Стропильная система односкатной крыши: правила устройства и разбор типовых вариантов

Общие характеристики профнастила

Профнастил создается из холоднокатаной рулонной стали, которая впоследствии обрабатывается цинковым сплавом и наружным покрытием. Для покрытия металлических листов могут использоваться полимерные составы или различные лакокрасочные изделия. Последним этапом создания профнастила является профилирование – процесс придания металлу определенной формы профиля, которая обеспечивает прочность и несущую способность готовых изделий.

Все профильные листы делятся на три основных категории:

1. Стеновые. Изделия этой группы имеют минимальную прочность, которая обуславливается небольшой толщиной металла и низким профилем. Стоимость стеновых листов невелика, но и использовать их можно только для создания вертикальных поверхностей или небольших навесов.
2. Несущие. Такие листы имеют усиленные ребра жесткости, за счет которых обеспечивается высокая прочность и несущая способность. Высота профиля несущих листов может доходить до 114 мм, что позволяет использовать данный вид изделий при монтаже кровельных конструкций с большой площадью и длинными пролетами.
3. Универсальные. Как следует из названия, универсальные профильные листы подходят для решения широкого круга задач. Характеристики таких листов варьируются в довольно широких пределах, и при желании всегда можно подобрать оптимальный вариант.

Независимо от вида, профильные листы можно использовать в кровельных конструкциях, если высота профиля превышает 20 мм, а минимальный уклон для профнастила составляет 8 градусов.

Как сделать односкатную крышу?

Для возведения своими руками крыши односкатного типа вам понадобится стандартный набор строительных инструментов, необходимые стройматериалы. Материалы из дерева (пиломатериалы) должны быть надлежащего качества с максимальной влажностью 22%. Все деревянные материалы рекомендуется предварительно обработать антисептическими средствами (например, из серии «Древотекс»).

Помимо всего у вас должны быть в запасе крепёжные детали: ригели, распорки, подкосы.

Ригель – это горизонтальная деталь, которая выступает как опора для несущих конструкций, она распределяет нагрузку стропил на другие балки.

Распорки – разновидность опор, которые располагаются в пролётах, обеспечивают большую устойчивость всей конструкции.

Подкосы – это балки, выступающие в роли подпорок стропильной системы.

Односкатная пристройка к дому

Односкатная крыша, фото:

У вас должны быть:

• деревянный брус сечением 100×150 мм;
• укладочные доски (толщина минимум 5 см);
• стропильные гвозди;
• теплоизоляционные материалы;
• гидроизоляционные материалы;
• строительный скотч;
• инструменты (топор, пила, молоток, специальный нож, отвес, шуруповёрт, рулетка, строительный степлер, уровень).

Стропильная система будет всецело зависеть от размеров будущего дома и строительного материала, из которого были возведены стены. Стропила всегда устанавливают на мауэрлат, если постройка небольшая и длина пролёта не превышает 4,5 метра, то схема стропильной системы односкатной крыши будет предельно простой. Она будет состоять из основного мауэрлатного бруса и стропильной опоры. Если предполагаются не маленькие размеры строения, а длина пролёта составляет более 6-ти метров, то установка укрепляющих подстропильных ног своими руками просто необходима.

Схема стропильной системы

Стропила нужно устанавливать согласно строительным правилам, чтобы спустя несколько лет эксплуатации не проявились последствия. Не забывайте о правилах безопасности — устанавливайте на стропила надёжные, крепкие временные доски, по которым вы будете передвигаться во время строительного процесса.

Фото установки стропил

Рабочий процесс предусматривает следующие этапы:

• Укладка поперечных стропил. Их крепят к мауэрлату. Это основа — то, на что идёт весь упор стропильной системы. Расстояние между стропилами составляет примерно 60-80 см. Здесь вам потребуются крупные гвозди (или анкера).
• На стропила прикрепляется обрешётка (её делают из деревянных реек 50 на 50 см), она обеспечивает жёсткость, кровельный материал укладывается непосредственно на неё. Обрешётка кладётся под прямым углом.
• При помощи строительного степлера к обрешётке крепится гидроизоляционный материал (обычная полиэтиленовая плёнка подходит для этих целей). Крепление производится без натяжки, но с нахлёстом снизу вверх.
• Следует очередь теплоизоляции (например: минвата, стекловолокно, маты бальзатовые).
• Укладка кровельного материала согласно его индивидуальным особенностям.

