При строительстве любого сооружения к его несущим частям предъявляются особые требования прочности. Основные несущие элементы – фундамент, стены и крыша. В этой статье мы поговорим о том, как правильно сделать каркас крыши, какие способы монтажа сегодня используются и как можно сэкономить на строительных работах.
Существует несколько видов каркасов крыш, выбор которых зависит от типа крыши, характера покрытия и назначения здания.
Каркасы крыш бывают:
- деревянные – стропильная система, которая используется для создания скатных крыш в жилищном строительстве. Самый распространенный вид;
- металлические – каркас крыши из металла используется в основном для промышленного строительства, поскольку монтаж очень затратный и предполагает большие объемы и площади;
- железобетонные – плоская кровля, несущая основа которой выполнена из железобетонных плит.
В этой статье мы не будем подробно останавливаться на металлических каркасах крыш, поскольку сделать такую работу своими руками практически невозможно. Этот тип не подходит для жилищного строительства, поэтому мы расскажем обо всех тонкостях возведения деревянных каркасов.
Типы стропильной системы
Прежде чем приступить к строительству каркаса крыши своими руками, необходимо определить, какой тип стропильной системы вы будете использовать. Основное назначение стропил любой скатной крыши – быть опорой. Стропила или стропильные ноги представляют собой деревянные балки с сечением 150х50 мм. Поверх балок укладывается обрешетка и кровельное покрытие.
Различают следующие виды каркасов крыш в зависимости от соединения стропил:
- наслонные;
- висячие.
Для частного строительства могут применяться оба этих вида, разница между ними лишь в том, что для опоры стропил в висячей системе используется мауэрлат. Мауэрлат представляет собой продольный брус 100х100 мм. Если же вы используете наслонные стропила, их верхняя часть будет опираться на центральную несущую стену, а не соединяться между собой.
Чтобы выбрать одну из этих типов систем, необходимо учитывать планировочные и конструктивные характеристики здания. Например, если между несущими стенами для опоры стропил расстояние равно 6 и меньше метров, целесообразнее использовать висячий каркас крыши. Для пролетов между опорными стенами с расстоянием больше 6 метров лучше применять наслонную систему с возведением дополнительной «промежуточной» стены в центре здания. Таким образом стропила не будут провисать при больших пролетах. Но это условие касается лишь деревянных каркасов, для металлических пролеты могут оставаться без дополнительной стены.
Особенности монтажа
Чтобы ответить на вопрос «Как построить каркас крыши?», необходимо разобраться с теорией монтажа.
Установка крыши может осуществляться двумя способами:
- Готовые фермы – система усиленных стропил при помощи затяжек, стоек и подкосов. Сначала собирается вся не сущая конструкция, состоящая из однотипных элементов, а затем ее устанавливают на крышу коробки здания. Весь процесс занимает минимум времени, но требуется привлечение грузоподъемной техники, а, следовательно, затраты будут довольно большими. Готовые фермы целесообразно ставить для крыш с большими вылетами и без опор.
- Сборка каркаса на крыше – более доступный и бюджетный способ, но его реализация требует больше времени. Сборка проходит поэтапно, зато можно вполне справиться своими силами. Как собрать каркас крыши мы опишем более подробно чуть ниже.
В процессе проектирования схемы каркаса крыши должны учитываться следующие немаловажные факторы:
- Конструкция должна выдерживать нагрузки различной степени, включая собственный вес крыши и всех элементов, вес снега в зимнее время, давление ветра, опадающая листва и прочее.
- Выбирайте кровельное покрытие с максимальной водонепроницаемостью, особенно если проживаете в местности с влажным климатом.
- Делайте теплоизоляцию крыши с минимальными потерями тепла. Для этого надо обеспечить полноценную гидроизоляцию и пароизоляцию, а также продумать систему вентиляции кровельного пространства.
- Чердачное помещение в обязательном порядке должно вентилироваться. Это позволит предотвратить порчу несущих элементов конструкции, тем самым увеличив срок эксплуатации здания.
Выбор материалов
Если вы хотите знать, как сделать каркас крыши своими руками, для начала нужно обзавестись инструментами и материалами.
Для выполнения работ понадобится следующее:
- брус 150х50 мм для стропил;
- брус 100х100 мм для мауэрлата (для этой цели лучше покупать хвойную древесину зимней заготовки без каких-либо видимых изъянов);
- рейки 40х40 мм для обрешетки;
- крепежные шпильки для фиксации мауэрлата;
- шпильки 8 мм и 10 мм для стропил;
- скобы;
- кронштейны;
- саморезы по дереву;
- молоток;
- рубанок;
- дрель;
- пила;
- уровень;
- рулетка;
- перчатки;
- антисептики для древесины;
- антипирены.
Обработка деревянных элементов конструкции антисептиками и антипиренами продлевает сроки эксплуатации всего здания, а также снижает горючесть древесины, сводя риск воспламенения к минимуму.
Полезный совет: значительно упрощают и ускоряют монтаж газовые пистолеты. На данном видео каркас крыши делается легко и быстро с применением современной техники. Если строительство одноразовое, есть смысл взять такой пистолет в аренду.
Для выполнения каркаса из металлического профиля понадобятся совершенно другие инструменты, но поскольку вес материалов и сложность исполнения не позволяют проделывать такую работу самому, наиболее приемлемо заняться возведением деревянных каркасов.
Каркас двускатной кровли
Когда вы закупили все необходимые материалы, подготовили инструменты, обработали деревянные элементы защитными составами, можно приступать к монтажу. Строительство каркаса крыши двускатного типа следует начинать с укладки мауэрлата. Этот брус будет распределять и передавать нагрузку от стропил к несущим стенам. Как правило, мауэрлат укладывают на бетонное основание по внутренней стороне несущей стены.
Чтобы древесина не вытянула всю влагу из бетона, а он после этого не рассыпался, под брусья следует постелить несколько слоев рубероида. С наружной стены необходимо сделать кирпичную кладку до уровня мауэрлата, а его, в свою очередь, прикрепить к бетону гайками и шпильками.
