Виды стропильных систем
Сначала покажем вам виды скатных крыш. Стропильные системы – это что-то вроде ребер, которые легко представить под внешним слоем данных конструкций. Соответственно, вы можете представить себе и сложность каждой конкретной системы. Стропильные системы называются как раз по виду крыши.
взято из книги Савельева А. А. – «Конструкции крыш. Стропильные системы» (2009)
Стропила по материалу могут быть изготовлены из дерева или металла. В нашем случае рассмотрение металлических конструкций излишне, поэтому только дерево.
Принцип соединения и передачи нагрузки различается у наслонных и висячих стропил. Первые крепятся одним концом к коньку, другим – к обвязке стен. При этом нагрузка передается коньку, а от него – фронтонам/щипцам, внутренней стене или опорам, а другой конец передает нагрузку внешней стене. При такой передаче стропилина работает только на прогиб в средней части.
Висячие стропила упираются верхним краем друг в друга, создавая распор. При этом конек отсутствует. Для компенсации этого распора низ стропильных ног соединяется затяжкой.
Все это видно на приведенном ниже рисунке. Также там понятно показана бесстропильная система, которая использовалась в традиционном бревенчатом строительстве – вместо стропил делались слеги, укладывающиеся на выступы фронтонов (самцы). Ориентация слег перпендикулярна стропилам.
взято из книги Савельева А. А. – «Конструкции крыш. Стропильные системы» (2009)
Сделать стропила на баню своими руками – задача посильная, однако ей должно предшествовать множество расчетов нагрузок, которым будет подвергаться крыша. Полный расчет делается профессионалами, в литературе можно встретить и полные, и упрощенные расчеты.
ВАЖНО! Так как промежуточные опоры для стропилин делаются при длине ноги более 4,5 метра, а стропила для крыши бани вряд ли будут такого размера, схемы подкосов здесь мы не приводим.
Создание проекта
Не смотря на простоту конструкции перед тем, как сделать односкатную крышу дома, составляют проект. Зная необходимый угол наклона ската, рассчитывают на сколько одна стена должна возвышаться над другой с помощью нехитрых тригонометрических формул.
Приведем пример расчета высоты поднятия фасадной стены Lbc и длины стропил Lc для дома, длина стены которого Lсд = 5 м, а угол наклона односкатной крыши A = 25 градусов.
- Определяем высоту поднятия передней стены Lbc = 5 х tg 25 = 5 х 0,47 = 2,35 м.
- Определяем длину стропильной ноги Lc = 2,35 / 0,42 = 5,6 м.
Также не забудьте прибавить к полученной длине стропильной ноги длины заднего и переднего свесов, которые будут служить защитой дома от атмосферных осадков. Длину свесов берем по 0,5 метров, можно взять и больше, но не меньше. Итого, нужно прибавить еще 1 метр. Итак, получаем: Lc = 5,6 м + 1 м = 6,6 м. На этом расчет заканчивается, можно приступать к дальнейшим работам.
Стропильная конструкция для односкатной крыши
Если между опорами возводимой односкатной кровли расстояние меньше 4,5 м, можно обойтись без дополнительных опорных стоек. Рекомендуемый шаг укладки элементов основы под утепление крыши бани и под кровельное покрытие 0,6 м. В верхнем брусе и в мауэрлате под стропила вырезаются пазы, размер которых рассчитывается на плотный контакт. Упрочняющие связи прокладки использовать нельзя. За пределы контура постройки стропила выводят на расстояние от 30 см до 50 см, благодаря чему формируются защитные карнизы.
Для строительства обрешетки подойдет брус, доски, жерди. Сечение пиломатериалов и шаг установки выбирают в соответствии с типом кровельного покрытия. Для мягкой кровли обрешетку делают из досок, оставляя зазоры между ними в 1 см. Под укладку листового материала обрешетку строят из бруса со стороной в сечении 5 см и больше, между элементами обрешетки можно оставить расстояние от 15 до 50 см.
Крепить доски или брус обрешетки начинают от конька, передвигаясь к карнизам, фиксируя элементы шурупами или саморезами. По линии конька доску монтируют на ребро.
После устройства обрешетки нужно узнать, как утеплить крышу бани из соответствующей статьи. С внутренней стороны ее выполнить утепление и уложить пароизоляционную прослойку, затем отделать. А с внешней покрыть рулонной гидроизоляцией, поверх которой набиваются рейки очередной обрешетки, необходимой для обеспечения вентиляции.
Для обшивки фронтонов по горизонтали или вертикали также потребуется предварительное сооружение обрешетки с заранее сформированными проемами для дверей и окон.
В завершении всего спектра работ монтируют выбранное хозяином кровельное покрытие, конек защищают или специально изготовленными для его оснащения деталями или полосой оцинкованного железа, подшивают фронтонные и карнизные свесы.
Описаны два простейших способа, согласно которым чаще всего сооружается крыша на баню своими руками. Популярны они не только среди домашних мастеров, но и среди профессиональных строителей из-за простоты и скорости производства. Соблюдая правила, хозяин обеспечит баньку отличной прочной крышей, приносящей удовольствие не только от безупречной работы, но и от красивой формы.
Монтаж обрешетки односкатной крыши
Тип и плотность обрешетки зависит от применяемого материала кровли. Далее описано, как сделать односкатную крышу своими руками для различных кровельных материалов.
Как построить односкатную крышу с мягкой кровлей
Для мягкой кровли вместо обрешетки часто используют листовые древесные материалы: листы водостойкого ДСП или фанеры. Подойдет также сплошная обшивка досками, но в этом случае они должны быть прочно сбиты и скреплены снизу брусками между собой. В противном случае — мягкая кровля быстро полопается на стыках обрешетки.
Если конструкция кровли предусматривает дополнительную теплоизоляцию — утеплитель укладывают в пространство между стропилами и подшивают снизу досками, листами ДСП или ДВП. Сверху утепление защищается пленкой гидробарьера, а снизу — паробарьером.
Как сделать односкатную крышу с жесткой кровлей
Тип обрешетки для жесткой кровли определяется требованиями производителя или геометрическими размерами кровельных элементов. Так, шаг реек для шифера составляет половину высоты листа — 85 см. Причем нахлест листов должен приходиться на одну из реек.
Гораздо меньший шаг требуется для металлочерепицы и классической глиняно-керамической черепицы. Для металлочерепицы шаг реек указан на упаковке. А современная керамическая кровля крепится специальным металлическим креплением, которое прибивается к обрешетке. Поэтому в данном случае роль обрешетки также может играть сплошная деревянная поверхность, укладываемая на стропила односкатной крыши.
Расчет конструкции односкатной крыши
Для того, чтобы составить такую схему, понадобится определить следующие параметры:
- Общая ширина строения и длина пролетов между несущих стен.
- Предполагаемый угол наклона ската.
- Общая длина крыши.
- Желаемый материал для кровли.
- Высота и ширина несущих стен.
Если крыша планируется для дачного дома или сарая, то достаточно переднюю стену постройки сделать несколько выше задней на определенную высоту, чтобы вывести угол ската.
— От внутреннего расстояния между стенами будет зависеть, насколько должны быть укреплены стропила, и какое количество балок потребуется.
— Перед выполнением чертежа необходимо определиться с тем, планируется ли в чердачном помещении устраивать жилую комнату — от этого решения будет зависеть угол наклона ската и высота возводимого фронтона.
— Также угол будет зависеть и от того, насколько планируется вынести козырек крыши впереди и сзади строения.
— Кроме этого нужно определиться с расположением веранды или террасы, так как впереди или сзади дома крыша может накрывать и ее.
— Вышеперечисленные факторы напрямую влияют и на длину стропил, а общая длина здания — на их количество.
— Стропила укладывают поперек строения на расстоянии от 500 до 800 мм друг от друга.Чем шире постройка, тем должны быть длиннее и массивнее стропила. Их сечение варьируется от 80×150 мм и выше. Например, если стропила закрепляются над пролетом в 6-7 метров, то размер в сечении стропил должен быть не менее 110×200 мм.
