Как правильно рассчитать угол наклона односкатной крыши и чем опасен неверный расчет

Кровельный пирог односкатной крыши

Чтобы защитить односкатную крышу от жарких солнечных лучей, ветра, холода и влаги, её необходимо покрыть несколькими специальными слоями. Защитные покрытия, именуемые кровельным пирогом, устанавливаются на стропильную систему в строгом технологическом порядке. Кровельный пирог включает в себя такие элементы и слои как:

1. Отделочные материалы внутреннего покрытия.
2. Обрешётку.
3. Пароизоляционную мембрану или плёнку.
4. Контробрешётку.
5. Утеплительный слой.
6. Гидроизоляционное покрытие.
7. Вентиляционный зазор между внешним покрытием и гидроизоляцией.
8. Кровельный материал.

Состав слоёв кровельного пирога для холодной или тёплой крыши имеет некоторые различия. В варианте с холодной кровлей отсутствует утеплитель, но добавлен дополнительный слой гидроизоляции. При использовании мягких кровельных материалов обрешётку делают сплошной. Для этого используют плиты OSB или толстую влагостойкую фанеру.

При возведении кровли все слои кровельного пирога нужно укладывать в строго определённой последовательности

Ошибки при изготовлении кровельного пирога

При нарушении очерёдности укладки материалов кровельного пирога их эффективность значительно снижается.

1. Частой ошибкой неопытных строителей является то, что они путают место расположения пароизоляционной мембраны и гидроизоляционного слоя. Если сначала установить гидроизоляционную плёнку, то испарения будут скапливаться под кровлей, а накопившись, впитываться в стены. Пароизоляционная мембрана, размещённая на месте гидроизоляции, не будет задерживать влагу, которая в итоге проникнет в утеплитель. В свою очередь, утеплительные слои потеряют свои качества из-за намокания.

2. При монтаже слоёв кровельного пирога некоторые строители пренебрегают изготовлением вентиляционного зазора между внешним покрытием и гидроизоляционным слоем. Такое решение чревато тем, что поднимающиеся из помещений пары будут скапливаться под кровлей, не найдя выхода наружу. В результате этого влага начнёт впитываться в элементы деревянного каркаса и утеплитель. В таких условиях кровельный пирог потеряет свои теплоизоляционные качества, к тому же деревянные элементы стропильной системы начнут гнить. Всё это приведёт к дорогостоящему ремонту, который самому сделать будет не под силу.

3. Функциональность кровельного пирога в большой степени зависит от аккуратности и качества укладки материалов утеплителя. При недобросовестной работе утеплитель в нишах размещают не встык или неравномерно. Разная высота наполнения или наличие зазоров приведёт к образованию пустот и полостей, в которых будет скапливаться холодный воздух и пар, образуя обледеневшие области кровли.
4. Если пароизоляционные мембраны или гидроизоляционные плёнки имеют неправильные нахлёсты, то влага будет попадать внутрь утеплителя. Чтобы этого избежать, необходимо использовать специальную склеивающую ленту, которая надёжно изолирует края и стыки материала.
5. В процессе монтажа любая из перечисленных ошибок может создать большие проблемы, так как устранить их получится, лишь разобрав часть крыши. В этом случае без привлечения специалистов не обойтись. На всё это уйдёт масса времени и денежных затрат.

Устройство стропильной системы

Для правильного распределения нагрузки на силовую конструкцию вводятся дополнительные элементы – это прогоны, лежни, схватки и стойки, которые устанавливаются как промежуточные элементы.

Для ската до 5 м достаточно усилить конструкцию подкосами, которые устанавливаются постропилам.

Система с опорами

Применяется, если скат крыши превышает 5 м в ширину. На несущие стены укладывается дополнительный лежень из бруса 100х100 мм, и устанавливаются стойки под каждое стропило, которые фиксируются на основании двойными укосинами. Дополнительно между стойками можно сделать стяжку, которая придаст жёсткость и прочность системе. Усиление конструкции не даст стропилам провиснуть под весом кровельного материала и снеговой нагрузкой.

Система без дополнительных опор

Используется при обустройстве крыши с длиной ската до 5 м. Такая конструкция не нуждается в дополнительных промежуточных элементах, и система состоит из мауэрлата стропил, по которым идёт обрешётка. Безопорный монтаж проводится при обустройстве крыши над гаражами, верандами и хозяйственными постройками.

