Односкатная крыша своими руками: чертежи и фото, важность учета розы ветров
Если вы планируете односкатную крышу для бани или другой постройки, то очень важным моментом является направление ската. Оно выбирается исходя из направления, в котором чаще всего дует ветер в вашей местности. При правильном расположении ската, а также оптимальном угле его наклона, ветер сам будет сдувать с крыши мусор, воду и снег. Если же данный параметр рассчитан неправильно, то при большой скорости ветра кровлю может сорвать.
Учитывать направление и среднюю скорость ветра необходимо еще на этапе проектирования кровельной конструкции. Узнать эти данные можно в местном метеорологическом центре.
Проект дома с односкатной крышей: что нужно учитывать
В первую очередь стоит учитывать нюансы конструкции, на которую монтируется кровля. Например, если вы планируете построить беседку с односкатной крышей, то ее можно делать невентилируемой. Это значит, что нет необходимости в специальных конструкционных особенностях, которые будут позволять воздуху проходить через кровельное покрытие. Невентилируемую конструкцию достаточно своевременно чистить от мусора и снега, чтобы нагрузка на опоры не превышала допустимую норму.
Вентилируемая крыша устанавливается в жилых помещениях или там, где необходима естественная циркуляция воздуха. Вентиляция обеспечивается за счет использования воздухопроницаемых материалов для утепления, паро- и гидроизоляции, а в кровельном материале по краям крыши делаются специальные вентиляционные отверстия. Такая конструкция требует более тщательного ухода, так как в нее легче проникнуть влаге.
Как выбрать кровельные материалы
Разновидности кровельных материалов Кровельные материалы – это и надежность защиты помещения от влаги и холода, и экологичность, и соответствие архитектурному решению. Поэтому для выбора подходящего кровельного материала необходимо учитывать целый ряд факторов.
Разные кровельные материалы имеют различную «продолжительность жизни». Некоторые уязвимы для перепадов температуры и повышенной влажности, со временем они утрачивают качество. Другие обладают повышенной хрупкостью. Иные являются дорогими и в установке. Поэтому выбор должен диктоваться гармоничным соединением следующих параметров:
- Длительность службы. Простейший вариант кровли, до недавнего времени практически исчезнувший, а теперь активно продвигаемый в качестве экологичного – крыши из тростника. Они имеют очень хороший внешний вид, но срок их жизни невелик. Через несколько лет тростник придется заменять. В тоже время черепица и металлочерепица – долгоживущие и устойчивые к влаге варианты кровли.
- Удобство при монтаже. Крупные листы профнастила или стали располагаются на обрешетке очень легко, установка их производится быстро, но они не всегда создают наилучшие условия в плане экологии.
- Устойчивость к метеорологическим воздействиям. Керамическая черепица достаточно хрупка, но отлично защищает от влаги. Крыша из профнастила может повреждаться ветром. Поэтому следует определиться, насколько в конкретных условиях удобно использовать тот или иной тип кровли – стоит ли дом на открытом месте с сильными ветрами или, наоборот, прикрыт холмами, много ли солнца на него попадает и другие подобные нюансы.
- Создание оптимальных условий для проживания. Самыми экологичными и «дышащими», обеспечивающими наилучшие условия для жильцов вариантами кровли является керамическая черепица и обработанный тростник. Хотя при этом они имеют ряд других недостатков, как малый срок службы, или хрупкость. Мансардные крыши лучше делать именно из таких экологических материалов, иначе помещения мансард могут оказаться крайне некомфортными. Например, раскаляясь под стальной крышей.
- Соответствие архитектурному решению. Хотя в настоящее время кровля изготавливается из качественных материалов, внешний вид некоторых из них может не соответствовать стилю архитектурного сооружения. Поэтому необходимо учитывать, насколько данный вариант кровли впишется в проект, иначе здание приобретет вульгарный и уродливый вид.
Формулы для расчетов
Конструкция кровли для неутепленной веранды является максимально простой. Ее можно соорудить без помощи специалистов. Состоит односкатная крыша пристройки из нескольких элементов. Они являются составляющими кровли любого типа. К ним относятся: мауэрлат и другие опоры, балки, настил, верхнее покрытие.
Расчет деревянных балок и в целом ската крыши выполняется по следующим формулам:
- Длина стропильной ноги: Lc=Lbc/sinA.
- Высота опорной стойки: Lbc=Lcd x tgA.
В этих формулах условные обозначения такие:
- Lbc – высота прилегающей к кровле стены дома,
- Lcd – расстояние от стены дома до внешней стены пристройки,
- A – угол уклона кровли.
Площадь ската определяется переумножением его ширины и длины. Эта величина понадобится для расчета количества кровельного покрытия. К полученной цифре по расходу материала следует прибавить 20% на отходы при подрезке и нахлест рядов при укладке.
Каркасное жилище с верандой – возводим сразу две крыши
Давайте немного усложним задачу и соорудим две односкатные кровли над каркасным домом (его жилой частью) и примыкающей к постройке верандой. Стропила обеих конструкций опираются на несущую стену. Она одна для двух частей строения, которое построено на общем фундаменте.
Пример двух односкатных крыш одного дома
Поэтапно процесс обустройства кровли при указанных условиях выглядит так:
- Разрезаем стропила, оставляя требуемый по проекту допуск на карнизные свесы.
- Монтируем стропила. Дистанция между ними должна быть аналогичной шагу установки опор каркасного строения.
- Прикрепляем металлическими уголками стропила к обвязке.
- Обрезаем ветровые доски (две штуки). По длине они должны равняться сумме величин карнизных свесов и протяженности стеновой поверхности.
- Выносы карнизов фиксируем к обвязке сбоку. Крепим к их торцам ветровой доски.
- Готовим опорные детали для веранды из бруса 10х10 см. По отношению к высоте стоек более высокой стены дома они берутся на 0,6–0,7 м меньше.
- Ставим опоры террасы с произвольным шагом (помните, что конструкция обязана получится прочной). Затем обвязкой из бруса соединяем их верхние части между собой. Фиксацию выполняем гвоздями либо саморезами. Можно дополнительно усилить крепеж стальными уголками.
- Прибиваем строго по горизонтали доску к высокой стене дома. Место для ее установки – примерно в 40 см от участка сопряжения кровли и стенки.
Теперь производим раскрой стропил для террасы. Устанавливаем их на обвязку и прибитую доску, закрепляем уголками либо гвоздями. Скат террасы нужно выровнять, после чего прибить ветровую доску к торцам стропил. Монтируем из влагостойких фанерных листов обрешетку. Она должна быть сплошной. Накрываем стропильную систему гидроизоляционной пленкой, настилаем финишное покрытие. Указанная схема подойдет для дачи, используемой в летнее время. Если крыша обустраивается над каркасным домом для постоянного проживания, кровлю следует утеплить. Об особенностях этой операции мы уже рассказывали выше.
Как видим, построить конструкцию с одним скатом над жилым домом или любым нежилым сооружением совсем несложно. Нужно всего лишь придерживаться простых правил и не нарушать технологию обустройства кровли. И тогда готовое покрытие будем служить вам действительно долго. Удачи!
Какие могут быть односкатные крыши для сооружения дома?
Варианты крыш
Перед тем как начинать выполнение работы, нужно сделать расчет и учесть особенности конкретного строения, чтобы правильно выбрать тип стропильной системы. Она может быть в следующих исполнениях:
- Висячие стропила. Система может применяться при сооружении домов из камня и дерева и является самой сложной для выполнения работы своими руками. Создание крыши с такими конструктивными особенностями требует наличие стен с одинаковой высотой, на которые и устанавливаются фермы, предварительно собранные на земле.
- Наслонные стропила. Такую технологию сооружения односкатной крыши правильно использовать при строительстве дома из блока или кирпича. Опорным элементом верхней части конструкции является специально завышенная для этих целей стена или стойка, упирающаяся в балку перекрытий. В последнюю также упираются и нижние концы стропил. Для обеспечения высокой устойчивости нагрузке снежной массы дополнительно устанавливают вспомогательные стойки и используют подкосы.
- Скользящая система. Применяется в большинстве случаев при сооружении бревенчатого дома. Ее основная задача – предотвратить потерю характеристик чердачного покрытия, которые возможны, как последствие усадки дерева после возведения здания. При выполнении работы фиксируется только верхняя часть стропил, а для установки нижней нужно сделать специальные приспособления, по которым будет возможность скользить, что приведет к сохранению целостности крыши.
Одна из разновидностей скользящей опоры
Также стоит выделить такую особенность односкатной конструкции, как наличие вентиляции. Если она не предусмотрена, то существует ограничение по выбору угла расположение ската (до 5 градусов), а также нужно проводить утеплительный процесс материалами, которые обеспечат минимальный уровень теплопроводности. В случае же вентилируемой конструкции скат можно обустраивать практически под любым углом. Проветривание обеспечивают специальные отверстия с противоположных сторон конструкции.
Стропила: расчет конструкции и подготовка материала
Схема строительства односкатной крыши предельно проста: стропила перекрывают пролет между торцевыми стенами постройки. Угол наклона ската определяется перепадом высоты стен.
Чтобы обеспечить эту разницу по высоте могут применяться два метода:
- кладка одной из противоположных несущих стен, выполняется на большую высоту;
- на одной из стен монтируются специальные подпорки, на которые укладывается прогон для опирания верхних концов стропил.
Первый вариант более всего пригоден при строительстве сооружения из штучных материалов. Второй способ позволяет сэкономить стройматериалы, из которых возводятся стены.
Кровельная конструкция с одним скатом должна иметь уклон не более 50-60°.
Стропильная система должна выдерживать собственный вес и высокие внешние нагрузки – ветровую и снеговую. Интенсивность нагрузок напрямую зависит от угла скатов
Кроме того, следует обратить внимание, при каких значениях возможен монтаж выбранного кровельного материала
расчет угла наклона крыши
На надежность крыши влияет и шаг стропил. Чем меньше шаг – тем выше расчетная нагрузка, которую может выдержать кровля. Но если шаг установки стропильных ног неоправданно мал, это приводит к увеличению веса конструкции, и, соответственно, нагрузки на стены и фундамент постройки. Слишком большой шаг стропил не позволит создать крышу, устойчивую к внешним влияниям.
В разработанном проекте должны быть отражены не только шаг, размеры и сечения элементов, но и схемы выполнения узлов каркаса крыши.
Стропила односкатной крыши для небольших пролетов выполняются из доски или балки. Если пролет превышает 4,5 метра, может понадобиться устройство удлиненных стропильных ног.
Брус и доски для изготовления стропильной системы гаража или другого строения должны быть хорошо просушены и не иметь повреждений, влияющих на прочностные характеристики.
Односкатная крыша своими руками.
Односкатная крыша представляет собой прямоугольную абсолютно плоскую форму, расположенную под углом по отношению к коробке здания. Величина ее наклона может быть разной в зависимости от архитектурного замысла, климатических условий и окружающего ландшафта. При использовании качественных материалов, служит не менее 20–30 лет.
Подобное устройство кровли считается наиболее устойчивым, в том числе и к внешним природным воздействиям, если расположение строения безошибочного по отношению к розе ветров.
Снег на поверхность ложится ровным слоем, что делает нагрузку равномерной и безопасной.
Наклонная односкатная форма лучше, чем двускатная, хотя она не позволяет создать удобное чердачное пространство. Зато проще с системой проветривания: аэраторы и вентилируемый конек просто не нужны.
Части конструкции
Схема стропильной системы включает в себя множество элементов. Чтобы понимать чертежи и правильно воспринимать информацию, нужно знать хотя бы основные из них. Итак, из чего состоит крыша?
Конек, карниз и скаты — основная часть крыши
В первую очередь – это конек, карниз и скаты. Эти элементы являются основными частями. Конек — это самая верхняя часть конструкции. Карниз или свес — нижняя. Скаты — это наклонные поверхности, которые располагаются между коньком и карнизом.
Возведение стропильной системы требует знания несущих элементов. К таким относятся:
Мауэрлат — брус, который укладывают по обрезу стен здания. Мауэрлат нужен, чтобы равномерно передать нагрузку от стропильных ног, которые опираются точечно. Обычно для его изготовления используют брус размерами 150х150 мм или 200х200 мм (для больших зданий).