Стропильная система
После возведения и укрепления основания можно осуществить строительство каркаса крыши, то есть установить стропила.
Установка стропил состоит из нескольких этапов:
Конструкционные особенности
Как делать каркас крыши более ли менее понятно, но чтобы результаты вашего труда продолжали вас радовать не один год, необходимо учитывать некоторые нюансы при строительстве.
- Помните, что шаг установки стропил и выбор сечения – взаимосвязанные величины. Чем меньше будет сечение несущих балок, тем меньше будет шаг. Это пригодится, если размеры лесоматериалов не соответствуют нагрузке.
- Стропила могут быть свободными или нагруженными (поддерживать балки перекрытий).
- Соединения всех узлов и креплений должны быть максимально надежными. Чтобы обеспечить дополнительную жесткость, используйте усиливающие накладки.
- Крепить стропила к мауэрлату можно несколькими способами. Зарубы дают более жесткую фиксацию, а специальные скользящие крепления идеально подходят для рубленых домов.
- Чтобы защитить наружные стены, отмостки и фундамент, крыша должна выходить за пределы коробки не меньше чем на 40 см, а торцовые части стропил при этом лучше защитить лобовой (ветровой) доской.
- Если вы используете висячие стропила, помните о нагрузке, которую они дают на стены, поэтому скрепляйте стропильные ноги затяжкой. Это может быть как брус, так и балка перекрытия.
- Выбирайте шаг обрешетки в соответствии с характером кровельного покрытия. Разные виды покрытий имеют свои диапазоны применения в зависимости от степени наклона ската.
Особенности строительства двускатной кровли, а также советы как сделать каркас крыши в видео материалы ниже:
Какие красивые крыши у современных домов! Даже не специалисту видно, что они из самых разных материалов, а уж, что у них разнообразная форма и цвет, видно невооруженным глазом. Когда возводится кровля дома, очень важен правильно построенный каркас под крышу. Если он возведен с дефектами, неправильно рассчитан, взят не тот материал, крыша «поедет» очень скоро. Ведь на каркас приходится огромная нагрузка, и его задача ее выдержать, сделать крышу надежной и долговечной защитой нашего дома.
Задача возведения каркаса довольно сложная, но не невыполнимая, даже начинающий мастер не должен паниковать. Выбирается дизайн крыши домов, а их предложение огромно, надо определиться и смело браться за работу.
Если дом не очень большой, а человек хорошо теоретически подготовился, правильно все рассчитал, он сможет возвести каркас под крышу один, без помощников, своими руками.
Это очень неплохой вариант в смысле большой экономии средств, которые ушли бы на оплату рабочей силы. Кроме того, человек уверен в качестве выполняемой самостоятельно работы, кто сделает лучше, чем сам для себя? В этом случае можно быть уверенным в хорошем качестве каркаса и не ждать от крыши не самых приятных сюрпризов в дальнейшем.
Попробуем рассказать, как же самостоятельно сделать качественный каркас крыши, какие инструменты понадобятся при этом, какие материалы лучше использовать. Постараемся, чтобы и инструменты, и материалы были самые простые, очень распространенные.
Крыши бывают самых разных конструкций, более и менее сложные в исполнении. Можно назвать шатровые крыши, ломаные, односкатные. Мы будем рассматривать крышу двускатную, она наиболее распространена. Кроме того, освоив технологию постройки какого-то вида каркаса, легко будет перейти к другому, учтя, конечно, его некоторые особенности.
Выбор типа стропильной системы
Существуют разные стропильные системы, вот с этим надо определиться в первую очередь, выбрать, какая будет использоваться. Все эти системы состоят из двух стропильных ног. В верхней части каркаса они соединяются между собой. В нижней части они тоже соединяются, для этого существует нижняя стяжка. Эта стяжка может быть основой для чердачного перекрытия. Как в любом деле, здесь есть свои нюансы.
Стропильные системы бывают наслонные и висячие. В строительстве частного дома возможны как одна, так и другая системы.
Как же выбрать систему для сооружения каркаса?
Выбор стропильной системы зависит в первую очередь от того, какой дом строится, его величины. Висячая система устанавливается, если расстояние между двумя несущими стенами не очень велико, не более 6 метров, то есть дом небольшой. При этой системе, если здание велико, возможен провис стропил под своей же тяжестью, так как их ноги опираются на боковые стены и только.
В большом доме надо применять наслонную систему, она гораздо более надежна. При этом в доме должна быть внутренняя несущая стена по центру. На ней устанавливается еще одна опора, что не даст возможности стропилам провиснуть.
Выбираем материалы для каркаса
Посмотрим, что же нам надо приобрести, чтобы самостоятельно построить каркас двускатной крыши.
Стропила делаются из дерева. Это самый важный элемент при строительстве каркаса. Нужна обрезная доска (50х150 мм), так же понадобится брус (150х150 мм).
Самая хорошая древесина хвойная, особенно, если заготавливалась она зимой. Прекрасно, если из нее предварительно не спустили смолу. Смола служит природным антисептиком, и продлит жизнь древесины на многие годы. Важно, как хранилось дерево перед продажей, насколько оно высушено. В общем, уже на этом этапе надо быть очень внимательным, чтобы купить качественный материал. Необходимо хорошо осмотреть древесину, чтобы ни в коем случае не было древоточтцев или их следов, отсутствовали трещины и прочий брак.
В общем, покупается только качественный материал, остальной безжалостно отбраковывается, как непригодный для возведения каркаса под крышу дома.
Следует знать , что деревянные каркасы не единственные в природе. Возможны еще каркасы под крышу из металлического швеллера, возможны из железобетона. Крыша при таких каркасах очень тяжелая, ее возвести самостоятельно невозможно. То есть для работы своими руками пригоден только каркас из дерева, что и рассматривается.
Каркас крыши состоит из стропильных ног, прогонов, стоек, чердачного перекрытия, контробрешетки и обрешетки. У каждого элемента своя задача и назначение.
