Односкатная крыша. Устройство стропил, способы монтажа и нормы по уклонам

Российский климат не располагает к использованию крыш, состоящих из одного ската. Строения с односкатной крышей за зиму скапливают больше снега и требуют большего времени для очистки. Односкатная крыша обустраивается на хозяйственных и бытовых постройках: банях, гаражах, сараях, складах инвентаря. Преимущества односкатной крыши:

• простота конструкции;
• надежность, длительная эксплуатация;
• минимальные требования к знаниям и опыту строителей;
• больший объем полезного пространства помещения.

Устройство стропил

Стропильная система – каркас или скелет кровли односкатной крыши и не только. Расположение стропил определяет прочность и устойчивость крыши, а также придает дополнительную жесткость кровле, не давая прогнуться под весом осадков. Задача стропильной системы – распределение нагрузки на опоры посредством стоек и прогонов. Расчет конструкции крыши при составлении проекта предполагает наличие запаса прочности для района строительства и условий эксплуатации. Проектирование крыши должно учитывать:

• толщину внешних, внутренних стен;
• длину, ширину здания;
• толщину перекрытий чердака;
• размер пролетов стропильной системы;
• особенности экстерьера здания;
• особенности материалов для обустройства крыши.

Простая стропильная система состоит из:

• опоры, основания;
• стоек, формирующих каркас;
• «ног» – верхней части стропил;
• обрешетки – подложки для пароизоляции, гидроизоляции, кровельного материала.

В качестве материала стропильной системы односкатных и многоскатных крыш предпочтительна древесина хвойных пород. В капитальных сооружениях используются металл, железобетон. Толщина брусьев системы определяет ее прочностные характеристики и долговечность. Оптимальная толщина доски – 50 мм, ширина – 150 мм. Обрешетка изготавливается из бруска размером 50*50 мм.

Кирпичные постройки предполагаю монтаж стропил с опорой на мауэрлат – конструкцию, монтируемую на опорных стенах. Мауэрлат изготавливают из цельного бруса размером сечения 150*150 мм. Допускается составной мауэрлат из отрезков бруса длиной менее 1 м. Соединение отрезков исполняется по схеме «шип-паз».

Существуют стропильные системы, не предполагающие дополнительных опор. Подобные конструкции используются при длине пролета не более 4,5 м. Стропила в таком случае опираются на обе стены, угол задается разницей в перепаде высоты стен.

Пролеты длиной более 4,5 м нуждаются в дополнительных опорах. Таковыми являются стойки и подкосы. Задача опор – перенаправление нагрузки системы на ее опорные части – стены, перегородки, колонны.

Подкосы используются при больших (от 25 градусов) углах наклона крыши. При такой величине угла повышается парусность и, следовательно, снижается устойчивость к воздействию сильного ветра. Подкос устанавливается под углом 45 градусов к стойке. Усилить конструкцию можно путем обустройства прогонов-перекладин, связывающих «ноги» стропил. Использование подкосов и прогонов повышает общую надежность и долговечность конструкции, снижает нагрузку с основной поверхности крыши, передавая несущим стенам.

Виды односкатной крыши

Существует несколько видов стропил односкатной кровли, различающихся по способам крепления:

Наклонные

Наклонная схема стропил односкатной крыши предназначена для нежилых строений, сооружений. «Ноги» стропил опираются на внешние стены, стропила соединяются друг с другом в верхней части, нижней частью опираются на брус, поддерживаемый стойками и подкосами, подкосы держатся за счет опоры на несущие стены и внутренние перегородки;

Шаг между стропилами определяется свойствами материала кровли – чем больше жесткость, тем меньше шаг. Расстояние между двумя элементами системы с учетом этих параметров варьируется от 0,6 до 1,4 м. «Ноги» стропил служат основанием для обрешетки. Последняя выполняет функцию опоры для кровельного пирога. Угол наклона обеспечивается разностью высоты стен строения.

Висячие

Схема висячих стропил односкатной крыши предполагает малое число точек опоры «ноги» – основанием служат края стен здания. Конструкция не предназначена для больших по площади объектов и является самой сложной из существующих. Элементы стропильной системы – фермы собираются на земле. Проект висячих стропил предполагает идентичность линейных размеров для всех ферм и монтаж в одной плоскости. Обрешетка монтируется до установки стропил. Установка производится на обе опоры. Упростить процедуру сборки можно путем прибивания к стяжкам чердачных досок.

