стропила без мауэрлата на односкатной крыше
ГЛАВНАЯ
Простая односкатная крыша.
В данной статье я хочу рассказать, как возводится простая односкатная крыша. Почему я назвал её простой? Просто потому, что её стропильная ферма состоит только из стропил. Никаких стоек, подкосов, раскосов и т.п. здесь нет. Такой вид крыши чаще всего используется при строительстве небольших гаражей, иногда бань, различных пристроек к дому, каких-либо хозяйственных построек и т.д.
Вообще, когда читаешь в литературе или интернете про односкатные крыши, обычно видишь такое утверждение – якобы они самые дешёвые, простые в сооружении и надёжные.
По поводу дешевизны и простоты — абсолютно согласен, но вот на счёт надёжности — готов поспорить.
Итак, почему это происходит. Думаю тут всё просто. Часто застройщики не очень серьёзно и обдуманно подходят к сооружению односкатной крыши. В основном совершается одна из трёх ошибок, либо сразу несколько:
— делается недопустимо маленький угол наклона ската;
— в качестве стропил используются доски с неподходящим сечением;
— между стропилами делается слишком большой шаг.
Как избежать этих ошибок, мы и будем сейчас разбираться на примере строительства односкатной крыши над гаражом.
Допустим, мы имеем коробку из пенобетонных блоков с толщиной стен 30 см. Размеры её указаны на рис.1.
Рисунок 1
Начав кладку блоков, мы уже должны определиться с углом наклона ската крыши. Чем здесь необходимо руководствоваться?
Думаю, многие знают, что для каждого кровельного покрытия определён минимальный угол наклона ската, при котором его можно использовать. Эти значения представлены в таблице 1., составленной на основе СНиП II-26-76* («Кровли» — актуализированная версия 2010г.):
Таблица 1.
Уверен, некоторые из Вас, кто уже изучал подобные таблицы в интернете, немного смутятся, увидев такие цифры. Хочу им рассказать о небольшой путанице, которая образовалась на различных строительных сайтах из-за банальной невнимательности их авторов. Часто, составляя подобную табличку, они берут цифры из упомянутого выше СНиП II-26-76*, но не замечают, что в данном документе углы указаны в процентах (%), а не в градусах, как мы привыкли со школы их мерить. Я не буду сейчас объяснять, как перевести проценты в градусы. В сети эта информация есть (есть и формулы, есть и таблички). Нам в принципе это не нужно.
Теперь другое замечание. Каждый производитель любого кровельного покрытия (будь то металлочерепица, либо битумная черепица и т.д.) сам устанавливает для своей продукции минимальный угол наклона кровли. Он указывается в инструкции по монтажу. Например, у разных производителей металлочерепицы, Вы сможете увидеть цифры и в 14°, и в 16°, и др. Зачастую эти цифры выше определённых СНиПом и указанных в Таблице 1.
Но и это ещё не всё. Все цифры, приведённые выше, характеризуют угол наклона кровли, при котором у данного кровельного покрытия не будет происходить перелива воды между соседними элементами при определённых погодных условиях. А условия эти в нашей стране очень и очень разнообразные. Так снеговые нагрузки значительно отличаются в различных климатических зонах. А ветровые вообще могут отличаться и в пределах одного населённого пункта, в зависимости от расположения Вашей постройки относительно других.
Снеговые нагрузки влияют на возможный прогиб стропильной системы, при котором меняется геометрия кровельного покрытия. К тому же при большом количестве снега часто на крыше образуется так называемый «снеговой мешок» (см. рис.2):
Рисунок 2
Сильный ветер также может проталкивать дождевую воду через стыки элементов кровли.
Я в своё время проглядел множество различных источников, но нигде так и не нашёл конкретной зависимости минимального угла наклона кровельного покрытия от климатических условий в данном регионе. Я так понимаю никто её и не выводил. Все пользуются значениями, основанными на предыдущем многолетнем опыте. Могу сказать, что для односкатных крыш, в средней полосе России, обычно не рекомендуется делать угол наклона ската меньше 20°. От этого значения будем отталкиваться и мы.
