Расчет конструкции односкатной крыши
Для того, чтобы составить такую схему, понадобится определить следующие параметры:
- Общая ширина строения и длина пролетов между несущих стен.
- Предполагаемый угол наклона ската.
- Общая длина крыши.
- Желаемый материал для кровли.
- Высота и ширина несущих стен.
Если крыша планируется для дачного дома или сарая, то достаточно переднюю стену постройки сделать несколько выше задней на определенную высоту, чтобы вывести угол ската.
— От внутреннего расстояния между стенами будет зависеть, насколько должны быть укреплены стропила, и какое количество балок потребуется.
— Перед выполнением чертежа необходимо определиться с тем, планируется ли в чердачном помещении устраивать жилую комнату — от этого решения будет зависеть угол наклона ската и высота возводимого фронтона.
— Также угол будет зависеть и от того, насколько планируется вынести козырек крыши впереди и сзади строения.
— Кроме этого нужно определиться с расположением веранды или террасы, так как впереди или сзади дома крыша может накрывать и ее.
— Вышеперечисленные факторы напрямую влияют и на длину стропил, а общая длина здания — на их количество.
— Стропила укладывают поперек строения на расстоянии от 500 до 800 мм друг от друга.Чем шире постройка, тем должны быть длиннее и массивнее стропила. Их сечение варьируется от 80×150 мм и выше. Например, если стропила закрепляются над пролетом в 6-7 метров, то размер в сечении стропил должен быть не менее 110×200 мм.
— Для изготовления стропил выбирается высококачественный, хорошо просушенный пиломатериал, не имеющий трещин и крупных сучков, особенно в областях их соединения с другими деталями. Стропила делают из толстых досок или бруса.
— Когда длины заготовок не хватает в связи с большой шириной строения, их приходится стыковать. Соединение двух частей стропила в цельную деталь рекомендовано располагать на опорных балках или, если они состоят из досок, одна из них должна находить на другую не менее, чем на 500 мм.
При большой длине ската стропила приходится наращивать
— Иногда стропила составляют даже из трех частей. В этом случае центральная часть стропила выдвигается на крайние также на расстояние в 500 мм.
Размеры в сечении этих усиливающих элементов должны быть не менее 50×100 мм, а у прокладок и лежней —100×150 мм.
Усиливающие элементы конструкции односкатной крыши
— При длине пролета в 12 м, в середине балки перекрытия обязательно устанавливается стойка, которая также служит для поддержки стропильной ноги.
— Если длина между противоположными стенами превышает 12 м, то, кроме стойки, устанавливают дополнительно подстропильные ноги — они придадут настилу жесткость.
— При расстоянии между несущими стенами в 15 и более метров, стоек должно быть, как минимум, две, и каждая из подстропильных ног устанавливается насколько можно ближе к середине пролета стропила между фронтонной стеной и подпоркой-стойкой. Дополнительно в центре конструкции стойки скрепляются между собой бруском-схваткой — это расстояние должно составлять одну треть ширины строения.
— Под каким бы углом ни была устроена односкатная крыша, стропила укладываются на мауэрлат, закрепленный на стенах и на фронтоне.
Варианты усиления стропил односкатной крыши
На схемах показаны варианты опор в стропильных системах, с различными по размеру пролетами между стен. По ним можно легко сориентироваться, составляя проект-схему для конкретного здания.
Выполненный чертеж должен стать наглядным руководством для проведения монтажных работ
Чертеж крыши должен заключать в себе всю необходимую информацию обо всех размерах элементов конструкции и расстояниях между ними. Имея такую схему под рукой, по ней легко будет проводить работы, поэтому чертеж нужно составлять очень тщательно и точно.
Как возводится стропильная система односкатной крыши — пошаговая схема
Шаг 1: Монтаж несущего бруса
На протяженные стены здания – которые послужат опорой для стропильной конструкции – необходимо уложить массивный брус, называемый мауэрлатным. Имеется прямая зависимость от угла наклона стропил: чем он круче, тем более массивным должен быть мауэрлат. Для обычной и металлизированной черепицы в качестве кровельной отделки требуется несущий брусок размерами от 100×100 мм. Бывают стропильные конструкции из брусьев сечением 200х200 мм и больше. Для профнастила допускается использование мауэрлатного бруса от 80х80 мм.