Скользящая система

Исключает деформацию кровли, которая может возникнуть при усыхании деревянных элементов. Система применяется, когда был использован сырой материал или монтаж стропил производится в холодное время года. Усадка деревянных элементов может достигать 5%, что при обыкновенной фиксации гвоздями даст перекос на всю конструкцию. Если стропила будут иметь возможность немного сместиться, то деформации крыши можно избежать. Длина хода крепёжных элементов составляет 60-160 мм.

Скользящая система состоит из скоб, изготовленных из оцинкованного или нержавеющего металла с креплением к дереву саморезами и дополнительными элементами зубом и шипом. Фиксаторы не допускают сильного смещения стропил и дают возможность для усадки дерева без потери прочности.

Монтаж

После того, как вы сделали схему будущей крыши, рассчитали основные параметры конструкции и закупили материалы, можно приступать к монтажным работам. Для сборки потребуется следующий инструмент: электрическая дрель, шуруповерт, строительный степлер, рубанок для обработки древесины, ножовка или болгарка, шнур, маркер для разметки и линейка. Монтаж выполняют в следующем порядке:

• К стене дома с помощью прочных анкерных болтов или металлических шпилек прикрепляют мауэрлатный брус. Нужно позаботиться о надежности крепления, так как на него будут опираться стропильные ноги.

Проектирование односкатных крыш. Что учесть ↑

Планируя сборку односкатной крыши нужно учесть и рассчитать множество факторов: схему стропильной системы, угол наклона, нагрузки, подобрать соответствующие материалы. В итоге должен получится чертеж с полной информацией о будущей крыше.

Классическая схема односкатной стропильной системы, это уложенные поперек строения балки с креплением, к мауэрлату, установленному вдоль несущих стен. Это так называемая односкатная крыша с простыми наслонными стропилами. Но подобный вариант возможен только при пролетах с длиной не более чем 4500 мм. Но, допускается использование односкатных крыш с большей протяженностью.

• При ширине пролета в 5000-6000 мм, наслонные стропила нужно усилить подкосами, которые опираться на несущую стену с дополнительным мауэрлатом.
• Если ширина пролетов достигает значения 6000-7500 мм, потребуется собрать более сложный вариант – с упором на шпренгельную ферму. В конструкцию добавляется бабка, поддерживающая дополнительный брус, на который опирается стропило. Естественно стойки (бабки) дополнительно усиливаются подкосами.

Кроме выбора схемы устройства стропильной системы на стадии проекта потребуется спланировать шаг между балками, а также их сечение. Такие параметры зависят тоже от ширины пролета и используемой длинны стропил между несущими стенами. Общие рекомендации следующие:

• При длине стропильной балки до 3000 мм ее сечение подбирается в пределах 80×100 или 90×160 мм. Шаг между отдельными элементами должен составлять от 1100 до 2100 мм (зависимо от сечения!).
• Если стропило длиной 6500 мм, в таком случае подбирается сечение бруса 120×220 мм с шагом между деталями 1100-1400 мм.

Но, кроме выбора соответствующего сечения стропильных балок, и схемы сборки очень важным фактором является угол наклона будущей крыши.

Выбор угла наклона ската

От угла наклона собираемого ската зависит будущее функционирование крыши, а также ее прочность. Оптимальный уклон должен обеспечивать удаление осадков с плоскости (в особенности снега), невысокую ветровую нагрузку, а также устойчивое крепление кровельного настила.

Важно
Расчет углов наклона всех кровельных конструкций должен производиться в точном соответствии с СНиПом 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». Эти строительные нормы предоставляют всю информацию по конкретному региону страны.. Стоит также учитывать тип используемого кровельного материала, который также рекомендуется использовать при различных углах падения скатов

К примеру можно воспользоваться данными из приведенной ниже таблицы

Стоит также учитывать тип используемого кровельного материала, который также рекомендуется использовать при различных углах падения скатов. К примеру можно воспользоваться данными из приведенной ниже таблицы.

Совет
Не стоит забывать, что в регионах с большим количеством осадков в зимний период наиболее оптимальное расположение скатов составляет 45°.

Подбирая углы наклона ската и кровельный материал нужно учесть, что плоскости с небольшими уклонами придется очищать от накопившихся масс снега, поэтому лучше всего подобрать настил способный выдержать вес человека без последующих деформаций.

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

Утепление кровли

Кровельный пирог устраивается с учётом завершающего покрытия. Пирог включает в себя утеплитель, паро- и гидроизоляцию. Чтобы утеплить строение, подойдёт смесь бетона и глины, шлаки цемента и другие материалы. Довольно часто строители применяют многослойные материалы, например, минеральную вату. Утеплительные плиты бывают:

• плитными;
• рулонными.

