Как построить односкатную крышу своими руками

Сильные и слабые стороны такого решения

Односкатная кровля, как и любая другая строительная конструкция, имеет свои недостатки:

• Слабое соскальзывание снега. В зимнее время в регионах с обильными снегопадами это может вызывать значительное увеличение нагрузки на стропильную систему и фундамент. Во избежание подобных явлений угол уклона ската рекомендуется делать максимально большим.
• Нет возможности обустроить чердак или мансарду.
• Слабая энергоэффективность. Утеплить односкатную кровлю довольно проблематично.
• Эстетическая составляющая. В этом отношении крыша с одним скатом уступает традиционным двухскатным конструкциям.

Все вышеперечисленные причины делают односкатные крыши непривлекательным вариантом при оформлении жилищ: чаще всего таким образом оснащаются различные подсобные помещения.

Среди сильных сторон конструкций данного типа можно выделить следующее:

• Дешевизна. Выбор в сторону односкатной кровли позволит сэкономить не менее 30% финансов. В первую очередь это касается заметного снижения затрат на стропильную систему и кровельное покрытие. Надежность конструкции при этом не страдает.
• Простой монтаж. Простая сборка дает возможность снизить затраты на монтажные работы, так как построить гараж с односкатной крышей можно своими руками, без наличия особого опыта в этой области.
• Быстрое строительство. Сооружается односкатная крыша всего за несколько дней.

Основные достоинства односкатных крыш

Несмотря на то что не всем нравится эстетика здания, над которым смонтирована односкатная кровля (хотя сам по себе вопрос – неоднозначный), многие хозяева загородных участков при возведении построек, а иногда даже — и жилого дома, выбирают именно такой вариант, руководствуясь целым рядом достоинств подобной конструкции.

Односкатные кровельные системы подкупают своей понятностью, простотой расчетов и монтажа

• Материалов для односкатной стропильной системы, тем более, если она возводится над небольшой хозяйственной пристройкой, потребуется совсем немного.
• Самой «жесткой» плоской фигурой является треугольник. Именно он лежит в основе практически любой стропильной системы. В односкатной системе этот треугольник – прямоугольный, что существенно упрощает проведение расчетов, так как все геометрические соотношения известны каждому, кто заканчивал среднюю школу. Но эта простота никак не сказывается на прочности и надежности всей конструкции —
• Даже если ведущий самостоятельное строительство владелец участка ни разу ранее не сталкивался с возведением крыши, монтаж односкатной стропильной системы не должен вызвать у него чрезмерных трудностей – он достаточно понятен, не столь сложен. Нередко, при перекрытии небольших хозпостроек или иных придомовых сооружений вполне возможно обойтись не то что без вызова бригады специалистов, но даже и без приглашения помощников.
• При возведении конструкции крыши всегда важна скорость проведения работ, естественно, без потери качества – хочется как можно быстрей обезопасить строение от капризов погоды. По этому параметру односкатная крыша однозначно является «лидером» — в ее конструкции практически нет сложных соединительных узлов, забирающих массу времени и требующих высокоточной подгонки.

Насколько существенны недостатки односкатной стропильной системы? Увы, они есть, и с ними тоже приходится считаться:

• Чердака при односкатной кровле или не предполагается вовсе, или он получается настолько маленьким, что о его широкой функциональности приходится забыть.

В подавляющем большинстве случаев односкатная крыша не предполагает наличия «полезного» чердачного помещения

• Исходя из первого пункта – есть определенные сложности в обеспечении достаточной термоизоляции расположенных под односкатной крышей помещений. Хотя, конечно, это можно исправить – ничто не мешает утеплить сам скат кровли или же расположить под стропильной системой утепленное чердачное перекрытие.
• Односкатные крыши, как правило, делаются с небольшим уклоном, до 25÷30 градусов. Это влечет за собой два последствия. Во-первых, не все виды кровельных покрытий подойдут для таких условий. Во-вторых, резко возрастает значимость потенциальной снеговой нагрузки, что следует обязательно учесть при проведен расчетов системы. Но зато при таких уклонах значительно снижается влияние ветрового давления на кровлю, особенно если правильно расположить скат – в наветренную сторону, в соответствии с преобладающими ветрами на данном участке местности.

