Конструкции и устройство крыши гаража

Всем автолюбителям известно, что атмосферные осадки негативно сказываются на состоянии лакокрасочного покрытия транспортного средства.

Особенно актуальна данная проблема при гаражном хранении авто, когда во внутреннем пространстве могут образовываться испарения, вызывающие коррозию всех металлических деталей кузова.

Одним из важнейших конструктивных элементов гаража является крыша, которая должна быть непроницаемой для любых видов осадков. Далее подробно описываются правила устройства крыши гаража, виды данных конструкций, а также типы стропильных систем, особенности их монтажа.

Как правильно обустраивать?

При устройстве крыши над гаражным боксом, необходимо соблюдать следующие правила и выполнять важные конструктивные требования к материалам:

• Несущие конструкции – балки, стропильные ноги, прогоны или фермы должны удовлетворять требованиям по обеспечению несущей способности и безопасной эксплуатации под действием всех постоянных и временных нагрузок, с учётом образования снеговых мешков в зимнее время.
• Все несущие и ограждающие конструкции не должны подвергаться развитию коррозии.
• Покровный материал должен обеспечивать полную герметичность кровли от любых типов атмосферных осадков.
• Материалы покрытия должны обладать достаточной механической прочностью, чтобы исключить их отрыв или деформации при сильных порывах ветра.
• Все крепёжные элементы – саморезы, гвозди должны оснащаться прорезиненными шайбами.
• Листы финишного кровельного покрытия укладываются «внахлёст», снизу-вверх, что обеспечивает полную герметизацию конструкции.
• Перед проектированием и монтажом кровли необходимо продумать водосток. Для гаражей лучшим решением будет устройство наружного организованного водостока, для чего рекомендуется предусмотреть односкатную иди двухскатную конструкцию.
• Угол скатной кровли определяется, исходя из внешнего вида сооружения, расчёта кровли на прочность, скорость поверхностного водоотведения ливневых вод, схода снеговых мешков для предотвращения риска перегрузки, прогиба и разрушения пролётной конструкции.
• При выборе конструктивной схемы покрытия над гаражом, следует учитывать кратность габаритных размеров заводских металлических и других изделий, с учётом их раскроя, таким образом, чтобы минимизировать количество отходов и обеспечить максимальную экономию.
• Для стандартного гаража с пролётом до 3 метров, достаточно устройства односкатных или двухскатных стропил с поперечной затяжкой. В случае, если пролёт превышает 4 метра, следует рассмотреть применение стропильных ферм с наклонным верхним поясом.
• При устройстве кровли, рекомендуется обеспечивать свесы финишного покрытия по всему периметру сооружения. Если такой возможности нет, следует тщательно герметизировать каждый стык сопряжения пролётной конструкции со стенами гаража.
• После монтажа кровли, в месте стока воды, следует предусмотреть организованную открытую систему водостока с приёмными желобами, воронками и вертикальными трубами, оснащёнными греющим кабелем.

Эксперты рекомендуют выполнять все работы только после оформления полного комплекта чертежей проекта, а также спецификаций к ним, что обеспечит соблюдение нормативных требований и экономию на приобретаемых материалах.

Скатные конструкции

Скатная крыша является самой простой и практичной конструкцией покрытия для гаражного бокса. На практике применяются следующие типы конфигурации данной кровли.

• Односкатная. Самая простая и дешёвая кровля, которая имеет уклон к одной из граней прямоугольного в плане здания, чаще всего, к боковой или тыльной стороне. Устраивается по принципу возведения стен с разной высотой для задания уклона, укладки несущих балок – стропил между этими конструкциями, устройства обрешётки и кровельного материала – шифера, металлочерепицы, ондулина или мягких кровельных плиток типа «Катепал».

  Однако для быстровозводимых лёгких металлических конструкций гаража, самым популярным кровельным материалом является профилированный стальной оцинкованный лист с высотой волны от 25 мм и более.

  Чаще всего, односкатная кровля устраивается для небольших гаражных боксов, предназначенных для хранения одного автомобиля, так как протяжённые конструкции обязывают учитывать слишком большой перепад высот между нижней и верхней частями кровли.

