Проекты домов и коттеджей из газобетона c односкатной крышей

Проекты домов и коттеджей из газобетона c односкатной крышей

Главным элементом конструкции крыши является каркас, поскольку на него приходится большая механическая нагрузка. По этой причине к нему предъявляются повышенные требования относительно надежности, прочности и долговечности.

Даже при использовании самых качественных стройматериалов для обустройства кровли, если каркас крыши выполнен с нарушением технологии, возведенная конструкция быстро придет в негодность.

Каркасную часть небольшого по площади дома возвести можно самостоятельно, но при условии проведения правильных расчетов, владения навыками строительных работ и соответствующей теоретической подготовке. В результате получится сэкономить немалую сумму. Если все же решено воспользоваться услугами профессиональных кровельщиков, тогда владелец дома сможет держать под контролем процесс создания каркаса.

В статье описано обустройство наиболее распространенного типа кровли – двускатного. Если освоена технология строительства такого каркаса крыши, тогда и другие конструкции (например, ломаные, шатровые) можно будет выполнить без труда.

Плюсы и минусы

В пользу односкатной крыши говорят такие преимущества:

  1. Низкая стоимость. Такая конструкция в 2-3 раза дешевле двухскатной конструкции. По этому показателю она уступает только плоской кровле.
  2. Стойкость к ветровой нагрузке. В регионах, где дуют сильные ветра с преимущественным направлением, односкатный вариант имеет явные преимущества. Важно сориентировать скат на наветренную сторону.
  3. Возможность использования в регионах, где выпадает много снега. Он распределяется равномерно по поверхности кровли, что уменьшает нагрузку.
  4. Простота конструкции и технологии. Такую крышу может возвести даже начинающий мастер своими руками при правильной разработке чертежа.
  5. Возможность использования практически любых кровельных материалов.
  6. Уменьшение тепловых потерь за счет сокращения расстояния между потолком и кровлей.
  7. 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.

Последний недостаток, чаще всего, ограничивает использование односкатной крыши в престижных домах. В то же время для пристроек и подсобных строений она достаточно популярна.

Угол наклона ската

Основным параметром односкатной крыши считается угол наклона ее ската. От его величины зависит способность противостоять осадкам (особенно снегу) и ветровой нагрузке.

При выборе и расчете угла необходимо учитывать все влияющие факторы. Важно учитывать, что увеличение наклона ведет к удорожанию всей конструкции.

Снеговые и ветровые нагрузки

Климатические факторы в виде осадков и ветра требуют разнонаправленному подходу в выборе наклона ската. Для обеспечения самотока воды и соскальзывания снега требуется увеличение угла наклона, но это приводит к повышению парусности.

В этом вопросе следует учитывать реальные климатические условия региона. При значительной снеговой нагрузке угол должен составлять 20-25°. Для Средней полосы РФ он выбирается примерно 18-20°.

Ветровую нагрузку необходимо учитывать в районах, где бывают сильные ветра, а порой и ураганы. Для них необходимо устанавливать крышу с уклоном в пределах 5-10°.

Определение угла наклона

Угол наклона ската зависит от высоты опорной стены и длины боковой стены. Определяется он из расчета прямоугольного треугольника: tgA=Н/L, где:

  • Н – разница между высотами противоположных опорных стен,
  • L – длина боковых стен, т.е. расстояние между опорными стенами.

Если необходимо обеспечить рекомендуемый угол наклона 20° при L=6 м, то потребуется надстроить дальнюю опорную стену на Н= LхtgA = 6хtg20 = 6х0,364 = 2,18 м, а при угле 6° – на 0,63 м.

Выбор типа материала

Выбор кровельного материала тесно связан с углом наклона ската. Дело в том, что при укладке кровли всегда имеются стыки между элементами, в которые может затекать вода, что нарушает герметичность крыши.

С учетом этого рекомендуются такие минимальные наклоны скатов из различных кровельных материалов:

  • ондулин и другие рулонные материалы – 5- 6°,
  • профнастил – 8°,
  • черепица – 10°,
  • гибкая черепица с битумом – 12°,
  • металлочерепица – 6-12°,
  • шифер – 15-20°,
  • металлические листы – 17°,
  • асбо-цементные плиты – 25°.

