Конструкция крыши



КРЫШИ и КРОВЛИ

Крыши

Мансарды

Кровля

Кровельные материалы

Изоляция кровли

Кровельные работы

Сайдинг

Электромонтажные работы

Крыши

Конструкция крыш

Несущие элементы крыши выполняют из брусьев, бревен и досок. В соответствии с выбранным материалом определяют и способ сочленения отдельных элементов крыши.

Конструкция крыши:

Основными несущими элементами крыши являются: мауэрлат, стропила и обрешетка. Кроме того, в конструкции крыши присутствуют дополнительные крепежные элементы (ригели, стойки, подкосы, распорки и т.д.), служащие для придания жесткости стропильной ферме.

Необходимость использования этих дополнительных элементов возникает по мере увеличения пролета. Связанные между собой детали крыши образуют стропильную ферму, в основу которой заложен один или несколько треугольников, как самая жесткая геометрическая фигура.

Основные узлы, используемые для изготовления стропильных ферм

Основные узлы стропильных ферм:

I — схема висячих стропил;
II — узлы сопряжений;

1 — стропильная нога;
2 — затяжка (ригель);
3 — подвеска;
4 — накладка;
5 — мауэрлат;
6 — гидроизоляция;
7 — подкладка;
8 — проволочная скрутка

Соединение стропил:

а — одинарным зубом;
б — двойным зубом;
в — соединение стропил в конец затяжки;
г — дополнительное соединение сопряжений болтами и хомутами;
д — соединение подкоса с бабкой;
е — соединение сковороднем вполдерева

Соединение стропил:

а — соединение подкосов, бабок и затяжек;
б
— устройство свеса при помощи балки;
в — крепление стропила к бревнам сруба и мауэрлату; г — примыкание концов стропил к мауэрлату;
1 — подкос;
2
— болт;
3
— хомут;
4
— скоба;
5
— затяжка;
6 — балка;
7
— гнездо;
8
— шип;
9
— мауэрлат;
10
— бабка

Мауэрлат представляет собой брус, уложенный по обрезу наружных стен и предназначенный для опирания оснований несущих стропил. К венцам сруба мауэрлат крепят металлическими скобами с заершенными концами. В углах мауэрлат связывают врубками в полдерева и скрепляют скобами, гвоздями или стяжными болтами.

Стропила разделяют на две основные группы: наслонные и висячие.

Крыши с наслонными стропилами устраивают в домах, имеющих средние опорные стены. При этом пролет между опорами может достигать 4,5 м, а при увеличении пролета от 5 до 6 м под стропила ставят подкосы. Наслонные стропила упираются нижним концом в мауэрлат и через него передают на стену нагрузки от веса конструкций крыши. При данной схеме опирания на стену передаются не только вертикальные нагрузки, но и горизонтальные, возникающие вследствие работы стропил враспор. Поэтому наслонные стропила применяют в зданиях с массивными стенами, которые в состоянии воспринимать распорные нагрузки от стропил.

Висячие стропила применяют реже, так как в этом случае требуется более тщательное изготовление узлов, особенно стяжек. Однако эти стропила не передают на стены горизонтальные нагрузки, поэтому их устраивают в зданиях с легкими стенами, например, в каркасной конструкции дома. К достоинствам висячих стропил можно отнести способность перекрывать большие пролеты. Висячие стропила могут быть простой и сложной конструкции.

Простая конструкция состоит из двух стропил, у которых верхние концы сходятся в коньке и прорезаются в полдерева. Нижние концы висячих стропил упирают в горизонтальный брус. Чтобы стропила не прогибались, в них врубают ригель и скрепляют скобами. При ширине пролетов 7,5-9м уже собирают стропильную ферму, в которую для прочности добавляют бабку, крепящуюся в коньке и в затяжке. Бабку со стропилами, подкосами и ригелями соединяют врубкой, сходной с прямым зубом. Стропила с бабками и подкосами устраивают при перекрытии пролета до 10 м.

Для устройства свесов крыши заранее заготавливают кобылки из досок сечением 50×100 мм и длиной, равной свесу плюс 0,5-0,6 м для стыка со стропильной ногой. Кобылки прибивают к стропильной ноге, продлевая ее за пределы крыши.

Какой должна быть конструкция мансардной крыши частного дома

По сути, конструкция мансардной крыши представляет собой хорошо переделанный чердак. Достаточно немного улучшить теплоизоляцию, слегка изменить устройство кровли, и дополнительная жилая площадь готова к эксплуатации. Однако понимание специфики этих переделок поможет избежать распространенных ошибок. Только в этом случае мансардная кровля будет действительно надежной и прослужит долгие годы.

Содержание

Видео-советы по утеплению, устройству гидроизоляции и вентиляции мансарды ↑

Преимущества и недостатки мансардной кровли ↑

Следует отметить, что проекты домов с мансардной крышей очень популярны. Главным преимуществом мансарды можно назвать возможность максимально эффективно использовать площадь дома. Обойдется устройство дополнительной комнаты под крышей гораздо дешевле, чем если бы такое же помещение просто пристроили к дому. При этом не нужно уменьшать площадь участка ради дополнительных квадратных метров, да и внешний вид продуманного ландшафта не пострадает.

Еще один плюс в том, что в реальности и на фото крыша мансардного типа выглядит очень презентабельно. Нередко мансардная двухскатная крыша устраивается с изломом ската, что позволяет сделать конфигурацию внутреннего помещения максимально удобной. Под прямой крышей с неравнозначными скатами возможно устройство мансарды с навесом-перголой, который будет смотреться очень стильно.