Стропильные ноги представляют собой наклонные балки, которые передают нагрузку от собственного веса крыши, снега и ветра на мауэрлат. Такие балки обычно устанавливаются от конька до карниза. Но при возведении вальмовой крыши появляются элементы, которые имеют только одну из указанных точек. Их опирают на конек или на карниз. Такие детали называют нарожниками. Они обычно имеют такое же сечение, как и стропила. По сути, нарожники — это обрезанные с одной стороны стропильные ноги.
Прогон — балка, на которую опираются элементы крыши. Прогон может быть установлен под стойки. Еще один вариант — коньковый прогон (ригель). На него опираются стропила в верхней точке. Сечение прогона зависит от его пролета, обычно принимается 200х200 мм.
Накосные ноги нужны только для вальмовых крыш. Они представляют собой диагональные стропила, опирающиеся на мауэрлат по углам. Сечение принимается увеличенным, обычно 150х200 или 100х200 мм.
Конструкция деревянной крыши предполагает наличие затяжек, подкосов и стоек. Они предназначены для того, чтобы уменьшить нагрузку на основные элементы
При строительстве дома своими руками важно помнить, что стойки нельзя опирать на пролет перекрытия. Установка возможна только на нижележащие стены или на прогоны, перекинутые между стенами
Монтировать такие элементы на перекрытие можно только в том случае, если оно рассчитано на такую нагрузку и усилено в нужной зоне.
Обрешетка нужна для того, чтобы сделать основание под покрытие. Для металлочерепицы и фальцевой кровли обрешетка может быть разреженной из досок толщиной 32—40 мм. Для битумной черепицы нужно сплошное основание из досок толщиной 25—32 мм или влагостойкой фанеры.
Для того чтобы сделать вылет карниза, устанавливают кобылки. Они становятся продолжением стропил. Крепление кобылки к стропилу выполняется на длину минимум 1 м. Сечение элемента обычно принимается 50х100 мм.
Несущие элементы вальмовой крыши
Еще один элемент стропильной системы — ферма. Это цельная конструкция, которая состоит из стропил, затяжек, подкосов и стоек, жестко соединенных между собой. Ферма имеет треугольную форму, а внутри разбита на несколько более мелких треугольников, что обеспечивает ей хорошую устойчивость.
Утепление кровли – без теплоизоляции никак не обойтись!
Крыша с единственным скатом нуждается в теплоизоляторе. Причем его обязательно следует защитить от пара и влаги. Гидроизоляционный материал предотвращает намокание утеплителя снаружи, пароизоляционный – от попадания на него воды изнутри помещения. В качестве указанных защитников рекомендуется использовать специальные мембраны.
Гидроизоляция монтируется на стропильные ноги сверху с нахлестом. Укладку выполняем поперек скатов. Величина нахлеста составляет около 10 см. Крепление материала осуществляем скобами. Участки стыков проклеиваем строительным скотчем.
Теперь определяемся с теплоизоляционным материалом. Для односкатных конструкций рекомендованы утепляющие базальтовые маты, стекловолоконные плоские блоки либо особые плиты. Использование шлаков на основе стружки и цемента, а также глинобетонных смесей, которые до недавнего времени применялись для утепления крыш очень активно, нежелательно. Такие изделия отдают слишком много тепла в воздух и не всегда качественно противостоят влаге.
Распаковываем выбранный и приобретенный теплоизолятор. Ждем минут 20. За это время утеплитель в виде матов, плит либо блоков распрямится и обретет свою начальную форму. Затем раскраиваем материал по требуемым размерам, укладываем его между стропилами. Теплоизоляционные изделия монтируем в распор. Нюанс. Ширина утеплителя берется на 3 см больше дистанции между стропилами, стоящими по соседству. В случаях, когда плиты, маты, блоки раскраивались не по длине ската, укладываем друг на друга с напуском в 25–30 см.
Утепление происходит сверху, а изоляция накладывается внахлест
После монтажа всего теплоизоляционного материала выполняем его парозащиту. Берем мембрану, прикрепляем ее снизу стропильных ног. Фиксацию пароизоляционной пленки можно производить степлером или оцинкованными гвоздями. В последнем случае необходимо использовать метизы с головкой плоской формы. Нахлест при установке мембран – не менее 10 см. Места соединения пленок обязательно проклеиваем лентами. Тем самым мы обеспечим по-настоящему герметичный пароизоляционный барьер.