Чердачное помещение может быть обычным чердаком, складом ненужных вещей, а может задуматься как мансарда, дополнительная площадь дома. Так вот, если это простой чердак, для чердачного перекрытия подойдут доски 50х150мм. Для мансарды, ясно, перекрытие должно быть много прочнее, тут доской не обойтись. Нужен брус 150х150 мм. Он дает вполне достаточную прочность. Укладывают его прямо на мауэрлат.
Брус для обрешетки должен быть строго прямолинейным. За этим надо следить при его покупке. Малейшая погрешность значительно усложнит кровельные работы. Так что это условие прямолинейности бруса важно.
Обрешетку и контробрешетку возможно сделать не только из бруса. Такой материал, как перфорированный профиль из оцинкованного железа, тоже прекрасно подойдет.
Кроме материалов, собственно используемых на стропила, обе обрешетки, перекрытия, необходимы еще некоторые вещи.
- Для крепления опорного бруса, называемого мауэрлатом, нужны металлические шпильки с резьбой.
- Стропильные ноги к мауэрлату крепятся с помощью скоб и кронштейнов, следовательно, нужны и они.
- Стропила между собой тоже надо соединить. Это делается при помощи различных крепежных элементов, таких как саморезы по дереву, шпильки разных диаметров – 8 и 10 мм.
- Нужны оцинкованные гвозди.
Инструменты для работы вполне обычны – это молотки, отличающиеся размерами, понадобятся разные, дрель, чтобы сверлить отверстия. Необходима болгарка или пила, чтобы подрезать стропила в размер, придавать им необходимую форму. Нужен плотницкий топор, рубанки. Все это зачастую имеется дома в наборе инструментов мужчины. Так что новых приобретений не понадобится, с этим все просто.
Обязательно нужен измерительный инструмент. Это уровень, отвес и рулетка. В устройстве каркаса для кровли все должно быть очень точно, никаких «на глазок».
Защита древесины каркаса
Все деревянные части будущего каркаса надо защитить от возможного возгорания и гниения. Это надо сделать прежде, чем приступить к постройке, возведению стропил и так далее.
Есть два состава, которыми в обязательном порядке надо обработать все детали будущей постройки – стропила, обрешетки и другие. Это антипиретик и антисептик.
Первое вещество значительным образом снижает горючие свойства древесины, чем резко уменьшает возможность пожара.
Второе – убивает бактерии, что не дает гнилостным процессам развиться в древесине.
Для работы по нанесению составов рекомендуется применять кисть, она дает более качественный результат, чем распылитель. Распылитель не дает глубокой пропитки. Каждый состав наносятся слоями, слою дат просохнуть, после этого наносится следующий.
Следует обратить внимание ! Некоторые защищающие составы токсичны в той или иной степени. Работать лучше на улице. Если в помещении, оно должно хорошо проветриваться. Необходимы очки и респиратор, то есть средства индивидуальной защиты.
Защита каркаса крыши возможна и после его возведения .
Иногда защиту от огня и бактерий проводят после постройки каркаса. Это хуже, но возможно. Ясно, что кисточкой обрабатывается древесина в уже построенной конструкции. Очень внимательно надо отнестись к местам, где соединяются балки, их необходимо пропитать особенно тщательно.
Итак, при выбранном типе стропильной системы, купленном и подготовленном материале, можно уже приступать непосредственно к строительству.
Устанавливаем мауэрлат
Деревянный брус, который укладывается на несущие стены дома и который будет служить опорой для каркаса будущей крыши, строители называют мауэрлат. Он передает и распределяет нагрузки, возникающие от веса кровли, от внешних влияний (ветер, снег, дождь), на несущие конструкции дома. Только для крыши каркасного дома или для дома из бруса не нужен мауэрлат, там его роль играет верхний стеновой брус. В остальных системах мауэрлат необходим, он основа стропильной системы.
Для мауэрлата рекомендуется использовать брус. Это может быть 100х150, так же возможен 150х150. С внутренней стороны здания мауэрлат стараются уложить «заподлицо» с поверхностью дома, а с внешней в уровень мауэрлата возводится заграждение из кирпича. По периметру здания укладывается бетонная отмостка. После ее высыхания на нее укладывается рубероид в несколько слоев. Это для обеспечения гидроизоляции. Кроме того, рубероид не даст влаге из бетона попасть в древесину.
Чаще всего мауэрлат укладывается по следующей технологии :
- В бетон устанавливаются металлические шпильки, их диаметр более 10 мм. Шпильки можно установить, когда отмостка высохнет. Для этого надо будет сверлить отверстия в бетоне и свежим раствором закреплять устанавливаемые шпильки. Лучше предусмотреть это заранее и установить шпильки в только что залитую отмостку. Конечно, такой способ выгоднее, сохраним время, сбережем труд.
- Цельный брус для мауэрлата укладывается вдоль отмостки, на нем отмечаются места нахождения установленных уже шпилек. По этим отметкам сверлятся отверстия. Диаметр сверла должен соответствовать диаметру шпилек. После этого мауэрлат надевается на шпильки. Шпильки должны торчать из бруса сантиметров на 15.
- Гайками мауэрлат фиксируется на шпильках. Под гайки подкладываются в обязательном порядке широкие шайбы. Они спасают древесину от повреждения при закрутке гайки.
Следует обратить внимание ! Если есть навыки сварщика и сварочный аппарат, можно обойтись без шпилек, сэкономив на них. Их роль прекрасно сыграют арматурные прутки, гайки же к этим пруткам привариваются.
Есть еще один более простой способ укладки мауэрлата, позволяющий облегчить работу. В этом случае используется не брус, а два слоя досок.
- Доски первого ряда укладываются по периметру здания. Они крепятся анкерными винтами с потайной головкой и металлической гильзой. Нужен перфоратор, чтобы просверлить отверстия в бетоне или кирпиче. Доска просверливается предварительно дрелью.
- Доски второго ряда укладываются на первый. Стыки досок не должны совпадать. В углах доски укладываются «в перевязку».
- Ряды соединяются с помощью больших (100мм) гвоздей.