Несмотря на необходимость дополнительных расходов, мансардная крыша заслуженно считается самым выгодным способом увеличить жилую площадь дома. Однако имеет эта полезная конструкция и ряд недостатков, с которыми также следует считаться:

  1. Прежде всего, устройство мансардной крыши, даже самой скромной и простой, обойдется дороже, чем монтаж обычного чердака.
  2. Проектирование такой кровли гораздо сложнее и требует определенных навыков и знаний. Неопытным строителям обязательно понадобится консультация опытного архитектора или же услуги специалиста по полному проектированию мансардной крыши.
  3. Если скос крыши начинается на уровне 50-100 см от пола, то использование такого углового пространства будет затруднено. Оптимальная высота стены должна составлять примерно полтора метра. Эта проблема успешно решается созданием излома ската, при котором нижняя часть кровли выполняется с более крутым, почти вертикальным уклоном, а верхнюю часть делают более пологой.
  4. Не всякий тип мансарды можно оборудовать полноразмерными окнами. В любом случае придется заказывать специальные мансардные окна, которые имеют усиленную раму и особо закаленные стекла. Стоимость таких конструкций по сравнению с обычными окнами может быть выше примерно в два раза.
  5. Все работы, особенно монтаж тепло-, гидро- и пароизоляции следует выполнять очень тщательно. Даже небольшие ошибки могут привести к тому, что крыше уже через несколько лет понадобится ремонт и все дополнительные расходы на создание мансарды окажутся напрасными.

Чем мансарда отличается от чердака ↑

Некоторые специалисты различают чердак и мансарду таким образом: если высота стены в помещении под кровлей равна 1,5 метра, то это мансарда, а если меньше — помещение можно считать чердаком. Высота вертикальной стены в 1,5 метра позволяет человеку довольно комфортно сидеть возле этой стены.

Если же стены не столь высоки, на чердаке все же можно оборудовать жилое помещение, просто придется считаться с тем, что пространство будет не слишком удобным. И это лишь первый из нюансов, которые нужно учесть, планируя устройство крыши мансарды.

Конструкция крыши и стропильной системы ↑

Ломаный, треугольный, ассиметричный, занимающий все пространство над последним этажом дома или только его часть — такими бывают мансардные этажи. Зависит это от того, какой тип кровли запланировано устроить или какая кровля уже имеется, если владельцы просто намереваются переделать чердак.

Различают следующие типы мансардных крыш:

  • Односкатная кровля выглядит как наклонная плоскость, которая опирается на несущие стены различной высоты. Хотя это самая простая кровля — мансардная конструкция под ней размещается крайне редко.
  • Двускатная или щипцовая кровля состоит из двух скатов, которые направлены в противоположные стороны. Этот тип крыши прекрасно подходит для монтажа мансардной крыши своими руками, поскольку это также очень простая и надежная конструкция.
  • Ломаная кровля немного сложнее. Она представляет собой разновидность двускатной крыши. Излом скатов такой конструкции позволяет максимально оптимизировать пространство под крышей.
  • Подходящую для устройства мансарды разновидность четырехскатных крыш называют вальмовыми или полувальмовыми. Помещение под такой крышей получается очень удобным, однако внешне вальмовая кровля смотрится не так выигрышно, как ломаная.
  • Конические, пирамидальные и купольные крыши делают на зданиях с соответствующими многоугольными или круглыми очертаниями. Создать мансарду под такой крышей сложнее всего.

То, как в результате выглядит на фото мансандровая крыша, зависит от типа ее «скелета», т. е. от того, какой вид стропильной системы будет выбран. Эстетическая составляющая — не основное назначение стропил. Они предназначены для того, чтобы выдерживать вес кровельного пирога и правильно распределять нагрузку на несущие стены.

Различают три основных вида стропильных систем:

  • Висячие стропила, которые передают горизонтальную нагрузку на несущие стены, служащие основанием для всей конструкции. При этом нет необходимости возводить промежуточные опоры, а балки соединяются с помощью затяжки из дерева или металла.
  • Наслонный тип стропильной системы используется в коттеджах, имеющих промежуточные опоры или, как вариант, несущую стену, расположенную по центру здания. Такие стропила монтируют с опорой на наружные стены, а их средняя часть опирается на внутренние несущие стены. Это одна из самых простых стропильных систем, но по СНиПу двускатная мансардная крыша этого вида возможна, если только расстояние между несущими стенами и центральной несущей стеной не превышает 6,5 м.
  • Висячие и наслонные стропильные системы в виде треугольников с прямым углом. Такие стропила требуют внимательных расчетов для определения нагрузки. Конструкцию стропильной системы дополняют специальными схватками и в нижней, и в верхней части стропил. Чтобы подвесить потолок используют затяжку висячих стропил.

Для устройства большого карнизного свеса делают мансардную крышу с упором за пределами несущей стены. При этом не нужен мауэрлат, стропильную систему монтируют с помощью балок. Обязательно нужно установить подкос, в балки перекрытия врезать специальные стойки, а стропила закрепить с помощью надежного анкерного соединения и проволочных скруток.

Совет : Помимо деревянных стропильных систем в строительстве находят применение и прочные стропила металлические. Эти конструкции следует тщательно прогрунтовать и затем покрыть защитным слоем краски. Если используется стропильная система смешанного типа из металла и дерева, все места примыкания древесины к металлу следует тщательно покрыть слоем гидроизоляции, например, рубероидом в два или три слоя, чтобы предотвратить проникновение конденсированной влаги на древесину. Это же правило следует соблюдать, когда металлические стропила монтируют на деревянное основание. Если необходимо провести сварочные работы, деревянные балки дополнительно укрывают листами асбеста.

Этапы проведения монтажных работ ↑

Начинают устройство мансардной кровли с диагностики состояния постройки, на которой будет устроена мансарда. Поскольку вес конструкции по окончании работ заметно возрастет, необходимо удостовериться в том, что строение выдержит этот вес и не обрушится.

Совет : Чтобы не ошибиться в расчетах предельно допустимой нагрузки на несущие стены и веса будущей мансардной кровли, лучше всего поручить проект мансардной крыши частного дома опытному инженеру-конструктору.

Если расчеты показывают, что прочность наружных и несущих стен недостаточна, вторым этапом станут мероприятия по их укреплению. После этого можно начинать работы, которые могут включать:

  1. Демонтаж старой кровли.
  2. Укрепление конструкций верхнего этажа.
  3. Монтаж гидроизоляции потолочного перекрытия.
  4. Монтаж теплоизоляционного слоя.
  5. Возведение торцевых стен.
  6. Постройку мансарды.
  7. Теплоизоляцию кровли.
  8. Монтаж мансардных окон.
  9. Наружные и внутренние отделочные работы.

Самыми подходящими для кровельных работ специалисты считают деревянные брусья сечением 50х150 см.

Совет : При строительстве кровельных систем частных домов дерево применяется очень широко. Все деревянные детали следует обработать специальными составами, чтобы сделать их устойчивыми к влаге, грибкам, плесени, насекомым, а также к огню. Если в процессе монтажа в балках вырезаются отверстия для крепления элементов системы, эти места также необходимо обработать. Изначально нужно выбирать древесину, которая хорошо просушена.

Общая схема монтажа стропильных систем состоит из следующих шагов:

  • создание каркаса;
  • монтаж опорных балок;
  • установка стропил.

Сначала стропильную конструкцию следует максимально точно и надежно закрепить. После этого устанавливают ступенчатые скосы стен, затем выполняют гидроизоляционные и теплоизоляционные работы. По их окончании можно приступать к монтажу подходящей обрешетки и кровельного материала. Затем устанавливают специальные мансардные окна и производят отделочные работы.

Как утеплить мансардную крышу ↑

Правильный монтаж утеплителя — один из самых важных шагов по устройству мансарды, поскольку большая часть тепла покидает дом именно через крышу. При неправильном монтаже владельцы дома рискуют превратить новую комнату под крышей в самое холодное помещение в доме или разориться на отоплении.

Выбирая подходящий утеплитель, необходимо помнить о его безопасности для здоровья людей, способности надежно удерживать тепло и возможностях для монтажа. Очень часто таким подходящим материалом становится базальтовая минеральная вата.

Совет : Не допускается использование в качестве утеплителя для жилых помещений пенопласта и его производных, поскольку при нагревании они выделяют опасные пары.

При правильном монтаже теплоизоляционного слоя образуется конструкция, которая состоит из:

  1. Внутренняя отделка, которая станет потолком мансарды (гипсокартон, сэндвич-панели, фанера и т. п.).
  2. Пароизоляционный слой (мембранная антиконденсационная пленка).
  3. Слой теплоизоляции (минеральная базальтовая вата, которую укладывают между стропилами, вырезая куски подходящего размера и конфигурации).
  4. Гидроизоляционный слой.
  5. Кровельный материал.

Совет : Если утеплитель настилают в несколько слоев, необходимо укладывать листы в шахматном порядке, чтобы предотвратить появление мостиков холода.

Толщина достаточно надежного слоя утеплителя составляет обычно от 250 до 300 мм. Поскольку стропила недостаточно широкие, на них монтируется дополнительный каркас, который закрепляют перпендикулярно стропилам. При укладке минеральной ваты появление каких-либо зазоров между ее листами и конструкцией просто недопустимо.

Монтаж кровельного материала производится в соответствии с рекомендациями производителя. После этого монтируют мансардные окна (их можно заказать заранее), а затем приступают к отделочным работам, по окончании которых мансарду можно считать готовой.

Совет : при устройстве теплоизоляционного слоя важно уделить внимание правильной системе вентиляции. Без нее водяные пары могут повредить утеплитель, который при намокании становится неэффективным.

Подходящая кровля мансардной крыши выбирается по тем же принципам, что и для обычной крыши. Поскольку вся конструкция получается довольно тяжелой по весу, предпочтение отдают легким и надежным кровлям, чтобы насколько возможно уменьшить нагрузку на стены и фундамент. Среди популярных кровельных материалов можно назвать металлочерепицу, профнастил, фальцевую кровлю, битумную черепицу и т. п.

Чтобы мансарда долгие годы доставляла радость и комфортные ощущения своим владельцам, следует уделить должное внимание всем этапам создания мансардной кровли, начиная с проектирования конструкции и точных расчетов, заканчивая правильным монтажом утеплителя и качественными отделочными работами. Несомненно, самое простое решение проблемы — пригласить бригаду опытных кровельщиков, которые построят мансарду качественно и в разумные сроки.

Конструкция крыши дома

Затевая строительство дома, необходимо определиться с типом будущей крыши, ведь типы и конструкции крыш существенно различаются. От того, какой тип будет выбран, во многом зависит функциональность всего дома.

Конструкция крыши дома может различаться в зависимости от своей геометрии и вида кровельного материала. Можно разделить все крыши на две большие категории. К первой категории относятся плоские крыши, а ко второй – скатные крыши.

Типы крыш

Проектированию крыши уделяют значительное внимание, так как именно эта часть строения передает нагрузку стропильного каркаса, кровельного покрытия, а также от внешних факторов (снег, ветер и пр.) на несущие конструкции здания. Ошибки в расчетах уклона крыши и стропильной системы могут стать причиной нарушения целостности строения, поэтому при их проведении следует руководствоваться четкими инструкциями СНИП II-26-76 – «Кровли».

Несмотря на то, что последние изменения были внесены в СНИП в далеком 1979 году, когда основной массы кровельных материалов и новаторских идей не было и в помине, современное проектирование конструкций крыш выполняется по аналогии прошлых годов, либо полагаясь на документацию производителя.

На сегодняшний день существует большое количество вариантов обустройства крыш (в зависимости от климатического пояса и используемых кровельных материалов), но все они могут быть сгруппированы по следующим признакам:

  • уклон ската
  • форма
  • вид несущей конструкции
  • количество скатов крыши

Общими узами всех типов крыш являются кровельный пирог и перекрытие верхнего этажа. Начнем наш обзор с того, как делятся крыши в зависмости от угла наклона.

элементы конструкции плоской крыши

Плоские крыши представляют собой относительно ровные плоскости, имеющие уклон менее 5 градусов. Такие крыши отличаются небольшим расходом стройматериалов и используются для хозяйственных построек, гаражей, сараев, беседок, дачных домиков, саун. Они не имеют чердачных помещений, а утепляться могут лишь изнутри помещения.

Преимущество плоских крыш состоит в том, что такие крыши могут использоваться как основания для каких-либо дополнительных построек или являться площадками для нахождения на них людей.

В свою очередь, плоская кровля также делится на несколько разновидностей:

  • вентилируемая — предполагает свободное пространство между утеплителем и гидроизоляцией, что дает свободный доступ воздуха к теплоизоляционному слою и способствуют активному удалению влаги
  • невентилируемая — герметичный кровельный пирог без доступа воздуха из внешнего пространства
  • инверсионная кровля — вид крыш, где используется обратный порядок укладки слоев кровельного пирога (идеальный вариант для обустройства эксплуатируемых крыш и зеленых живых покрытий).

Конструкция скатных крыш предполагает уклон крыши более 5 градусов.

Скатные крыши подразделяются на следующие типы:

    • Односкатные. Наиболее экономичный и простой тип крыш. Представляют собой одну плоскость, которая опирается на две основные стены здания, имеющие различную высоту. Как и плоские крыши, используются для покрытия промышленных помещений, складов, гаражей, бань и т. д. То есть, для обычной защиты зданий от ветров и осадков. Обычно не являются эксплуатируемыми.

классическая двускатная крыша

  • Двухскатные. Имеют две плоскости, которые опираются на стены одинаковой высоты. Между собой плоскости соединяются по одной из сторон, образуя под собой свободное пространство различного объема. Боковины крыши закрыты фронтонами, защищающими дом с двух оставшихся сторон. Крыши могут иметь различный уклон и различную длину свеса.
  • Ломаные (они же мансардные) крыши. Имеют также два ската, но каждый скат состоит из двух плоскостей, соединенных между собой под тупым углом. Обычно такие крыши делают для обеспечения достаточно просторного чердачного помещения. Часто имеют в своей конструкции мансардные окна, расположенные в верхней части скатов.
  • Вальмовые крыши. Имеют два больших и два маленьких ската. Большие скаты соединяются как у двухскатной крыши, но вместо фронтонов от торцов конька спускаются боковые скаты, называемые вальмами. Если вальмы не доходят до стен, то такой вид крыши называется полувальмовым. Вальмовые крыши отлично выдерживают ветровые нагрузки. Могут иметь мансардные окна. Являются наиболее сложными в проектировании и изготовлении.
  • Шатровые крыши. Виды конструкций крыш могут включать в себя и такие необычные крыши, у которых имеется четыре одинаковых ската, соединяющихся в одной верхней точке. Каждый скат имеет треугольную форму, за счет чего конструкция шатровой крыши полностью симметрична по всем направлениям.

Кроме того, все скатные крыши различаются по высоте. Значительная высота позволяет не только создавать жилые помещения под крышей, но и способствует быстрому сходу с крыши снега и дождя. В то же время в районах, где господствуют сильные ветра, высокие крыши необходимо дополнительно усиливать изнутри.

элементы конструкции крыши

Конструкция крыши дома представляет собой совокупность многих элементов, взаимодействие которых между собой создает необходимый защитный каркас для всего дома. Если хотя бы один из элементов конструкции изготовлен или установлен неправильно, то это может повлиять на прочность и долговечность всей крыши.

Каркас или стропильная система

Любой тип крыш включает в себя мауэрлат, систему стропил подпорок и подкосов, которые являются скелетом крыши и основой для укладки кровельного материала.

Все элементы конструкции стропил изготавливаются из древесины преимущественно хвойных пород, которая обладает небольшим весом и долговечностью. Кроме того, смоляные выделения защищают дерево от гниения.

Мауэрлат служит для опоры стропильной системы и представляет собой брус достаточно большого сечения, расположенный по обеим сторонам дома, над его несущими стенами. К стенам мауэрлат жестко крепится металлическими болтами, шпильками или проволокой. Важно закрепить брус прочно, так как он будет связан со стропилами. От стен брус изолируется при помощи рубероида или любого другого изоляционного материала. Это гарантирует его сохранность и долговечность. Толщина мауэрлата обычно берется не менее 15 сантиметров по меньшей стороне.

элементы стропильной системы

Стропильные конструкции крыши выполняют очень важную функцию по поддержанию обрешетки и расположенной на ней кровли. Стропила могут быть висячими или наслонными.

  • В том случае, когда конструкция дома имеет опорные стены или перегородки, применяют наслонные стропила. Они используются при расстоянии между пролетами крыши 4-6 метров.
  • При большем расстоянии пролетов устанавливаются дополнительные опоры.
  • Наслонные стропила состоят из двух стропильных ног, опирающихся одной стороной на мауэрлат, а другой соединенные между собой или прикрепленные к коньковому брусу.
  • Соединяются стропильные ноги между собой в верхней части ригелем.
  • Материал для изготовления наслонных стропил должен иметь сечение не менее 5 сантиметров. Рекомендуемое расстояние между стропилами составляет 1-1,5 метра. При необходимости под наклонные ноги устанавливаются деревянные подпорки из бруса.

Висячие стропила применяют в том случае, если пролет крыши составляет более 7 метров при отсутствии межстенных перегородок. Также их используют в случае обустройства мансардного этажа, когда перегородки под стропилами будут явно излишни. Состоят такие стропила из двух стропильных ног, соединенных между собой горизонтальной затяжкой, закрепленной к ногам при помощи вертикальной стойки и наклонных подкосов. Такая конструкция не требует дополнительного усиления, так как затяжка своими концами опирается на мауэрлат.

Обрешетка и покрытие

Обрешетка ставится поверх стропильной системы и служит для размещения требуемого кровельного покрытия. В зависимости от того, какая кровля будет укладываться, выбирается тип обрешетки. Различают сплошную и разреженную обрешетки.

Сплошная обрешетка монтируется в случае применения рулонных кровельных материалов, мягкой кровли, черепицы или другого штучного материала. Расстояние между соседними досками не должно превышать 10 мм. Рекомендуется сплошную обрешетку монтировать двухслойной, с размещением между слоями гидроизоляционной прокладки. Это может быть рубероид, изопласт или другие рулонные материалы. Такая прослойка защищает кровлю от ветра и излишней влаги.

Разреженная обрешетка применяется в случае укладки листового материала. Наиболее популярны листовая металлочерепица, асбестоцементный шифер, ондулин, биолайн, профнастил. Поскольку нагрузка на отдельные планки повышена, желательно использовать брус толщиной не менее 2,5 см. Расстояние между отдельными планками обрешетки не должно превышать 60 см.

окончательный вид кровельного пирога

В целях повышения долговечности стропильной системы и обрешетки можно покрыть все деревянные элементы специальной пропиткой, защищающей древесину от вредителей и гниения.

На подготовленной обрешетке размещается выбранный кровельный материал. При необходимости кровля включает в себя утепление, в качестве которого могут использоваться твердые материалы типа экструдированного пенополистирола или пенопласта, а также мягкое утепление в виде минеральной ваты. Обязательным условием при наличии утепления является присутствие слоя пароизоляции и гидроизоляционного слоя.

Конструкция крыш — стропильные системы и их строительство

Конструкция крыши

Любая малоэтажная жилая постройка строится так, чтобы при минимальных затратах материалов получить большой срок ее службы и максимум полезного пространства. С этой точки зрения особый интерес представляют собой чердачные помещения, позволяющие удвоить полезную площадь без каких-либо дополнительных изменений. С другой стороны, конструкция крыш, стропильные системы которых рассчитаны на создание жилой мансарды, будет более сложной.

Виды крыш

Сегодня при строительстве загородных домов используется несколько видов крыш:

  • Односкатные. Это самый простой вариант, поскольку здесь часто можно обойтись без конькового бруса и даже без ряда других элементов, обязательных в других случаях. Обычно подобные решения используются при строительстве подсобных помещений, пристроек и гаражей, однако они подходят и для жилых домов, имеющих небольшую площадь.

Крыши данного типа являются одними из самых экономичных. Они требуют минимального количества кровельного материала и древесины, которая используется для стропильных конструкций.

  • Двухскатные. Это – второй по сложности создания тип крыши, поскольку здесь требуется выполнить лишь два ската, да и стропильная система, как правило, ничем особенным не отличается. Крыши такого типа являются одними из самых популярных в современном загородном строительстве, поскольку, несмотря на свою простоту, отлично справляются с ветровой и снеговой нагрузкой, а также подходят для создания мансарды.
  • Четырехскатные. К данной категории относятся вальмовые, шатровые и ломаные крыши. В последнем случае стоит оговорить, что речь идет о разновидности двускатной кровли, которая за счет излома получила четыре ската. Подобные сооружения сложнее чем два предыдущих варианта, однако и эстетичность постройки вместе с ними выше.
  • Щипцовые и многоскатные. Сложные узлы крепления стропил, специальная технология устройства и необходимость в тщательном расчете – причины, по которым такие крыши возводят лишь профессионалы. Самостоятельно попробовать построить что-то такое конечно можно, но лишь в том случае, если вы являетесь специалистом в данной области.

Выбор типа крыши зависит от особенностей климата в данном регионе и ветровой нагрузки. Второй момент – это угол наклона скатов, который зависит от расположения постройки, наличия рядом массивов зданий или деревьев и климата.

Угол наклона скатов

Идеальный вариант для любой крыши – это такая конструкция, которая потребует минимального внимания владельца. Как правило, привлекательными являются самоочищающиеся крыши, поскольку они позволяют не беспокоиться о том, что скапливается большое количество снега.

Накоплением снега нельзя пренебрегать, поскольку его масса после интенсивного снегопада может составлять до 200 кг на м2, а значит, только очень прочные стропила выдержат подобный вес.

Альтернативой является устройство оригинальной крыши по типу альпийских домиков, имеющих очень большой наклон скатов, опускающихся часто почти до земли. Нужно отметить, что для получения эффекта удаления снега потребуется угол в 45 градусов. В этом случае осадки будут скатываться по покрытию под собственным весом.
С другой стороны увеличение наклона скатов приводит к повышенному расходу кровельных и строительных материалов. Более того, если мансарду планируется строить, то и утеплитель обойдется дорого, ведь чем больше высота конька, тем выше расход этого материала. Кроме стоимости скатной крыши на выбор наклона влияет ее вид. Для неэксплуатируемых кровель не требуется использовать большое количество утеплителя, однако и повышение угла наклона себя не всегда оправдывает.

Основным признаком неэксплуатируемой крыши является другая схема стропильной системы и отсутствие зазора между перекрытием и внешней защитной конструкцией. Обычно это плоские кровли или те, которые имеют очень малый наклон. Их главный недостаток заключается в том, что при интенсивных снегопадах могут образовываться сугробы, которые не только создадут нагрузку на перекрытие, но и устроят «наводнение» во время оттепели.

Тип кровельного материала потребуется определить заранее, поскольку он должен учитываться при расчете угла наклона стропил. Обычно для многощипцовых конструкций выбираются гибкие материалы и битумные покрытия. Например, металлочерепица, профнастил или оцинкованное железо. Другие варианты, такие как шифер или черепица лучше подходят для крыш, имеющих простую конфигурацию.

Классическая черепица сегодня используется редко, поскольку она требует достаточно большого угла наклона скатов, находящегося в пределах от 30 до 60 градусов.

Битумные материалы могут использоваться даже при малых углах наклона (от 8 градусов), а предельная для них величина составляет 18 градусов. Металлочерепица и асбоцементные листы применяются при углах от 14 до 60 градусов. На рассмотрении кровельных материалов мы не будем останавливаться подробно, поскольку данный вопрос уже освещен на нашем сайте.

Распорные и безраспорные наслонные стропила

Это два типа стропил, один из которых выбирают с учетом формы дома, крыши и размеров будущей конструкции. Наслонные стропила – это вариант, подходящий для односкатных или двухскатных крыш. Главная их особенность заключается в том, что используется две точки опоры. С одной стороны стропильная нога опирается на конек крыши, а с другой – на стену дома.
Безраспорные наслонные стропила монтируются таким образом, чтобы избежать распирающего давления на стену дома. Обычно стропильные конструкции крыши создаются с использованием одного из следующих вариантов:

  • Стропильная нога упирается в мауэрлат. Она подшивается бруском и фиксируется за счет врубки зубом. Кроме того выполняется дополнительная страховка проволокой. Верхняя часть бруса монтируется на коньковый прогон. Крепление производится с использованием принципа скользящей опоры.
  • Низ стропила крепится за счет использования подвижного соединения. В качестве точки монтажа может использоваться не только мауэрлат, но и штучные бруски. Верхняя же часть фиксируется болтом, гвоздями или другим способом после того, как будет уложена на коньковый прогон.
  • Третий вариант предполагает установку наслонных стропил с жестким креплением к прогону. Здесь могут использоваться гвозди, шпильки или другой крепеж.

Если толщина стропил, которая была выбрана первоначально, окажется недостаточной, то в процессе работ можно использовать подпорки, которые монтируются под слишком длинные элементы в тех местах, где ожидается максимальный прогиб.

Распорные стропила

Наслонные стропила бывают распорными. В этом случае предполагается создание такой конструкции, где на стены дома будет передаваться распирающее усилие. Способ монтажа в этом случае тот же, что и в предыдущем, однако крепление стропильных ног выполняется неподвижным, поэтому вся система получит внутреннее напряжение. Стоит сказать, что подобный вариант является переходной схемой, разделяющей безраспорные наслонные стропила и висячие.

Висячие стропила

Такая конструкция стропильной системы будет идеальной в том случае, когда необходимо перекрывать большие пролеты, протяженность которых превышает 7 м. В такой ситуации есть только одна точка опоры для стропильной ноги – стена. Верхняя же часть бруса соединяется со встречным элементом, расположенным на другом скате. Вариантов стыков используется несколько: вполдерева, прорезным шипом, металлическими пластинами.
Чтобы стропильные ноги были надежно зафиксированы необходимо соединить их с помощью затяжки. Обычно – это прочная балка, которая крепится к нижней части данных элементов. Конечно, её можно расположить и выше, однако в этом случае нагрузка будет расти, а значит, потребуется увеличивать и вес балки. В такой ситуации может использоваться один из следующих вариантов монтажа стропильных ног:

  • Стропильная нога соединяется с мауэрлатом с помощью дополнительного запила и надежно удерживается с помощью гвоздей. Второй вариант предполагает использование металлических уголков. Затем верхние части стропил соединяются встык, а нижние удерживаются затяжкой. В данном случае верх стропильных ног может прижиматься и к коньковому прогону, который будет опираться на бабки.
  • Затяжки устанавливаются так, что пятки стропильных ног упираются вырубленным зубом в края затяжек, которые, в свою очередь, крепятся к мауэрлату. Верхние части стропил удерживаются с деревянными накладками.
  • На роль затяжек могут выбираться балки перекрытия. В этом случае их концы должны выноситься за пределы стен не менее чем на 55 см. Вырубка гнезда для зуба выполняется не ближе 25-40 см от края стены.
  • В домах из бревен крепление стропильной ноги производится на верхний венец через соединение шип-гнездо. Могут также использоваться специальные металлические крепления, например ползунки, салазки и т.д. Последний вариант позволят элементам конструкции двигаться и избежать возникновения дополнительных напряжений.

Сами затяжки могут представлять собой цельные балки или составные элементы. Сращивание брусков производится любым удобным способом, например косым зубом, внахлест и т.д. Установка затяжек может выполняться не только на уровне пяток стропил, но и в любом другом месте.

Если используются стропила для крыши, размеры которых более восьми метров, то мы рекомендуем создавать конструкцию из бабки и подкосов, а также применять стойки и ригели, которые способствуют повышению надежности стропильной системы.

Стропила для разных видов крыш

Наиболее простым вариантом является конструкция односкатной крыши, стропила которой упираются на стены здания. Длина данных элементов не может превышать 4.5 метров, но существует и решение для перекрытия больших площадей. В таком случае рекомендуется применять подпорки или стойки, которые будут удерживать протяженную конструкцию.
Большинство двускатных крыш похожи друг на друга как близнецы, однако их внутреннее строение может сильно отличаться. Сегодня используют четыре варианта:

  1. Применяют коньковый прогон, на который опираются ноги стропил. Скаты усиливаются за счет использование подстропильных ног, а прогон удерживается стойками. Сами стойки устанавливаются на лежень. Ширина крыши такого типа может достигать 10 м.
  2. Второй вариант предполагает использование подстропильных ног, нижние части которых упираются в стойку конькового прогона, а верхние в схватку (затяжку), соединяющую стропильные ноги ближе к коньку. В этом случае ширина крыши увеличивается до 14 м.
  3. Коньковый прогон отсутствует. Его заменяет брус, расположенный под одним из скатов. Кроме того, используется затяжка, подстропильные ноги и стойка, опирающаяся на лежень. Углы наклона подстропильных ног варьируются в пределах от 45 до 53 градусов. Данный вариант по сравнению с предыдущим не дает особого выигрыша в ширине крыши, однако подходит в том случае, когда опорная стена расположена не по центру постройки, а смещена в сторону.
  4. В том случае, когда требуется покрыть широкие постройки, могут применяться симметричные конструкции, использующие два прогона, расположенных параллельно под стропильными ногами скатов. Такие двускатные крыши предполагают использование двух затяжек, верхняя из которых соединяет стропила, а нижняя – стойки и подстропильные ноги. Ширина конструкции в этом случае может достигать 16 м.

Расстояние между стропилами выбирается с учетом их длины и сечения. Например, для сечения 40х150 мм необходим шаг 60 см, для 50х150 – 90 см, а для 100х150 – 215 см.

Вальмовая крыша – это еще один распространенный сегодня вариант, который хорошо зарекомендовал себя для загородных домов. Она отличается тем, что не имеет фронтонов, место которых занимают дополнительные скаты – вальмы. В общем случае конструкция предполагает наличие прогона, и обычных стропил на основных скатах и вальмовых стропил на боковых. Вальмовые стропила опираются на длинные диагональные элементы, где стыкуются с верхними частями обычных стропильных ног. Для таких крыш рекомендуется использовать усиленную обвязку.
Ломаная крыша завершает список, поскольку имеет достаточно сложную конструкцию. Здесь используется способ, предполагающий создание каркаса для стропильных ног, состоящего из горизонтального бруса и вертикальных стоек, после чего производится установка остальных элементов. Верхняя перекладина П-образного каркаса выступает в роли перекрытия мансарды, но на нее опирается и стойка конька.

Расстояние между стропилами стропильной системы в этом случае следует выбирать с учетом нагрузки действующей на крышу, толщины используемого бруса и угла наклона скатов.

Выше были рассмотрены основные вопросы, касающиеся устройства стропильной системы для различных видов крыш, поэтому данный материал может использоваться в качестве краткого пособия, позволяющего быстрее разобраться в вопросах строительства кровли.

Несущая конструкция крыши

Кровля — всего лишь наружная часть крыши, которая укладывается на несущую конструкцию, состоящую из стропильных ферм и обрешетки.

В основе стропильной фермы лежит треугольник, как наиболее жесткая и экономичная конструкция. Он образуется из 2-х стропильных ног (это верхний пояс фермы) и затяжки (нижний пояс). Стропильные ноги верхними концами соединяются с коньковым прогоном. Нижние концы стропильных ног, а также концы нижнего пояса крепятся на наружних стенах дома. Такая конструкция, состоящая лишь из верхнего и нижнего поясов, способна выдержать лишь очень легкую кровлю. Более тяжелые кровельные материалы нуждаются в основательной опоре. Поэтому большинство ферм снабжены дополнительными внутренними подпорками (подкосами, стойками, схватками).

Стропильные фермы для различных форм крыши имеют свои особенности (см. рис.). А — висячая ферма однопролетного дома; Б — ферма с подкосами; В — ферма для однопролетного дома шириной более 8 м; Г — наклонная стропильная ферма; Д — ферма для мансардной крыши.

Фермы двухскатных коттеджей могут быть висячими или наклонными (в зависимости от способа крепления фермы к стенам дома).

Самую простую конструкцию висячих стропильных ферм используют для установки на однопролетных домах (то есть на домах без средней несущей стены (рис. А).

Такие дома имеют внутреннюю свободную планировку и их ширина не превышает 6 метров. Стропильная ферма в этом случае опирается своими концами лишь на стены здания без промежуточных опор. Ее конструкция проста: две стропильные ноги, затяжка и пара подкосов. Стропильные ноги между собой и с затяжкой соединяются шурупами или гвоздями с помощью двухсторонних угловых накладок (дощечек толщиной 25 мм).

Если ширина однопролетного дома превышает 6 м (рис. Б), тогда необходима ферма с большим количеством подкосов. То же требование относится и к крышам, на которые приходится большая снежная нагрузка. Такая стропильная ферма имеет спаренные верхние и нижние пояса.

При пролетах больше 8 м между вершиной верхнего пояса и затяжкой устанавливают «бабку» (рис. В).

Наклонные стропильные фермы (рис. Г) устанавливаются для двухпролетных домиков со средней несущей стеной. Они опираются своими концами на наружные стены дома, а средней частью — на внутреннюю стену. Если ширина здания составляет 10 м, достаточно одной дополнительной опоры, а если она доходит до 15 м, тогда желательно наличие двух опор. Верхние концы стропильных ног соединяются внахлест при помощи угловых накладок. Нижние концы стропил крепятся к опорным брускам (мауэрлатам) размером 100×100 мм. Мауэрлаты в большинстве случаев заготавливаются из целых бревен, обтесанных на два канта, но иногда в целях экономии их делают из обрезков длиной 0,6—0,7 метра. В середине фермы устанавливается средняя стойка, на которую опирается вершина верхнего пояса фермы.

Для мансардных крыш изготавливают фермы особой конструкции (рис. Д). Они также могут устанавливаться с креплением на внутреннюю стену (для двухпролетных домов) или без него (для однопролетных домов). Особенностью мансардных ферм является наличие междуэтажного перекрытия вместо затяжки. Это обусловлено тем, что нижний пояс служит основой для пола мансардного помещения. Верхние и нижние пояса, а также вертикальные стойки и горизонтальные схватки должны быть спаренными, выполненными из двойных брусьев. Для двухпролетной мансардной конструкции удвоение необязательно, так как она имеет дополнительную опору в центре.

В вершине стропильной конструкции крыши укладывается прогон, служащий основой будущему коньку крыши. Коньковый прогон либо делается из бревен с широким сечением, либо сколачивается из двух досок толщиной 50 мм.

Обрешетка (опалубка) — это совокупность брусьев, перпендикулярно уложенных на стропильные ноги. Она непосредственно воспринимает нагрузку кровельного ма-териала и в свою очередь давит на стропила, а стропила передают тяжесть крыши несущим стенам.

Обрешетка может быть сплошной, когда зазор между брусьями не превышает 1 см, или разреженной с шагом в 3—4 см. Сплошная опалубка как правило устраивается из двух слоев: первого — разряженного и второго — сплошного из, досок, уложенных под углом в 45° по отношению к доскам нижнего слоя.

Сплошная обрешетка устраивается под мягкую кровлю, плоский асбестоцементный и безасбестовый шифер, металлочерепицу и мягкую черепицу. Разреженная обрешетка вполне подходит для стальной кровли, кровли из глиняной или цементно-песчаной черепицы, а также для кровли из волнистых асбестоцементных листов.

Обрешеточные брусья прибивают к стропилам гвоздями, длина которых равна толщине двух брусьев. В местах стыков и пересечений скатов (на коньке, ребрах, ендовах, разжелобках), а также по карнизным свесам всегда делают сплошную обрешетку.

Обычно несущая конструкция выполняется из лесоматериалов (досок, брусьев, жердей) из древесины хвойных пород. В кирпичных и блочных домах стропила и oбрешетка могут быть сделаны из иных материалов (например, из железобетона или металла).

Что касается древесной конструкции крыши, то для различных элементов выбирают древесину определенно го сорта. Затяжки аготавливаются из древесины только сорта; стропильные ноги и стойки — из древесины 1 или 2 сорта. Подкосы выполняются из древесины 2—3 сорта. В общем и целом картина заготовок для деталей несущей конструкции выглядит следующим образом: вам понадобится 3/4 объема древесины 1 и 3 сорта и 1/4 объема древесины 2 сорта.

Оптимальным сечением для стропил любой конструкции является сечение 50 х 150 мм. Оптимальным размером обрешетки для большинства кровельных покрытий являются бруски размером 50×50 мм (60×60 мм) или жерди диаметром 70 мм. Среднее расстояние между стропильными ногами составляет около 1 метра. На крышах с уклоном более 45° это расстояние увеличивается до 1,2—1,4 м и на крышах домов, расположенных в снежных районах, уменьшается до 0,8—0,6 метра.

