Стропильная система односкатной крыши: подробная технология монтажа

Стропильная система односкатной крыши: подробная технология монтажа

Несмотря на то, что стропильная система односкатной крыши относится к разряду самых простых, ее монтаж содержит немало нюансов. Поэтому, если вы хотите, чтобы ваша крыша получилась прочной и долговечной, рекомендую ознакомиться с технологией ее устройства, о которой я расскажу ниже.

Односкатная крыша — оптимальное решение для пристроек, гаражей и небольших хозпостроек

Стропильная система односкатной крыши ‒ Преимущества и особенности

К положительным аспектам, можно отнести:

  • Простой расчет конструкции;
  • меньшее количество узлов и соединений;
  • сравнительно простой монтаж;
  • меньше затрат на древесину;
  • большая стойкость, к ветровым нагрузкам;
  • ремонтопригодность.

Перед тем, как начать строить односкатную крышу своими руками, необходимо познакомиться, с ее некоторыми особенностями:

  • Требуется возведение высоких продольных стен или специальных каркасов;
  • использовать подкровельное пространство, в качестве мансардного помещения, довольно сложно;
  • располагать капитальное строение на участке необходимо так, чтобы ветер постоянно дул на высокую стену. Поэтому, нужно ознакомиться с розой ветров, данного района;
  • угол наклона, односкатной крыши, принимается в зависимости от материала, кровельного покрытия.

Схема односкатной конструкции, как правило, включает в себя, два основных элемента:

  1. Два мауэрлата;
  2. Стропильные ноги.

Конструкция стропильной системы односкатной кровли

При больших пролетах, требуется обустройство дополнительных элементов, которые позволят укрепить несущие балки и заметно увеличить, их несущую способность:

  • Подкосы ‒ подстропильные ноги;
  • стойки;
  • лежни;
  • прогоны;
  • схватки.

Все элементы стропильной конструкции односкатной крыши, изготавливаются из древесины хвойных пород, первого или второго сорта. Чтобы правильно выбрать более подходящий стройматериал, рекомендуется обращать особое внимание на:

  1. Место рубки . Оптимальный выбор ‒ северные регионы страны;
  2. Время рубки . Дерево, срубленное в конце зимы или в начале весны, более прочное.

Технология выполнения односкатной крыши

  1. Первым этапом строительства крыши является установка мауэрлата и балок перекрытия, а также стропил. Их конструкция зависит от выбранного типа стропильной системы. Стропила выполняют из сухой сосновой доски толщиной 50 мм. До начала возведения стропильной системы необходимо обработать все деревянные элементы антисептиком и огнезащитой.
  2. Для стропил скользящего типа выполняют стену разной высоты так, чтобы обеспечить выбранный угол наклона крыши. Балки перекрытия врезают в верхний брус нижней стены сруба и в соответствующий брус противоположной стены до установки мауэрлата. На стены устанавливают мауэрлат – опорный брус. К деревянным стенам его крепят с помощью металлических скоб. В мауэрлате выбирают пазы под стропила, к верхнему мауэрлату стропила крепят жестко, с помощью скоб или уголков и саморезов. К нижнему мауэрлату стропильные ноги крепят с помощью специального крепежа, обеспечивающего скольжение стропил при усадке.Шаг стропил зависит от расчетной нагрузки и обычно составляет 60-120 см.

Возведение односкатной крыши, при всех ее достоинствах, не всегда возможно. При большом количестве осадков, сопровождаемых ветром, а также большой снеговой нагрузке лучше выбрать другой тип крыши, двускатную или вальмовую.

Подготовка пиломатериала перед монтажом

Время эксплуатации и надежность кровли зависит от качества пиломатериала, используемого при возведении каркаса. Рекомендуется применение сухого бруса из хвойных пород. Древесина не должна иметь сучки и повреждения. Перед монтажом она проходит обязательную обработку антисептиком и антипиреном, эти составы защищают от гниения и пожара. Размер бруса зависит от нескольких факторов:

  • длина пролета;
  • величина нагрузки на крышу (снеговая, ветровая и т. д.);
  • угол ската.

Сечение досок для стропил 50×150 мм, 60×180 мм, бруса для мауэрлата150×150 мм, для обрешетки 50×50 мм.

Стропильная система вальмовой крыши

Наиболее сложной в строительстве считается стропильная система вальмовой крыши. Данный вид называют четырехскатной, так как кровля образуется не только боковыми, но и дополнительными торцевыми скатами, где установка стропил осуществляется не на конек, а на угловые тетивы. Это предъявляет особые требования к организации кровельного каркаса.

Под вальмовой крышей мансарду устраивают не часто. Это связано с небольшим углом наклона стропил и кровли в целом. В случае увеличения угла скатов к горизонту, расстояние между стропилами увеличивают, при уменьшении — наоборот. Дополнительным аспектом расчета служит и используемый кровельный материал.

Особенности различных стропильных систем

Вид стропильной системы выбирают исходя из того, как расположены несущие стены строения. Каждая такая система предполагает собственные дополнительные элементы, стягивающие или подпорные.

Наклонные стропила

Какими отличиями обладает система с так называемыми наклонными стропилами? Кроме основных несущих стен, она обладает еще одной (или даже не одной) опорной точкой. Благодаря этому, большая часть нагрузки со стен снимается.

В качестве дополнительных подпорных креплений используют боковые «бабки» и стойки, которые закрепляются на балки перекрытия и подпирают конек. Сами балки при этом также являются для конструкции затяжками, облегчая несущим стенам вес нагрузки стропильной системы.

Висячие стропила

Понятно, что в подобном случае основная нагрузка от всей кровельной конструкции приходится именно на мауэрлат .

Висячие стропила крепят к мауэрлату исключительно с помощью жестких соединений, полностью ограничивающих возможность движения: ведь каркасная конструкция обладает всего-навсего парой точек опоры. По своему строению система висячих стропил считается распорной – именно поэтому на стены приходится такое значительное давление.

Чтобы снять со стен какую-то часть нагрузки, используются специальные добавочные элементы (затяжки-ригели, подкосы и «бабки»). Они подтягивают всю систему к коньковому бруску, распределяя нагрузку на стены равномерно. Параллельно балкам перекрытия устанавливают ригели, с помощью которых стропила стягиваются меж собой.

Несколько важных правил при закреплении стропил к мауэрлату

Чтобы соединения таких важных элементов были достаточно надежными, важно соблюдать разработанные специально для этого правила:

  • В том случае, когда в качестве креплений применяются крепежные металлические изделия, их необходимо чрезвычайно надежно и жестко фиксировать к деревянным элементам качественными саморезами.
  • Если предполагается размещать стропила в запилы, сделанные на мауэрлате, необходимо тщательно выверять все размеры. Только тогда стропило жестко и плотно встанет в подготовленный запил, глубина которого не менее трети толщины маэурлата. Данное правило используется только в тех случаях, когда для изготовления мауэрлата использовался толстый брус не менее 150 на 150 мм в сечении.
  • Часто запилы под требуемым углом делают непосредственно в стропильной ноге, а узел дополнительно фиксируют уголками: это позволяет не ослаблять мауэрлат. Если работа ведется подобным образом, то запил размером не должен составлять больше четверти стропила. Это жесткий способ крепления, и он может быть использован для висячих стропил.
  • Если для соединения откосов (и других элементов из дерева) и стропил применяют болты, обязательно потребуется шайба для болта, или специальная пластина из металла. Это необходимо для предотвращения затопления гайки в дерево, от чего может ослабнуть вся конструкция.
  • Использование для соединения стропил и мауэрлата одних только гвоздей или саморезов является крайне ненадежным: нужно непременно использовать крепежные элементы из металла различных конфигураций, например, стальные уголки.
  • При установке на деревянные стены стропил, не важно, какой системы: наклонной или висячей, желательно к мауэрлату крепить их скользящим соединением, особенно если кровельные материалы имеют достаточно большую массу.
Читайте также  Нижняя обвязка каркасного дома

Стропила для односкатной крыши

Стропильная система односкатной крыши – это скелет крыши.

Задача системы – распределить равномерно на опору вес крыши, ветровую нагрузку и нагрузку от осадков.

Проектный расчет односкатной крыши должен учитывать указанные нагрузки с запасом. В последнее время увеличилась максимальная толщина суточного роста осадков, и участились сильные ветра.

Причём в силу малой парусности, плоские крыши выдерживают большую нагрузку, по сравнению с другими вариантами.

Наклонная односкатная крыша – конструкция зависит:

  • от плана стен, выбранных для опоры,
  • перекрытия чердака и промежуточных стен,
  • внешней формы строения,
  • расстояния максимального пролёта.

Стропила разделяются по типу крепления к опорам на:

  • висячие,
  • наклонные,
  • скользящие.

Варианты стропил

Скользящие стропила опираются на бревно в коньке (мауэрлат), а со стенами соединяются посредством так называемых «скользяшек». Такие типы стропил имеют место в бревенчатых домах.

Это необходимо для компенсации сравнительно большой усадки сруба, чтобы не разорвало конструкцию в местах соединения.

Ведущий элемент наклонных стропил – их «ноги», которые под углом опираются на наружные стены. Сверху они соединяются вместе и опираются на брус, который поддерживается стойками и подкосами.