Главное облегчение такой укладки в более простом подъеме материала, доски легче брусьев. Прочность такой конструкции почти не страдает по сравнению с конструкцией из бруса. Она достаточна. Особенно, если дом каркасный.
Установка стропил
Следующий после мауэрлата этап – установка стропил. Всю обработку стропильных балок рекомендуется проводить на земле. Это особенно касается мастеров – одиночек. На земле удобнее дать стропилам нужный размер, с помощью шаблона придать нужную форму, сделать пазы и отверстия, необходимые для крепежа. Далее стропила (их детали) поднимаются наверх, можно начинать работу по их креплению.
Рассмотрим, как строится крыша с висячей стропильной системой, ее технологию.
Чтобы установить стропильные ноги, в мауэрлате прорезаются пазы. Расстояние между стропильными ногами определяется индивидуально еще на стадии продумывания проекта, но оно не менее 1,5 метров. Меньше нельзя, будет недостаточная крепость конструкции.
Следует обратить внимание ! При планировании утепления крыши необходимо расстояние между стропилами увязывать с величиной утеплителя. Это поможет сохранить время на подрезке последнего, так как будут укладываться его целые листы.
Стропила устанавливаются с торцевых сторон крыши, то есть с фронтонов. Когда на торцах стропила установлены, от конька к коньку протягивается шнур. По нему ориентируются при установке остальных стропил – промежуточных.
Стропильные ноги вставляются в пазы и фиксируются. Для этого применяется комплексный крепеж. Стальной кронштейн ограничит смещение поперек, а скобы – продольное. Эта скоба крепит стропило к мауэрлату.
Стропила обязательно выступают за периметр дома, это необходимо помнить при их установке. Нормальным считается вылет (или свес) стропил на 40 сантиметров. Этот свес будет защищать стены строения от дождя, от воды обильно стекающей по кровле дома. Этот вылет (свес) стропил необходим, еще его можно увеличить, нарастив тонкой доской, которую называют «кобылкой». «Кобылку» крепят к стропилу гвоздями, используя прокладку – отрезок доски.
Следует обратить внимание ! «Кобылка» позволяет облегчить и удешевить конструкцию каркаса для кровли. Это ни в коем случае не недочет или недостаток. Кроме того, это облегчает ремонт свеса. Можно заменить «кобылку», две «кобылки» — все равно это легче, чем менять стропильный брус.
- Нижние части стропил фиксируются обвязкой. Эта обвязка используется как основание для чердачного перекрытия. Мауэрлат – опора для брусьев этой обвязки.
- Если недостаточна длина стропильного бруса, его наращивают. Два бруса укладываются внакладку, при этом нахлест должен составлять не менее метра, иначе будет мала прочность. Фиксируются брусья шпильками. Их диаметр не менее 8 мм.
- Шпильками же соединяются стропила между собой. Для них предварительно проделываются отверстия. Чтобы стропила не вращались, были закреплены твердо, они соединяются сразу двумя шпильками.
- Если крыша в ширину не более 6-ти метров, висячие стропила соединяются поперечным брусом. Он называется затяжкой и имеет форму буквы «А». Делаются затяжки из доски 50х100 или 50х150, к стропилам они крепятся саморезами. Иногда устанавливаются затяжки из трех досок 30х100, их располагают с обеих сторон стропила.
- Наверху фермы стропил фиксируются продольным коньковым брусом, иногда – коньковой доской.
- Чтобы усилить стропильный узел сверху, иногда соединяют коньковый брус с затяжкой. Для этого используется отрезок доски. Особенно это необходимо, когда между стропилами большое расстояние. При таком соединении не будет прогиба затяжки.
Эти операции повторяются для всех строптильных пар. Когда этот непростой труд закончен, строптила установлены, можно приступать к обрешетке.
Обрешетка
От типа кровельного материала и стропиловки крыши будет зависеть вид обрешетки – будет она сплошная или прореженная. Для укладки мягких и рулонных кровельных материалов необходима сплошная обрешетка. Для ее изготовления используется довольно толстая (не менее 10мм) влагоустойчивая фанера или плиты OSB. Листы набиваются на стропила через контррейку.
Если возводится прореженная обрешетка, на стропила для крыши своими руками набиваются брусья или доски. Доска может быть необрезной, если необходим режим строгой экономии. Габарит кровельного материала определяет расстояние между досками или брусьями.
Набивают прореженную обрешетку сверху вниз. Первые ряды от конька набиваются без зазора. Делается это для большей прочности.
После окончания этой работы утепляется крыша, укладывается гидроизоляция. Можно начинать кровельные работы.
Конечно, процесс строительства каркаса под кровлю нельзя назвать простым делом. Но если подойти к делу серьезно, все взвесить, изучить, продумать, успех придет непременно.
Проектируя любое жилое строение, архитекторы особое внимание уделяют крыше, так как она выполняет не одну, а сразу несколько функций, в зависимости от ее конструктивных особенностей. Нужно сказать, что далеко не всех будущих домовладельцев удовлетворяет обычная двухскатная крыша, хотя ее можно назвать самой надежной, так как она имеет всего две скатные плоскости и один стык между ними. Многих привлекают более сложные конструкции, которые добавляют строению особую привлекательность и оригинальность. Другие, более практичные домовладельцы, предпочитают мансардные конструкции, которые одновременно способны выполнять роль кровли и второго этажа.
Основой любой крыши является индивидуальная стропильная система, имеющая свои конструктивные особенности. Сделать выбор нужного каркаса крыши будет значительно проще, если заранее разобраться какие же виды и схемы стропильных систем используются в строительной практике. После получения подобной информации станет более понятно, насколько сложны такие конструкции в монтаже. Особенно это важно знать, если каркас для крыши предполагается возводить самостоятельно.
Основные функциональные задачи стропильных систем
При обустройстве скатных конструкций крыш, стропильная система является каркасом для покрытия и для удержания материалов «кровельного пирога». При грамотном монтаже каркасной конструкции будут создаваться необходимые условия для правильной и неутепленных типов кровель, защищающих стены и внутреннее пространство дома от различных атмосферных воздействий.