  

• Двухскатная. Самая практичная и наиболее предпочтительная среди владельцев кровля для гаражных боксов, которая устраивается в виде двух плоских скатов относительно центральной оси симметрии, проходящей через длинную часть здания.

  Для возведения кровли требуется укладка поперечных двухскатных ферм, устройство фронтонов со стороны коротких торцевых частей здания. Фермы могут быть заменены на стропильные ноги, уравновешивающие друг в друга в коньковом прогоне, опирающиеся на продольный брус – мауэрлат, условленный вдоль верхних обрезов стен гаража.

  Поверх стропил устраивается обрешётка, которая закрывается кровельными финишными материалами, описанными выше.

  

• Шатровая. Данный вид кровли используется редко, преимущественно для квадратных зданий гаражей, предназначенных для хранения 2 автомобилей. Главные стропильные ноги упираются в каждый из 4 углов здания, в верхнем обрезе стен, после чего сводятся в одной точке, строго по центру сооружения.

  Между главными стропилами устраиваются промежуточные несущие конструкции, которые опираются на мауэрлат, проложенный по всему периметру стен. После устройства стропил и обрешётки, кровля состоит из 4 равных по площади наклонных треугольников с 4 рёбрами жёсткости, проходящих вдоль главных стропил. Материал финишного покрытия такой же, как и для односкатных, либо двухскатных кровель.

  

• Сводчатая. В основе данной кровли лежат лёгкие металлоконструкции, которые, чаще всего, возводятся по технологии БВК. Фермы с радиусным очертанием изготавливаются на заводе и поставляются на стройплощадку в готовом виде, в нужном количестве.

  Между плоскими фермами устраивается обрешётка, равномерно распределённая с постоянным шагом по всей длине радиусного верхнего пояса несущей конструкции. Данная кровля требует устройства только гибкого финишного покрытия, которое может лечь поверх ферм и обрешётки с нужным радиусом кривизны, в связи с чем, строители применяют для таких крыш поликарбонат с разной толщиной и цветовыми решениями.

  

Выбор наиболее подходящей к скатной кровли зависит от типа конструкций основного здания гаража, внешнего вида сооружения, устройства системы водостока, а также от бюджета собственника объекта.

Плоские разновидности

Кроме стропильных кровель, некоторые собственники недвижимости также предпочитают устраивать над своими гаражами плоские пролётные конструкции с гидроизоляционным ковром (подробнее о гидроизоляции читайте тут). Далее приводится подробное описание наиболее часто применяемых на практике плоских кровель для гаражей:

• Традиционная неэксплуатируемая. Несущие конструкции под такую крышу, чаще всего, устраиваются из монолитного железобетона, либо сборных пустотных плит перекрытий. Для облегчения плиты может использоваться несъёмная опалубка из профилированного листа.

  Поверх плиты устраивается кровельный пирог, согласно проекту – пароизоляция, теплоизоляция (при необходимости), задаётся разуклонка из керамзита, утеплителя или цементно-песчаного раствора, после чего укладывается кровельный гидроизоляционный пирог из наплавляемого битумного рулонного материала.

  Такие здания, чаще всего, оснащаются невысоким парапетом по периметру, для удобства нахлёста кровельного битумного ковра и исключения риска протечек, а также внутренним организованном водостоком с воронкой, к которой сводится разуклонка.

  

• Эксплуатируемая. Выполняется по тему же принципу, что и неэксплуатируемая кровля с той разницей, что поверх гидроизоляционного ковра устраиваются специальные опорные «пятаки», на которые укладывается тротуарная плитка, брусчатка, либо другие жёсткие износостойкие материалы, предназначенные для ходьбы.
• Инверсионная. Самый современный тип плоских кровель, основа конструкции которой заключается в инверсии материалов пирога. Поверх плиты покрытия, после выравнивающей стяжки, выстилается и наплавляется гидроизоляция, после чего все остальные слои пирога, согласно узлам, в чертежах проекта.

Некоторые здания капитальных гаражей также оснащаются дышащей, или вентилируемой плоской кровлей, что особенно актуально, если гараж присоединён к общему отапливаемому объёму основного здания, к которому он пристраивается.

Скопившиеся пары и конденсат не задерживаются в слое утеплителя, благодаря проветриваемой конструкции, что обеспечивает надёжность, долговечность крыши, а также самый высокий уровень энергоэффективности.