В сети можно отыскать немало проектов жилых домов, в которых основной акцент делается именно на односкатную системы крыши

• Еще один недостаток, пожалуй, можно отнести к очень условным и субъективным – это внешний вид односкатной крыши. Он может не прийтись по душе любителям архитектурных изысков, дескать, очень упрощает облик постройки. На это тоже можно возразить. Первое – простота системы и экономичность возведения часто играют все же решающую роль при строительстве подсобных сооружений. А втрое – если посмотреть обзор проектов жилых домов, то можно встретить очень интересные дизайнерские варианты, в которых упор сделан именно на односкатной крыше. Так что, как говорится, о вкусах не спорят.

Конструкция и типы стропильной системы односкатной крыши

Установка односкатной кровли набирает все большую популярность среди клиентов. При строительстве загородных домов уклон данной крыши надо выполнить к наветренной стороне для предотвращения негативного влияния атмосферных осадков. Такой каркас привлекает заказчиков своей практичностью, долговечностью, стойкостью к нагрузкам от ветра, выгодной стоимостью и длительным сроком службы.

Стропильная система односкатной крыши состоит из таких элементов:

Мауэрлат. Продольные балки берут на себя вес крыши и перенаправляют ее на основание. Мауэрлат не монтируют только в коттеджах из бревен и бруса, в которых его функции осуществляют верхние венцы сруба.

Стропильные «ноги». Ровные доски, которые соединяют верхний и нижний мауэрлат. Толщина балок зависит от веса кровельного материала. Требуемое расстояние между стропилами определяется с помощью инженерного расчета.

Стойка. Вертикальная опора, стоящая одной стороной на несущей перегородке.

Схватка. Ее размещают в горизонтальном положении. При помощи схваток стягиваются стойки, что предотвращает их распирание.

Лежень. Выполняет функции как и мауэрлат, но монтируют данный элемент на внутренние несущие стены коттеджа.

Подкос. Дополнительная опора для стропила.

«Кобылки». Такие элементы используют для создания свеса.

По виду крепежа к опорам односкатная стропильная система может быть наклонной, скользящей и висячей. Стропила наклонного типа опираются под определенным углом на наружные стены. Данные элементы соединяются вверху и опираются на брус, поддерживаемый стойками и подкосами. Стропила скользящего типа опираются на бревно в мауэрлате, соединение их со стенами осуществляется при помощи «скользяшек». Эта стропильная система часто применяется при строительстве загородных домов из бревен. Данный вид стропил позволяет компенсировать сравнительно большую усадку сруба и защищает конструкцию от разрыва в месте соединения.

Висячие стропила являются одними из наиболее трудоемких для монтажа. Данные элементы собирают совместно с обрешеткой на поверхности земли, а после этого в собранном состоянии поднимают наверх сооружения и монтируют на подготовленные опоры. Также требуется не только поднять стропильную систему, но и аккуратно перенести ее на опоры, что является довольно трудоемкой операцией.

Квалифицированные специалисты компании «ИнноваСтрой» предлагают клиентам экономически выгодное проектирование собственного загородного дома с оригинальным внешним видом и интерьером. Цена индивидуального проекта рассчитывается исходя из величины площади коттеджа, объема выполняемых работ, окончания сроков создания разработок, качества стройматериалов, применяемого оборудования, архитектурных особенностей объекта. При проектировании загородного дома наши сотрудники учтут технологические и конструктивные моменты будущего сооружения. Мы займемся выбором качественного основания для здания и подробно рассчитаем прочность его несущих элементов.

Качественный проект создается с точным соблюдением утвержденного технического задания. Персональные разработки дают возможность клиенту и его родственникам подобрать удобную планировку каждого помещения коттеджа. Благодаря применению энергоэффективного оборудования наши сотрудники оптимизируют расходы заказчика при эксплуатации загородного дома.

Методика вычисления расстояния между стропилами

Расчет точного расстояния между стропилами основывается на результатах предварительного вычисления максимально допустимого шага. Чтобы произвести это вычисление, учитывают общую нагрузку, конструкцию крыши и используемый на стропильные ноги материал.

