Назначение и особенности устройства мауэрлата при строительстве односкатной крыши

Почему именно односкатная

Конструкция кровли из 1 ската имеет такие преимущества:

• При постройке на односкатной крыше можно использовать любые виды кровельного материала. Потому что угол наклона может быть самым малым, можно строить практически плоскую крышу.
• Парусность такой конструкции намного меньше чем у двухскатной. Такой вариант можно использовать в местностях с сильными ветрами.
• Легкость при монтаже и эксплуатации. Построить ее можно своими руками.
• Маленький вес по сравнению с другими видами кровли.
• Для односкатной крыши можно сооружать скаты в несколько этажей. Такое решение придаст дизайна вашему дому.
• Строительство односкатной крыши самое экономичное и не требует много времени.
• В такой конструкции вода скатывается только на 1 сторону.
• Кровля подойдет для постройки любого типа.

Как и любая другая конструкция, односкатная крыша имеет несколько минусов:

• При маленьком угле наклона площадь чердачного помещения минимальна.
• Имеет менее привлекательный вид. Что можно исправит при наличии фантазии дизайнера.

В чем преимущество односкатных типов крыш ↑

Как было сказано во вступлении, односкатная крыша превосходит двухскатные аналоги по простоте в строительстве. Такую кровлю можно взвести даже в одиночку, причем в более короткие сроки. Кроме того существует масса других положительных моментов из-за которых стоит выбрать подобный вариант.

Значительно меньший расход материалов:

• В сравнении с двухскатными аналогами , для стропильной системы односкатной кровли требуется минимум в 2 раза меньше пиломатериалов;
• Также сократятся расходы и на кровельный настил, в особенности, если использовать листовые варианты ( профнастил , металлочерепицу , шифер и прочие);
• Как следствие снизится расход крепежей, и потребность в большом количестве доборных элементов .

3 Меньшая масса конструкции. За счет использования небольшого количества материалов, снижается вес, что позволяет закладывать более легкий фундамент под все строение.

4 Снижение ветровой нагрузки. За счет более низкого силуэта, односкатная крыша не так подвержена парусности, а это не создает сопротивление ветру.

5 Допускается оборудование жилого чердака (мансарды). При соответствующем проектировании строения вполне возможно создание мансарды под односкатной крышей.

6 Возможность создания эксплуатируемой кровли.

Однако, несмотря на массу преимуществ, подобные конструкции обладают и отрицательными качествами, не всегда позволяющими использовать такие типы крыш. Основные негативные свойства односкатных типов кровельных конструкций следующие:

Нежелательное использование в регионах с большим количеством осадков в зимний период. В других районах страны требуется точный расчет снеговых нагрузок , с тщательным подбором сечения пиломатериалов.

• Более высокие требования к гидроизоляции.
• Односкатная крыша не всегда сочетается с подобранным стилем и дизайном дома.

Несмотря на недостатки, односкатные варианты крыш актуальный вариант, особенно в малоэтажном частном строительстве.

Особенности конструкции крыши с одним скатом

В составе конструкции есть одна плоскость ската, которая формируется самостоятельной системой стропил. Крайние части стропильных ног сооружаются на надёжных опорах, поэтому их относят к категории наслонных. Система стропил состоит из отдельных элементов, которые опираются концами на противоположные стенки постройки.

Стропильная система односкатной крыши обычно имеет несколько вертикальных опор

В качестве опорных деталей можно использовать 1 или 2 ряда столбов. Обязательным условием монтажа стропильных ног является наличие опоры под коньковым концом стропила.

Детали следует монтировать по отдельности. Они устанавливаются на разные по высоте стены, с которыми скрепляются через мауэрлат. Последний отличается от обыкновенной деревянной рамы. Конструкция состоит из двух брусьев, которые укладываются параллельно на стенки из камней, последний венец сруба или на обвязку каркасного строения.

Вышележащую часть мауэрлата принято называть брусом конька. Однако конструкция не будет создавать коньковый перелом, она используется в качестве опоры. Опоры для крыши подобного типа можно выполнить:

1. Из кирпича, бетона или деревянных реек.
2. С помощью ряда подпорок, которые предназначаются для дальнейшей отделки.

Разновидности односкатных кровель

Конструкция односкатной кровли является простой, однако возводиться она может по-разному.