Несущий брус тщательно остругивается (еще лучше сразу купить качественный, ровный и сухой мауэрлат) и пропитывается антисептиком. По всему торцу несущей стены укладывается рубероид, потом на него монтируют сам брус. Монтаж выполняют строго по уровню, с помощью длинных (от 200 мм) анкерных болтов, с шагом в 80-100 см между болтами. Точно уложенный и прочно закрепленный на несущей стене мауэрлатный брус – основа для качественной кровли.
Шаг 2: Обработка несущего бруса и стропильных заготовок
Вылет стропильной доски над свесом крыши планируется на уровне 30-40 см с каждой стороны, в зависимости от угла наклона (чем круче угол, тем меньше вылет с нижней стороны кровли и больше с верхней). Для металлочерепицы и профнастила оптимален шаг между стропилами в 120 см. Если ширина кровли превышает 6 метров, то этот шаг уменьшают до 1 метра.
Стропильную доску необходимо врезать в закрепленный мауэрлат для монолитной прочности деревянной конструкции
Крайне важно выполнить все врезки одинаковыми, сохранив единство несущей поверхности под листовые кровельные материалы. Делается это так: выпиливаются врезки идентичных размеров, слегка превышающие ширину стропильной доски
Можно отметить точные места и размеры надпилов на мауэрлате сразу по всей его длине. Лучше действовать ручной ножовкой для точности движений, чем применять электролобзик или иной механизированный инструмент для скорости работы. Наклон вырезов должен точно соответствовать углу кровельного ската. Древесина в пазах между вырезами удаляется посредством широкой стамески и аккуратных ударов молотка.
Шаг 3: Монтаж стропил собственной персоной
Отпиленные и обработанные антисептиком стропила укладываются с двух сторон кровли в крайние пазы. Между этими досками натягивается несколько бечевок. Оценивается постоянство наклона полученной «бечевочной плоскости» и только потом крепится пара крайних стропил.
Крепеж выполняют длинными плотницкими гвоздями с широкими шляпками, один или два на каждый стык. Последующие стропильные ноги укладывают с ориентировкой на протянутые бечевки и прибивают аналогично. При значительных размерах пролета под середину стропил монтируют дополнительные опоры либо треугольные откосы по углам. После чего можно переходить к монтажу обрешетки для теплоизоляции и укладке самой кровли.
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.
ВАЖНО!
Ширина стропил для односкатной крыши составляет 20-30 сантиметров. Произвести расчет стропил вы можете с помощью онлайн калькулятора.. 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
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.
Технология выполнения односкатной крыши
- 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.
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.
Стропила наслонного типа, в отличие от скользящих, жестко крепятся и к верхнему, и к нижнему краю крыши. Балки перекрытий кладут в заранее заготовленные гнезда в стенах, обработав их гидроизоляцией. Нижнюю часть стропильных ног закрепляют на балках перекрытий или на мауэрлате с помощью металлических накладок, образующих жесткое крепление. Вверху наслонные стропила опираются на стойки или на мауэрлат верхней стены. Для придания конструкции большей устойчивости используют подкосы и промежуточные стойки, установленные на балках перекрытий. Их крепят на металлические скобы или уголки. Последовательность установки стропил такова: сначала устанавливают крайние стропила, между ними туго натягивают бечевку и выравнивают по ним остальные стропильные ноги с шагом, равным промежутку между балками перекрытий.
Стропильную систему висячего типа собирают на ровной площадке. Сначала собирают одну ферму, поднимают ее и ставят на крышу, подгоняют при необходимости и используют как шаблон для остальных ферм. Устанавливают их на стены, обработанные гидроизолирующими материалами, с выбранным шагом стропил.
- При устройстве стропил необходимо обеспечить с обеих сторон свесы, достаточные для защиты стен от осадков. При невозможности их устройства к стропилам крепят дополнительные доски – «кобылки».
При устройстве стропил необходимо обеспечить с обеих сторон свесы, достаточные для защиты стен от осадков. При невозможности их устройства к стропилам крепят дополнительные доски – «кобылки».