Итак, пусть на нашем гараже (рис.1) мы решили сделать угол наклона ската равным 20°. Крыть будем профнастилом. Теперь нам нужно решить, какой высоты необходимо выкладывать стены. В данном случае низкую стену делаем высотой 2,4 метра. Значение это выбирается в каждом случае индивидуально, в зависимости от Ваших личных предпочтений и особенностей Вашей постройки. Высоту противоположной стены определяем по простой формуле:
где Нв – высота высокой стены;
Нн – высота низкой стены;
В – ширина постройки (гаража);
α – угол наклона ската.
В нашем случае Нв = 2,4 + 4,8×tg 20° = 4,2 м. (немного округлили в большую сторону).
Теперь можно приступать к кладке стопы гаража. Обратите внимание, что у высокой стены последний ряд не проложен. Почему, станет ясно позднее.
ШАГ 1: Строительство крыши начинаем с установки мауэрлата. В качестве мауэрлата используем брус 100х150 мм (рис.3). Он кладётся заподлицо с внутренними стенами. Обратите внимание, как выложена наклонная стена.
Рисунок 3
Также вместо бруса можно использовать две сшитые между собой гвоздями доски 50х150 мм. О таком примере я писал в статье http://stroyu-dom-sam.ru/mauerlat об установке мауэрлата. Там описывается несколько способов закрепления мауэрлата на стене. Вдобавок к ним, я хочу показать Вам ещё один, который мы иногда используем при возведении крыши на газо- и пенобетонных стенах, когда заказчику не хочется делать армопояс (Рис.4):
Рисунок 4
Здесь применяется усиленный кровельный уголок 90х90. К газобетону его крепим при помощи двух ʺGBʺ дюбелей диаметром 14 мм. Держат они замечательно. Такие уголки ставим на мауэрлат примерно через 80-100 см.
Обратите внимание, что под мауэрлат необходимо положить рубероид, чтобы не было контакта дерева с газобетоном и металлом. На всех последующих рисунках рубероид просто не показан, но наличие его обязательно.
ШАГ 2: Начинаем установку стропил. Для этого в первую очередь нам нужно определиться с их сечением и шагом между ними. В этом нам опять будет помогать программа, описанная в статье ʺСтропильная система. Расчёт стропил и балок перекрытияʺ ( http://stroyu-dom-sam.ru/stropilnaya-sistema/ ).
Хочу ещё раз уточнить. Я не являюсь автором данной программы. Но пользуюсь ей всегда, за неимением ничего другого (более или менее понятного). В прочности крыш, которые мы уже построили, я полностью уверен. Эта уверенность, приходит в процессе строительства, когда сам лазишь по стропилам и когда осматриваешь стропильную систему через несколько лет после постройки дома (такие возможности у меня бывают).
Программа конечно не идеальна и иногда самому приходится делать какие-либо допущения. Поэтому не судите строго. Главное, чтобы все эти допущения работали в сторону увеличения запаса прочности стропил и балок.
Рисунок 5
Шаг стропил мы ввели 0,5 метров. Результат расчёта (во вкладке Строп.1) показан на рисунке 6. Для стропил выбраны доски сечением 50х200 мм. Конечно шаг маловат, но куда деваться. Если взять его равным 0,6 метров, то данное сечение расчёт не проходит. Конечно, можно в качестве стропил взять, например, брус 150х100, тогда и минимальный шаг изменится. Здесь Вы уже можете импровизировать. Я привык работать с досками либо сечением 50х150, либо 50х200 мм.
Рисунок 6
Определив сечение, производим разметку запилов стропил. Берём доску 50х200 мм подходящей длины и ставим её на мауэрлат (см. рис.7). Она должна свисать со стен с запасом (у нас получилось 53 см), чтобы после окончательной подрезки, карнизы получились шириной в пределах 40-50 см.
Рисунок 7
Теперь используя либо угольник, либо рулетку с небольшим уровнем делаем разметку нижнего и верхнего запилов. В данном случае мы делаем ширину запила равной ширине мауэрлата – 150 мм. Глубина запила при этом получится 48 мм (см. рис.8). Такие точные значения мне выдаёт программа, в которой я рисую трёхмерную модель крыши (Google SketchUp). В реальной работе, такой точности до миллиметра конечно не будет, да она там особо и не нужна.