1. Крыша может быть утеплённой или холодной.
2. Под кровлей можно устроить чердачное помещение. В чистом виде чердаки встречаются довольно редко, так как противопожарные нормы не допускают делать чердак высотой менее 1,6 м. Для односкатной крыши чердачное помещение целесообразно делать лишь в случае, если между конструкцией кровли и верхним перекрытием устраивается жилая мансарда или небольшое помещение для бытовых целей.
3. Односкатные кровли в большинстве случаев делаются пологими. В основном встречаются конструкции с уклоном 5–15°. Хотя бывают и более крутые крыши с наклоном до 60°. Всё зависит от ветровой и снеговой нагрузки в регионе строительства.

Односкатную крышу можно соорудить:

• над отдельно размещённой бытовой или жилой постройкой;
• над пристроенной к главному зданию террасой, баней, входной группой, гаражом и т. д.

Отвод осадков со ската будет происходить автоматически. Достигается это благодаря разнице в высоте стен, которые используются в качестве опор. Соответственно, не понадобится устраивать внутренний сток. К низкой стороне довольно часто фиксируют жёлоб водостока, который отлично справляется с задачей отведения воды в летнее время. В зимний период на пологом скате иногда собирается снег

В этом случае крышу можно почистить, соблюдая необходимые меры предосторожности

Водосточные системы на односкатных кровлях

Односкатная кровля обязательно должна быть с уклоном. Водосток для такой постройки может быть:

• организованным;
• неорганизованным.

Организованный водосток предполагает наличие желобов и труб, отводящих осадки в специально выделенные места

Водосточную систему в таких домах делают наружной, устраивать внутреннюю нет надобности. Сливные желоба следует устанавливать со стороны низкой стенки «в крест» по направлению к стоку.

Жёлоб надо монтировать со стороны низкой стенки перпендикулярно направлению стока

Сточные воды следует выводить в систему дренажа.

Наклон постройки можно обеспечить:

• отличающимися по высоте перегородками или рядами подпорок;
• зафиксированными к стенке главной постройки опорными деталями, которые располагаются выше уровня противоположной стенки;
• половинчатой фермой, которая устанавливается на стены или опоры одинаковой высоты.

Материалы для покрытия кровель с одним скатом

Покрывать односкатное строение можно одним из следующих материалов:

• жесть для кровли;
• рулонные материалы;
• шифер;
• профнастил;
• металлочерепица.

Если требуется сделать красивую постройку под общий стиль остальных строений, можно применить пластик, плитку из сланца или черепицу.

Монтаж искусственной кровли выполняется лишь в случае значения угла наклона, допускаемого изготовителями материала. Скатные конструкции с маленьким уклоном нельзя покрывать соломой и другими подобными материалами, так как они могут быстро сгнить.

Конструктивные особенности

Среди основных

1. Верхний пояс.
2. Нижний пояс.
3. Решетки. Размещаются между верхним и нижним поясом. Служат усилением конструкции.
4. Стойки. Они же ребра жесткости, которые фиксируются под прямым углом к верхнему и нижнему поясу.
5. Раскосы. Также добавляют ферме жесткости. Монтируются к поверхности под углом. Один из видов раскосов – шпренгеля.
6. Узел. Так принято называть точку, где сходятся несколько ребер.
7. Панель – расстояние между расположенными рядом узлами.
8. Пролет. Часть фермы между опорами (стойками).

Успешный опыт строительства показывает, что чем больше решеток стоит на каждом пролете фермы, тем прочнее выйдет крыша.  

Если сборка деревянной фермы производится сразу сверху здания, то металлическую ферму лучше изготовить и собрать согласно разработанному чертежу на земле, а потом вместе с помощниками поднять наверх.

Устройство стропил

Стропильная система – каркас или скелет кровли односкатной крыши и не только. Расположение стропил определяет прочность и устойчивость крыши, а также придает дополнительную жесткость кровле, не давая прогнуться под весом осадков. Задача стропильной системы – распределение нагрузки на опоры посредством стоек и прогонов. Расчет конструкции крыши при составлении проекта предполагает наличие запаса прочности для района строительства и условий эксплуатации. Проектирование крыши должно учитывать:

• толщину внешних, внутренних стен;
• длину, ширину здания;
• толщину перекрытий чердака;
• размер пролетов стропильной системы;
• особенности экстерьера здания;
• особенности материалов для обустройства крыши.