Скользящие

Предпочтительная схема для односкатной крыши бревенчатых зданий. Опорой скользящим стропилам служит бревно в коньке – мауэрлат. Соединение со стенами осуществляется с помощью «скользячки» – системы скоб и металлических креплений, привинченных к стропилам и стенам. «Скользячка», благодаря свободному ходу скоб, обеспечивает меньший ущерб от усадки сруба

Угол наклона

Ключевая метрика при составлении проекта односкатной крыши – угол наклона. Меньший угол наклона (3-6 градусов) подходит для невентилируемых крыш, на поверхности которых могут располагаться насаждения или устанавливаться дополнительные элементы досуга. Угол наклона более 25 градусов позволяет создать достаточно пространства для свободной циркуляции воздуха сквозь слои крыши – кровельное покрытие, гидроизоляцию, пароизоляцию. По бокам крыши проделываются вентиляционные отверстия, обеспечивающие дополнительную циркуляцию воздуха.

Наклон ската зависит от климата, материала кровли. Рулонные материалы требуют меньшего угла – до 6 градусов. Укладка профнастила допускает величину угла более 25 градусов. Большой угол металлической кровли сокращает нагрузку на стропила, обрешетку. Металлочерепица требует большего наклона – минимальный угол составляет для нее 30 градусов. Большое количество осадков, выпадающих в районе размещения строения, требует угла наклона не менее 45 градусов.

Как уложить своими руками

Перед сборкой стропильной системы односкатной крыши из деревянных элементов своими руками, необходимо обработать деревянные поверхности шкуркой, просушить брус, доски. Для увеличения длительности службы, стоит пропитать древесину антисептиками и составами для придания огнестойкости.

В целях минимизации опасности, на крыше необходимо проводить только сборку всей системы. Отдельные конструкции – фермы, стойки, обрешетка, а также сложные системы крепления изготавливаются на земле. Собранные стропильные фермы выглядят как прямоугольные треугольники, где гипотенуза – стропильная «нога», катеты – балки.

Установка фермы осуществляется путем крепления одного конца стропил на краю стены, другой конец крепится на балку. При необходимости ноги соединяются прогонами, монтируются дополнительные точки опоры – откосы. Ноги должны лежать в одно плоскости, совпадать по углу наклона, высоте, длине. Для придания единообразного размера используются заранее изготовленные мерки либо разметка на земле.

После монтажа стропил, крепится обрешетка. Обрешетка состоит из брусьев достаточной для соединения двух и более параллельных «ног» длины. Обрешетка монтируется перпендикулярно стропилам с шагом между соседними брусками не более 600 мм. Частая обрешетка означает лучшее распределение нагрузки на кровлю односкатной крыши. Рулонные кровельные материалы требуют сплошной обрешетки для исключения провисов и деформаций.

После монтажа обрешетки, необходимо проверить конструкцию на прочность и устойчивость. Для этого используется визуальный осмотр всех элементов и испытание посредством пошатывания стропил. В случае выявления недочетов необходимо либо заменить дефектные элементы, либо дополнить конструкцию дополнительными опорами.

Если все устраивает и конструкция достаточно надежна, необходимо приступать к формированию кровельного пирога. Первый шаг – настил гидроизоляции. Гидроизоляция предохраняет древесину от разбухания и возникновения гнили, что увеличивает долговечность односкатной конструкции. Крепление любого кровельного элемента производится от нижнего края, постепенно поднимаясь к коньку. Верхние элементы должны перекрывать друг друга, а не стыковаться – во избежание попадания осадков в пространство под кровлей. Стыки между элементами кровельного пирога необходимо обработать герметиком в тех же целях.

Финишное покрытие выбирается, исходя из назначения здания. Подсобные и служебные строения укрываются рубероидом, черепицей или шифером. Профлист лучше подойдет для бытовых и жилых строений. Нижние края кровли, примыкающие к стенам, покрываются оцинкованным металлом или черепицей для защиты от сырости.