соответствии с проектом плана дома, разрабатывается будущая конструкция и форма крыши.

Двухскатная крыша состоит из двух наклонных плоскостей (скатов), расположенные под углом друг к другу, соединённые в районе конька. В торцах крыши образуются треугольные фронтоны.

Значения для расчетов

Нельзя выполнять расчеты не зная те или иные показатели, верно? Поэтому перед началом необходимо убедиться, что вы имеете четыре основных значения.

  1. Нагрузка на 1 квадратный метр
  2. Параметры кровельного материала
  3. Шаг стропильных ног
  4. Наклон стропила

Помимо всех этих показателей главной задачей любого проекта является расчет максимально допустимой нагрузки на кровлю. В нее входят довольно много значений и вот список элементов, масса которых особенно важна при расчете:

  • Стропильные ноги
  • Обрешетка
  • Кровельный пирог

Если вы далеки от строительной отрасли, то вам придется запомнить, что расчет максимальной нагрузки на крышу состоит из двух частей. В первой учитываются все используемые материалы, а во второй находится снеговая нагрузка вашего региона. Ее значение написано в специальном справочнике, который вы без проблем можете найти в сети.

Читайте также:  Вальмовая крыша своими руками чертежи и порядок работы

Но даже на этом показатели будут не точные, ведь вы забыли про ветровую нагрузку и вес самого рабочего, который будет проводить монтажные работы и последующее обслуживание (ремонт, чистка).

При разработке проекта строительной организацией они пользуются сложными формулами сопромата, поэтому если вы не хотите забивать этим голову, можно воспользоваться рекомендациями опытных людей.

Составные части крыши

Двускатная крыша — самая распространенная конструкция в частном строительстве. Представляет собой две плоскости, наклоненные в противоположные стороны под углом к горизонту 20-42°, соединенные в вершине — такой форме снег, дождь и талая вода стекают с поверхности крыши, не задерживаясь. При увеличении угла наклона возрастает парусность конструкции, что при сильных порывах ветра может привести к отрыву.

Несущий каркас крыши состоит из стропильной системы, которая включает элементы:

  • Мауэрлат — опорная балка, расположенная по периметру дома в верхней части стен. Нагрузка от вышележащей конструкции, снега и ветра передается коробке через нее.
  • Крепление мауэрлата

    Мауэрлат

  • Стропильные ноги или стропила — наклонные элементы, которые монтируют с шагом 80-200 см и соединяют горизонтальными прогонами. Передают усилия от кровли на мауэрлат. По виду опирания их разделяют на наслонные или висячие.
  • Крепление стропильной ноги к мауэрлету.

  • Конек — горизонтальный брус для крепления стропил, верхняя точка крыши.
  • Стойки, подкосы, распорки, ригели — горизонтальные, вертикальные и диагональные элементы для придания жесткости каркасу.
  • Лежень — горизонтальный брус для опирания стоек, уложенный на внутреннюю несущую стену.
  • Обрешетка, настил — основание для слоев кровельного пирога, добавляет стропильной системе устойчивость.
  • Кобылка — элемент, удлиняющий стропила. Применяют при недостаточной их длине для формирования свесов.
  • Затяжка — потолочная балка, элемент перекрытия этажа или усиливающая стропильную систему горизонтальная связь.
Составные части крыши

По обрешетке монтируют слои гидро-, шумо- и пароизоляции, утеплитель, если чердак жилой, и кровельные материалы.

Стропильная система двускатной крыши в частном строительстве обычно изготавливается из дерева. Материал доступен, прост в обработке, позволяет возводить легкие пространственные конструкции, не перегружающие стены и фундамент.

Составные части крыши

Схемы стропильной системы двухскатной крыши.

Иногда для сооружения каркаса применяют металлический прокат — швеллеры, трубы, двутавры, уголки. Такой способ в индивидуальном строительстве используется значительно реже. Конструкции из стали дороже, сборка требует профессиональной квалификации и оборудования.