Невентилируемую кровлю необходимо утеплить, в противном случае на ней будет образовываться конденсат. Для устройства утеплительного «пирога» снизу к стропилам подшивают необрезную доску, на которую укладывают пароизоляционную пленку. Пленку кладут поперек стропил, без натяга, полосы пленки при этом укладывают внахлест, с проклейкой стыков скотчем. Поверх пленки кладут плиты волокнистого или вспененного утеплителя, слой гидроизоляционной пленки и обрешетку выбранного типа.
Поверх обрешетки укладывают выбранное кровельное покрытие по соответствующей технологии, закрепляют карнизные и ветровые планки, водостоки, выполняют обшивку фронтонов и стен. С крыши из гладких материалов, например, профнастила, возможен обвальный сход снега во время оттепели, поэтому на них дополнительно устанавливают снегозадержатели.
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.
Проектирование односкатных крыш. Что учесть ↑
Планируя сборку односкатной крыши нужно учесть и рассчитать множество факторов: схему стропильной системы, угол наклона, нагрузки, подобрать соответствующие материалы. В итоге должен получится чертеж с полной информацией о будущей крыше.
Классическая схема односкатной стропильной системы, это уложенные поперек строения балки с креплением, к мауэрлату, установленному вдоль несущих стен. Это так называемая односкатная крыша с простыми наслонными стропилами. Но подобный вариант возможен только при пролетах с длиной не более чем 4500 мм. Но, допускается использование односкатных крыш с большей протяженностью.
- При ширине пролета в 5000-6000 мм, наслонные стропила нужно усилить подкосами, которые опираться на несущую стену с дополнительным мауэрлатом.
- Если ширина пролетов достигает значения 6000-7500 мм, потребуется собрать более сложный вариант – с упором на шпренгельную ферму. В конструкцию добавляется бабка, поддерживающая дополнительный брус, на который опирается стропило. Естественно стойки (бабки) дополнительно усиливаются подкосами.
Кроме выбора схемы устройства стропильной системы на стадии проекта потребуется спланировать шаг между балками, а также их сечение. Такие параметры зависят тоже от ширины пролета и используемой длинны стропил между несущими стенами. Общие рекомендации следующие:
- При длине стропильной балки до 3000 мм ее сечение подбирается в пределах 80×100 или 90×160 мм. Шаг между отдельными элементами должен составлять от 1100 до 2100 мм (зависимо от сечения!).
- Если стропило длиной 6500 мм, в таком случае подбирается сечение бруса 120×220 мм с шагом между деталями 1100-1400 мм.
Но, кроме выбора соответствующего сечения стропильных балок, и схемы сборки очень важным фактором является угол наклона будущей крыши.
Выбор угла наклона ската
От угла наклона собираемого ската зависит будущее функционирование крыши, а также ее прочность. Оптимальный уклон должен обеспечивать удаление осадков с плоскости (в особенности снега), невысокую ветровую нагрузку, а также устойчивое крепление кровельного настила.
Важно
Расчет углов наклона всех кровельных конструкций должен производиться в точном соответствии с СНиПом 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». Эти строительные нормы предоставляют всю информацию по конкретному региону страны.. Стоит также учитывать тип используемого кровельного материала, который также рекомендуется использовать при различных углах падения скатов
К примеру можно воспользоваться данными из приведенной ниже таблицы
Стоит также учитывать тип используемого кровельного материала, который также рекомендуется использовать при различных углах падения скатов. К примеру можно воспользоваться данными из приведенной ниже таблицы.
| Тип кровельного материала | Рекомендуемый угол наклона в градусах |
| Металлочерепица | 30 |
| Рулонные настилы (рубероид) | Не более 5 |
| Профнастил | 8 и более |
| Шиферный лист | 20-30 |
Совет
Не стоит забывать, что в регионах с большим количеством осадков в зимний период наиболее оптимальное расположение скатов составляет 45°.
Подбирая углы наклона ската и кровельный материал нужно учесть, что плоскости с небольшими уклонами придется очищать от накопившихся масс снега, поэтому лучше всего подобрать настил способный выдержать вес человека без последующих деформаций.
Угол наклона
- При выборе угла наклона при монтаже кровли необходимо ориентироваться на климатические условия и используемый в качестве финишного покрытия материал.