При выборе материала по углу наклона надо учитывать профиль жестких элементов. Так ГОСТ устанавливает для металлочерепицы минимальный уклон – 6°, но крупный профиль элементов требует увеличение его до 10-12°, в противном случае не обеспечивается герметичность стыков.

Кроме того, для любого материала необходимо принять дополнительные меры по герметизации стыков (промазка битумным составом, применение специальных герметиков).

Утепление и гидроизоляция

Важными элементами любой кровли являются гидроизоляция и утеплитель. Гидроизоляционный слой располагается непосредственно под кровельным материалом.

При формировании односкатного «пирога» используется рубероид, полиэтиленовая пленка или иной гидроизоляционный материал рулонного типа. Для них угол уклона практически не влияет, т.к. минимальный наклон составляет 5-6°.

Утеплитель выбирается с учетом угла наклона ската. Сыпучие теплоизоляционные материалы (керамзит, зола, опилки) можно применить при уклоне не более 2-4°. В односкатных крышах рекомендуется использовать мягкие, рулонные или плитные утеплители.

Наибольшей популярностью пользуется минеральная вата и пенополистирол (пенопласт). Обычно толщина утепляющего слоя составляет 10 см, с увеличением для холодной местности до 15-20 см.

Уход

Односкатная кровля прослужит много лет, если обеспечит необходимый уход. Он подразумевает такие мероприятия:

  1. Регулярный осмотр стропильной системы для своевременного выявления гниения и повреждений. Перед монтажом ее обязательно подвергают пропитке специальным составом. Если в ходе осмотра выявлены дефекты, то необходимо срочно провести ремонт поврежденных элементов.
  2. Нельзя допускать накопление на кровле мусора, в т.ч. листьев и веток. Его необходимо регулярно удалять.
  3. Не следует ждать, когда накопится слишком много снега. Регулярная очистка кровли – это устранение избыточных нагрузок.
  4. На односкатной крыше хорошо заметны повреждения кровельного материала. Если обнаруживается разрушение отдельных элементов, то их сразу следует заменить.

Особое внимание следует уделять состоянию крыши после окончания зимы, а также после налетов сильных порывов ветра.

Особенности подбора варианта стропильной системы

Все системы стропил состоят из стропильных ног, которые нужно в верхней части попарно соединить между собой. Внизу эти главные элементы каркаса объединяют стяжкой – она также может стать основанием для межэтажного чердачного перекрытия. Но в конструкционном решении систем имеются особенности.

Дело в том, что каркасы крыш обустраивают по одному из двух типов:

  • наслонному;
  • висячему.

Эти обе системы стропил нашли применение в частном жилищном строительстве.

Как правило, конкретный выбор зависит от проектной конструкции здания. Когда промежуток между несущими стенами равен не более 6 метров, допускается монтаж системы стропил висячего типа. Ее особенность заключается в том, что ноги стропил опираются лишь на боковые стены.

Наслонная конструкция отличается большей надежностью и ее применяют при вышеназванном расстоянии, которое превышает 6 метров, и когда в помещении имеется несущая стенка, выстроенная по центру дома. В данном случае можно отказаться от провисающего варианта, если установить дополнительную опору.

Материалы для каркаса крыши

Для строительства каркасной части двускатной крыши в первую очередь потребуются стропила. Их предположительно будут делать из древесины. Можно возвести каркас крыши из досок с сечением 50х150 миллиметров или из бруса сечением 150х150 миллиметров. Желательно, чтобы это был материал хвойных пород, заготовленный в зимнее время, и из него не спустили предварительно смолу.

Наличие в древесине смолистых веществ, которые являются природным антисептиком, заметно продлевают ее срок службы. Немаловажное значение имеют условия хранения материалов и степень их просушки.

Когда производится осмотр брусьев и досок, обращают внимание на наличие брака – им могут быть трещины, расслоения, наличие следов повреждений от насекомых — древоточцев. При обнаружении этих недостатков отбракованные доски и брусья не используют.

Кроме пиломатериалов для обустройства каркаса задействуют ЖБК и металлический швеллер, но тогда кровля получается чересчур тяжелой и возвести ее самостоятельно невозможно.