Методика расчета шага каркаса крыши:

1. Замерить длину крыши от торца до торца.
2. Полученное расстояние поделить на максимальный размер шага.
3. Полученное значение округлить до большего целого. Это количество межстропильных пролетов.
4. Общую длину крыши поделить на количество пролетов. Это искомый размер шага стропил.
5. К количеству пролетов добавить единицу.Это необходимое количество стропил.

Для некоторых видов кровельного материала желательно применять фиксированные расстояния между стропилами, в таком случае на одном из торцов крыши устанавливается дополнительное стропило с нестандартным шагом.

Расчет угла наклона

Расчет угла наклона односкатной крыши

Высокая крыша смотрится красиво и презентабельно, сход снега с нее происходит быстро и без участия человека. Стропильная система устойчива по вертикали, идет экономия на подкосах. Вместе с тем, поверхность с большой высотой обладает большой парусностью. Чтобы сооружение не опрокинулось или не было разрушено, наклон кровли делается в сторону преобладающего направления ветра. Вместе с тем, даже если в разрезе чердак имеет треугольное сечение, его можно использовать в хозяйственных целях.

На пологую крышу требуется меньше материалов, конструкция ее проще, ветровые нагрузки незначительные. Но если скосить скат слишком мало, на нем будет скапливаться снег и лед. Это может стать причиной прогибания кровли и обрушения каркаса. Кроме этого отпадает возможность использования пространства чердака в каких-либо целях.

Производители рекомендуют минимальный угол монтажа для таких видов покрытия (в градусах):

• твердая черепица из металла, керамики и цемента — 6-10;
• битумная плитка — 12-15;
• шифер, профнастил — 7-10;
• фальцевое покрытие из металла — 15-20;
• рубероид и его аналоги — 20-30;
• плиты из асбестоцемента — 25-35.

При выборе покрытия необходимо принимать в расчет структуру поверхности покрывных материалов. Если для засушливых районов каких-либо ограничений не существует, то для местности с влажным климатом следует выбирать виды с гладкой поверхностью.

Расчет угла наклона ската

Односкатная крыша хороша тем, что, если ее правильно сориентировать по розе ветров и выбрать оптимальный уклона, она выдержит сильный шквалистый ветер, который бы разрушил двухскатную. Чтобы выбрать угол наклона скатов, нужно учесть 2 параметра:

1. Используемый кровельный материал. Если вы до начала проектирования выбрали материал для кровли, то главным критерием в выборе уклона, станут рекомендации производителя по его монтажу. Металлочерепицу устанавливают на скаты под углом 30 градусов, шифер – 20-30 градусов, профнастил – от 8 градусов, рулонные кровли – от 5 градусов.

   Рекомендованные углы наклона скатов для кровельных материалов

2. Климатические условия. Если строительство идет в регионе с большим количеством осадков, то лучше заложить скат 20-25 градусов, по которому самотеком стекает вода, соскальзывают снежные массы. Для ветреных районов, напротив, лучше подходят пологие скаты с крутизной 3-10 градусов, обладающие низкой парусностью.

   Рекомендованной сечение стропил для односкатной крыши

3. Обратите внимание, что увеличение уклона крыши приводит к удорожанию строительства за счет более сложной стропильной системы и расхода кровельного материла. Зная размеры коробки дома и определив угол наклона скатов, нужно составить схематичный чертеж, по которому легко определить площадь крыши, длину стропил и разницу между высотой стен с помощью геометрических формул.

Расчет площади ската и длины стропильных ног

Строительство монтажной крыши – отличный вариант, если вы хотите быстро и недорого перекрыть надворные постройки или пристроить навес к дому. К тому же это отличный повод отточить строительные навыки, не рискуя испортить кровлю из-за некачественной работы.

Комбинированные варианты

В случаях особо сложной формы кровли, или использования тяжелых материалов покрытия, применяют конструкции стропильные комбинированные – специальные фермы.

Они могут быть выполнены в виде конструкции одного вида (наслонного или висячего), а могут – включать в себя комбинацию обоих на разных участках фермы.

Также встречаются кровли, где «чистые» висячие и наслонные фермы чередуются: наслонные используются в тех местах, где под кровлю выходит несущая конструкция, а висячие – в тех точках, где ее нет.