Составные части крыши

Сечения стандартных несущих элементов составляют:

  • мауэрлат (лежень) — брус толщиной от 100, высотой от 150 мм, бревно диаметром 170-190 мм;
  • стропила — брус 50х150, 100х150 мм, стесанные на один кант бревна, доски, уложенные на ребро;
  • стойки — 100х100 мм;
  • доски обрешетки — толщина 25 мм.
Составные части крыши

При больших пролетах домов и высоких нагрузках размеры сечений несущих элементов определяют расчетом на соответствующей подготовке антисептиками древесина устойчива к гниению. Специальные составы — антипирены — защищают материал от возгорания.

Помимо несущего каркаса и покрытия крыша содержит элементы:

Составные части крыши
  • свесы — выступающие за пределы наружных стен продолжения скатов, оберегают ограждающие конструкции от стекающей воды;
  • ендовы, разжелобки — элементы для обустройства стыков при пересечении плоскостей кровли, необходимый узел в кровлях, состоящих из нескольких двускатных форм.

С боков крышу ограничивают фронтоны — части стен треугольной формы. Чердак может выполнять функции мансарды и использоваться как жилое помещение для постоянного или временного проживания.

Составные части крыши

Элементы стропильной конструкции

Стропильная система включает в себя множество составляющих, выполняющих конкретную функцию:

Составные части крыши
  1. Мауэрлат – основа конструкции кровли. «Фундамент» крыши крепится по периметру стен и равномерно распределяет нагрузку, защищает постройку от опрокидывания. Мауэрлат изготавливается из бруса, в деревянном доме роль этого составляющего выполняет верхняя обвязка стен.
  2. Стропильные ноги – удерживают вес кровельного пирога. Между стропилами укладываются листы утеплителя, а сверху монтируется обрешетка.                                                                                                       
  3. Прогоны – брусья, горизонтально расположенные вдоль кровли. Выступают как опора для стропильных ног. Различают коньковый прогон (находится на вершине кровли, удерживает стропила) и боковые прогоны (находятся посередине стропильных ног).
  4. Стойки – дополнительные упоры для конька и стропил, берут на себя часть веса конструкции.
  5. Подкосы – наклонные брусья, подпирающие стропильные ноги. Усиливают прочность и жесткость сооружения.

Монтаж деревянной крыши каркасного гаража

После возведения коробки можно начинать сооружение односкатной гаражной крыши: обычно на эту процедуру уходит не больше двух дней.

Как сделать односкатную крышу на гараже:

  1. Установить мауэрлат. Уложив гидроизоляцию по верхнему торцу стены, необходимо просверлить в стене и мауэрлате отверстия под анкеры. Располагать их рекомендуется с таким расчетом, чтобы избежать совпадения с местом врезки стропилин. Слишком часто отверстия делать не следует, так как это снижает прочность мауэрлата.
  2. Монтаж стропилин. Напилив брус подходящего сечения и длины, его концы нужно оснастить выемками для укладки на мауэрлат. Первыми устанавливают крайние стропила односкатной крыши гаража, тщательно выверив их положение в пространстве при помощи уровня. Далее между ними натягивают леску, которая служит ориентиром для монтажа остальных ферм. Их крепление осуществляется на гвозди.
  3. Укладка гидроизоляции. Поверх стропил проводят укладка гидроизоляционной пленки, фиксируя ее на контробрешетку при помощи реек. Если требуется нахлест пленки, то его делают не менее 150 мм.
  4. Сооружение обрешетки. Ее тип (сплошной или решетчатый) выбирается в зависимости от кровельного материала.
  5. Монтаж настила. Если применяется ондулин или металлочерепицы, то укладку листов нужно начинать с нижней части кровли, учитывая перехлест 10 см. В качестве крепежного материала применяются оцинкованные саморезы, оснащенные каучуковыми головками. Во время закручивания каучук деформируется, полностью закрывая крепежное отверстие: таким образом кровельная укладка получается более герметичной.
  6. Набивка лобовой доски. Ветровая (лобовая) доска не только защищает внутренность кровельного пирога от задувания ветром, но также служит основанием для установки водосточной системы. Гаражи рекомендуется оснащать пластиковым креплением для водостоков: эти элементы не боятся коррозии, и их очень удобно крепить на ветровую доску.
Монтаж деревянной крыши каркасного гаража

Как видно из описания, монтаж односкатной стропильной системы гаража выполнить довольно просто. При этом для конструкций данного типа характерна высокая степень надежности в обеспечении комфортных условий хранения автомобиля.