Исполнение: насколько должна выступать, шаг

Исполнение и шаг напрямую зависят от характеристик кровельных материалов:

• Под мягкую рулонную кровлю, битумную и мелкоштучную черепицу монтируются исключительно сплошные настилы из фанеры или древесных плит (оптимальный вариант) или досок.

  В особо сложных случаях (для односкатных кровель – при больших весовых нагрузках) такая обрешетка даже может быть двойной (нижний ряд набивают вразрядку, верхний – вплотную).

  Листовые материалы в таких основаниях крепятся с зазором от 2 до 10 мм, компенсирующих возможное смещение или коробление при температурном или влажностном расширении. Настил выполняется максимально ровным и прочным, правильно уложенная сплошная обрешетка должна выдерживать вес взрослого человека. 

• Под большинство видов листовых материалов (металлочерепица, тонкий профнастил, фальц) закладывается стандартная решетчатая обрешетка с шагом между рейками в пределах 25-45 см.
• Под жесткие листы крупного формата (асбестоцементный шифер, профнастил повышенной жесткости) монтируется разряженная обрешетка с шагом от 50 до 75 см. 

учитывается расстояние между стропилами (универсальные таблицы), угол наклона ската и рекомендации производителей

При расчете нижней линии крепления обрешетки стоит помнить о необходимости ее совпадения с краем и точками фиксации кровельных материалов.

Сплошные настилы выступают за пределы стен на всю длину свеса (т.е. как минимум на 5 см, лучше больше). 

Виды стропильных систем на односкатной крыше

Стропильная система при обустройстве односкатной кровли может исполняться в одном из трех вариантов, выбор которых зависит от типа и размеров строения:

Висячая система устанавливается в редких случаях, когда между основными несущими стенами нет капитальных перегородок. При постройке такой крыши, для удобства работы, на балки перекрытия укладывается временный настил из досок. На этой основе и собираются фермы стропильной системы. Чтобы висячая система была надежной, параллельные стены, на которые будут укладываться балки перекрытия, должны быть выведены на одинаковую высоту. При необходимости этот тип конструкции применяют в домах, выстроенных из любых используемых в строительстве видов материалов.

Стропильная система может представлять собой конструкцию по типу фермы

Если в чердачном помещении запланирована комната, то вентиляция устраивается, как для жилого помещения.

Если же конструкция будет выполнять только роль чердака, то вентиляция должна быть усилена, так как помещение не будет отапливаться. Вентиляция в этом случае должна функционировать эффективно, чтобы здесь не скапливалась влага и не возникала сырость и плесень, которая со временем появится и в доме.

Наслонные стропильные системы отличаются тем, что их устанавливают в строениях с внутренними капитальными перегородками, которые становятся дополнительными опорами для балок перекрытия.

Крепление стропил на мауэрлате

В наслонных системах стропила устанавливают жестко на фронтонную стену, на которой заранее установлен мауэрлат, а нижний их край может быть зафиксирован как жестко, так и на скользящие крепления. Такими конструкциями односкатной крыши в основном покрывают кирпичные или каменные дома.

Для жесткости конструкции устанавливают дополнительные распорные элементы. Существует несколько систем их установки, в зависимости от того, сколько должно быть свободного места в чердачном помещении, угла уклона ската и массивности стропил.

Скользящая стропильная система используется в основном для бревенчатых срубов, так как она позволяет избежать деформации конструкции крыши, если дом даст усадку. При устройстве этого вида крыши, стропила жестко фиксируют на фронтонной стене, на мауэрлате, а нижнюю их часть крепят к мауэрлату исключительно скользящими креплениями, которые при колебаниях стен дома дают возможность стропилам принимать удобное положение.

Скользящие крепления стропил к мауэрлату

Особенности устройства и влияние небольшого наклона

Крыша, которая состоит из одного ската, предполагает увеличенную высоту одной из стен.

В теории стропила должны прикрепляться к мауэрлату, смонтированному на армопоясе стены. Однако на лёгких строениях с небольшим уклоном и небольшими нагрузками, его можно уложить непосредственно на стенах и закрепить анкерами либо скрутить вмурованной в раствор между кирпичами проволокой (подробно о том, каким должен быть минимальный угол наклона односкатной крыши, читайте тут).