Проектирование и расчёт угла уклона

Как было сказано выше, перед устройством кровли над гаражом, вне зависимости от применяемых стройматериалов, выбранной конфигурации и конструктивного исполнения, рекомендуется выполнить полный рабочий проект. В чертежах указываются следующие важные сведения:

• План кровли с размерами, направлениями уклонов.
• Продольные и поперечные разрезы с размерами и отметками, схематичным изображением характерных конструкций.
• Узлы по слоям пирога.
• План расположения несущих и вспомогательных конструкций – стропильных ног, прогонов, мауэрлатов, элементов обрешётки.
• Узлы сопряжения основных несущих элементов кровли со стенами, перемычками над окнами и продухами, мауэрлатами.
• Узлы сопряжения стропил, прогонов и других конструкций крыши между собой.
• План и деталировка, технологическая карта устройства кровельного ковра.
• Спецификации и ведомости расходов материалов.
• Пояснительная записка, общие указания по выполнению работ, ссылки на нормативную документацию.

Перед разработкой комплекта чертежей, проектировщик рассчитывает кровельные несущие конструкции на прочность, устойчивость, деформации под всеми эксплуатационными нагрузками, с учётом свободного пролёта для изгибаемых элементов, назначает поперечные сечения стропильных ног, а также уклон кровли, который зависит от следующих факторов:

• Материал стропил и других несущих конструкций.
• Материал кровельного финишного покрытия кровли.
• Пролёт между стенами над пространством для хранения автомобиля.
• Наличие эксплуатируемого пространства под кровлей.
• Величина снеговой нагрузки.
• Ветровые нагрузки в районе строительства.
• Архитектурный вид готового здания, необходимость его вписания в общий ансамбль капитальных строений на участке.
• Общая площадь сбора ливневых вод.

Величина уклона ската кровли над гаражным боксом рассчитывается, согласно следующему алгоритму:

1. В зависимости от материала кровельного пирога:
   • Наплавляемые рулонные – до 7 – 8 градусов.
   • Стальные оцинкованные листы для фальцевой крыши – до 12 – 15 градусов.
   • Металлочерепица, «Катепал», сланцевая черепица – до 25 – 30 градусов.
   • Волнистые асбоцементные листы – не менее 30 и не более 40 – 45 градусов.
2. В зависимости от величины снеговой нагрузки и количества атмосферных осадков в зимнее время:
   • В заснеженных районах, при массе снегового покрова более 180 кг/м³ – не менее 30 градусов.
   • В заснеженных районах, при массе снегового покрова от 180 кг/м³ и менее – от 22 – 25 градусов.
   • В средней полосе РФ, при среднем количестве осадков – до 10 – 12 градусов (снеговые мешки сдуваются ветром), либо более 25 – 30 градусов (снеговые мешки падают под собственным весом).
3. В зависимости от высоты коньковой части кровли, которая рассчитывается по теореме Пифагора для прямоугольного треугольника – является малым катетом при большом катете в виде проекции стропильной ноги на горизонтальную плоскость и гипотенузе – длине стропильной ноги под выбранным уклоном.

Оптимальный угол уклона скатной кровли для стандартных гаражных боксов с шириной в плане не более 3 метров, составляет от 10 до 20 градусов, при стальных или деревянных стропилах скатной крыши.

Популярные односкатные виды

Односкатные конструкции пользуются повышенным спросом среди владельцев гаражных боксов, так как они являются самыми простыми и дешёвыми вариантами кровель с постоянным уклоном. Данные типы крыш классифицируются на следующие популярные конструктивные решения:

1. По наличию или отсутствию естественной вентиляции:
   • вентилируемые – уклон более 6 – 7 градусов, с возведением перфорированного фронтона;
   • невентилируемые – уклон менее 6 градусов.
2. По длине стропильных ног:
   • до 4,5 – 5 м – без дополнительных усилений;
   • более 5 м – с усиливающими подкосами для сокращения свободного пролёта;
   • более 7 – 8 м – требуется конструирование и изготовление фермы с нижним и верхним поясами, стойками и раскосами для преобразования изгибающих моментов в продольные усилия.
3. По материалам несущих конструкций:
   • с деревянными стропилами;
   • с металлическими стропилами и фермами.
4. По типу водостока:
   • с организованным внутренним водостоком – уклон до 5 градусов;
   • с неорганизованным наружным водостоком – уклон до 15 градусов площадь сбора ливневых осадков до 30 м²;
   • с организованным наружным водостоком – уклон более 15 градусов, площадь сбора осадков более 30 м².

При расчёте наклона, выборе материалов и разработке проектной документации, необходимо предусмотреть различные варианты односкатных кровель, после чего выбрать наиболее подходящее и безопасное конструктивное решение.

Типы стропильных систем со схемами и чертежами

При устройстве крыши над гаражным боксом, на практике используются следующие типы стропильных систем для скатных конструкций:

• Наслонная стропильная система, при наличии внутренней продольной стены в гараже, разделённом на два самостоятельных бокса.Схема (с двухскатным исполнением):
• Висячая стропильная система для стандартных типовых гаражных боксов с длиной свободного пролёта в проекции до 3 – 3,5 м.Схема:

  Изображение:

  

• Стропильные фермы, преимущественно, заводского изготовления, перекрывающие свободный пролёт с длиной более 4 – 4,5 м.Схемы заводских деревянных ферм с разным пролётом:

  Изображение:

  

Для типовых гаражных боксов рекомендуется использовать стандартные конструктивные решения и готовые схемы. В случае, если сооружение для хранения автотранспортного средства имеет нестандартные габариты, либо собственнику требуется особая архитектурная выразительность объекта в комбинации с другими строениями на участке, следует заказать разработку индивидуального рабочего проекта.

Готовые фермы

Фермы заводского изготовления – это такие полносборные металлические (реже – деревянные конструкции), которые собираются из отдельных стержневых элементов, как правило, стального профильного проката, на стапелях в цехах на заказ или по типовым чертежам из каталога производственного предприятия. При заказе таких ферм, владелец строящегося гаражного бокса получает следующие неоспоримые преимущества:

• Автоматическая или полуавтоматическая сварка обеспечивает надёжность каждого углового соединения элементов фермы.
• Высокая скорость изготовления конструктивных элементов, вне зависимости от их количества.
• Сборка осуществляется на стапеле, что обеспечивает точное сведение всех осевых продольных усилий в поясах и решётке фермы в центр тяжести узлов.
• Порошковая окраска с применением краскопульта надёжно защищает материал от коррозии.
• Полное соответствие результатам расчёта, спецификации к чертежам и требованиям нормативной документации.
• Доставка на объект осуществляется после упаковки ферм в прочный пластик, что исключает их повреждение при трении друг о друга в кузове автомобиля.
• Точное соответствие посадочных площадок и опорных пят с закладными деталями в стенах или колоннах каркаса здания гаража.
• Незначительные затраты на изготовление всей конструкции кровли, так как отсутствует необходимость приобретения расходных материалов и инструмента, необходимо только оплатить счёт заводу, согласно договору и внутреннему прайс листу.

При необходимости, владелец объекта может заказать на заводе металлоконструкций не только фермы, но и все элементы каркаса своего сооружения, включая колонны, раскосы, балки, связи, фермы, прогоны и другие детали.

Некоторые производственные предприятия также располагают собственной монтажной бригадой, что позволяет заказать полный комплекс работ «под ключ» с многолетней гарантией на результат.

Заключение

Устройство крыши гаража – это сложный монтажный процесс, который состоит из нескольких этапов. Перед началом работ, владелец объекта должен определиться с типом материалов, заказать проект, рассчитать уклоны стропил кровли и поперечное сечение каждого элемента несущих конструкций, продумать узлы сопряжения, систему водоотведения и другие нюансы.

Гаражная кровля может быть скатной или плоской. Скатные кровли подразделяются на односкатные, двухскатные или шатровые, а, при покрытии конструкции поликарбонатом, допускается применять арочные радиусные стальные пролётные несущие элементы.

Плоские крови могут быть вентилируемыми или невентилируемыми, инверсионными, эксплуатируемыми или неэксплуатируемыми. Выше приводится подробное описание каждого типа кровли, алгоритм расчёта уклонов, а также схемы и изображения несущих стропильных конструкций.