- При использовании рулонного материала угол может быть минимальным и составлять всего 5 градусов.
- При выборе профнастила угол должен быть больше 25 градусов для сокращения нагрузки как на стропила, так и на обрешетку.
- Если в качестве кровельного покрытия используется металлочерепица, минимальная величина угла составляет 30 градусов.
- При строительстве здания в регионах с большим количеством осадков наименьший показатель должен быть 45 градусов.
Эксплуатация и уход
Гарантию долговечности крыши даёт только регулярное внимание. Почаще обращайте внимание на само покрытие, особенно после погодных явлений, условия которых способны нанести механические повреждения кровле
Царапины и сколы нужно регулярно закрашивать специальной краской в тон.
Поддержание товарного вида крыши — регулярная работа
При строительстве крыши не забудьте позаботиться о надлежащей вентиляции, это сохранит конструкцию на долгие годы
Также все деревянные элементы каркаса важно перед установкой обработать защитными покрытиями
Односкатная крыша для гаража из такого простого материала, как профлист, под силу каждому хозяину, а соблюдение точных инструкций даст хороший результат. Пусть ваша попытка будет увенчана успехом.
Что понадобится
Покрытие крыши гаража профнастилом стоит начинать с подготовки всех необходимых материалов и инструментов. Лучше запастись всем заранее, чтобы не прерывать рабочий процесс. Для того чтобы уложить профнастил на крышу гаража вам понадобиться:
- Для резки листов пригодится ножовка по металлу. Чтобы ускорить работы по покрытию крыши профлистом, можно использовать электрические ножницы. Стоит отметить, что болгарку применять нельзя. Этот инструмент повредить защитное покрытие профнастила, и ваша кровля быстро выйдет из строя.
- Отвертка. С ее помощью будут вкручиваться саморезы. Если есть, то лучше приготовить шуруповерт. В этом случае работы по покрытию гаража пойдут быстрее.
- Также вам понадобятся дрель, молоток, измерительные приборы (рулетка, строительный уровень).
Кроме инструментов следует запастись и материалами. В первую очередь закупите профлист в нужном количестве. Определить сколько этого кровельного материала вам понадобится просто. Достаточно измерить площадь гаража. Плюс к этому добавить обязательные свесы. Они нужны для того, чтобы крыша защищала стены и фундамент гаража от атмосферных осадков. Также следует учитывать нахлест с которым будет укладываться профнастил.
Кроме кровельного материала нужно подготовить и гидроизоляцию. Конечно, ради экономии можно обойтись и без нее. Но чтобы гарантированно защитить имущество, находящееся в гараже от дождя, лучше немного потратиться.
Еще одни важный тип материала – это крепеж. Как правило, для этих целей используют саморезы для профнастила. Но брать обычный вариант нельзя. Саморезы должны иметь оцинковку, она будет служить защитой от коррозии. Также в комплект должны входить резиновый шайбы. Они служат уплотнителем, чтобы влага не проникла сквозь отверстия в профлисте.
Односкатная крыша на гараж из профнастила может быть выполнена и одним человеком. Материал не тяжелый, да и работать с ним легко. Но все-таки крыша, даже на таком небольшой строении как гараж – это травмоопасное место, поэтому стоит позаботиться о своем здоровье. Лучше всего выполнять работу с помощником. В таком случае и травму получить будет сложнее, и дело пойдет гораздо быстрее.
Устройство сложных конструкций
Устройство крыши сложной конфигурации имеет ряд отличительных особенностей. Чтобы предотвратить попадание пыли и влаги в подкровельное пространство, стыки тщательно герметизируются. Дополнительные элементы кровли крепятся по-другому.
Сплошная обрешетка изготавливается до фиксации планки ендов. Нижний фрагмент прихватывается по краю гвоздем либо саморезом. Верхний фрагмент планки загибается в зоне состыковки к коньку крыши. Между гофрой и планкой обязательно помещается уплотнитель, либо наносится герметизирующий состав. Финишный крепеж планки осуществляется вместе с фиксацией металлопрофиля.
Верхний фрагмент ендов несет в себе декоративную нагрузку. Крепится также на уплотнитель, герметизацию.
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°.