Читайте также:  Как крепить профилированный монолитный поликарбонат?

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.

Преимущества и правила монтажа стропильной системы односкатной крыши со схемами

К преимуществам можно отнести:

  • несложный монтаж, относительно других типов кровельных систем,
  • более низкие затраты на материалы,
  • надежность конструкции,
  • необычный дизайн, если применять для жилых зданий, так как в основном такую конструкцию используют в дачных строениях, подсобных помещениях и т.д.

скользящие крепления (рис. 3) загородный дом с односкатной крышей (рис. 4) рис. 5 упрощенная схема стропильной системы односкатной крыши (рис. 6)

Для жилых домов недостатком такой кровли будет отсутствие полноценного чердака или мансарды, монтаж дополнительной гидроизоляции для предотвращения возможных протечек при небольшом угле наклона кровли, для невентилируемых вариантов с небольшим углом наклона к отрицательным моментам относят также и необходимость ухода за кровлей в снежный период. Примеры загородных домов, у которых один скат, приведены на рисунках 4-5.

Сложность исполнения и величие многощипцовой крыши.

Разрабатывается схема стропильной системы односкатной крыши с учетом следующих показателей:

1. Отдаленность и размещение относительно друг от друга тех стен, которые были выбраны в качестве опор, т.е. протяженность пролетов. 2. Общая конструкция, назначение и форма здания, которое будет перекрываться. 3. Количество выпадаемых в регионе атмосферных осадков и ветровые нагрузки. 4. Наличие промежуточных стен, обустройство чердачного перекрытия. 5. Общий вес кровли, включающий стропильную систему, обрешетку и кровельное покрытие.

Отличаться схемы стропильной системы односкатной крыши друг от друга будут в зависимости от расчетного проекта, учитывающего все вышеперечисленные факторы. Некоторые варианты схем приведены на рисунке 6-7.

стропильная система в зависимости от длины пролетов (рис.7) пример соединения стропила с мауэрлатом (рис. 8)

На итоговой схеме стропильной системы односкатной крыши должно быть отражено следующее:

1. Угол наклона. Первый шаг – расчет угла наклона кровли.

2. Материал стропильной системы. Чаще всего это дерево (доски, жерди или брус). Сечение и диаметр зависит от несущей способности всех элементов каркаса. Чаще всего для ног применяют доску 50х150мм. Стойки, подкосы и затяжки подбирают с сечением, соизмеримым с сечением стропил (не менее 120 мм). Все конструктивные детали должны быть изготовлены только из сухой древесины, которая была дополнительно обработана антисептиками

3. Кровельный материал. Выбор материала для кровли осуществляется также в самом начале, так как от него зависит и расчет угла наклона плоскости. Чем тяжелее вес материала для укрытия, тем больше угол наклона. Кровельное покрытие должно быть надежным, долговечным, устойчивым к воздействию атмосферных осадков. Также от выбора покрытия зависит внешний вид здания и итоговая стоимость кровельных работ.

4. Обрешетка. Частота обрешеточных поперечин определяется весом монтируемого кровельного покрытия (и особенностями его монтажа) с прибавкой предполагаемого веса зимних осадков. Выделяют сплошную и каркасную обрешетку. Первый вариант выполняется в виде деревянного настила из досок. Второй вариант подходит для черепичной и металлической кровли, состоит из брусков (50х50 мм) с шагом не менее 50 см.