Помимо стропильных ног, стоек и прогонов, из которых состоит система, в каркасную конструкцию входит перекрытие чердака, обрешетка и контробрешетка. В случае, если чердачное пространство планируется использовать как нежилое, тогда для устройства перекрытия будет достаточно досок с сечением 50х150 миллиметров.

Когда из помещения чердака хотят обустроить жилую мансарду, тогда перекрытие нужно делать надежным и для этих целей потребуется деревянный брус, имеющий сечение 150х150 миллиметров. Его укладывают на мауэрлат и тем самым добиваются требуемой прочности.

Для обустройства обрешетки и контробрешетки применяют брус, но только он должен быть более тонким. Подойдет пиломатериал с сечением квадратной формы 40х40 или 50х50 миллиметров. Брусья, имеющие такие размеры, достаточно прочные, чтобы выдержать вес «пирога» кровли. При их выборе обращают внимание на прямолинейность, поскольку любое отклонение приводит к сложностям, возникающим в процессе проведения кровельных работ.

Для сооружения обрешетки и контробрешетки также можно приобретать перфорированный профиль, изготовленный из оцинкованного металла.

Кроме вышеназванных материалов потребуются:

  1. Металлические шпильки с резьбой – ими крепят мауэрлат, выполняющий функцию опорного бруса.
  2. Скобы и кронштейны для фиксации ног стропил к мауэрлату.
  3. Крепежные изделия, включая шпильки диаметром 8 и 10 миллиметров, саморезы по дереву, которые нужны для соединения стропил.
  4. Гвозди оцинкованные.

Чтобы выполнить монтаж каркаса крыши, необходим стандартный набор инструментов, среди которых:

  • молотки разных размеров;
  • дрель для создания отверстий;
  • рубанок;
  • болгарка или пила;
  • измерительные приспособления – уровень, отвес.

Способы защиты древесины для каркаса

Прежде, как сделать каркас крыши дома, необходимо обработать его деревянные элементы защитными средствами от гниения и возгорания.

С этой целью все детали, из которых состоят стропила, обрешетки и перекрытия обрабатывают следующими составами:

  • антипиретиками, снижающими степень возгораемости древесины и защищающими от огня деревянные части кровельного каркаса;
  • антисептиками, представляющими собой вещества, способные уничтожать бактерии, они препятствуют развитию гнилостных процессов в материале, из которых сделаны перекрытия и стропила.

Вышеназванные составы наносят кистью, поскольку при использовании распылителей невозможно сделать пропитку качественно и глубоко. Это делают в несколько слоев.

Некоторые защитные средства для древесины отличаются токсичностью, поэтому их нужно наносить в условиях улицы или в помещении, которое хорошо проветривается. При этом нужно пользоваться средствами, предназначенными для индивидуальной защиты.

Обрабатывать каркас можно и после завершения его обустройства. Тогда конструкцию покрывают огнезащитным и антибактериальным составами, при этом повышенное внимание уделяют местам соединения балок системы стропил.

Монтаж мауэрлата своими руками

Опорой для каркаса возводимой кровли является мауэрлат, устанавливаемый на несущие стены. Его главная функция заключается в передаче и распределении веса крыши и различных нагрузок на ограждающие конструкции. Мауэрлат — это основа почти любой системы стропил за исключением случаев, когда кровля создается на каркасном доме или постройке из бруса. В них функцию опорной балки выполняет верхний брус на стене.

Обычно в качестве мауэрлата принято использовать брус 100х150 или 150х150 миллиметров. Лучшим вариантом считается его укладка «заподлицо» с внутренней поверхностью несущих стен. При этом снаружи в уровень с мауэрлатом нужно выложить ряды кирпичей.

Вдоль периметра здания перед его монтажом необходимо залить бетонную отмостку. После окончательного застывания состава, на эту основу в несколько слоев укладывают рубероид, чтобы этот материал обеспечил достаточную степень гидроизоляции и эффективно не допускал поглощения влаги древесиной.