Кровельная конструкция также всегда является завершающим архитектурным элементом экстерьерного оформления строения, своим видом поддерживая его стилистическое направление. Тем не менее, конструктивные особенности стропильных систем в первую очередь должны соответствовать требованиям прочности и надежности, которым должна соответствовать крыша, и лишь затем уже – эстетическим критериям.
Каркас стропильной системы формирует конфигурацию и угол наклона крыши. Эти параметры во многом зависят от природных факторов, характерных для конкретного региона, а также от желания и возможностей домовладельца:
- Количество осадков в разные периоды года.
- Направление и средняя скорость ветра в местности, где будет возводиться постройка.
- Планы по применению пространства под крышей – обустройства в нем жилых или нежилых помещений, или же использования его лишь в качестве воздушной прослойки для термоизоляции расположенных ниже помещений.
- Разновидность планируемого материала кровельного покрытия.
- Финансовые возможности домовладельца.
Атмосферные осадки и сила потоков ветра дают весьма чувствительную нагрузку на строение кровли. Например, в регионах с обильными снегопадами не стоит выбирать стропильную систему с небольшим углом наклона скатов, так как снеговые массы будут задерживаться на их поверхности, что может привести к деформации каркаса или кровельного покрытия или к протеканиям.
Если же местность, где будет производиться стройка, славится своими ветрами, то лучше выбирать конструкцию с небольшим уклоном ската, чтобы случающиеся резкие порывы не сорвали отдельных элементов крыши и кровли.
Основные элементы конструкции крыши
Детали и узлы стропильных систем
В зависимости от выбранного вида стропильной системы, используемые элементы конструкции могут значительно разниться, однако, существуют детали, которые присутствуют и в простых, и в сложных системах крыш.
К основным элементам стропильной системы скатной крыши относятся:
- Стропильные ноги, формирующие скаты кровли.
- - деревянный брус, закрепляемый на стенах дома и служащий для фиксации на нем нижней части стропильных ног.
- Конек - это стык каркасов двух скатов. Он обычно является самой высокой горизонтальной линией крыши и служит опорой, на которой закрепляются стропила. Конек может быть сформирован стропилами, скрепленными между собой под определенным углом или же зафиксированными на коньковой доске (прогоне).
- Обрешетка - это рейки или брус, монтируемые на стропила с определенным шагом и служащие основой для настила выбранного кровельного материала.
- Подпорные элементы, куда можно отнеси лежни, прогоны, стойки, подкосы, стяжки и другие детали, служат для повышения жесткости стропильных ног, поддержки конька, связывания отдельных деталей в общую конструкцию.
Кроме упомянутых деталей конструкции, в нее могут быть включены и другие элементы, функции которых направлены на упрочнение системы и оптимальное распределение нагрузок крыши на стены строения.
Стропильная система подразделяется по нескольким категориям в зависимости от разных особенностей своей конструкции.
Чердачное пространство
Прежде чем перейти к рассмотрению разных видов крыш, стоит разобраться, каким может быть чердачное пространство, так как многие собственники с успехом используют его в качестве хозяйственных и полноценных жилых помещений.
Конструкцию скатных крыш можно разделить на бесчердачные и чердачные. Первый вариант называется именно так оттого, что пространство под крышей имеет небольшую высоту и используется только в качестве утепляющей сверху помещения здания воздушной прослойки. К таким системам обычно относится или же имеющая несколько скатов, но расположенных под очень незначительным углом.
Чердачная конструкция, имеющая достаточно большую высоту конька, может использоваться по-разному, быть утепленной и неутепленной. К таким вариантам можно отнести мансардный или же двухскатный вариант. Если выбирается кровля с высоким коньком, то в обязательном порядке необходимо учитывать ветровые нагрузки в регионе, где выстроен дом.
Уклон скатов
Чтобы определить оптимальный наклон скатов крыши будущего жилого строения, в первую очередь нужно присмотреться к уже выстроенным малоэтажным соседским домам. Если они стоят уже не один год и стойко выдерживают ветровые нагрузки, то их конструкцию смело можно брать за основу. В том же случае, когда владельцами поставлена цель создать эксклюзивный оригинальный проект, непохожий на стоящие рядом постройки, необходимо ознакомиться с конструктивными и эксплуатационными особенностями различных стропильных систем и произвести соответствующие расчеты.
Следует учитывать, что от того, насколько велик уклон скатов крыши, зависит изменение касательных и нормальных значений силы ветра — чем круче угол наклона, тем большее значение имеют нормальные силы и меньше касательные. Если крыша пологая, то на конструкцию больше влияет касательная нагрузка ветра, так как увеличивается подъемная сила с подветренной стороны и уменьшается с наветренной.
Зимняя снеговая нагрузка тоже должна быть учтена при проектировании кровли. Обычно этот фактор рассматривается в комплексе с ветровой нагрузкой, так как с наветренной стороны снеговая нагрузка будет гораздо ниже, чем с подветренного ската. Кроме этого, на скатах существуют места, где обязательно будет собираться снег, давая большую нагрузку на эту область, поэтому ее следует укрепить дополнительными стропилами.
Уклон скатов крыш может варьироваться от 10 до 60 градусов, и он должен быть выбран не только с учетом консолидированной внешней нагрузки, но и в зависимости от кровельного покрытия, которое планируется использовать. Этот фактор учитывается потому, что кровельные материалы различаются по своей массе, для их закрепления требуется различное количество элементов стропильной системы, а значит, будет разниться и нагрузка на стены дома, и насколько она будет большой, тоже зависит от угла уклона крыши. Немаловажное значение имеют и особенности каждого покрытия по сопротивляемости проникновению влаги – многим кровельным материалам в любом случае необходимо тот или иной уклон для обеспечения свободного схода ливневой воды или тающего снега. Кроме этого, выбирая уклон крыши, нужно заранее продумать то, как будет осуществляться процесс очистки и ремонтных работ на кровле.
Планируя тот или иной угол скатов крыши нужно знать, чем меньше стыков между листами покрытия, и чем они герметичнее, тем меньше можно делать уклон ската, конечно, если не предполагается устроить в чердачном пространстве жилое или хозяйственное помещение.