Перед прокладкой утеплителя надо выполнить гидроизоляцию. Материал выкладывается поверх составных элементов кровли.

Перед выполнением утепления нужно проложить гидроизоляцию

Это целесообразно делать в случае, если толщина материала для теплосбережения меньше высоты стропила. Если утеплитель по толщине соответствует высоте опорного элемента, плёнку следует монтировать на верхние части брусков, которые применяются для увеличения высоты подпорок.

Гидроизоляцию надо монтировать поперёк ската с нахлёстом 100 мм. Между гидроизоляцией и крышей надо оставить вентиляционный зазор в 50 мм или более. Для этого поверх плёнки монтируются бруски 50х50 мм.

Утеплитель понадобится разрезать на отдельные полосы и расположить между планками. Монтировать материал нужно враспор, для этого его ширина должна превышать расстояние между поблизости размещёнными подпорками на 30 мм. Затем нужно расположить пароизоляционный материал в нижней части стропил и зафиксировать его гвоздями с головками без выступа. Пароизоляция монтируется с нахлёстом примерно в 8–10 см. Для герметичности полотна рекомендуется соединять самоклеящейся лентой.

Плюсы и минусы

В пользу односкатной крыши говорят такие преимущества:

Низкая стоимость. Такая конструкция в 2-3 раза дешевле двухскатной конструкции. По этому показателю она уступает только плоской кровле.
Стойкость к ветровой нагрузке. В регионах, где дуют сильные ветра с преимущественным направлением, односкатный вариант имеет явные преимущества

Важно сориентировать скат на наветренную сторону.
Возможность использования в регионах, где выпадает много снега. Он распределяется равномерно по поверхности кровли, что уменьшает нагрузку.
Простота конструкции и технологии

Такую крышу может возвести даже начинающий мастер своими руками при правильной разработке чертежа.
Возможность использования практически любых кровельных материалов.
Уменьшение тепловых потерь за счет сокращения расстояния между потолком и кровлей.
Простота обслуживания и ремонта кровли своими руками.

Следует отметить и определенные минусы конструкции:

• проблемы с обустройством мансарды или большого чердака;
• ограничение ширины крыши даже при использовании дополнительных опор;
• уклон не более 25-30°;
• недостаточная привлекательность внешнего вида.

Односкатная крыша: положительные и отрицательные особенности

Задаваясь вопросом как сделать односкатную крышу своими руками, надо оценить все возможности соответствующей конструкции.

К сожалению, она не обделена недостатками, которые надо свести к минимуму. Но сначала рассмотрим преимущества:

• Минимальность затрат, которая объясняется использованием небольшого объема простых стройматериалов. При малых нагрузках стены дольше служат.
• Возможность создавать простые проекты, что по силу даже тем, кто только начинает осваивать строительство, но хочет получить быстрый результат.
• Низкий уровень парусности;
• Пригодность к ремонту. Заслугой этому служит простота стропил и обрешеток.
• Возможность использования разных материалов для сборки кровли под определенным уровнем наклона.

А теперь время перейти к недостаткам, которых у односкатной крыши, к сожалению, также немало:

• Относительная устойчивость к нагрузкам, которым способствует снегопад;
• Плохая устойчивость к порывам ветра, из-за чего кровля срывается;
• Простой дизайн, который подходит не каждой жилой конструкции.

Учитывая последний пункт, проектировщики часто рекомендуют тематическую конструкцию при строительстве подсобных объектов. Это делает вопрос, как сделать односкатную крышу на гараже наиболее актуальным.

Иногда приходится использовать наклоны разных уровней, что односкатная кровля только приветствует.

Минусы односкатной крыши:

• Крыша с одним скатом требует более серьёзного утепления, чем двускатная, так как под ней не такое большое пространство, которое создает воздушную прослойку. Без обустройства надежной термоизоляции в летние месяцы чердачное помещение будет сильно нагреваться, а в зимние —выхолаживаться, и в том, и в другом случае передавая температуру в дом. Однако, если правильно рассчитать и провести монтаж всех элементов, то этого недостатка можно избежать.
• Если же перекрытие делать сразу под крышей, устроенной под маленьким углом, то дом лишается не только верхней воздушной прослойки, но и чердака, а значит, возможности устроить дополнительную комнату — это можно считать вторым недостатком конструкции. Но, если чердачное помещение спланировать несколько иначе, то и с этим недостатком можно справиться.
• Не существует ограничений в выборе кровельных материалов и системе стропил.
• Доступное планирование и монтаж систем водостока и дымоходов.

Гармоничный красивый проект требует соблюдения многих условий, иногда в ущерб функциональным потребностям.