Верхнюю плоскость стен застилают влагозащитным материалом, чтобы обеспечить опорному брусу надёжную преграду от влаги.

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.

Угол ската крыши зависит от некоторых факторов

Фотоотчет со стройки: односкатная крыша на доме из газобетона

Построен дом в СПб. Проекта не было, была общая идея, которая представлена на фото. Дом из газобетона, финишная отделка — штукатурка, крыша — фальцевая выбрана исходя из дешевизны, надежности, простоты монтажа.

Идея дома под односкатной крышей

После того как выгнали стены, в них залили армопояс, в который через каждый метр установлены шпильки (Ø 10 мм). Когда бетон в армопоясе достиг требуемой порочности, на битумную мастику уложили слой гидроизоляции («Гидроизол», разрезанный вдоль на полосы нужной ширины). Поверх гидроизоляции укладывается мауэрлат — брус 150-150 мм. Все пиломатериалы, которые применяются для устройства кровли, сухие, обработаны защитными пропитками, антипиренами.

Начало монтажа односкатной крыши — укладка мауэрлата

Его сначала кладут на место (лежит на шпильках, придерживаемый помощниками), проходят вдоль, стуча молотком по тем местам, где стоят шпильки. В брусе отпечатываются места, где торчат шпильки. Теперь сверлят отверстия и просто насаживают его на шпильки.

Так как пролет получается большим, поставлены подпорки из бруса (150-150 мм), на которые уложен прогон, который будет поддерживать стропильные ноги.

Установка стоек и прогона

Ширина кровли получается 12 метров. Это с учетом выноса в 1,2 метра с лицевой стороны. Поэтому брусья мауэрлата и прогон «торчат» за пределы стен именно на такое расстояние.

Для обеспечения выноса кровли мауэрлат и прогон торчат ха пределы стены

Сначала были сомнения насчет такого большого выноса — крайний правый брус висит на 2,2 метра. Если этот вынос уменьшить, плохо будет стенам, да и внешний вид ухудшится. Потому все решено оставить как есть.

Укладка стропил

Укладываются стропила из двух срощеных досок 200*50 мм, с шагом 580 мм. Доски сбиваются гвоздями, в шахматном порядке (вверху-внизу), с шагом 200-250 мм.  Шляпки гвоздей то справа, то слева, попарно Два сверху/снизу справа, два сверху/снизу слева и т.д.). Места сращивания досок разносим на менее чем на 60 см. Полученная балка получается намного надежнее чем аналогичный цельный брус.

Стропила уложены

Способ крепления стропил

Далее пирог односкатной крыши для данного случая такой (со стороны чердака — на улицу): пароизоляция, каменная вата 200 мм, вентзазор (обрешетка, контр-обрешетка), влагоизоляция, кровельный материал. В данном случае это пурал темно-серого цвета.

Пример кровельного пирога для односкатной крыши (он вообще-то стандартный)

Утепление изнутри будем проводить потом, а пока поверх стропил укладываем гидро-ветро- защитную мембрану  «Тайвек Солид»(паропроницаемая).

Укладываем гидроизоляционную ветрозащитную паропроницаемую мембрану

Мембрана укладывается снизу-вверх, крепится скобами из степлера. То полотно, которое раскатывается выше, заходит на уже уложенное на 15-20 см. Стык проклеивается двусторонний лентой (покупали вместе с мембраной). Затем поверх мембраны набивается планки, на них — обрешетка под фальцевую кровлю.

Обрешетка из доски 25*150 мм

Сначала сделана обрешетка из доски 25*150 мм с шагом в 150 мм. После укладки, походив по крыше, решено усилить обрешетку. Для этого между уже уложенными досками набиваем доски 100 мм ширины. Теперь между досками остается зазор в 25 мм.

Обрешетка односкатной крыши в результате

Далее на нижнем фронтоне набили крюки для монтажа водосточной системы. Набиты они неровно, так как из-за большой длинны фронтона решено сделать две приемные воронки на расстоянии 2,8 метра от края. Для обеспечения стока в две стороны и сделан такой рельеф.

Набили крюки для водосточной системы

Далее надо заносить куски металла (картины) длиной по 12 метров. Они не тяжелые, но гнуть их нельзя, потому «салазки» отпадают. Для подъема построен временный «мостик» соединяющий землю и крышу. По нему и поднимали листы.