Подкосы, в свою очередь, опираются на перегородки или внешние несущие стены. Базовое расстояние между отдельными стропильными системами выбирается от 60 до140 см, в зависимости от толщины дерева и материала кровли.

Толщина дерева зависит от общей площади, и, следовательно, нагрузки на крышу. Сюда входит не только вес кровельного материала, но и вес ожидаемого зимой снега.

На стропильные ноги укладывают обрешётку для крепления кровельного «пирога».

Опирается конструкция на стены разной высоты. Правда, такой чертеж односкатной крыши используют чаще для хозяйственных построек, чем для жилых зданий.

Совет. Не забывайте о повороте наклона по наветренной стороне.

Посмотрите внимательно на чертеж крыши односкатной. Оказывается, что самая сложная конструкция для строительства – висячие стропила.

Если не на что опереться стропилам между крайними опорами, используют висячие стропила. Каждая ферма собирается в одной плоскости со своей обрешёткой на земле, а потом ферма в сборе поднимается в собранном виде наверх здания и устанавливается на опоры.

При этом надо не просто поднять конструкцию, но и переместить её на обе опоры. Это и есть самая трудоёмкая операция, особенно при больших пролётах.

К стяжкам потом прибиваются доски чердака, что упрощает дальнейшую работу строителей.

Для несущих элементов крыши чаще используют хвойные породы дерева, но применяется и железобетон, металл. Для стропил считается оптимальным сечение досок 50 на150 мм, а обрешётку собирают из брусков 50 на50 мм.

Совет. Не забывайте о связи сложности крыши со стоимостью постройки и эксплуатации.

Схемы односкатной крыши

Рассмотрим главные свойства и преимущества односкатных крыш.

  1. Наиболее экономичный вид крыш. В безлесных районах лес дороже. А конструкция односкатки позволяет сократить расход древесины до трёх раз.
  2. Такие крыши имеют малый угол, соответственно, меньшую парусность. Это позволяет максимально использовать объём помещения, чердак практически отсутствует, поэтому т.
  3. Часто такие крыши используют в хозяйственных постройках, где наклон обеспечивается просто разной высотой стен.
  4. В жилых помещениях иногда есть требование, что бы сброс снега и воды с крыш с одной стороны (например, проезжей части) запрещена. В таких случаях как раз используют односкатную крышу.

Дополнительно, на такие крыши часто ставят бордюры для предотвращения поддевания ветром. Бордюр сооружают только на сточной стороне. Остальные стороны становятся под его защиту. Сам бордюр защищают черепицей или оцинкованным железом, чтобы стена не отсыревала.

В зависимости от материала кровли меняется минимальный угол наклона крыши:

  1. если используются рулонные материалы, можно даже всего 5 градусов;
  2. для металлочерепицы нужно не меньше 30 градусов.
  3. если влажный климат, много осадков – то и 45 градусов не помешает.

Наиболее популярная односкатная крыша — конструкция с вентилированием.

Воздушная прослойка с постоянной циркуляцией увеличивает срок службы, так как ветер всегда помогает просушивать конструкцию, и нет росы.

Материал кровли зависит от типа помещения. Если это подсобные помещения – можно использовать покрытие и шифером, и черепицей, и рубероидом. Но при использовании металла и других тяжёлых покрытий надо дополнительно укрепить конструкцию.

Обратитесь к специалистам для получения консультаций, когда будете делать расчет стропил односкатной крыши. Это поможет избежать в дальнейшем проблем с частым ремонтом после разгулявшейся непогоды.

Крыша постоянно работает для защиты ваших зданий, круглогодично, в жару и в холод, в засуху и в сезон дождей.

По этой причине, после прочности, тщательно продумайте крепление стропил односкатной крыши к опорам на стенах здания.

Они с одной стороны, должны обеспечивать прочное крепление крыши к дому при ветровых нагрузках, а с другой стороны, не препятствовать тепловому расширению элементов стропил при нагреве палящим зноем или охлаждении морозом. Для этого используют так называемые скользящие крепления.

Односкатная крыша своими руками

Из-за простоты конструкции, односкатную крышу просто сделать самому.

  1. Начинайте проект с расчётов угла наклона, как самого важного показателя в конструкции. Большой угол увеличивает надёжность конструкции. Это становится понятным, если учесть уменьшение силы давления атмосферных осадков при крутых углах наклона.

В Российских условиях, снежные осадки – главное определяющее условие. Правда, если вы хотите сделать на крыше обжитое пространство, типа теннисного корта, бассейна или просто зоны летнего отдыха, то зимой придется частенько брать в руки лопаты для очистки, что бы убрать снег с крыши. Все эти задумки требуют малого угла наклона крыши, практически незаметного. Можно и не чистить снег, тогда готовьтесь заняться ремонтами кровли.

