Устройство односкатной крыши: особенности конструкции

Последнее обновление статьи 08.09.2020

Устройство односкатной крыши дает возможность в короткие сроки и с минимальными финансовыми вложениями выполнить возведение кровли на постройках различного назначения. Чтобы крыша успешно справлялась с нагрузками, важно внимательно подойти к проектированию стропильной системы и выбору кровельного материала.

Преимущества и недостатки односкатных крыш

Кровельная конструкция с одним скатом относится к числу наиболее простых вариантов строительства крыши. В отдельных случаях односкатная крыша может выполняться с применением железобетонных плит (кровли с малым уклоном, в том числе эксплуатируемые). Но чаще всего подразумевается строительство односкатной кровельной конструкции с применением стропильной системы.

К преимуществам односкатных крыш можно отнести:

• экономическую целесообразность возведения (экономятся материалы);
• простой монтаж, который можно выполнить собственными руками;
• относительно небольшой вес крыши (можно возводить на постройках с облегченным фундаментом);
• возможность установки на постройках различного назначения и размеров, в том числе на домах с большой площадью;
• возможность оборудования мансарды;
• низкую подверженность ветровым нагрузкам (кровли с небольшим углом наклона ската можно применять в определенных регионах);
• экономию древесины в 2-3 раза по сравнению с двускатными крышами (важно при ведении строительства в безлесных регионах с высокой стоимостью пиломатериалов).

В число недостатков крыши данного типа входит:

• высокая восприимчивость к снеговым нагрузкам;
• необходимость дополнительной гидроизоляции во избежание протечек кровли с небольшим углом ската;
• не самый привлекательный внешний вид.

Конструкция крыши односкатной с относительно небольшим уклоном отлично подходит для строительства домов в южных регионах с высокой ветровой нагрузкой и малым количеством осадков. В районах, расположенных севернее, крышу с наклоном менее 45° придется регулярно очищать от скопившегося снега. При этом сечение элементов стропильной системы должно быть повышенным, чтобы крыша могла выдерживать высокие снеговые нагрузки.

Односкатные крыши широко используются при возведении построек хозяйственного назначения, гаражей, террас, бань и т.д. Вместе с тем, кровля данного типа может стать одним из элементов оригинального архитектурного решения жилого дома.

Подготовка проекта

Схема конструкции односкатной крыши разрабатывается исходя из следующих параметров:

• длина пролета здания;
• ширина здания;
• желаемый угол наклона кровли;
• вид кровельного материала;
• желаемая длина ската;
• высота несущих стен.

Такие параметры, как длина пролета здания и угол наклона крыши влияют на необходимость использования дополнительных опор для стропильных ног. От разницы в высоте несущих стен зависит необходимость строительства фронтона. Высота фронтона определяется углом наклона односкатной кровли.

Длина стропильных ног определяется не только размерами пролета и углом наклона кровли. В зависимости от архитектурных особенностей сооружения, скат кровли может на определенную длину выдаваться за пределы фронтона, в том числе служить крышей для веранды или прилегающей террасы. Если проектом предусмотрено строительство эксплуатируемой односкатной крыши с малым углом наклона, стропильные ноги с каждой стороны обычно упираются в мауэрлат и выступающую вверх внешнюю часть стены.

От ширины здания зависит число стропильных ног. Кроме того, на шаг расположения стропил влияет их длина и сечение материала, из которого они выполнены – чем длиннее стропило, тем мощнее оно должно быть, и тем меньше расстояние между этими элементами. Чтобы избежать провисания стропил применяются стойки, подкосы, ригели. Минимально допустимое сечение данных элементов стропильной системы составляет 50×100 мм. Лежни и прокладки выполняются из бруса сечением 100×150 мм.

При длине стропила до 3 метров шаг расположения может варьироваться от 110 см до 215 см, в зависимости от сечения материала (от 80×100 мм до 90×160 мм). Если длина стропил достигает 6,5 метров, сечение должно быть не менее 120×220 мм, а шаг расположения — 110 – 140 см.