Подъем листов по мостику

Далее идут кровельные работы, которые отличаются в зависимости от типа кровельного материала. В данном случае необходимо было решить проблему температурного расширения материала — оцинкованная сталь (пурал) при нагревании/остывании значительно изменяет свои размеры. Чтобы обеспечить свободу расширения крепить материал к обрешетке решено за фальц подвижными кляммерами со свободой перемещения 15-20 мм.

Установка кляммеров для фальцевой кровли

Укладка фальцевой кровли из пурала

После укладки кровельного материала остается подшивка свесов, а они ничем не отличается.

Кровлю надо довести «до ума» — подшить свесы, но, в основном, она уже готова

Ну, а на фото ниже то, что получилось после отделки. Очень современно, стильно и необычно.

Дом с односкатной крышей — отделка почти закончена

Уход за конструкцией односкатной крыши

Для того чтобы ваша односкатная кровля прослужила вам как можно дольше, а также могла похвастаться привлекательным внешним видом, высоким уровнем гидро- и теплоизоляции, другими эксплуатационными характеристиками, необходимо время от времени выполнять следующие действия:

• осмотр стропильной системы на предмет поврежденных влагой или паразитами частей. Если часть стропил пострадала от избыточной влажности, грызунов или других неблагоприятных воздействий, то ее необходимо как можно скорее заменить или как минимум обработать специальными составами. Обработка антисептиками имеет смысл только на начальной стадии поражения, а в особо запущенных случаях вам придется полностью менять стропильную систему, разобрав для этого крышу. Чтобы не допустить подобной крайности, профилактический осмотр нужно выполнять регулярно;
• периодическая уборка мусора со ската кровли. Скапливаясь, он не только увеличивает нагрузку на конструкцию, но и затрудняет сход снега в зимний период. Если своевременно не чистить кровлю от веток и другого мусора, покрытие рискует провалиться;

Закрытая беседка с односкатным типом кровли, построенная на склоне

замена прохудившихся листов кровельного материала. Если речь идет о черепице или шифере, вы легко можете заменить лишь небольшую часть кровли, чтобы восстановить ее целостность. Учтите, что если кровля местами провалилась, скорее всего, вам придется менять не только верхний слой, но и обрешетку с изоляционными слоями. В противном случае вы рискуете получить значительное ухудшение тепло- и гидроизоляционных свойств всей конструкции.

Помните, что при должном уходе односкатная крыша прослужит максимально долго вне зависимости от вашего региона или типа выбранного кровельного покрытия. Главное, не экономить на строительных материалах, и тогда конструкция на протяжении длительного времени будет радовать вас привлекательным внешним видом и отличными эксплуатационными характеристиками.

Варианты конструкции

Чтобы определиться с необходимыми элементами стропильной системы, следует произвести замеры постройки. Необходимо узнать ее ширину и длину. Существует определенная зависимость типов стропильной системы и расстояния между несущими стенами:

• До 4,5 м. При таком расстоянии между опорами можно устанавливать самую простую конструкцию. Для ее сооружения понадобится мауэрлат, а также стропильные ноги. При этом установка стропильной системы выполняется достаточно просто. Обычно ее монтаж необходим для небольших построек – гаражей и сараев.
• От 4,5 до 6 м. При таком расстоянии между опорами стропильные ноги будут провисать. Чтобы этого не допустить, их укрепляют подкосами, опирающимися на балку перекрытия.
• До 12 м. При достижении длины кровли 12 метров можно установить 1 стойку, которая будет поддерживать подкосы. Между стропильными ногами должно быть расстояние не меньше 1,2 м.
• До 16 м. Если между стенами постройки более 16 метров, необходимо установить минимум 2 стойки, которые скрепляются между собой при помощи схватки. Обычно такие стропильные системы используют для оборудования крыш больших сооружений, таких как загоны для скота или склады.

Необходимо понимать, что при увеличении масштабов сооружения следует усложнять и стропильную систему. Также следует уменьшать расстояние, на котором будут находиться стропила односкатной крыши друг от друга.

Что это такое и для чего нужен?

Опорная балка, которую закладывают по периметру фасадных стен в основании крыши, называют мауэрлатом. В классическом исполнении он выполняется из бруса и поддерживает стропильную систему крыши.