В большинстве случаев мауэрлат монтируют в соответствии с такой технологией:

  1. В основу из бетона на этапе ее возведения или позже вставляют металлические крепежи диаметром от 10 миллиметров. Для этого в ней сверлят отверстия и для фиксации шпилек используют цементный раствор.
  2. Мауэрлат из цельного бруса сечением 150х150 миллиметров укладывают вдоль отмостки и в местах, где он касается крепежей, делают соответствующие отметки. Согласно им высверливают отверстия. Мауэрлат надевают на шпильки так, чтобы они выступали из бруса минимум на 10 –15 миллиметров.
  3. Для фиксации этого элемента используют гайки, поместив между ними и брусом широкую, плоской формы шайбу. При наличии сварочного аппарата на шпильках получится сэкономить. В этом случае вместо них используют арматурные прутки, а гайки приваривают к ним.

Существует другой способ монтажа мауэрлата, когда брус заменяют двумя рядами досок сечением 50х150 миллиметров:

  1. Первый ряд пиломатериалов помещают по периметру стен и закрепляют анкерными винтами, имеющими потайную головку и металлическую гильзу. Чтобы сделать отверстия в кирпичной кладке или бетоне задействуют перфоратор, заранее просверлив доски дрелью со стандартным сверлом.
  2. Другой ряд располагают сверху первого так, чтобы стыки досок не совпали. В углах древесные материалы укладывают в «перевязку».
  3. Оба ряда между собой соединяют 100-миллиметровыми гвоздями.

Второй способ обустройства мауэрлата значительно облегчает перемещение пиломатериалов на высоту, поскольку доски гораздо легче бруса. Одновременно степени прочности подобной конструкции будет достаточно, особенно, когда возводится крыша для каркасного дома, имеющая относительно небольшой вес.

Обустройство системы стропил — технология

Дальнейшим этапом постройки кровли является установка стропил. Чтобы облегчить рабочий процесс, особенно когда сооружается каркас крыши своими руками, обработку стропильных балок осуществляют на земле.

Так будет гораздо удобнее подрезать материалы в соответствии с размерами, придавать им требуемую форму при помощи шаблона, выпиливать пазы и просверливать отверстия для крепежей. Только потом комплектующие для стропил перемещают наверх и начинают их соединять.

Технология сборки каркаса с висячей системой стропил выглядит так:

  1. В мауэрлате выпиливают пазы под монтаж стропильных ног. Промежуток между этими соседними элементами определяют при выборе типа системы стропил, но оно в любом случае не должно превышать 150 сантиметров, иначе конструкция не получится достаточно жесткой. Когда планируется утепление крыши, тогда расстояние между стропилами следует согласовывать с размерами теплоизоляционного материала. Если в свободное пространство, имеющееся между стропильными ногами, укладывать цельные плиты утеплителя, не надо будет тратить время на подгонку этого материала.
  2. К монтажу стропил приступают с торцевых частей (фронтонов) крыши. После их установки между коньками натягивают шнур и при выставлении промежуточных стропил относительно вертикали необходимо ориентироваться на него.
  3. Стропильные ноги опускают в пазы. Чтобы их зафиксировать в мауэрлате, задействуют комплексный крепеж. Для этого поперечное смещение элементов ограничивают стальным кронштейном, а продольное – скобой.
  4. В процессе монтажа нужно учитывать, что стропила должны выходить за периметр постройки. Оптимальной величиной выступа, который принято называть вылетом или свесом, считается 40 сантиметров. В итоге стены дома получаются защищенными от воды, стекающей по поверхности кровли. Свес можно обустроить не только за счет стропильного бруса – длину стропил наращивают при помощи использования тонкой доски, получившей название «кобылка». Ее крепят к стропилу посредством прокладки (короткого отрезка доски) гвоздями. Применение дополнительной доски при строительстве кровельного свеса не считается недостатком конструкции, а наоборот, использование «кобылки» облегчает и немного удешевляет строительство. Одновременно упрощается ремонт свеса: при необходимости достаточно заменить одну или несколько «кобылок», а не полностью стропильный брус.
  5. Нижние концы стропил следует зафиксировать обвязкой, которую используют как основание для чердачного перекрытия. Брусья обвязки опирают на мауэрлат.
  6. Если нужно нарастить брусья для стропил при недостаточной их длине, два бруса укладывают в накладку с нахлестом размером не меньше одного метра. Их крепят шпильками диаметром 8 –12 миллиметров.
  7. Между собой стропила соединяют шпильками – их вставляют в заранее подготовленные отверстия. Чтобы предотвратить вращение стропил около оси шпильки, каждую пару стропил фиксируют двумя крепежами.
  8. Когда ширина кровли не превышает 6 метров, тогда висячие стропила соединяют поперечным брусом – затяжкой, имеющей форму буквы «А». Делают этот элемент из доски сечением 50х100 или 50х150 миллиметров, а к стропилам прикрепляют саморезами. Также можно установить затяжки, состоящие из трех досок сечением 30х100 миллиметров, которые располагают по обе стороны стропила.
  9. Стропильные фермы в верхней части фиксируют продольным коньковым брусом или коньковой доской.
  10. Дополнительно с целью усиления верхнего узла стропил соединяют коньковый брус с затяжкой с помощью отрезка доски. Это делают, чтобы не допустить прогиба затяжки в случае большого промежутка между стропилами.