Простая стропильная система состоит из:

• опоры, основания;
• стоек, формирующих каркас;
• «ног» — верхней части стропил;
• обрешетки – подложки для пароизоляции, гидроизоляции, кровельного материала.

В качестве материала стропильной системы односкатных и многоскатных крыш предпочтительна древесина хвойных пород. В капитальных сооружениях используются металл, железобетон. Толщина брусьев системы определяет ее прочностные характеристики и долговечность. Оптимальная толщина доски – 50 мм, ширина – 150 мм. Обрешетка изготавливается из бруска размером 50*50 мм.

Кирпичные постройки предполагаю монтаж стропил с опорой на мауэрлат – конструкцию, монтируемую на опорных стенах. Мауэрлат изготавливают из цельного бруса размером сечения 150*150 мм. Допускается составной мауэрлат из отрезков бруса длиной менее 1 м. Соединение отрезков исполняется по схеме «шип-паз».

Существуют стропильные системы, не предполагающие дополнительных опор. Подобные конструкции используются при длине пролета не более 4,5 м. Стропила в таком случае опираются на обе стены, угол задается разницей в перепаде высоты стен.

Пролеты длиной более 4,5 м нуждаются в дополнительных опорах. Таковыми являются стойки и подкосы. Задача опор – перенаправление нагрузки системы на ее опорные части – стены, перегородки, колонны.

Подкосы используются при больших (от 25 градусов) углах наклона крыши. При такой величине угла повышается парусность и, следовательно, снижается устойчивость к воздействию сильного ветра. Подкос устанавливается под углом 45 градусов к стойке. Усилить конструкцию можно путем обустройства прогонов-перекладин, связывающих «ноги» стропил. Использование подкосов и прогонов повышает общую надежность и долговечность конструкции, снижает нагрузку с основной поверхности крыши, передавая несущим стенам.

Определяем высоту, на которую требуется поднять стену

Чтобы обеспечить найденный угол уклона односкатной кровли, необходимо одну из стен поднять выше. Насколько выше узнаем, вспомнив формулы расчета прямоугольного треугольника. По ним находим и длину стропильных ног.

Как высчитать параметры односкатной крыши

При расчете не забудьте, что длина получается без учета свесов, а они нужны чтобы защитить стены дома от осадков. Минимальный свес — 20 см. Но при таком маленьком выступе за пределы здания смотрится односкатная крыша куцей. Поэтому обычно делают свесы не менее 60 см на одноэтажных зданиях. На двухэтажных они могут быть и до 120 см. В данном случае ширина свеса определяется исходя из эстетических соображений — крыша должна смотреться гармонично.

Пример рисунка в ScratchUp

Проще всего определить насколько надо продлить кровлю в дизайнерских программах, позволяющих прорисовать здание в масштабе и «поиграться» со свесами. Отображаться все должно в 3-х измерениях (наиболее популярная программа ScratchUp). Покрутите в ней разные размеры свесов, определитесь, с каким смотрится лучше (это если проекта нет), а потом заказывайте/делайте стропила.

Возведение односкатной крыши своими руками ‒ Технология строительства

Технология строительства, как сделать односкатную крышу своими руками, осуществляется в следующей последовательности:

1. Сооружение крепежных приспособлений, для мауэрлата. Крепление делают несколькими способами: проволока, шпильки, скобы к деревянным брускам или анкера. Вариант фиксации, зависит, от нагрузки на конструкцию кровли и стройматериала стен постройки.
2. Укладка гидроизоляции. Такое действие, требуется, если несущий каркас строения из кирпича или бетона. Укладка гидроизоляционного материала, позволяет предотвратить гниение и механические повреждения дерева.
3. Установка и крепление мауэрлата (верхний и нижний брус). Фиксацию проводят, в зависимости от выбранного способа. Для шпилек и анкеров, надо будет закрутить гайки. Если используют проволоку, то скрутку производят, при помощи лома. Шаг креплений, обычно равен, шагу стропильных ног.
4. Монтаж стропильных ног. В сравнение с другими видами, кровельных конструкций, у односкатной, этот этап работ, самый простой. Обустройство заключается, в установке балки с наклоном одной стороной, на верхний мауэрлат, а другой ‒ на нижний. Фиксация к мауэрлату, выполняют врубкой. Далее, монтаж можно производить на гвозди или металлические уголки, с саморезами. После, к стропилам крепят кобылки ‒ деревянные доски, предназначенные для сооружения, нужного вылета карниза. Сечение досок ‒ 50 на 100 мм.
5. Установка лежень и подкос. После всех, строительных манипуляций и монтажных действий, если требуется, устанавливают лежень и подкосы.
6. Теплоизоляция мансарды. Как только несущий каркас собран, можно приступать, к теплоизоляции мансарды. В качестве теплоизолятора, как правило, используют минераловатные плиты, пенопласт, экструдированный пенополистирол, пенополиуретан. При монтажной работе с минеральной ватой и пенополиуретаном, требуется соблюдать технику безопасности и использовать, индивидуальные средства защиты (перчатки, маску, спецодежду). Перед монтажом утеплителя, по верхнему краю стропил, нужно выполнить гидроизоляцию. Поверх пленки или мембраны, монтируют обрешетку. После, фиксируют утеплитель. Способ крепления, зависит от тепло-материала. Если используется минеральная вата, то необходимо сделать вентилируемый зазор. То-беж, выполнить монтаж контробрешетки.
7. Крепление нижней обрешетки. Она позволит, быстро закрепить потолок, а так-же, удерживать теплоизоляционный материал. Перед монтажом, растягивают пароизоляционную мембрану. Она защитит утеплитель от пара, идущего из помещения.
8. Укладка покрытия. Способ укладки покрытия, зависит от выбранного стройматериала.
9. Обшивка потолка и внутренняя отделка. Для обшивки, качестве стройматериала, как правило, используют листы гипсокартона, закрепленные по металлическому каркасу, из оцинкованного профиля.

Крепление мауэрлата односкатной крыши

Крепление гидроизоляции

Монтаж стропильных ног

Утепление скатной кровли

Кровельный пирог односкатной крыши Если качественно выполнять все монтажные работы, придерживаясь строго пунктам инструкции, то не возникнуть, ни какие проблемы.

Выполнение необходимых расчетов

Определить угол наклона, расстояние между стропилами и необходимое количество строительных и расходных материалов поможет предварительно подготовленная схема.

 Существует два места опоры стропил, из которых точка В выше точки А на предполагаемое значение h.

Система построена вокруг треугольника АВС, где основанием является длина или ширина здания d, катетом значение h, а гипотенузой длина стропилин L между точками опоры. Угол α является углом наклона ската.

Установка стропильной системы производится с тем расчетом, чтобы она могла выдерживать собственный вес и высокие внешние нагрузки.

Их интенсивность напрямую зависит от угла наклона кровли. На надежность конструкции также влияет расстояние между стропилами.

В большинстве случаев задается угол до 30 градусов. Он является самым благоприятным для сопротивления ветру. Но этот показатель зависит также от интенсивности осадков в регионе.

Перед тем как сделать необходимый угол, нужно обеспечить перепад высоты между точками опоры стропил.

Значение h можно найти как в специальной программе, так и по формуле:

h = d × tg α

Значение тангенса можно легко найти в школьной таблице.

Чтобы определить длину стропил и их сечение, то есть вычислить значение L, необходимо воспользоваться теоремой Пифагора.

Таким образом, при использовании обозначения стандартной схемы, формула будет выглядеть так:

L² = d²+ h²

Так как нужна не просто длина стропила между точками опоры, а длина с учетом свесов, то к полученному значению L прибавляются необходимая ширина свесов.

Видео:

Зачастую использование стропильных ног с большим сечением или недостаточной длиной под свесы не совсем разумно.

В таких случаях применяются дополнительные элементы – кобылки. После установки они служат продолжением стропил и выполняют роль свесов.

Расчет стропил на показатель необходимого сечения производится с учетом нагрузок, которые буду воздействовать на крышу.

Нагрузка на каркас бывает трех видов:

• статические нагрузки. Они включают вес кровельного покрытия, обрешетки, дополнительных элементов и расходных материалов;
• динамические нагрузки. К таким относят ветровую, снеговую нагрузку и интенсивность осадков. Расчет показателей производится в зависимости от региона постройки. Более подробно о них можно узнать в СНиПе «Нагрузки и воздействия»;
• особые нагрузки. Расчет этого вида нагрузок понадобится для регионов с наличием землетрясений, торнадо и штормовых воздействий.