  1. Второй важный момент – выбор материала для кровли. Если выбран профнастил, угол должен составлять более 20 градусов. Иначе снежный вес продавит кровлю, или опять же – лопату в руки для смены деятельности.

Металлочерепица и вовсе требует угол не менее 25 градусов, что бы уменьшить нагрузку на стропила и обрешётку.

  1. После определения необходимого угла рассчитайте подъём крыши на задней стороне. Именно настолько должна быть выше стена задней стороны.
  2. Частота стропил зависит от веса и материала кровли. Когда вы поставите стропила, начинается монтаж поперечных конструкций крыши. Аналогично, частота обрешётки определяется материалом кровли.
  3. Каркас из стропил должен строиться из сухой и ошкуренной древесины. Необходима обработка защитными средствами от гнили и жучков. Современные средства одновременно дают противопожарную защиту. Для минимизации работ на высоте, по понятным причинам, сначала делают обработку деталей, а потом сборку стропил. Возможно, понадобится дополнительная обработка в местах соединений.

После проверки на полную сборку путём осмотра и шатания, приступаем к настилу кровли:

  1. Сначала укладывают слой гидроизоляции. Он защищает деревянные детали и значительно увеличивает срок службы стропил.
  2. Начинают крепить элементы кровли с нижней части стропил, постепенно продвигаясь выше. Верхние элементы укрепляют не в стык, а внахлёст.
  3. Стыки, особенно по линии подъёма, требуется обязательно герметизировать с особой тщательностью.
Читайте также  Деревянная ферма

Вот собственно и всё. Особых навыков и умений не потребовалось. Вы убедились, что сможете сделать всё самостоятельно?

Применение односкатной крыши и ее преимущества

  • гаражей;
  • дачных домов;
  • хозяйственных построек;
  • бытовок;
  • навесов;
  • веранд.

Кровля этого типа имеет ряд преимуществ, среди которых можно выделить:

  • малый вес конструкции;
  • технология монтажа достаточно проста;
  • легкость установки дымохода и водосточной системы;
  • ее возведение не требует больших денежных затрат;
  • возможность использования различных кровельных материалов.

Также следует отметить, что конструкция односкатной крыши может быть невентилируемой и вентилируемой. Невентилируемый тип используется в пристройках-террасах.

Расчет шага и подбор сечений

Для небольшого сооружения или частного дома с односкатной крышной системой профессиональный расчет стропил можно не выполнять. Размеры сечения стропильных ног подбираются в зависимости от длины пролета:

  1. В пролетах не более 4,5 м используются цельные стропильные ноги без дополнительных стоек и подкосов. Этот вариант хорош отсутствием промежуточных опор, что очень удобно для организации пространства мансарды. Если шаг стропил будет равен 60 см, то их ширина должна быть равна 50 мм, а высота 150 мм. При увеличении шага до 110 см габариты сечения тоже меняются и становятся 0,075х0,175 м.
  2. При длине пролета от 4,5 до 6 м длина стропил зависит от угла наклона крыши. Иногда будет достаточно стандартных элементов длиной до 6 м, а в некоторых случаях придется сращивать стропила в длину. При таких пролетах обязательно используются дополнительные подкосы. Обычно именно в месте примыкания подстропильной ноги к стропилу и выполняют сращивание двух элементов. При шаге ног 60 см толщина бурса должна быть равна 50 мм, а высота 200 мм. При шаге 110 см габариты увеличиваются до 10х20 см.
  3. В пролетах более 6 м односкатная крыша делается с дополнительными промежуточными стойками. Эти элементы уменьшат провисание стропильных ног за счет того, что возьмут часть нагрузки на себя. При этом стойки монтируются так, чтобы расстояние между ними было не более 6 м. Устройство таких длинных пролетов требует использования составных стропил. Сечение стропильных ног подбирают так же, как и для шага опор до 6 м.

Запомните! Стропила для крыши односкатной делаются только наслонные.

Не менее важно правильно выбрать шаг стропил для односкатной крыши. Эта величина зависит от таких факторов:

  • расчетных нагрузок на каждый пролет и кровлю в целом;
  • типа кровельного покрытия и теплоизоляционного материала;
  • наличия или отсутствия мансардных окон.

Установка стропил выполняется тем гуще, чем больше нагрузка на крышу. То же самое касается и увеличения пролета. Если вы планируете устанавливать мансардные окна, то шаг стропил в этом месте должен быть на 40-60 мм больше ширины самого окна.

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.

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 устройства 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.

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.

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.