Таким же способом выполняют устройство крыши каркасного дома, хотя и есть небольшие нюансы. После завершения установки стропил приступают к монтажу обрешетки.

Традиционные «деревянные» заморочки

Схема стропильного каркаса односкатной крыши до предела проста. Представляет собой ряд параллельно уложенных досок или брусьев, опирающихся краями на две различающиеся по высоте стены. Для установки и крепления стропильных ног к строительной конструкции используется переходный элемент, выполненный из древесины.

В зависимости от типа обустраиваемой коробки и материала стен функцию переходного элемента выполняет:

  • Мауэрлат. В схеме односкатной крыши это две отдельно уложенные деревянные балки, завершающие бетонные или кирпичные стены.
  • Верхняя обвязка каркасного сооружения. Установленный поверх стоек каркаса пояс из двойной сшитой доски или бруса.
  • Верхний венец стопы, сложенной из бруса или бревна.

Стропильные ноги и контактирующие с ними элементы сделаны из древесины, имеющей свойство изменять собственные размеры вслед за колебаниями влажностного фона и перепадами температуры. Весенней и осенней порой, особенно в дождливый период, длина стропильных ног будет несколько больше, чем засушливым летом и морозной зимой.

Представьте, что будет, если жестко закрепленная вверху и внизу стропилина увеличится в размерах. Появятся прорехи в гидроизоляции, разболтается крепеж, сдвинутся листы шифера, сместиться металлочерепица. К тому же прогиб и пучение каркаса крыши непременно отразятся на ее износостойкости.

Однако изменения линейных размеров стропилин – вовсе не главная закавыка деревянных стропильных систем. Неприятным сюрпризом, если его не учесть, станет осадка только что построенной коробки.

Наиболее ярко она проявляется у деревянных стен, но конструкциям из бетона и кирпича тоже весьма характерна. Вспомним, что односкатные крыши опираются на стенки разной высоты. Без расчетов можно понять, что просядут они на разные величины. Т.е. возникает угроза, что из-за разницы в просадке стен новенькая крыша не просто поменяет угол уклона. Появится вероятность нарушения узлов с крайне негативными разрушительными последствиями.

Несмотря на простоту односкатных крыш и близкое к горизонтали направление укладки стропилин, о перечисленных рисках забывать нельзя. Узлы, применяемые в крепление стропильных ног односкатной крыши, обязаны учитывать «капризы» древесины.

Работа разработчика собственного проекта односкатной крыши заключается в поиске верного решения трех важных задач, согласно которым:

  • Должна быть обеспечена возможность перемещения деревянных деталей относительно друг друга.
  • Следует исключить все вероятные причины нарушения соединений.
  • Необходимо предоставить стропилинам возможность адаптироваться к последствиям просадки стен, чтобы они смогли принять устойчивую позицию.

Стропильные ноги односкатных крыш, возведенных над стенами равной высоты, относятся к разряду наслонных. Висячий тип применяется, если обустраиваемая коробка имеет стены равной высоты, и скат формируется стропильными треугольниками.

С креплением треугольников все понятно: горизонтальной стороной они устанавливаются на обвязку или мауэрлат, имеют с опорными элементами максимальную площадь состыковки, фиксируются обычным способом.

С наслонными стропильными ногами все гораздо сложнее. Устанавливаются они под углом к опорным элементам. Без обработки и подготовки к монтажу стропила имеют лишь две ненадежные точки соприкосновения с обвязкой или мауэрлатом.