Видео:

Действующие на крышу нагрузки расходятся по стропилам. Чем меньше расстояние между стропилами, тем меньше давления будет оказываться на 1 п.м. каждой стропильной ноги.

Это выражается формулой: Qp = Qc × S, где:

Qp – нагрузка на 1 п.м. (кг/м);

Qc – нагрузка на 1 кв.м. крыши (кг);

S – установленный шаг стропил.

По полученному значению легко выявить необходимое сечение брусьев. Для этого нужно воспользоваться специальной таблицей, которая поможет опередить сечение бруса.

Общую и распределенную нагрузку можно выявить с помощью специального калькулятора, в котором нужно будет указать угол ската, тип кровельного материала, зону своего региона по ветровым и снеговым нагрузкам (эти зоны указаны на картах зонирования территории страны по нагрузкам), расположение здания, высоту конька крыши над землей и шаг установки стропил.

Видео:

После получения результата нужно воспользоваться таблицей сечений.

Популярные кровельные материалы для гаража

Чаще всего для сооружения крыши над гаражом строители выбирают один из таких популярных материалов:

• Шифер. Он хорошо выглядит, несложен в установке, а срок его эксплуатации достигает 40 лет. Это хороший материал, но он не всегда нужен для строительства маленьких гаражей.
• Профнастил. Этот материал отлично переносит все атмосферные осадки и стоит недорого. История строительства знает немало случаев, когда один и тот же профнастил использовали дважды.
• Кровля фальцевого типа. Так называют полоски тоненьких металлических листов. Их легко устанавливать, но стоит такой материал немало. Его преимуществом является высокая надежность и прочность.
• Металлочерепица и черепица. Этот материал идеально подойдет для кровли кирпичного гаража средних параметров.
• Рулонный материал. Так называют рубемаст, толь, рубероид и другие материалы такого рода. Они совсем недороги по стоимости, укладывать их не составит большого труда. Они дают зданию высокую прочность и надежно его защищают от внешних факторов. Эксплуатация классического рубероида не повышает 15 лет, а вот его инновационные варианты-аналоги могут прослужить даже 40 лет.

Крепим стропила к мауэрлату

В любой стропильной конструкции крыши стропила ставят нижним концом на мауэрлат, а верхние концы соединяют в коньке крыши. Мауэрлат – это специальный брус, который уложен по периметру наружных стен. Он предназначен для опоры несущих стропил.

А теперь давайте разберемся, когда стропилы опираются на мауэрлат, а когда – только на стены:

1. Если стены сделаны из бетона, кирпича или пеноблока (в принципе, любых материалов, которые способны передавать влагу), тогда опирать на них стропильные ноги нельзя. Иначе начнет быстро гнить вся крыша. А поэтому используем брус, которые называется мауэрлат, и отделяем его от самой стены любой рулонной гидроизоляцией.
2. В бревенчатых и брусчатных домах для стропил уже не нужен мауэрлат – достаточно сделать в верхней балке врубки и использовать дополнительное крепление в виде металлических уголков и скоб.

А в зависимости от того, будет ли усадка дома, делают жесткое и скользящее крепление стропил к мауэрлату.

Чтобы обеспечить узлу жесткое, неподвижное крепление, у вас есть два пути. Первый состоит в использовании специальных уголков с подшивными брусками и специальные запилы на стропильной ноге. Стропило здесь фиксируется уголками с обеих сторон, а потому двигаться уже не может:

Во втором способе, который более распространен, нужно забить гвозди под углом другу ко другу. В мауэрлате они скрещиваются, а третий гвоздь уже забиваете вертикально:

Два гвоздя по бокам удерживают стропильную ногу от смещения влево-вправо, а верхний гвоздь уже притягивает стропило к самому мауэрлату.

Или же использовать длинные саморезы вместо гвоздей:

А вот в этой конструкции уже допускается определенное движение стропила под давлением всей крыши:

Но сразу отметим, что если мы говорим о возможности горизонтально сдвигаться, речь вовсе не идет о том, что стропило будет в буквальном смысле «ездить» по балке. Это всего лишь небольшая возможность сдвинуться на миллиметры из-за динамичных нагрузкой и температурно-влажностных изменений. Причем двигаться ползун будет только при предельно допустимых нагрузках, и обычным глазом таких изменений вы не сможете увидеть.