Нагрузка на стропильную систему
Наибольшая нагрузка на деревянные стропила возникает в зимнее время за счет веса всего кровельного покрытия и слоя накопившегося снега. Первая составляющая зависит от применяемых материалов и толщины кровельного «пирога», а вторая – от региона. В последнем случае снеговая нагрузка определяет по таблице, как среднестатистическая величина.
Пример расчета нагрузки на стропила односкатной крыши в Московской области:
- Удельный вес кровельного «пирога»: обрешетка – 10 кг/м2, утеплитель из минеральной ваты – 10 кг/м2, гидроизоляция из рубероида – 1,5 кг/м2, кровельное покрытие из ондулина – 5 кг/м2.
- При угле наклона ската 20° нагрузка на стропила – Р1=10+10+1,5+5)cos20=26,5х0,94=24,9 кг/м2.
- Снеговая нагрузка в Московском регионе принимается 180 кг/м2. Нагрузка на крышу составит Р2=180х0,7= 126 кг/м2 (где 0,7 – коэффициент, учитывающий уклон ската).
Общая нагрузка на стропила в данном примере составляет Р=Р1+Р2=24,9+126= 150,9 кг/м2. Для повышения надежности следует взять запас до 15-20%. Окончательно, при расчете параметров стропил можно принять суммарную нагрузку 180 кг/м2.
Определение шага стропил и их сечения
При проектировании стропильной системы важно правильно выбрать сечение и количество стропил. Для стропил может использоваться брус, бревно или спаренная доска
Количество стропил определяет еще один важный параметр системы – шаг установки стропил. Он, чаще всего, выбирается, исходя из практических соображений – ширины крыши, размера досок обрешетки и ширины рулона кровельного материала. Для уточнения проводится расчет прочности с учетом суммарной нагрузки, прочности материала и его сечения.
Для древесины средний предел прочности (П) составляет 1300 кг/см2. Необходимое количество стропил можно определить, как: N=PxS/Fxs, где F – предел прочности материала стропила, S – площадь крыши, s – сечение стропила.
Обычно указанные размеры обеспечивают достаточный запас прочности, а потому шаг выбирается в пределах 60-120 см с учетом ширины крыши, простоты монтажа и экономических соображений.
Проектирование односкатных сооружений – минимум сложностей
При разработке проекта в первую очередь необходимо определиться с углом наклона крыши. Желательно делать его в наветренном направлении. Уклон кровельного покрытия обеспечивается одним из следующих способов:
- Опорными столбами либо стенами равной высоты (классический вариант).
- Дополнительными опорами, прикрепленными к основному сооружению (к его стеновым поверхностям). По отношению к противоположной стенке такие добавочные элементы всегда располагаются на определенном возвышении.
- Самодельными или готовыми (фабричными) половинчатыми фермами.
Если район, в котором возводится дом или хозпостройка, характеризуется повышенной ветровой нагрузкой, скат кровли рекомендуется делать не более 20°. Для регионов с обычными ветрами уклон можно брать в пределах 35–40°
Следует принимать во внимание и количество осадков. В местностях, где дожди идут часто, уклон ската берется от 45° и выше
Если же среднегодовой объем осадков является нормальным, допускается делать 30-градусный наклон.
Также при выборе крутизны крыши учитывается материал, используемый для ее покрытия. Оптимальные углы наклона приводим далее:
- 25–35° – при использовании в качестве кровельного покрытия черепицы;
- 5–10° – для рулонных материалов;
- 18–35° – фальцевая кровля;
- 20–45° – плоский либо волнистый шифер.
При расчете стропильной системы важно помнить о том, что она обязана распределять нагрузку на опоры как можно более равномерно. В данном случае следует учитывать и вес самого сооружения, и воздействия, оказываемые снегом и ветром
Нюанс. Стропильные ноги при расчете кровельной конструкции рассматриваются в качестве горизонтальных балок.
