Конструкция стропильной системы односкатной крыши, порядок сборки

Сборка стропильной системы

Как делать стропильную систему? Односкатная крыша обладает формой треугольника. Некоторые из ее сторон неизвестны, однако, их легко рассчитать по формуле прямоугольного треугольника. Гипотенуза (самая длинная сторона) в квадрате равна произведениям квадратов катетов (остальных сторон).

Количество этапов работ зависит от сложности стропильной системы и размеров постройки. Чтобы разобраться в основах ее сооружения, следует познакомиться с особенностью возведения крыши для сарая шириной 4,5 м.

Этапы постройки:

Как только фронтонные стены будут установлены, необходимо уложить гидроизоляцию на те перекрытия, на которые будет установлен мауэрлат. Для этой цели используется рубероид.

После этого на стене сооружается армированный пояс. Сначала стоит соорудить деревянную опалубку, затем поместить в нее арматурные прутья. После этого следует залить ее подготовленным бетоном. При этом следует позаботиться об отверстиях для мауэрлата. Перед закреплением опорного бруса его следует обработать антисептиком и антипиреном.

После этого подготавливают стропильные ноги. Доски необходимо распилить таким образом, чтобы сформировать свес крыши длиной 50 см. Одно стропило следует поднять наверх

Также при этом важно отметить место для врезки мауэрлата. Все остальные ноги необходимо изготовить в точности как этот образец.

Теперь необходимо провести монтаж тыльного и переднего стропил

Между ними следует натянуть леску, которая позволит выровнять остальные стропильные ноги. Лучше, если шаг между ними будет равняться 50-80 см.

Затем следует обустройство обрешетки. Сплошной тип больше подойдет для случаев, когда выбрана мягкая кровля. Вместо досок, можно использовать листовой материал. Решетчатую обрешетку необходимо выполнять из необрезанных досок. Которые крепятся перпендикулярно стропильными ногам. Такая система обрешетки устанавливается при монтаже металлочерепицы или шифера.

Как видно, постройка простой односкатной крыши не занимает много времени, а также не требует больших расходов. Кроме того, этапы сооружения отличаются простотой. Работу можно выполнить самостоятельно. Крепеж для стропильной системы выбирается в зависимости от используемых материалов.

Отличия для разных типов кровли

Разные типы кровли обладают собственными свойствами:

• вес,
• несущая способность,
• методика монтажа и т.п.

При этом, материал кровельного покрытия не оказывает решающего влияния на конструкцию стропильной системы, хотя и учитывается при создании проекта. Основное отличие стропил для разных покрытий состоит в характере обрешетки — плотности размещения планок, толщине и других особенностях.

Профнастил

Стропильная система для профнастила не нуждается в плотной обрешетке, так как необходимости в продольной стыковке полос материала нет. Как правило, планки укладывают на расстоянии, обеспечивающем достаточное расстояние между крепежными элементами листов профнастила.

Сама конструкция стропил принимается в соответствии с расстоянием между противостоящими стенами и определяется количеством дополнительных опор.

Керамическая черепица

Для укладки керамической черепицы необходима плотная обрешетка с подложкой, обеспечивающей гидроизоляцию. Поскольку и кровля, и обрешетка обладают немалым весом, необходимо предусмотреть усиление конструкции стропил дополнительными опорами — подкосами и стойками.

Металлочерепица

Металлочерепица состоит из отдельных листов сравнительно небольшого размера (относительно профнастила или профлиста). Обрешетка под нее устанавливается с таким расчетом, чтобы линии стыка листов, а также точки установки крепежей оказались точно над планками.

Как правило, усиления конструкции стропил не требуется, хотя для скатов большого размера необходимо использовать дополнительные опорные элементы. Возведение односкатной крыши из черепицы и металлочерепицы описано в этой статье.

Ондулин

Вес ондулина сравнительно невелик, поэтому необходимости в установке сплошной обрешетки нет. Стропильная система выбирается исходя из других соображений — размеров постройки и внешних факторов. Специальных требований со стороны кровли в данном случае нет.

Как укладывать ондулин на односкатную крышу, читайте здесь.

Шифер

Шифер внешне похож на ондулин, но обладает большим весом. Для него надо установить усиленную стропильную систему, предварительно подсчитав вес кровли

Это особенно важно при укладке покрытия на крышу большой площади, где нельзя допустить чрезмерный прогиб стропильных ног

Независимо от типа кровельного покрытия, необходимо принять во внимание снеговую нагрузку. Односкатные крыши, как правило, не имеют большого угла наклона, поэтому снег лежит на кровле, не скатываясь вниз

Его вес может составлять несколько тонн, что следует учесть при создании проекта. Как укладывать шифер на односкатную крышу, читайте здесь.