Это позволяет равномерно распределить нагрузку и создать скаты необходимой величины и длины, при этом не выходя за пределы выбранной формы кровли.

Важная информация! При организации двускатной кровли в обязательном порядке фермы любой конструкции связываются вдоль крыши прогонами по каждому ряду стропил, либо – диагональными перевязками соседних ферм.

Образцы комбинированных ферм Возможно изготовление стропильных конструкций по месту, непосредственно при монтаже стропильной системы, сборка на земле, с последующим подъемом на крышу, либо в условиях заводского производства.

Два последних варианта привлекательны достижением геометрической точности всех блоков, зато монтаж по месту позволяет учесть все нюансы данной конкретной кровли.

Существенное значение имеет шаг стропил – расстояние между соседними фермами. Она варьируется в пределах между 0, 8 –2 м, и зависит от типа фермы, сечения стропил и материала кровельного покрытия, определяется расчетным путем.

Помочь в определении шага может следующая таблица:

Определение шага стропил

Выбор места для строительства сарая

Прежде чем начать строить сарай из пеноблоков или газобетона, необходимо определиться с наиболее подходящим местом для него. Поскольку проекты сараев не является постройками, которые можно было бы причислить к архитектурным зданиям, их стараются спрятать подальше, не строя на самом видном месте.

Однако злоупотреблять этим также не следует, потому как, если построить сарай из пеноблоков или газобетона слишком далеко от дома, то придётся ходить на большое расстояние за хранящимся в нём имуществом.

Проект сарая с навесом и барбекю

Месторасположение сарая зависит от размеров участка и личного предпочтения хозяина. Наиболее распространённым, по мнению большинства хозяев загородных домов, является расположение сарая во внутреннем дворе за жилым домом. С одной стороны, это и близкая расположенность постройки к жилому помещению, а с другой – на переднем плане остаётся именно жилой коттедж.

Главное, избегать сооружать своими руками проекты сараев в низинах, потому как подобные территории обычно подвержены затоплению водой по весне от таяния снега, или выпадении обильных осадков в любое другое время года.

Как только место под строительство сарая будет определено, можно приступать к начальному этапу строительства – возведению фундамента.

Варианты схем стропильной системы и виды стропил

1. Наслонная разновидность.

В данном варианте обычные или составные стропильные ноги опираются на несущие стены строения. Чтобы снизить нагрузку при больших пролетах (более 4,5м) устраивают промежуточные опоры (середину ноги подпирают подстропильной ногой, один ее конец размещается непосредственно под основной ногой, а второй упирается в стойку). Конструкция кровли с наслонной разновидностью стропил применяется чаще всего, в том числе и на односкатных кровлях (на простых пристройках, сараях, дачных домиках и т.д.). Основные моменты и узлы соединения стропил для односкатных крыш приведены на рисунке 1.

2. Висячая разновидность.

В данном варианте основные ноги опираются на собственную затяжку, излишняя нагрузка ослабляется посредством внедрения наклонных опор и стоек. Такая конструкция собирается не сразу на отведенном месте, а на плоскости, после чего поднимается и устанавливается на место. При слишком большом расстоянии между опорными стенами без наличия между ними промежуточных объектов, которые можно было бы использовать в качестве опор, это единственный вариант монтажа кровли, т.е. применимы они в основном на двускатных кровлях в зданиях без внутренних несущих стен. В продаже существует ряд специальных металлических креплений, предназначенных для висячих стропил и облегчающих их сборку. Особенности такой конструкции и основные узлы представлены на рисунке 2.

наслонные стропила односкатной кровли (рис. 1) висячие стропила (рис. 2)

3. Скользящая разновидность.

В данном варианте основные ноги упираются одним своим концом на бревно в коньке будущей кровли, а вторым упираются в опорные стены. Стыковка со стенами осуществляется не напрямую, а посредством использования специальных скользящих соединений (рисунок 3). Используется такой способ монтажа преимущественно только в деревянных зданиях для компенсации его усадки. Если соединения не будут подвижными, то при смещении опор вся система может быть разрушена. Однако стоит отметить, что применяются такие соединения довольно редко.

Стропильная система : преимущества и недостатки.