Если же для покрытия кровли используется материал, состоящий из небольших элементов, например, керамическая черепица, то уклон скатов нужно делать достаточно крутым, чтобы вода никогда не задерживалась на поверхности.
Учитывая вес кровельного материала, нужно знать – чем тяжелее покрытие, тем угол скатов должен быть больше, так как в этом случае нагрузка правильно распределится на стропильную систему и несущие стены.
Для покрытия крыши могут быть использованы следующие материалы: или профильный лист, оцинкованная сталь, волнистые асбестобетонные и битумно-волокнистые листы, цементная и керамическая черепица, рубероид, мягкая кровля и другие кровельные материалы. Ниже на иллюстрации показаны допустимые углы крутизны скатов для различных типов кровельных покрытий.
Базовые конструкции стропильных систем
В первую очередь стоит рассмотреть базовые виды стропильных систем относительно расположения стен дома, которые применяются во всех конструкциях крыш. Базовые варианты разделяют на наслонную, висячую, а также комбинированную, то есть включающую в свою конструкцию элементы и первого, и второго типа систем.
крепления для стропил
Наслонная система
В постройках, где предусмотрены внутренние несущие стены, чаще устанавливается наслонная стропильная система. Монтировать ее гораздо проще, чем висячую, так как внутренние несущие стены обеспечивают для ее элементов надежную опору, а кроме того, для этой конструкции потребуется меньшее количество материалов.
Для стропил в этой системе определяющей опорной точкой является коньковая доска, на которой они и закрепляются. Безраспорный вид наслонной системы может быть обустроен в трех вариантах:
- В первом варианте верхняя сторона стропил фиксируется на коньковой опоре, называемой скользящей, а нижняя их сторона закрепляется путем врубки к мауэрлату. Дополнительно стропила в нижней части фиксируется к стене с помощью проволоки или скоб.
- Во втором случае стропила в верхней части подрезаются под определенным углом и соединяются между собой при помощи специальных металлических пластин.
Нижний же край стропильных ног крепится к мауэрлату подвижными креплениями.
- В третьем варианте стропила жестко скрепляются в верхней части брусками или обработанными досками, расположенными горизонтально, параллельно друг другу с обеих сторон соединенных под углом стропил, а между ними защемляется коньковый прогон.
В нижней части для закрепления стропил, так же, как и в предыдущем случае, применяются скользящие крепления.
Необходимо пояснить, почему для фиксации стропил на мауэрлате часто используются именно скользящие крепления. Дело в том, что они способны избавить несущие стены от излишнего напряжения, так как стропила не зафиксированы жестко, и при усадке строения они имеют возможность сдвигаться, не деформируя при этом общей конструкции кровельной системы.
Этот вид крепления применяется только в наслонных системах, что также отличает их от висячего варианта.
Однако в некоторых случаях для наслонных стропил применяют распорную систему, в которой нижний конец стропил жестко фиксируется к мауэрлату, а чтобы снять нагрузку со стен в конструкцию встраиваются затяжки и подкосы. Этот вариант и называется комплексным, так как включает в себя элементы наслонной и висячей системы.
1.
2.
3.
Использование металлической стропильной системы целесообразнее всего в промышленном и общественном строительстве, например, при возведении цехов, складских помещений, супермаркетов, бассейнов, вокзалов. Жилищное строительство не оправдывает приобретение такого стройматериала, который к тому же трудно транспортировать.
От деревянных конструкций металлический каркас для крыши отличается устойчивостью к большим нагрузкам, что способствует увеличению жесткости и надежности всего кровельного пирога постройки.
Если длина ската крыши превышает 10 м, то стропила рекомендуется устанавливать из металла, которые должны дополняться такими же прогонами, коньковыми опорами и мауэрлатом.
Чем отличаются металлические стропила от других систем
В строительстве допускается комбинирование стропильных систем, где будет использоваться как дерево, так и металл. Следует помнить о том, что места, где металлокаркас кровли обшивается деревом, могут стать причиной образования конденсата, который приводит к постепенному гниению древесины. Во избежание подобных проблем все деревянные элементы пропитываются особым составом с последующей их изоляцией рубероидом.
- Для утепления металлической основы следует обшивать ее либо снизу, либо сверху.
- Утеплитель укладывается на металлические части с небольшим зазором, для того чтобы при конденсате влага не проникала внутрь утепляющего материала.
- При монтаже утеплителя под стропилами крепление остальных кровельных частей выполняется поверх него. Благодаря такой конструкции тепло надежно сохраниться на чердаке.
- Прослужит каркас крыши из металла очень долго, помимо этого, допускается использование стропил порядка 30 м в длину.
Использование легких профилей для возведения современных зданий
На данный момент в строительстве наблюдается применение новых технологий, которые направлены на возведение легких стропильных конструкций в жилых домах.
К таковым относится оцинкованный холодногнутый профиль, его преимуществами являются:
- устойчивость к процессам разрушения, включая гниение и порчу от насекомых;
- высокая пожаробезопасность;
- не нуждается в постоянной антисептической обработке;
- сооружается такой металлический каркас крыши, независимо от времени года;
- соответствие приобретаемых деталей указанным размерам, что позволяет сократить количество отходов;
- удобство монтажа – работа выполняется дрелью и шуруповертом;
- разборный комплект конструкции позволяет транспортировать ее без дорогостоящего подъемного оборудования.
Благодаря подобным стропильным , существенно отличающихся от профильных металлических элементов толщиной металла менее 2,5 мм, застройщики могут сэкономить на покупке материала.
Легкая конструкция не увеличивает нагрузку на несущие стены и фундамент, что также сказывается на сокращении бюджета строительства. Собрать каркас двускатной крыши сможет любой мастер, обладающий элементарными навыками подобного монтажа. Работа не составит особого труда еще и потому, что все чертежи деталей и их маркировка проходит тщательную проверку на производстве.