В других статьях, при рассмотрении крыш с большими углами наклона скатов, подобные запилы выполняются исходя не из ширины мауэрлата, а исходя из максимально допустимой глубины запила. Она обычно составляет 1/3 от высоты сечения стропила. Сейчас же у нас 1/3 от 200 мм – это 66 мм. Мы в это значение укладываемся. А делать ширину запила больше ширины мауэрлата смысла абсолютно нет.
Рисунок 8
Итак, мы получили шаблон, по которому делаем все последующие стропила и производим их установку (см. рис.9):
Рисунок 9
Крайние стропила не касаются наклонных стен. На рисунке выше это можно разглядеть. Зазор около 5 см.
Способы крепления стропил к мауэрлату можно посмотреть здесь>>>
ШАГ 3: Изготавливаем и устанавливаем карнизные кобылки (см. рис.10):
Рисунок 10
Изготавливаем мы их из досок того же сечения, что и стропила. На наклонную стену перед установкой кобылок раскатываем рубероид. На рисунке он не показан.
Последовательность здесь такая. Сначала ставим две крайние кобылки и натягиваем между ними шнурку (см. рис.11):
Рисунок 11
Затем с шагом около 0,8-1 м устанавливаем остальные (см. рис.12).
Рисунок 12
Закрепить кобылки достаточно 2-мя гвоздями (120 мм) забитыми в торец через стропило. Крайние кобылки можно закрепить кровельными уголками непосредственно к наклонной стене.
ШАГ 4: Устанавливаем торцевые (ветровые) доски (см. рис.13):
Рисунок 13
Используем дюймовые доски 25х200 мм.
Также, нам необходимо заложить мауэрлат на высокой стене (см. рис. 14). Сделать это можно либо газобетоном, либо обычным кирпичом. Опять же дерево должно быть отделено от другого материала слоем рубероида.
Рисунок 14
ШАГ 5: Подшиваем карнизы снизу. Делается это в зависимости от окончательной отделки крыши. Карнизы либо зашивают полностью, либо, как в нашем случае, подшиваются только пояса под последующую отделку сайдингом (см. рис.15):
Рисунок 15
В качестве поясков достаточно использовать доски 25х100 мм.
ШАГ 6: Теперь делаем обрешётку (см. рис.16):
Рисунок 16
Необходимое сечение досок обрешётки можно определить в программе, которая используется для расчёта стропил и балок (см. рис.5). В нашем примере взяты доски сечением 25х100 мм, шаг их составляет 350 мм. На рисунке мы видим надпись — ʺНесущая способность обрешётки обеспеченаʺ.
В качестве основания под профнастил, которым мы хотим покрыть данную крышу, в целях экономии можно использовать необрезные дюймовые доски. Но брать нужно только так называемую ʺвторую доскуʺ (см. рис.17):
Рисунок 17
Цена такого материала почти в 2 раза ниже, чем обрезного. Только есть одно очень важное замечание. Перед укладкой досок на крышу с них обязательно нужно счистить кору. Под ней часто живут личинки жучка (короеда), которые сначала съедают кору, а затем приступают к самой древесине. Избавиться от них впоследствии довольно трудно. Некоторые говорят, что вообще невозможно.
ШАГ 7: Ну вот, стропильная система готова. Теперь мы кроем крышу профнастилом и обшиваем карнизы сайдингом (см. рис.18):
Рисунок 18
Таким образом мы сделали не утеплённую односкатную крышу. Понятно, что такая конструкция подходит только для холодных помещений. Если мы собираемся отапливать помещение, то крышу нужно будет утеплять. Давайте посмотрим, какие дополнительные работы необходимо для этого провести.
Первые пять шагов делаем так же, как описано выше. Затем выставляем заглушки для укладки утеплителя (см. рис.19). Делаем их из дюймовки (доска толщиной 25 мм).
Рисунок 19
Теперь укладываем утеплитель. Снизу к стропилам должна быть подшита пароизоляционная плёнка. На рисунке она не показана.