Проект здания с односкатной крышей
В большинстве случаев система стропил для сооружений с одним скатом изготавливается из древесины. Дерево – экономически выгодный, простой в обработке и экологически безопасный материал. При этом не нужно забывать о склонности древесных изделий к изменению линейных параметров под действием температурных перепадов и колебаний влажности.
Еще один важный момент. Деревянные элементы стропильной системы могут провисать в процессе эксплуатации, если дистанция между ее опорами выбирается необоснованно большой. Эта проблема решается по-разному. При шаге опор 4,6–9 м монтируются подкосы – подпорки для стропильных ног. Они придают системе требуемую жесткость. При дистанции между опорными элементами не более 4,5 м никаких дополнительных элементов устанавливать не нужно. А вот когда шаг стропил равняется 9,1–12 м, пролет укрепляется посередине особой конструкцией прогонно-консольного типа. Она выполняется в виде рамы из древесины, которая устанавливается на опоры (вертикальные). Прогонная конструкция располагает верхней балкой и подкосами. Если длина стропилин более 12 м, монтируется несколько консольных рам.
Геометрические размеры строящегося сооружения обуславливаются расстоянием между ногами стропил. Поэтому нам нужно разделить стеновые поверхности, служащие опорой для кровельного каркаса, на равные отрезки. Такую разбивку выполняют с расчетом того, что стропильные ноги подпирают оба края кровли.
Обрешетка и финишное покрытие – смонтирует любой самоучка!
Обрешетка представляет собой конструкцию для укладки на крышу финишного покрытия. Опирается она на контробрешетку, которая прикрепляется к стропилам. Обрешетку чаще всего изготавливают из брусков 5х5 см. Шаг между ними выбираем с учетом технологии монтажа конкретного кровельного материала. Давайте посмотрим, как сделать обрешетку для случаев, когда функцию финишного покрытия выполняет шифер. Именно эти изделия обычно используются для обустройства описываемых нами крыш.
Прежде всего, нам нужно грамотно подобрать бруски для обрешетки под шифер. Нельзя применять сырые рейки, а также пиломатериалы с сучками. Такие бруски просто-напросто не смогут противостоять серьезным снеговым нагрузкам. Они будут расшатываться при высыхании реек, что в один прекрасный момент станет причиной нарушения геометрии, а затем и разрушения кровли.
Если мы решили покрыть крышу волнистым шифером, делаем поперечную обрешетку. Ее монтируем особым образом. Нужно добиться того, чтобы под каждым листом покрытия было четыре рейки:
- первая находится на участке нижнего нахлеста;
- вторая выполняет функцию опорного элемента для верхней части шифера;
- третья и четвертая располагаются на одинаковом расстоянии между первыми двумя.
Стандартный лист шифера с волнами имеет длину 175 см. Это означает, что дистанция между брусками по горизонтали должно составлять примерно 44 см (175 делим на 4). Обрешетка под рулонные покрытия либо под набирающую популярность мягкую черепицу делают сплошной. Для ее создания применяются фанерные влагостойкие листы. Также сплошной делается обрешетка и под прямой шифер.
Обрешетка односкатной кровли под шифер
Пошаговая инструкция для укладки финишного покрытия (в нашем случае – волнистых шиферных листов) выглядит следующим образом:
- Устанавливаем рядом с фронтонным свесом первое изделие.
- Укладываем в первом ряду еще два листа.
- Монтируем во втором ряду два шиферных изделия, возвращаемся на первый ряд, ставим в нем один лист и так далее.
Напуск изделий по горизонтали – одна волна, в вертикальном направлении – 15–20 см. На участке пересечения сразу 4 листов срезаем их углы. Благодаря этому, у нас не возникнет перекосов. Важный нюанс. Все шиферные изделия (кроме карнизных и коньковых) обрезаем на показатель напуска плюс 0,5 мм. Это делается для того, чтобы соседние листы без проблем стыковались с допустимым (2,5–3 мм) зазором.
Раскрой шифера выполняем дисковой ручной пилой. Вместо нее допускается использовать обычную ножовку. Места срезов закрашиваем. Обламывать углы листов категорически запрещено. Такие действия приводят к образованию трещин на покрытии и к существенному снижению его прочностных характеристик.