Насколько бы не был мощным крепеж, двух точек совсем недостаточно для прочной посадки детали. Даже при незначительном воздействии такой скат банально съедет вниз вместе со сплошной обрешеткой и многослойным кровельным пирогом. Однако есть придуманные еще древними строителями методы, позволяющие избежать подобных передряг.

С целью предотвращения нежелательных перемещений увеличивают площадь контакта стропилины и опорного элемента, для этого производится:

  • Выборка врубок. Это выпилы в форме треугольника или треугольника с зубом. Выпиливают их исключительно на стропилах, чтоб не ослаблять несущий мауэрлат.
  • Запил верхнего или нижнего края стропильной ноги, благодаря чему создается опорная площадка, повышающая устойчивость. Выполняется строго вертикально или горизонтально.

В зависимости от вида и места отпиливания или торцовки врубки и запилы могут ограничивать и не ограничивать движение деревянной детали. Ограничения считаются относительными, потому что абсолютно жестких креплений в строительстве односкатных крыш нет. Специалисты классифицируют применяемые узлы по степеням свободы: от одной до четырех.

В сооружении крыш с одним скатом чаще всего фигурируют:

  • Узлы крепления с одной степенью свободы – практически неподвижные соединения, позволяющие стропилине слегка поворачиваться вокруг точки крепления.
  • Узлы крепления с двумя степенями свободы – соединения, обеспечивающие возможность поворота вокруг крепежа и незначительного горизонтального смещения.
  • Узлы крепления с тремя степенями свободы – соединения, позволяющие поворот и смещение по горизонтали и вертикали.

Наличие степеней свободы вовсе не означает, что стропилина сможет свободно вращаться и перемещаться в районе узла. Крепятся они довольно жестко, ведь им предстоит держать обрешетку, профнастил или иной вид покрытия, снежный покров.

Соединение проявит собственные возможности только в случае превышения нагрузки. Тогда стропильные ноги всего лишь переместятся и займут новое положение, а система останется без повреждений.

Любая схема односкатной крыши нам наглядно изображает наличие как минимум двух соединительных узлов. Разделим их условно на верхние и нижние. В сооружении стропильных крыш действует правило: если один из узлов закреплен жестко, то у второго должно быть больше возможностей для передвижения.

Проецируя и упрощая технологический принцип, можно сказать: если крепления в верхних узлах односкатной крыши выполнены жестко, то нижние соединения должны быть более свободны, чтобы обеспечить возможность смещения при превышении давления. И наоборот: если нижнее крепление практически неподвижно, то вверху стропилину нужно обеспечить неким резервом для передвижения и поворота.

Как сделать обрешетку кровли

Этот элемент крыши бывает двух видов: сплошным и разреженным. Выбор одного из них зависит от используемого кровельного материала.

Чтобы построить сплошную обрешетку, задействуют плиты OSB или листы влагостойкой фанеры толщиной от 10 миллиметров. Их набивают на стропила посредством контррейки. Используют сплошную обрешетку, если предстоит монтаж рулонных или мягких материалов.

Когда обустраивают прореженную обрешетку, на стропила набивают доски или брусья с интервалом, который зависит от размеров элементов покрытия кровли. При необходимости сэкономить для создания обрешетки данного типа вместо использования бруса применяют необрезную доску.

Разреженную обрешетку набивают на стропила в направлении сверху вниз. Чтобы повысить прочность конструкции, первые из рядов от конькового бруса, создают без промежутков. После завершения строительства обрешетки можно начинать работы по теплоизоляции кровли, монтажу теплоизоляции и укладке финишного покрытия.

Выбор вида крыши

До начала проектирования дома его владельцы должны решить, будет ли второй этаж использоваться для жилья. Дело в том, что технология каркасной крыши под второй этаж имеет отличия, ведь жилое помещение располагается непосредственно под кровлей. В данном случае нет необходимости строить стены верхнего этажа и уже над ним обустраивать кровлю.

Каркасные крыши под второй этаж кроме достоинств имеют и недостатки, среди которых отсутствие возможности установки полноценных оконных проемов, а жилое пространство сложно сделать удобным.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *