Как устроен каркас односкатной крыши, как возвести его самостоятельно?

Возведение упрощенной односкатной крыши – это отличное завершение строительства небольшого садового домика, коттеджа в стиле хай-тек, гаража или бани.

Чтобы получить прочную конструкцию, нужно знать, как правильно смонтировать каркас односкатной крыши, правильно выбрать материалы, провести ряд расчетов.

При условии ответственного подхода все эти процессы можно освоить самостоятельно.

Назначение, устройство, требования к каркасной конструкции

Основное назначение каркаса крыши – равномерное распределение нагрузки, опора для крепежа кровельного материала.

В конструкциях с одним скатом стропильные ноги выступают наслонными, поскольку имеют под собой прочную опору. Каждый элемент каркаса укладывается отдельно, монтируется на стенках, разных по высоте. Соединение выполняется через мауэрлат (коньковый брус).

Мауэрлат – прочная опора для стропил. Для этих целей используется брус сечением 150*150 мм. Для каменной, бревенчатой постройки брус укладывают параллельно стенам. Для каркасных – на противоположных сторонах обвязки стен.

Среди основных требований, предъявляемых к каркасу односкатной крыши, выделяют следующие:

1. 

   При укладке опор стропил на стенки разной высоты нужно сделать так, чтобы на ветровой стороне оказалась самая низкая. В этом случае нагрузка на крышу будет снижена.

2. Если укладка каркаса происходит в постройке с одинаковой высотой стен, то важно правильно провести расчеты и создать стойками оптимальный уровень уклона крыши. Образовавшийся фронтон зашить кровельным или другим материалом.
3. Для усиления каркаса односкатной крыши допустимо применять поперечные прогоны.
4. Для формирования каркаса в бревенчатой постройке важно учитывать возможный неравномерный уровень усадки бревен. Установить скользящие крепления для стропил. Соединение с мауэрлатом происходит способом вруба вплотную.

Усилить каркас односкатной кровли получится с помощью установки наклонных стоек (под 45 градусов), подкосов. Так нагрузка будет распределена между внутренними несущими стенами дома, постройки.

Подходящие материалы

Стропильная система для жилых помещений, пусть даже небольших построек, собирается из различных типов пиломатериалов. Для зданий промышленного назначения используется металлические профильные трубы.

Поскольку древесина получила большую популярность, остановимся на описании этого природного сырья. Для монтажа каркаса применяют такие типы материалов из дерева:

1. Брус. Основа – стропильной системы, мауэрлата. Рекомендуемый уровень влажности – до 20%. Породы – хвойные (сосна, ель, лиственница). Диаметр бруса от 10 см. Брус меньших габаритов используется при сборке обрешетки.
2. Бревно. Назначение аналогично брусу. Сечение бревна – 120*120 мм.
3. Обрезная доска. Назначение – монтаж обрешетки крыши, установка торцевой планки. Предпочтительно брать сухую хвойных пород с минимальным количеством сучков. Толщина зависит от выбранного типа теплоизоляции.

Фиксация деревянных элементов происходит с помощью анкеров, саморезов, болтов. С целью усиления соединений лучше использовать сразу несколько разных крепежей.

До начала монтажа, резки деревянных материалов их необходимо тщательно обработать защитными составами от влаги, порчи насекомыми, огня. Это существенно продлит срок эксплуатации всей кровельной конструкции.

Рекомендуемые размеры материалов

При монтаже каркаса важную роль играет правильно подобранное сечение стропильных ног. Показатель зависит от уровня постоянной (веса кровли), временной (снег, ветер) нагрузки. Для каждого региона показатели отличаются.

Средние размеры материалов каркаса односкатной крыши для средней полосы России следующие:

• 

  под пролеты от 4,5 м нужно брать бревна диаметром 18-20 см, брус сечением 100*150 мм либо 150*150 мм;

• для небольших пролетов до 4 м хватит диаметра бревен 120-180 мм, бруса сечением 100*100 мм;
• для мауэрлата лучше брать брус со стороной 18-20 см;
• в пролетах больших размеров обустраивают для усиления прогон, делать его лучше из бруса 180*180 мм, бревна диаметром от 200 мм (на выбор), стойки прогона формируют из бревна диаметром от 130 мм.

Брус для каркаса допустимо заменить попарно сшитой обрезной доской при условии, что будет получен необходимый показатель сечения материала.

Отличия устройства для разных строений

В зависимости от габаритов перекрываемых пролетов конструкция каркаса может иметь свои особенности. Среди них:

1. При размере пролета до 4,5 м возводится стандартный набор стропильных элементов. Дополнительное усиление не требуется.
2. Когда пролет крыши по размерам находится в пределах от 4,5 до 6 м, то потребуется установка подкосов (подстропильных ног).
3. При габаритах пролета от 6 до 9 м необходимо устанавливать два подкоса, которые будут опорой для стропильной ноги по обоим краям.
4. Для пролета размерами 9-12 м посередине монтируют усиливающую консольно-прогонную конструкцию – мощную рамку из дерева, которая оснащена прогонной балкой, упирается на несколько вертикальных опор. Также используются подкосы.
5. Пролеты размерами свыше 12 м делятся на сектора прогонными конструкциями и другими усиливающими элементами, перечисленными выше.

Шаг крепежа элементов каркаса зависит от назначения и типа материала. Стропильные ноги (брус, бревно) монтируются с шагом от 1,5 до 2 м, стропила из досок с шагом от 1 до 1,75 м.

Расчет

Для проведения расчетов можно воспользоваться один из следующих способов:

По виду односкатная крыша – прямоугольный треугольник. Длиной стропильной ноги в этом случае будет гипотенуза. Для определения ее величины нужно воспользоваться теоремой Пифагора: сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы.

Для вычисления высоты ската и угла наклона используем условные обозначения ключевых величин, где H – высота конька, S – длина ската, L – постоянная величина, равная длине пролета между стенами.

Используем в расчетах следующие формулы: tg ?= H/L и sin ? = H/S. Остается подставить в формулы исходные данные.

Пошаговая инструкция по сборке своими руками

Разберем этапы самостоятельного возведения каркаса односкатной крыши.

Порядок работ следующий:

1. 

   Перед установкой каркаса на основные стены дома монтируется мауэрлат. Это массивный брус, который служит опорой. Он монтируется на нижнюю стенку постройки.

2. На мауэрлате делается разметка для фиксации стропил и вырезаются пазы под углом, равным углу ската кровли, средний шаг ~ 80 см.
3. Далее возводится фронтонная стена. Она будет из того же материала, что само строение. Допустимо брать материал полегче. Например, на кирпичные стены использовать фронтон из бруса или досок.
4. Фронтон поднимается на выбранную высоту, согласно чертежам.
5. На готовом фронтоне можно фиксировать мауэрлат. Получается, что два мауэрлата находятся параллельно друг к другу.
6. В подготовленные пазы заводятся стропильные ноги по нанесенной разметке. После чего они фиксируются металлическими уголками. Сверху у фронтона стропила прикручиваются жестко. А нижняя часть монтируется в зависимости от типа стропильной системы (жесткой или скользящей).
7. Есть определенная последовательность врезки стропильных балок. Сначала устанавливают крайние элементы. Между ними натягивается шнур, как ориентир и уровень для последующих стропил. Важно, что шаг стропильных ног соответствует шагу балок перекрытия.
8. Установленные стропила соединяются с балками перекрытия посредством стоек, подкосов и прочих элементов, чтобы придать им жесткость и устойчивость. Фиксация выполняется металлическими уголками и скобами.
9. Далее проводится монтаж кровельного пирога.

Для удлинения стропильных ног, чтобы вывести их за стену и увеличить тем самым длину свеса, к брусьям крепятся «кобылки».

Монтаж стропил односкатной крыши в видео:

Частые ошибки и рекомендации по строительству

При самостоятельном возведении каркаса крыши владельцы по причине неопытности или спешки допускают грубые ошибки.

Разберем основные из них, приведем варианты решений:

1. Отсутствие проекта. Приводит к перерасходу материалов, неправильному монтажу основных элементов. На бумаге исправить возможные недочеты проще, чем разбирать часть конструкции каркаса.
2. Применение для стропил досок с обзолом (корой с одной и нескольких сторон). Считается грубым нарушением строительных норм. Под корой могут оставаться насекомые, развиваться грибок, что приведет спустя время к порче элементов каркаса, снижению его прочности. Весь пиломатериал должен быть очищен от коры.
3. Использование пиломатериала естественной влажности. Желание сэкономить на покупке сырья приводит к деформации каркаса, снижению прочности соединений по узлам. Материал нужно брать сухой без дефектов. Это продлит срок службы конструкции и станет гарантией прочности каркаса.
4. Дерево не покрыто защитными растворами. Несмотря на то, что хвойные породы более стойкие к влаге, со временем без защитной пропитки начнут покрываться грибком и гнить, приводя в негодность другие слои кровельного пирога. Поэтому обработка антисептиками всех деревянных элементов, используемых при строительстве, обязательна.

Отдельно стоит помнить про обработку дерева антипиренами – средствами от огня. Особенно это касается каркаса крыши жилого дома.

Заключение

Каркас для односкатной крыши – это надежная основа и опора, которая отвечает за правильное распределение нагрузок, что приходятся на кровлю.

До начала монтажа важно правильно выбрать размеры материала, грамотно рассчитать его количество с запасом. Провести предварительную защитную обработку сырья и только потом браться за монтаж.

В процессе сборки экономить на крепежах не стоит, наоборот – лучше использовать несколько типов крепежей сразу. Это обеспечит надежность и прочность готовой конструкции.