Готовые чертежи конструкции односкатной крыши должны содержать полную информацию о расположении, длине и сечении всех элементов. Кроме того, желательно на этапе проектирования определиться с принципами крепления узлов и отразить это в документации. Это позволит выполнить монтаж в короткие сроки.

Расчет угла наклона ската

Данный параметр зависит от целого ряда факторов, среди которых стоит отметить атмосферную нагрузку и тип кровельного материала. Если предусматривается устройство односкатной крыши своими руками, необходимо особенно внимательно подойти к самостоятельному выполнению расчетов.

При выборе кровельного материала важно знать особенности его монтажа. Рекомендуемый угол наклона ската:

• для металлочерепицы – 30°;
• для рубероида и других рулонных материалов – 5°;
• для профнастила – от 8°;
• для шифера – от 20 до 30°.

Для влажного климата с большим количеством осадков зимой рекомендуется устройство односкатной крыши с углом наклона в 45°.

Если крыша имеет достаточно большую площадь и небольшой угол ската, ее придется часто чистить от снега. Важно выбрать кровельное покрытие, которое не будет деформироваться под весом человека.

Разрез односкатной крыши представляет собой прямоугольный треугольник, в котором стропильная нога является гипотенузой. Условно обозначим:

Lc – длина стропильных балок;

Lbc – длина стены от стропил до конька;

Lсд – длина стены дома;

А – выбранный угол наклона ската.

Длина стены от стропильных балок до конька составит: Lbc = Lсд*tgA;

Длина стропильной ноги составит: Lc = Lbc/sinA;

Тригонометрические значения легко найти в таблицах Брадиса.

Стропильная система

Схема односкатной крыши зависит от угла наклона скатной крыши и длины пролета здания. Стропильная система без опор применяется при монтаже односкатной кровли с углом наклона менее 30° на сооружении с длиной пролета не превышающей 4,5 метра. Стропильные ноги в этом случае опираются только на мауэрлат несущих стен. Это наиболее простая конструкция, которая активно применяется при строительстве отдельно стоящих террас и хозяйственных построек.

Промежуточные опоры применяются при длине пролета от 4,5 до 16 метров. Если пролет не превышает 6 метров, то в основании более высокой стены укладывается лежень – деревянный брус сечением 100×150 мм. Под углом в 45° между лежнем и стропилом закрепляется подкос (подстропильная нога).

Длина пролета от 6 до 12 метров требует монтажа лежня по центру проекции стропила, параллельно несущим стенам. На лежень монтируется вертикальная опора (опоры связываются прогоном). С каждой стороны опоры устанавливаются подкосы, упирающиеся в стропило.

Длинные здания требуют монтажа лежней две опорные системы. При этом от стоек к стропилу идет по одному подкосу (в сторону ближних несущих стен), а пара стоек, поддерживающих одно стропило, связывается перемычкой. Это обеспечивает необходимую жесткость конструкции. Схема должна учитывать, что расстояние между стеной и лежнем не должно превышать 6 метров, а между двумя лежнями – треть длины прогона.

Пиломатериал для изготовления стропильной системы должен быть хорошо просушен и не иметь трещин в зонах соединения элементов. Вне этих зон допускаются трещины глубиной не более 0,25 толщины бруса и диной свыше 0,25 длины элемента.

Конструкция крыши односкатной может предусматривать использование стропил из бруса или досок. Длинные стропильные ноги рекомендуется выполнять из клееного бруса, чтобы избежать стыков. Цельный брус при необходимости стыкуется, при этом места стыков следует располагать над опорными стойками. Стропила из досок используется при строительстве относительно легких кровельных систем. Они подразделяются на стропила составные (из трех досок со вкладышами, центральная доска выдвинута на необходимую длину) и спаренные (две доски без просвета).

При проектировании односкатной крыши отдельное внимание следует уделить кровельному пирогу, который состоит их стандартных элементов, свойственных кровельным системам любых типов.