Возможность некоторого движения остается и при креплении узла гвоздями – если их не много. А вот забитые в шахматном порядке с определенной силой уже не дадут двигаться стропилу.

В завершение для страховки жесткого крепления стропил к мауэрлату дополнительно используйте проволоку или анкеры. Только об этом нужно подумать заранее:

Или еще вот отличный наглядный пример:

Скользящим называют такое крепление, у которого – две степени свободы. Т.е., говоря простым языком, у одного из двух элементов есть возможность смещения:

И в этом есть свой смысл. Так, те стропила, которые врубкой упираются в мауэрлат, а сверху – друг в друга, равномерно передают на стены нагрузку от крыши и снега на ней. А вот те стропила, которые опираются уже горизонтальными врубками на мауэрлат и на коньковый прогон, называются безраспорной конструкцией.

Как мы уже говорили, скользящее крепление даже с тремя степенью свободы на самом деле вовсе не означает, что стропило будет расшатанно ездить туда-сюда по опоре. Все это только для невидимых физических законов.

Это — наиболее редко встречающееся на практике крепление стропил к мауэрлату:

Используют его обычно только при серьезных динамических нагрузках на крышу.

Для устройства свесов крыши вам нужно еще сделать кобылки из досок, 50х100 мм сечением и такой длиной, чтобы она была равна свесу плюс еще 0,5 м – для стыка со стропилом.

Далее все просто: прибиваете кобылки к стропильным ногам и продлеваете их за пределы крыши. Вам интересно, почему этот стропильный элемент называется так? Просто раньше их вырезали по форме лошади – для красоты. Да и сегодня нередко тоже.

Мауэрлат из дерева

Самый привычный материал для создания этого элемента – обычное дерево. Это простой в обработке и доступный вариант, но при этом отличающийся долговечностью эксплуатации и прочностью. Работать с деревом гораздо проще, чем с другими, так как его можно легко подогнать к нужным размерам, даже если были допущены ошибки в предварительных расчетах.

Таблица. Каким бывает деревянный мауэрлат.

Тип древесины	Особенности
Брус	Это – самый простой и удобный вариант. Брус уже заранее напилен, является достаточно прочным, толстым, надежным. В отличие от бревен, он не сможет скатиться с торца стен и упасть. Обычно для создания мауэрлата используется брус толщиной 15-20 см. Основные параметры сечений: 10х10 см, 15х15 см, 10х15 см, 8х18 см, 20х20 см.
Доски	Вместо бруса иногда в качестве мауэрлата используются и доски. Однако из-за небольшой толщины они будут иметь минимальную надежность. Для повышения этого качества несколько досок скрепляются между собой в единую конструкцию. Этот метод позволяет сэкономить некоторое количество денег, затрачиваемых на строительство. Вариант пригоден для обустройства кровель на небольших дачных домиках, но при капитальной стройке останавливаться на нем не рекомендуется.

Способ укладки мауэрлата на стенах из пеноблоков

Как правильно выбрать брус

Деревянный мауэрлат может использоваться при строительстве кровли как на деревянном доме (в этом случае элемент устанавливается крайне редко), так и на построенном из газобетона или пенобетона. В последних случаях рекомендуется озаботиться сооружением армированного бетонного пояса по периметру строения. Фиксация деревянного мауэрлата производится анкерными болтами.

Строительство крыши хозпостройки

Односкатная крыша для беседки или гаража

Чаще всего подобная конструкция выбирается для гаража или беседки. После того, как стены полностью возведены, начинаются монтажные работы:

1. На стену укладывается слой гидроизоляции и мауэрлат;

2. Устанавливаются стропила, предварительно делаются запилы для монтажа торцевой доски. Элементы фиксируются с помощью металлического уголка;

3. Натягивается гидроизоляционная пленка. Вдоль каждой стропилы крепится контробрешка. Поперек стропил монтируется обрешетка. Доски обрешетки подрезаются в размер;

4. Сверху на обрешетку укладываются листы профнастила. Устанавливается торцовочная доска.