Наряду с перечисленными преимуществами, облегченные стропильные конструкции все же имеют недостаток – они выступают в качестве проводника холода, а, значит, их сложно утеплять. Также на них часто появляется конденсат, который оказывает разрушительное воздействие на кровельный пирог. Исходя из этого, жилые постройки все же лучше возводить из древесины.
Установка металлического каркаса, смотрите на видео:
Как правильно выполнять монтаж каркаса
Собирается металлический каркас для кровли из двутавров, уголков, швеллеров, которые изготавливаются из профилированного металла. Форма этих деталей может быть треугольная, трапециевидная, прямоугольная или любая другая.
Будучи конструкцией высокого качества, в частности, долговечной и практичной для перекрытия больших пролетов, каркас обладает существенным недостатком – сложностью транспортировки из-за большого веса. Наличие данного фактора сказывается на необходимости заказа подъемных механизмов. В совокупности вся проделанная работа приводит к увеличению стоимости, поэтому металлические стропила очень редко можно увидеть в частном строительстве.
- При помощи металлических стропильных ферм легко перекрываются пролеты порядка 50 м.
- В большинстве случаев, монтаж таких элементов выполняется поверх подстропильных ферм прямоугольной формы.
- В помещениях промышленного назначения устройство подстропильных ферм выполняется с технологическим оборудованием, например, с кран-балками или мостовыми кранами.
- Укладывается металлический каркас четырехскатной крыши или любой другой крыши на опору из железобетонных колонн, металлических или бетонных армированных подушек, закрепленных на кирпичной стене (прочитайте: " "). Для этого опорная часть стальной фермы укрепляется стальной пластиной, а железобетонные подушки – металлической закладной пластиной. Более подробно система представлена на фото.
- Для выполнения узлов металлических стропил отдельные части соединяются при помощи стальных косынок, которые привариваются или затягиваются болтами.
Застройщики, занимающиеся частным домостроением, все же не обходятся без металлических стропильных конструкций, отличие лишь в том, что их основой являются горячекатаные гнутые трубы с круглым, квадратным или прямоугольным профилем. Благодаря таким стропилам намного облегчается вся система, при этом ее несущая способность остается прежней. Объяснением малого веса труб является использование в производстве стали не толще 5 мм, что в несколько раз тоньше металла для других профильных изделий.
Крыша каркасного дома имеет довольно простую конструкцию, поэтому даже на самостоятельное возведение не придется потратить много времени и сил. Сегодня мы попытаемся разобраться с основными сложностями, которые могут возникнуть в процессе строительства. Дадим практические рекомендации по выбору типа крыши, кровельного материала, а также расскажем о нормах и правилах, соблюдение которых обязательно в процессе работы.
Перед началом работ по монтажу крыши, стоит определиться с типом самой конструкции, ее уклоном и видом материала, который будет использоваться для отделки. Не менее важно заранее выбрать утеплитель.
Виды крыш каркасного дома
Крыша каркасного дома своими руками может быть: плоская, односкатная, двухскатная, ломаная.
Выбирают крышу не только по внешнему виду, но и основываясь на ее особенностях и функциональных возможностях. Кровля каркасного дома имеет свои преимущества и недостатки, и у каждого вида они свои.
Плоская крыша
Каркасный дом с плоской крышей имеет необычный внешний вид, в основном такая технология не используется в частном строительстве. В отличие от других разновидностей кровли, требует минимальных усилий для возведения.
Плоская крыша.
Главный недостаток – необходимость тщательного ухода. Так, если со скатной крыши снег и дождь будет уходить самостоятельно, то на плоской конструкции он будет застаиваться и требовать постоянного ухода. Несвоевременная уборка мокрого снега может спровоцировать обвал конструкции, к тому же, в помещениях с такими крышами наблюдается повышенная влажность.
Односкатная крыша
Каркасный дом с односкатной крышей отличается простотой, конструкция не боится сильных ветровых нагрузок. В отличие от крыши с двумя скатами, требует минимум строительных материалов, не требует особых навыков и знаний для возведения. Как таковых недостатков у конструкции нет, при этом не забывайте, что при слишком большой площади ската будет увеличено давление снега .
Двухскатная крыша
Двухскатная крыша каркасного дома – самый популярный вариант в каркасном строительстве. При использовании такой конструкции появляется дополнительное чердачное помещение, в котором при правильном утеплении, можно организовать дополнительную комнату. Нагрузка от конструкции равномерно распределяется по всему периметру каркасного дома. Не нужно убирать снег и воду, за счет углов скатов осадки скатываются самостоятельно.
С двухскатной крышей. Ломаная крыша
Каркасный дом с ломаной крышей – вариант, который выбирается при организации мансардного помещения. К преимуществам такой конструкции относят: дополнительное место под крышей, необычный вешний вид, низкая нагрузка на дом в зимнее время. Есть у мансардной крыши и свои недостатки: необходимо много строительных материалов для возведения, плохая вентиляция приводит к быстрому разрушению стропил, требует особой теплоизоляции, в ином случае все тепло из дома будет уходить именно через крышу.
На заметку
Мы советуем сделать выбор в пользу двухскатной крыши. Она имеет привлекательный внешний вид, при этом на возведение не нужно много строительных материалов. Вы всегда можете купить готовые проекты крыш каркасных домов, это значительно облегчит процесс строительства.
Устройство крыши
Вне зависимости от типа крыши, которую вы решили выбрать для каркасного дома, стоит помнить о том, что она имеет два главных элемента: собственно скаты и стропила каркасного дома.
Уклон скатов
Самым оптимальным считается уклон в 30-45 градусов. Он не только обеспечивает максимальную долговечность крыши, но и позволяет снизить нагрузку на всю конструкцию со стороны ветра и снега. Крыши с уклоном 30-45 градусов считаются наиболее безопасными, и по внешнему виду они не уступают своим конкурентам.
Стропила
Рассчитать стропила можно с помощью специального онлайн-калькулятора, который легко найти в сети. Он позволяет не только произвести правильные расчеты, но и значительно сэкономить время, особенно для начинающих строителей.