Крыша с одним скатом из шифера

Прежде всего понадобится выполнить укладку брусьев:

1. Элементы устанавливаются с шагом в 75–80 см в верхней части стены.
2. В качестве опоры для брусьев применяется мауэрлат.
3. Далее производится армирование. Промежуток между рейками и арматурой надо заполнить пенопластом.
4. Поверх планок устанавливаются стропила. Число элементов соответствует числу балок перекрытия.
5. После этого под наклоном устанавливаются балки, которые закрепляются гвоздями к мауэрлату.
6. Чтобы было комфортнее работать, на стропильные ноги можно установить рейки, по которым строители смогут ходить в процессе сооружения кровли. По окончании работ их надо демонтировать.

Далее выполняется обрешётка из брусков 50х50 см. Для монтажа шифера требуется волновая обрешётка. Под листом шифера должно находиться по 4 бруска. Первый из них является местом нижнего нахлеста. Затем монтируется 2 детали обрешётки, которые придерживают шифер в центральной части. Затем устанавливается последний брусок, который применяется в качестве удерживания листа сверху.

Если предполагается применение листов длиной 1,75 м, то расстояние между брусьями должно быть 44 см. Установка листов осуществляется начиная с подветренной стороны. Нижние слои будут немного заходить под верхние. Выкладка материала производится так:

1. Первый лист надо устанавливать в месте свеса над фронтоном.
2. В первом ряду монтируется ещё 2 листа.
3. Укладывается 2 листа в следующем ряду, а в начальном — 1 лист.
4. В дальнейшем действия выполняются по аналогии.

Установку листов рекомендуется начинать с подветренной части

Важно следить за тем, чтобы листы по вертикали заходили за друг друга на 17–22 см. Горизонтальный нахлёст должен составлять одну волну

Углы листов надо надрезать, чтобы исключить неровности в местах пересечения 4 листов.

Свесы обрезаются так, чтобы габариты выступающего отрезка были равны длине нахлёста, увеличенной на 0,5 см. Это позволит стыковать поблизости расположенные листы с зазором в несколько милиметров. Не допускается разламывать углы шифера, так как это может повлечь за собой уменьшение прочности и появление трещинок.

Резать материал можно при помощи ножовки или болгарки с кругом по камню. Образовавшиеся срезы понадобится закрасить, иначе через некоторое время они могут начать ржаветь.

Стропильные системы ↑

Наслонные или висячие ↑

Каркас для устройства состоит из элементов треугольной формы, благодаря чему, даже испытывая большое количество переменных нагрузок, конструкция не теряет жесткости. Стропильные системы скатных крыш подразделяют на висячие и наслонные.

В основе выбора того или иного типа, способа крепления лежат следующие параметры:

• размеры самого строения;
• уклон и форма кровли;
• нагрузка.

Наслонные стропила

Для строений с одно- или двускатной крышей более характерно использование наслонных стропил. Это – конструкция, собранная из коротких брусьев либо досок, имеющая две-три точки жесткого крепления. В первом варианте это стены строения, в случае двускатной – добавляется конек, причем коньковый брус в данном случае должен быть укреплен стойками. Опорами для последних служат лежни. Длина стропил в постройках, отличающихся большими габаритами, превышает 6 м. Вполне возможно, что здесь понадобится установить дополнительные опорные конструкции. К примеру, соорудить внутри капитальные стены или столбчатые опоры.

Такая конструкция отличается отсутствием промежуточных опор. Такими стропилами чаще перекрывают пролеты, превышающие 7 м. Единственной опорной точкой для стропильной ноги остается стена. Что же касается второго конца, то в этом случае состыковывают верхние части стропильного бруса и встречной ноги. Для этого используют различные способы: посредством прорезного шипа или пластин из металла, соединение вполдерева.

Распорные или безраспорные ↑

Надежность кровли в первую очередь обеспечивает тщательный расчет нагрузок, под воздействием которых находится ее каркас. Стропила становятся как бы «проводниками» этих нагрузок на внешние опоры строения. Нагрузка, которую стропильные ноги оказывают на свои опоры, бывает двух видов – распорные и безраспорные .

Балки стропил в такой конструкции работают на сжатие и изгиб, что вызывает по горизонтали существенное распирающее усилие. Оно, естественно, передается стенам. При установке горизонтальной затяжки это распор она примет на себя, и это усилие уменьшится. Этот элемент фермы выполняет несколько функций:

• соединяет стропила,
• служит для них опорой,
• не позволяет разъехаться основаниям балок.

Затяжка может быть установлена у основания стропил, тогда она выступит в качестве балки перекрытия. Ее можно установить и выше. При таком устройстве затяжку называют ригелем. Для больших пролетов, как правило, требуется усложнение конструкции ферм , то есть устанавливают не только затяжки, но другие дополнительные элементы.

Безраспорная

Опорой нижних концов стропильных ног в этой системе служат:

• стены, а верхними концами они соединены между собой на прогон, который, в свою очередь, опирается на стойки или
• опорные рамы, образованные верхними и нижними прогонами, стойками и подкосами

Элементы системы функционируют, как балки, то есть исключительно на изгиб.

Способы крепления ↑

Безраспорные системы. Стропила этого типа устанавливают таким образом, чтобы одна опора оказалась закрепленной, а другая – подвижной, причем обе они должны иметь возможность свободного вращения. На практике исключить опасные нагрузки, воздействующие в этом случае на стены, можно тремя способами. Стропильную ногу нижним концом упирают в мауэрлат. Ее подшивают бруском и фиксируют, используя врубку зубом. Желательно также дополнительную застраховать крепление проволокой. Верхнюю часть бруса монтируют на коньковый прогон. Для крепежа пользуются принципом скользящей опоры. Примером может послужить стропильная система веранды .

• Низ стропила фиксируют, используя подвижное соединение. Для фиксации верхней части после ее укладки на коньковый прогон используют болт, гвозди и т. д. Это самый распространенный вариант для двухскатных крыш.
• Жесткое крепление к прогону при помощи гвоздей, шпилек или другого крепежа.

В любом варианте соблюдается следующий принцип: одним концом стропильную ногу фиксируют на опоре, действующей по принципу скольжения, допускающим поворот, другим – на шарнире, позволяющим только поворот.

Распорные . Обе опоры, в отличие от безраспорных, – закрепленные. Установку проводят по тем же строительным схемам, только при этом нижние опоры фиксируют не на ползуны, а на шарнир, допускающий одну степень свободы. К нижней части стропила можно прибивать опорные бруски примерно в метр длиной либо крепят опору на мауэрлат на «зуб».

Для небольших легких крыш можно устраивать без мауэрлата , однако следует учесть, что в этом случае нагрузка по стене распределяется неравномерно.

Как рассчитать угол наклона и сделать проект

Безопасность и защищенность крыши определяет верно рассчитанный угол наклона стропил. Он варьируется в диапазоне 10-60 градусов. От его выбора зависит, с какой эффективностью будут отводиться осадки, и сможет ли кровля устоять под порывами ветра.

При снежных зимах, когда на крыше может накапливаться значительный ледовый и снежный слой , это может создавать сильные перегрузки, вследствие чего кровля может начать терять форму и даже проваливаться. То есть, климатические условия обязательно стоит учитывать при расчете угла наклона.

Угол наклона находится в прямой зависимости зависит от структуры и толщины применяемого материала:

• Наклон до 10 градусов – сравнительно гладкие и ровные рулонные материалы (рубероид, черепица битумная, лист профилированный).
• 10-20 градусов – допустимо применение рифленых материалов (профиль металлический, шифер либо ондулин).
• 28-35 градусов – подходит для гладких металлических листов, которые стыкуются фальцевым соединением.
• 25-35 градусов – используют для укладки черепицы.

Углы наклона больше 35 градусов не делают, потому что это ведет к нарушению обтекаемости и увеличению сопротивляемости воздушным потокам, из-за чего материал, покрываемый крышу, попросту может снести ветром.

Для создания проекта монтажа нужно замерять обвязки стен, после чего с учетом выбранных характеристик конструкции рассчитать параметры угол наклона. Затем выбирается шаг для установки обрешётки — он рассчитывается исходя из материала для кровли и требований, предъявляемых к его укладке.

Когда все перечисленные данные собраны, создается строительный план-чертеж, а затем подсчитывается примерное количество материалов для стройки. Лучше дополнительно запастись материалами – примерно на 10-15% от рассчитанной численности.

Важность параметров уклона скатов

Угол ската, выбор материалов для кровли и многие другие аспекты регламентированы особыми документами:

• строительными нормами и правилами СНиП 2.08.02-89, которые носят название «Общественные здания и сооружения»;
• строительными нормами и правилами СНиП 3.04.01-87 с названием «Изоляционные и отделочные покрытия».

Также в качестве руководства могут быть использованы и другие СНиПы. Только на основе рекомендаций, приведенных в них, можно сделать ту кровлю, которая будет надежной и крепкой, сможет выдержать сильные ветровые и снеговые нагрузки, а главное – будет правильно построенной.

Конструкция пристройки с односкатной крышей

Чтобы произвести все расчеты, важно знать угол ската кровли, который определяется в зависимости от условий эксплуатации кровли, используемых для ее постройки материалов и ряда других аспектов. Например, снег лучше всего сходит с кровли самостоятельно, если угол ее наклона составляет 45 градусов

А вот при небольших углах самостоятельное схождение снега становится затрудненным. В местностях, где превалируют сильные ветра, важно помнить, что при угле ската в пределах 10-45 градусов давление ветра будет усиливаться в 5 раз.

Таблица. Угол наклона в зависимости от осадков.

Норма осадков	Угол наклона, градусы
Небольшая	30
Значительная	45 и более

Угол ската крыши зависит от некоторых факторов

Как сделать дом с пристройкой под одной крышей

Дом и пристройку накрыть одной крышей вполне реально. Монтируются новые, более длинные стропила, на них укладывается своя обрешётка и новое покрытие общей для дома и пристройки крыши. На стене пристройки под стропила укладывается специальная рама из хорошего бруса. На профессиональном языке она называется «мауэрлат». Верхние концы стропил укладываются и закрепляются на балке «конькового прогона». Нижние концы стропил закрепляются на одной из сторон мауэрлата.

После окончания работ с новой крышей, старую можно демонтировать. Тем самым немного поднять высоту потолка.

Продление крыши на оба дома ФОТО: im0-tub-ru.yandex.net

Главные плюсы односкатной кровли

Кровля с одним скатом имеет много преимуществ. Основные из них можно свести к следующим пунктам:

• Экономичность. В силу особенностей конструкции удается сократить расход древесного материала до трех и более раз.
• Небольшая парусность – обеспечивается маленьким углом наклона. Это дает возможность сократить ветровую нагрузку и наиболее эффективно использовать внутреннее пространство (благодаря отсутствию чердака).
• Крыши этого типа идеально подходят для зданий хозяйственного или промышленного назначения с разными по высоте стенами, которые обеспечивают необходимый наклон.
• Односкатная крыша является прекрасным вариантом для жилых построек, к которым предъявляется требование к ограничению сброса воды и снега с определенной стороны (например, при близком расположении проезжей части, клумб, лужаек).

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.

Материал

А какие стропила для односкатной крыши можно использовать? Тут существует несколько вариантов, а именно:

• можно для стропил использовать металлические конструкции, например, профиль. Но такой вариант используется редко. Дело в том, что металл боится коррозии. Кроме того, с такими конструкциями сложно работать, крепить, обрезать и так далее;
• чаще всего для стропильной фермы используют деревянные брусья. Его сечение должно быть не менее 50 на 100 миллиметров. Такой материал легко монтировать и подгонять до нужных размеров;
• стропильная система односкатной крыши может быть сделана и из досок толщиной не менее 50 миллиметров. Но тут многое зависит от используемых кровельных материалов. Если вы будете класть шифер или керамическую черепицу, то от такого варианта лучше отказаться.

Древесина – это довольно «капризный» материал. Он боится влаги и огня. Поэтому прежде чем провести крепление стропил односкатной крыши, нужно обработать их специальными пропитками

Кроме этого, выбирая материал нужно обратить внимание на его «выдержанность». Древесина должна пролежать определенное время

Это нужно для того, чтобы из досок или брусьев вышла лишняя влага. Если этого не произошло, то стропила могут повести.

Также следует правильно выбрать кровельный материал. Как уже было сказано выше, стропильная система односкатной крыши обладает небольшим углом наклона. Поэтому не любой кровельный материал можно использовать. Чаще всего для односкатной крыши применяют следующие варианты:

• мягкая кровля. Этот материал можно укладывать на скат с углом не более 15 градусов. Раньше к этой категории относился только рубероид, сегодня вариантов мягкой крови очень много. У такого материал есть одна особенность – его нужно закрепить на сплошную обрешетку, что существенно утяжеляет стропильную систему односкатной крыши;
• шифер – это еще один недорогой и удобный кровельный материал. Минимальный угол ската составляет 25 градусов. Шифер, ввиду своего не самого лучшего внешнего вида, сегодня используется довольно редко;
• профнастил или металлочерепица. Эти материалы также прекрасно подходят для односкатной крыши. Они обладают привлекательным внешним видом, их крепление не составляет большого труда, да и служат они довольно долго.

После подготовки всех требуемых материалов можно приступать к самому монтажу стропильной системы и иных элементов односкатной крыши.