Вообще утепление кровли производят двумя способами:
1-й: утеплитель закладывают до монтажа кровельного покрытия;
2-й: утеплитель закладывают после монтажа кровельного покрытия.
Первый способ с точки зрения сложности выполнения работ проще. Действительно, сначала Вы подшили к стропилам снизу пароизоляцию, затем закладываете утеплитель сверху. Недостаток этого способа заключается в том, что, если во время работы пойдёт дождь, и Вы не успеете накрыть утеплитель, он может намокнуть. Оставлять его сырым ни в коем случае нельзя. Поэтому нужно внимательно относиться к прогнозу погоды и всегда наготове держать материал, которым в случае непредвиденного дождя можно быстро покрыть утеплитель (например, простая полиэтиленовая плёнка).
При втором способе утеплитель никогда не намокнет. Но укладывать его снизу довольно неприятно. Частички летят Вам в лицо и, несмотря на все рекламные обещания производителей, кожа начинает чесаться, особенно если немного вспотеть. При закреплении пароизоляционной плёнки всё это продолжается.
Мы в своей практике по возможности стараемся использовать первый способ (см.рис.20):
Рисунок 20
Обратите внимание, на рисунке видно, что утеплитель уложен не только между стропилами, но и между карнизными кобылками над наклонными стенами.
Скорее всего Вы привыкли видеть, что карнизы на таких участках делают по-другому. Посмотрите на рис.21:
Рисунок 21
Мы видим, что здесь выпущена только обрешётка, кобылок, как у нас нет. В принципе такую схему можно использовать, если под крышей будет неотапливаемый чердак. Если же мы имеем тёплое эксплуатируемое помещение, то в месте примыкания потолка к стенам (фронтонам) мы получим серьёзный мостик холода с возможным появлением в холодное время года сырости и даже грибка.
После того как разложили утеплитель, закрываем его сверху гидро-ветрозащитной паропроницаемой мембраной и делаем контробрешётку (см. рис.22):
Рисунок 22
В завершении на контробрешётку настилаем обрешётку. Всё делается также как и в описанном выше шаге №6.
Теперь наша стропильная система готова, осталось накрыть крышу профнастилом.
В завершении статьи хочу кратко показать ещё один способ строительства односкатной крыши:
Односкатная крыша с выносом мауэрлата
С точки зрения выполнения работ, этот способ даже проще рассмотренного выше. Внешне такая крыша почти ничем не отличается от предыдущей, лишь только видны выносы мауэрлата.
Давайте рассмотрим отличия стропильной системы на той же коробке гаража.
Итак, ставим мауэрлат. Он свисает со стен на ширину будущего карниза (см. рис.23):
Рисунок 23
Мауэрлат здесь можно сделать «по-мощнее». Если в прошлом примере он имел сечение 100х150 мм, то сейчас лучше взять 150х150 мм.
Далее ставим стропила. Наши исходные данные не изменились, поэтому все размеры стропил оставляем такими же. Меняется только их количество (см. рис.24):
Рисунок 24
Теперь осталось только подшить ветровые доски и зашить карнизы снизу, либо подшить карнизные пояса под сайдинг, как в нашем примере (см. рис.25):
Рисунок 25
На рисунке видно, что для подшивки наклонных карнизов снизу, мы поставили между крайними стропилами несколько кобылок (см. рис. 26):
Рисунок 26
Все последующие работы (устройство обрешётки, утепление, кровельные работы …) выполняются так же, как уже было описано.
Конструкция стропильной системы односкатной крыши, порядок сборки
Прочность и долговечность кровли зависят от качества опорной конструкции — стропильной системы.
Она строится в разных видах и может выполнять несколько функций — от поддержки кровли, до защиты дома от ветра и давления снега.
Одной из самых простых считается стропильная система односкатной крыши. Ее конструкция отличается собственной спецификой и отличается от двускатных вариантов, поэтому следует рассмотреть ее внимательнее.
Схема устройства кровли
Конструкция стропильной системы односкатной крыши состоит из ряда несущих опор — стропильных ног (стропил). Они принимают на себя нагрузку от кровельного покрытия, а также от снежных масс в зимнее время.
Это основные элементы, но есть ряд вспомогательных:
С точки зрения конструкции, стропильная система — это каркас, обеспечивающий ровную плоскость с заданным наклоном для укладки кровельного покрытия. Материалом для нее служит древесина — брус или обрезные доски.
Существуют металлические стропильные элементы, но они наиболее востребованы для промышленных сооружений и для односкатных крыш применяются не часто.
Чертеж устройства стропильной системы односкатной крыши на фото:
Существуют разные конструкции стропильных систем, рассчитанные на эксплуатацию в разных условиях и обладающие собственной спецификой. Они отличаются способом опирания стропильных ног, а также типом распределения нагрузки на стены. Рассмотрим их по отдельности.
Наслонная
Наслонная конструкция стропил обычно используется в домах со средней (внутренней) несущей стеной. Стропильные ноги концами опираются на мауэрлат (противоположные точки), а средней частью — на внутреннюю несущую стену (точнее, на лежень через подкосы или промежуточные стойки).
Для односкатной крыши наслонная система реализуется со своими особенностями. Стропила укладывают с опорой на 2 противоположные несущие стены. Внутренняя перегородка не используется, ее функцию выполняет наиболее высокая стена.
Для повышения несущей способности каркаса, в систему внедряют подкосы. За их счет можно увеличить длину пролетов. Для 1-скатных крыш возможно применение наслонных стропил и без подкосов, но при пролетах не более 4,5 м. Подкосы увеличивают возможную длину до 6 м.
Висячая
Висячие стропила изготавливаются в виде готовых ферм, которые поднимают на крышу в собранном виде. Остается лишь установить их в нужном положении, прикрепляя концы к мауэрлату. Промежуточных опор, как правило, не имеется, поскольку концы стропил соединены между собой горизонтальной доской — затяжкой.
Она исключает распирание стен, что позволяет использовать висячие стропила на домах из слабых материалов (например, ячеистых бетонов). Для высоких построек такая конструкция используется редко, так как их сложнее перемещать и устанавливать из-за большого веса и размера.
Висячие стропила чаще используются для кровель, где ширина дома составляет 4-5 м. В более широких строениях для усиления используются подкосы.
Скользящая
Скользящие стропила — это не самостоятельная конструкция, а дополнительный элемент. Он необходим для компенсации усадки материала в процессе эксплуатации, возникающей из-за впитывания и отдачи атмосферной влаги.
Основным и определяющим элементом является скользящая опора, представляющая собой элемент крепления с продолговатым отверстием для крепежного элемента (болта).
При изменении размеров стропильной ноги болт перемещается по длине отверстия, компенсируя увеличение или уменьшение длины детали. Скользящие стропила могут иметь как наслонную, так и висячую общую конструкцию.
Отличия для разных типов кровли
Разные типы кровли обладают собственными свойствами:
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.
Нюансы для различных построек
Конструкция односкатных стропил мало зависит от типа постройки. В любом случае, опоры стропил будут находиться на противоположных стенах, а их длина будет определять наличие (и количество) дополнительных опорных элементов (стоек и подкосов).
Некоторое отличие наблюдается в стропильной системе пристройки — у нее верхние части стропильных ног не ложатся на мауэрлат, а крепятся к стене наподобие кроштейнов.
Основная нагрузка приходится на внешнюю стену пристройки, а вес верхнего края приходится на стену примыкания. Здесь вместо бруса мауэрлата опорой является горизонтальная доска, жестко прикрепленная к стене.
Монтаж стропил своими руками
Для самостоятельного монтажа стропил необходимо приготовить:
Из инструментов понадобятся:
Порядок монтажа:
После этого можно переходить к укладке кровли.
Монтаж стропильной системы односкатной крыши — в видео:
Заключение
Односкатная крыша не часто используется на жилых домах. Как правило, это постройки вспомогательного или хозяйственного назначения. Поэтому стропильная система для них выбирается по принципу необходимой достаточности.
Монтаж производится в соответствии с проектными требованиями. Основные задачи — обеспечение прочности и надежности конструкции, угла наклона, ровной плоскости.
Специальной профессиональной подготовки в данном случае не требуется, но работу надо выполнить тщательно и аккуратно, исключая ошибки и нарушения технологии монтажа.