5. Соединения и крепления. Долговечность и надежность определяется не только правильными расчетами, но и прочностью всех соединений. Пример крепления стропильных ног к мауэрлату можно видеть на рисунке 8.

пример строительства простой односкатной кровли этапы 1-6 (рис. 9) этапы 7-12 (рис. 10)

Монтаж проходит в следующем порядке:

1. Сначала происходит монтаж сейсмопояса, на который затем укладываются основные балки. 2. После монтируются основные стропильные ноги, лежни и стойки, схватки. 3. Затем переходят к обустройству обрешетки. Расстояние между элементами диктуется выбранным кровельным материалом. 4. Завершительными этапами являются укладка кровельного материала и утепление конструкции.

Перечисленные основные этапы можно видеть на примере строительства гаражной крыши на рисунках 9-10.

Подобная конструкция позволяет существенно сэкономить расходный материал, по сравнению с прочими вариантами может уйти почти в три раза меньше древесины. Из-за отсутствия высокого угла помещение под кровлей получается меньшим по размерам и его намного проще обогреть, а значит, использоваться оно может не только в качестве кладовой. Постройки, возведенные на открытых и продуваемых местностях, лучше перекрывать именно таким образом, дабы избежать сильной нагрузки на плоскости кровли.

Читайте также:  Проектирование и монтаж ендовы для металлочерепичной кровли

В отличие от двухскатного варианта, односкатная кровля используется в строительстве жилых домов значительно реже, можно сказать, даже неохотно. Прежде всего, из-за внешней угловатости и чрезмерной простоты. Жилой дом под такой крышей выглядит не очень привлекательно. Исключением могут быть авторские проекты дизайна коттеджей с несколькими разноуровневыми односкатными крышами, выглядят они очень красиво, но достаточно сложны и требуют немалых усилий при практической реализации.

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 крыши

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.

Стропильная система односкатной крыши

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.

Стропильная система односкатной крыши

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)

Стропильная система односкатной крыши

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.

Выбираем угол односкатной кровли

Угол ската выбирается с учетом того, что получившаяся крыша образует треугольник, один угол которого всегда будет прямым. Катетами являются балки перекрытия и фронтонная часть постройки, а гипотенузой служат стропила. Это четко прослеживается на данной схеме.

Выбираем угол односкатной кровли

Обозначения следующие:

Выбираем угол односкатной кровли
  • Lс — длина используемого стропила;
  • Lbс — наш катет, указывающий на высоту фронтона от балки перекрытия к плоскости кровли;
  • Lсд — ширина постройки;
  • А — выбранный или искомый угол односкатной кровли.
Выбираем угол односкатной кровли

Учитывая базовые величины, можно рассчитать все параметры односкатной конструкции. Для этого есть формула. Первая используется в том случае, когда за основу взята ширина постройки и планируемая высота фронтона. В таком случае формула следующая:

Выбираем угол односкатной кровли

Когда вы определились с углом односкатной кровли, тогда нужно вычислить будущую высоту фронтона. Для этого формула следующая:

Выбираем угол односкатной кровли

В таком случае длина стропильных ног кровли рассчитывается так:

Выбираем угол односкатной кровли

Обратите внимание!

Выбираем угол односкатной кровли

На выбор угла ската влияет много критериев. Основной из них — выбор кровельного материала. Каждый из них рекомендуется покупать для того или иного угла наклона. Вот рекомендации для популярных кровельных материалов:

  1. Для устройства профнастила уклон должен составлять не меньше 8°.
  2. При использовании металлочерепицы потребуется сделать крышу с углом наклона в 30°.
  3. Для устройства шифера нужны показатели от 20° до 30°.
  4. Что касается рулонных кровельных материалов (рубероид, битумная черепица и мягкая кровля), то угол наклона должен быть 5-7°, не меньше.

Совет! Крыша без системы подогрева в территории, где зимой выпадает много снега, идеальным решением будет кровля односкатного типа с углом наклона в 40°, несмотря на кровельный материал. Так с нее будут быстро сходить все осадки.