Крепление стропил для односкатной крыши гаража

• Если для изготовления стропилин использовался брус или пластины, то расстояние между ними должно составлять 1,5-2 метра.
• При использовании сдвоенных досок стропила располагают с шагом 1-1,75 метра.
• Если стропила изготовлены из одинарной доски, то расстояние уменьшается до 0,6-1,2 метра.

Решая задачу, как правильно установить стропила на односкатной крыше, нужно придерживаться следующего порядка:

• Брус сечением 10*15 см укладывают заподлицо с внутренней поверхностью стен. В результате образуется мауэрлат крыши с одним скатом. Чтобы защитить деревянные элементы от воздействия пенобетона, следует выполнять укладку на гидроизоляционный материал. Для крепления мауэрлата рекомендуется использовать кровельные уголки размером 9*9 см, устанавливая крепление на расстоянии 0,8 метра. Дополнительно их можно укрепить литой перемычкой. К стене уголок крепится дюбелями диаметром 14 мм.
• Делают шаблон стропильных ног, используя доску 5*20 см. Длина стропил односкатной крыши определяется следующим образом: заготовку устанавливают на мауэрлат, оставляя запас вверху и внизу до полуметра. Этот запас должен немного превышать стандартную ширину карнизного свеса, 0,4-0,5 метра. После установки всех стропилин лишние участки обрезают.
• Отмечают на стропилинах места врезки, помня о том, что врезка не должна быть очень глубокой. Чаще всего этот параметр составляет третью часть ширины доски.
• Выполняют разметку стен, следя за тем, чтобы расстояние между стропилами и стеной было не меньше 5 см.
• Используя шаблон, делают стропила на всю крышу, устанавливают и закрепляют их с помощью скоб или уголков.
• Определяют ширину свеса и делают шаблон кобылок. Для этого можно использовать обрезки досок. Готовый шаблон используют для изготовления всех карнизных элементов. При их установке обязательно подкладывают гидроизоляционный материал, что исключить контакт дерева с бетонной стеной.
• Выравнивают размер стропил для односкатной крыши и по всему периметру прибивают ветровую доску, используя для этого материал размером 2,5*10 см.
• Стропильная система для односкатной крыши над гаражом из пенобетонных блоков считается готовой. Далее на стропила набивают обрешетку, определяя шаг в зависимости от кровельного материала.

В рассматриваемом варианте карнизные свесы формировались посредством кобылок. Можно воспользоваться другим вариантом, который подразумевает вынос мауэрлата за периметр постройки. Вынос определяется шириной карнизного свеса. Длина стропил в этом случае также увеличивается на ширину свеса. Между двумя крайними стропилинами необходимо сделать выноса. Все остальные действия выполняются по стандартному плану.

Затем монтируют стойки на промежуточные стены. Предварительно на них тем же способом, что и мауэрлат, крепят брус-лежень. Расстояние между стропилами обычно составляет 80 см. В том случае, если кровля возводится над баней или жилым домом, и в последующем предполагается ее утепление, лучше всего, если шаг между ногами будет равен ширине выбранного утеплителя.

Крепят стойки к мауэрлату и лежням оцинкованными уголками. Далее при необходимости монтируют опорные укосины. Делают их из бруса меньшей толщины, чем стойки, и крепят гвоздями ближе к внутреннему пространству будущего чердака.

Расчет материала для стропил односкатной крыши

Стропильная система — основной несущий элемент для кровли и подкровельных элементов. Недостаточно тщательный расчет или не полностью учтенные нагрузки могут стать причиной провисания или прогиба стропил, что повлечет за собой появление протечек и порчу всей постройки.

Для расчета прежде всего следует определиться с выбором материала. В данном случае следует придерживаться традиционного подхода и использовать обрезную сосновую доску 50 на 150 мм. Такой выбор проверен временем, сосна мало впитывает атмосферную влагу, она легка и достаточно прочна.

Кроме того, надо учесть:

• Назначение постройки, в частности — чердачного помещения.
• Размеры крыши, длина и угол наклона ската.
• Материал кровли.
• Количество снега и сила ветра.

Учет этих факторов поможет определить оптимальное расстояние между стропилами, а также рассчитать количество пиломатериала. Если длина ската больше 6,5 м, то потребуется установка дополнительных стоек.

Стандартная величина шага стропил обычно колеблется в пределах 60-70 см, что позволяет делать упрощенный расчет системы. При этом, рекомендуется обратиться к онлайн-калькуляторам, чтобы проверить свои результаты.

Односкатная крыша имеет самую простую структуру, но пространство под ней сложнее использовать в жилых целях. Чаще всего, такой вариант используется для подсобных или вспомогательных построек, когда чердак не рассматривается в качестве жилого помещения.

В таких случаях вес и нагрузка от кровли на стены снижены за счет отсутствия утепляющего слоя, что упрощает строительство, снижает расходы на материалы.

Расчет стропил крыши

До того как начать расчет стропил крыши, необходимо четко осознавать какие типы нагрузок и с какой силой они будут действовать в течение всего года на кровлю нашего дома.

Факторы, которые влияют на кровлю, принято классифицировать в зависимости от интенсивности:

1. Постоянные нагрузки. Данная категория объединяет нагрузки, постоянно воздействующие на конструкцию строения. К ним относятся как вес самой кровли, так и гидроизоляция, тепло и пароизоляция, обрешетка, а также другие конструкционные элементы двускатных или мансардных крыш, создающих постоянное значение веса.
2. Нагрузки переменного типа. Данный тип объединяет все типы климатического воздействия, в том числе осадки, потоки ветра и пр.
3. Нагрузки особого типа. В данной группе учитываются климатические воздействия, обладающие высокой силой. Данную характеристику требуется принимать во внимание в сейсмически активных зонах и в зонах, в которых возможны проявления штормовых ветров или ураганов.

Постоянные нагрузки

Размер стропил для крыши нужно начинать рассчитывать с общего веса «пирога» кровли. Чтобы получить конечное значение требуется вычислять вес квадратного метра каждого из используемых материалов. В большинстве случаев кровля будет состоять из следующих компонентов:

• внутренняя отделка (в случаи устройства мансардной кровли, учитывается материал отделки и элементы креплений);
• стропила (вес стандартного стропила размером 150х50 мм, в дальнейшем этот параметр может корректироваться);
• утеплитель;
• гидро-ветроизоляция (учитывается вес пленок и мембран);
• обрешетка, смонтированная из досок малой толщины (чаще всего 25 мм).
• контобрешетка (зачастую брусок 30х50, 40х50 или 50х50 мм);
• покрытие кровли (вес квадратного метра кровли можно найти на сайте производителя).

При переходе к сложению всех рассчитанных данных, рекомендуется добавлять к полученному результату еще 10%, то есть умножать конечный результат на постоянный коэффициент 1,1. Такой подход позволяет оставлять запас по прочности для кровли.

Снеговые нагрузки

Учитывать снеговые нагрузки необходимо обязательно, поскольку во многих регионах возможно длительное влияние осадков в виде снега. Чтобы предостеречь владельцев от перелома крыши под массой снега, требуется заранее рассчитывать возможную нагрузку.

Чтобы повысить удобство расчетов, была выведена формула, для подставления коэффициентов из строительных норм и правил. Формула имеет следующий вид:

где F – это значение полной снеговой нагрузки, P – нагрузка, приходящаяся на квадратный метр, k – корректирующий коэффициент, зависящий от наклона ската крыши.

Вес снега на 1 квадратном метре крыши необходимо определять непосредственно на месте возведения сооружения. Каждый регион имеет среднее значение интенсивности осадков, данные можно узнать со строительных норм СНиП *.

Ветровые нагрузки

Данный тип нагрузок имеет очень высокий уровень критичности, потому что она может влиять на кровлю интенсивными ветрами, вне зависимости от угла крыши. Даже маленький угол наклона делает возможной ситуацию со срывом крыши под воздействием аэродинамических нагрузок. Слишком большой уклон способен привести к тому, что вся крыша будет испытывать на поверхности сильное ветровое давление.

Для расчета влияния силы ветра на крышу также существует специальная формула, в которой существует зависимость от поправочных коэффициентов:

где V – ветровая нагрузка, R- показатель, выбираемый исходя из регионального положения дома, k – корректировочный коэффициент, который зависит от высоты сооружения.

После суммирования всех нагрузок, получиться общая нагрузка на 1 квадратный метр крыши.