Более точно шаг между стропильными ногами можно определить по таблице, исходя из сечения стропил и расстояния между опорами несущей конструкции (стойками, подкосами, коньковым прогоном).

Шаг между брусьями обрешетки зависит от того, какой она должна быть: сплошной или разреженной.

План расположения стропильных ног имеет свои особенности в зависимости от конструкции крыши и наличия промежуточных опор (стен или колонн). План простейшей несущей конструкции приведен на рис 2.

В настоящее время для облегчения частного строительства промышленность выпускает готовые стропильные конструкции, которые остается лишь собрать, уложить на наружные стены и поверх них устроить обрешеточный настил. Изготавливают несущие конструкции из древесины железобетона или металла. Все конструкции — сборные. Их доставляют к месту строительных работ в разобранном виде и складывают уже на месте. Складная конструкция может состоять из нескольких элементов, упакованных вместе. Некоторые конструкции довольно громоздки даже в разобранном виде, так как разбиты на три больших детали: два прикарнизных и коньковую. Другие комплектуются из более мелких плоскостей. Наиболее удобны в применении шарнирные конструкции, снабженные шарнирами либо в коньковом прогоне, либо вдоль карнизов. Шарниры позволяют несущую конструкцию без проблем складывать и раскладывать.

Формы готовых стропильных конструкций отражают почти все существующие конфигурации крыш (рис. 3). 1 — двухскатная ферма; 2 — ферма со сложной формой верхнего пояса; 3 — ферма — ножницы; 4 — сводчатая ферма; 5 — мансардная ферма.

Обрешеточные брусья крепятся к готовым стропильным фермам тем способом, который предусмотрен самой конструкцией. К стропилам, выполненным из древесины, обрешетины просто прибиваются. Что касается железобетонных стропильных ферм, то они могут иметь либо отверстия для гвоздей, либо выпуски диаметром до 6 мм, которые обхватывают и прочно удерживают бруски обрешетки, либо шипы, на которые накалываются обрешетины.

Нередко основание под кровельные материалы требует дополнительного выравнивания. Так, железобетонные плиты, а также основание, по которому уложен полужесткий или сыпучий утеплитель, выравнивают стяжками из цементно-песчаного раствора или из асфальтобетона. Выравнивание песчаным асфальтобетоном допустимо лишь на крышах с уклоном не более 20%.

Стяжки выполняются в следующем порядке: при уклоне до 15% — сначала в местах примыканий и разжелобках (ендовах), а затем — на скатах; при уклоне более 15% работа по выравниванию основания ведется в обратном порядке.

Выравнивающие стяжки устраиваются не сплошняком на всей поверхности основания, а на участках размером 6×6 м (для ементно—песчаного раствора) или 4×4 м (для асфальтобетона). Между этими участками делаются температурно—усадочные швы шириной 5 мм или шириной 1 см с заложением в них реек. По швам укладывают полосы рубероида шириной 150 мм с точечной приклейкой их с одной стороны шва.

Толщина асфальтобетонной стяжки зависит от материала основания: если основание — из бетона или жестких теплоизоляционных плит толщина стяжки должна составлять 15—20 мм, а если — из нежесткого утеплителя, то 20—30 мм. Вообще, асфальтобетонную стяжку устраивают лишь на скатах.

После устройства выравнивающей стяжки основание необходимо сразу же огрунтовать, что обеспечит более прочную приклейку рулонных и гидроизоляционных материалов. До этого цементным раствором заделывают все неровности основания. Стяжки огрунтовываются полосами шириной 4—5 м.

По ходу и по завершению подготовительных работ необходимо проверить основание на следующие качества:

  • на уклон;
  • на ровность;
  • на прочность и жесткость (основание не должно проваливаться и прогибаться под ногами, особенно если ему предстоит выдерживать кровельный материал большого веса);
  • на плавность и округлость мест примыканий и разжелобков

(для более прочной приклейки рулонных материалов).

Деревянные несущие конструкции могут принести немало хлопот, так как древесина подвержена гниению и заражению паразитами. Чтобы предотвратить эти напасти, необходимо, вопервых, обработать все элементы деревянной конструкции специальными антисептиками, а вовторых, ежегодно производить инспекцию стропил на выявление паразитов и анализ качества атмосферостойкости. Делается это в светлое время суток и, в случае необходимости, при дополнительном источнике света.

Возможные причины гниения:

  • водопроницаемость кровли.
    Выход: ремонт кровельного покрытия.
  • плохая вентиляция крыши.
    Выход: устройство более эффективной вентиляции (как—то: замена поврежденного пароизоляционного слоя, освобождение забитых вентиляционных отверстий и др.).

Более всего подвержены загниванию мауэрлаты, концы стропильных ног и затяжек (или балок чердачного перекрытия). В этом случае сгнившую часть стропил или мауэрлаты полностью удаляют и на их место вставляют короткие вкладыши из бруса. Если сгнил довольно длинный участок стропильной фермы, тогда делают подмогу: укладывают брус, подпирающий снизу конец стропила и крепящийся к ноге скобами.

Ремонт висячих стропил должен выполнять специа-лист, так как это очень сложная процедура.

Иногда стропильные фермы бывают доведены до такого состояния, что требуют капитального ремонта и даже полной замены. Лучше с этим не затягивать!

В случае заражения древесных стропил паразитами, их необходимо обработать специальными средствами либо самостоятельно, либо вызвав специалиста.

Не всегда просевшая крыша является сигналом тревоги. Если стропильная конструкция не повреждена насекомыми или гнилью, если кровельное покрытие в полном порядке, то о крыше можно не беспокоиться. Другое дело — слишком легкая конструкция, не приспособленная к весу кровли. Такую конструкцию необходимо укрепить дополнительными балками и брусьями. Способ укрепления несущей конструкции зависит от формы скатов, формы самой конструкции, от веса и вида кровельных материалов, а также от состояния крыши в целом. Если для ремонта стропил нужны балки небольшой длины, тогда укрепление крыши можно производить изнутри (со стороны чердака). В противном случае, придется удалять кровельное покрытие.

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о