• позволяет распределять нагрузку от крыши;
• предотвращает перекосы;
• устраняет парусность;
• привязывает конструкцию крыши к коробке.

Для расчёта толщины мауэрлата учитывают климатические условия, сопоставляют с масштабами и весом здания, материалами кровли и стен

Особое внимание этому элементу здания уделяют в регионах, где нередко бушуют ураганные ветры, а зимой увеличена снеговая нагрузка

От чего зависит угол наклона односкатной крыши

Различают плоские (до 5 градусов к горизонтали), малоуклонные (5…30 градусов) и крутоуклонные (свыше 30 градусов) односкатные крыши. При этом плоские и малоуклонные крыши требуют устройства очень тщательной гидроизоляции и отвода воды – это связано с тем, что снег на таких поверхностях задерживается и начинает таять снизу, от тепла, излучаемого домом.

Снеговые и ветровые нагрузки

Эти параметры имеют большое значение при выборе угла наклона.

Считается, что с крыши, имеющей уклон менее 20 градусов, снег не сползает, остается лежать на поверхности. При большем уклоне сохранность снежного покрова зависит от типа кровельного материала. На крышах с углом наклона более 50 градусов снежный покров не задерживается, вне зависимости от покрытия, кроме определенных случаев (немедленное оледенение, сложные конструкции).

Необходимость учитывать вес снегового покрова связана с расчетом крыши на прочность, поэтому до начала проектирования необходимо уточнить снеговые нагрузки данного региона. Информацию можно найти в СП 20.13330.2016, раздел 10 «Снеговые нагрузки». Там же в разделе «Воздействия ветра» есть данные для расчета ветровой нагрузки.

Упрощенно «прикинуть» снеговую нагрузку можно по карте РФ (районирование территории по весу снегового покрова и ветровые районы). Следует понимать: эти данные упрощены и не учитывают возможных нюансов, связанных с преобладающими ветрами, характером местности и другими факторами.

Ветровая нагрузка считается в том числе с учетом высоты здания и зоны его расположения. Зона А – открытые пространства, зона В – лесные массивы, городская плотная застройка.

При высоте постройки менее 10 м допустимо не принимать во внимание ветровую нагрузку, за исключением зданий, расположенных на больших открытых пространствах.

При расчете оптимального угла наклона конструкции необходимо учитывать:

• для снижения ветровой нагрузки необходимо уменьшать угол ската;
• для снижения снеговой нагрузки (обеспечение соскальзывания снега) следует увеличивать угол.

Таким образом, принятое решение – компромисс между желанием избавиться от регулярной чистки крыши от снега и нежеланием заново настилать сорванное ветром покрытие. Примеры расчета с учетом снеговой и ветровой нагрузки показаны ниже.

Выбор типа покрытия

В зависимости от того, насколько круто скат наклонен к горизонтали, можно выбрать тот или иной кровельный материал. Иногда встречается обратная задача – кровельный материал уже выбран, теперь необходимо определить допустимый угол наклона.

Более детально перечислены допустимые и обычно применимые углы кровли для разных материалов в таблице ниже.

Внимание: для крутоуклонных крыш неприменимы тяжелые хрупкие материалы! Также необходимо учитывать надежность крепления отдельных элементов и правильно рассчитывать гидроизоляцию!

Вес кровельного материала можно принять ориентировочно по таблице ниже или выяснить самостоятельно у производителя/продавца.

Важно: при расчете стоит опираться на максимальную цифру, это даст необходимый запас прочности конструкции!

Утепление и гидроизоляция

Здесь только одно правило: чем меньше , тем тщательнее должна быть гидроизоляция. Так, для плоских и малоуклонных конструкций необходимо устраивать двухслойную изоляцию с тщательной проклейкой стыков и обязательной укладкой полотнищ (рулонов, пленки) внахлест с запасом не менее 20 см.

Утепление крыши зависит от региона проживания, его температурного диапазона, планируемой эксплуатации помещений под кровлей, отопления здания в целом и других нюансов. Расчет теплоизоляции здесь подробно излагаться не будет.

Тип и удельный вес выбранных материалов необходимо определить заранее, это требуется для расчета сборной нагрузки от «кровельного пирога» на общую конструкцию и несущие стены.