— Для изготовления стропил выбирается высококачественный, хорошо просушенный пиломатериал, не имеющий трещин и крупных сучков, особенно в областях их соединения с другими деталями. Стропила делают из толстых досок или бруса.
— Когда длины заготовок не хватает в связи с большой шириной строения, их приходится стыковать. Соединение двух частей стропила в цельную деталь рекомендовано располагать на опорных балках или, если они состоят из досок, одна из них должна находить на другую не менее, чем на 500 мм.
При большой длине ската стропила приходится наращивать
— Иногда стропила составляют даже из трех частей. В этом случае центральная часть стропила выдвигается на крайние также на расстояние в 500 мм.
Размеры в сечении этих усиливающих элементов должны быть не менее 50×100 мм, а у прокладок и лежней —100×150 мм.
Усиливающие элементы конструкции односкатной крыши
— При длине пролета в 12 м, в середине балки перекрытия обязательно устанавливается стойка, которая также служит для поддержки стропильной ноги.
— Если длина между противоположными стенами превышает 12 м, то, кроме стойки, устанавливают дополнительно подстропильные ноги — они придадут настилу жесткость.
— При расстоянии между несущими стенами в 15 и более метров, стоек должно быть, как минимум, две, и каждая из подстропильных ног устанавливается насколько можно ближе к середине пролета стропила между фронтонной стеной и подпоркой-стойкой. Дополнительно в центре конструкции стойки скрепляются между собой бруском-схваткой — это расстояние должно составлять одну треть ширины строения.
— Под каким бы углом ни была устроена односкатная крыша, стропила укладываются на мауэрлат, закрепленный на стенах и на фронтоне.
Варианты усиления стропил односкатной крыши
На схемах показаны варианты опор в стропильных системах, с различными по размеру пролетами между стен. По ним можно легко сориентироваться, составляя проект-схему для конкретного здания.
Выполненный чертеж должен стать наглядным руководством для проведения монтажных работ
Чертеж крыши должен заключать в себе всю необходимую информацию обо всех размерах элементов конструкции и расстояниях между ними. Имея такую схему под рукой, по ней легко будет проводить работы, поэтому чертеж нужно составлять очень тщательно и точно.
Проектирование односкатной крыши с учетом нагрузки
Опишем, как делается односкатная крыша своими руками пошагово. Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, необходимо правильно определить допустимый угол наклона. Этот параметр определяет предельные значения силы нагрузки от ветра и веса снегового покрова.
Чем больше угол — тем меньше зимой будет проблем со снегом. Но чем меньше угол — тем меньше материалов понадобится для постройки крыши и тем дешевле она обойдется. Значения ветровой и снеговой нагрузки зависят от региона страны.
Кроме того, угол наклона накладывает определенные ограничения на использование разных кровельных материалов. Например, при малых углах наклона очень нежелательно использовать шифер или черепицу, хотя обыкновенный рубероид в тех же условиях обеспечит ее работоспособность на протяжение нескольких десятилетий.
На диаграмме, приведенной в тексте, можно выбрать тот кровельный материал, который входит в группу допустимых при расчетной величине наклона.
Нагрузка снега на крышу учитывается не всегда!
При наклоне поверхности крыши к горизонту более 45 градусов вес снега учитывать не нужно, поскольку он не задерживается, а съезжает по наклонной плоскости. Единственное, о чем следует позаботиться — это грамотная конструкция и расположение водостока, а также меры, препятствующие накоплению снега в этом месте.
Но, при таком наклоне сильно возрастает ветровая нагрузка, а строительных материалов для постройки потребуется практически вдвое больше, по сравнению с горизонтальной или пологой кровлей. Поэтому оптимальным принято считать угол 10-20 градусов. При таком наклоне достаточную защиту обеспечивает даже самая простая, дешевая и ремонтопригодная рубероидная кровля.