Стропильная система. Подходящее сечение стропил выбирается в зависимости от следующих характеристик: нормативных ветровых и снеговых нагрузок на крышку, которые индивидуальны для каждого региона; вида, веса и размера материала, который будет использоваться для отделки кровли; уклона крыши – чем меньше уклон, тем меньше будет нагрузка из-за равномерного распределения; длины стропильных ног и шага, с которым они будут устанавливаться друг от друга.
Стропильная система каркасного дома – каркас всей крыши, поэтому необходимо уделить максимальное внимание расчету всех параметров. Выбрать подходящее сечение можно самостоятельно, или воспользовавшись специальными строительными таблицами. В таблицах учитывается шаг установки стропил и длина каждой стропилы, которые несет крыша каркасного дома, (видео).
Выбор кровельного материала
Согласно пошаговой инструкции строительства каркасного дома своими руками, на заключительном этапе строительства конструкции проводятся работы по отделке кровли. На рынке представлен огромный ассортимент кровельных материалов, выбор зависит от потребностей и финансовых возможностей, однако мы советуем соблюдать следующие правила:
- Материал отделки должен подходить кровле по конфигурации.
- Учитывайте особенности климата в регионе, где ведется строительство. Если там, где вы живете, часто идет град, не стоит отдавать предпочтение материалам, которые после первых осадков придут в негодность.
- Срок службы кровельного материала должен быть приближен к сроку службы самой кровли.
- Материал должен отвечать эстетическим потребностям и финансовым возможностям. Если вы новичок, не стоит выбирать кровельный материал, который сложно укладывать. Хотите – просто привлеките профессионалов.
Элементы крыши
К элементам крыши относят: стропильную систему двухскатной крыши, кровельное покрытие и материалы, используемые для монтажа.
Свесы двухскатной крыши. Как уже говорилось выше, основа любой крыши вне зависимости от выбранного вида представлена стропильной конструкцией. Сам каркас представлен набором ферм, которые соединены между собой обрешеткой и коньковым прогоном. Часто используют уже готовый фермы, которые устанавливаются непосредственно во время работ над крышей каркасного дома.
Каркасные дома под крышу из двух скатов включают в себя следующие элементы конструкции:
- Основание стропильной конструкции, которое выполнено обвязкой балок — маэрлат.
- Ноги стропил – опорные конструкции, укрепляемые на мауэрлате и на коньковом прогоне.
- Для общего усиления всей конструкции крыши каркасного дома используется горизонтальная балка, с помощью которой скрепляется верхняя часть стропил — ветровой ригель.
- Продольные балки для соединения всех стропил между собой.
- Обрешетка – специальная основа из сухой доски, на которую в дальнейшем осуществляется монтаж кровельного материала.
Каркасный дом от фундамента до крыши не обязательно строить самостоятельно, сейчас некоторые компании изготавливают элементы конструкции промышленным методом, покупателю остается лишь собрать все элементы по типу конструктора непосредственно на участке.
Утепление крыши
Утепление крыши каркасного дома производить несложно, главное соблюдать ряд требования. Так, важно правильно подобрать используемый материал по размеру. Именно это является гарантией того, что внутри дома летом будет прохладно, а зимой тепло. Для утепления можно использовать различные материалы, представленные на современном рынке, чаще всего применяется обычный минеральный утеплитель.
Утепление крыши минеральной ватой. Если вы используете плоский вид конструкции крыши, в качестве утеплителя лучше использовать керамзит, материал также применяется для утепления конструкции каркасного дома между этажами. При монтаже утеплителя обязательно создаются зазоры, они позволяют избежать скопления конденсата за счет активной вентиляции.
К элементам каркаса теплоизоляционные материалы крепятся вплотную, особенно это касается твердых утеплителей: пенопласт или пенополистирол.
Инструменты
Перед началом строительства необходимо подготовить инструменты и строительные материалы, чтобы получилась действительно качественной. Представленный список может варьироваться в зависимости от планировки вашего дома.
Инструменты для монтажа крыши. - Набор измерительных инструментов (линейка, штангенциркуль);
- Универсальные инструменты (молотки, компрессоры, краскопульты);
- Режущие инструменты;
- Инструменты для работы со стропилами;
- Гвозди;
- Набор древесины;
- Перфоратор;
- Кровельный материал;
- Утеплитель;
- Гидроизоляционный материал;
- Герметики разного вида.
Последовательность монтажа крыши
Строительство крыши в каркасном доме начинается с разметки нижней обвязки. На следующем этапе проводятся необходимые расчеты и проверка параллельности установки всей конструкции, последним этапом подготовки к возведению крыши считается выравнивание обвязочных досок.
Двухскатная крыша. Технология возведения крыши:
- Стремитесь к тому, чтобы полученная в результате строительства крыша максимально соответствовала всем параметрам, указанным в технической документации. Обязательно проводите дополнительное укрепление конструкции в регионах, где наблюдаются сильные ветра;
- Коньковая балка устанавливается на подпирающие опоры. Крайне важно, чтобы они были установлены точно по уровню, проконтролировать правильность можно с помощью натянутого строительного шнура;
- Длина коньковой балки начинается от 11 метров, сама конструкция сборная, состоит она из 4 досок;
- Стропила должны иметь одинаковый внешний вид и быть выполнены по единому шаблону;
- Следите за собственной безопасностью при работе на высоте;
- При работе с мягкой черепицей используется подкровельный ковер либо мембрана.
Мы рассмотрели главные моменты, на которых следует сделать акцент во время монтажа кровли в каркасном доме. Главное условие – строго придерживаться последовательности действий, и тогда никаких проблем с монтажом возникнуть не должно. Крыша считается одной из самых легких конструкций, но только не крыша каркасного дома своими руками, видео поможет ознакомиться со всему нюансами монтажа, и не допустить грубых ошибок.
Отдавать предпочтение лучше двухскатной крыше, она считается самым оптимальным вариантом для любых регионов. Главное условие длительной эксплуатации – и выбор подходящих углов скатов, не менее важно хорошо утеплить кровлю, в ином случае через щели будет выходить все тепло. Теплоизолирующий материал укладывается в несколько слоев.
