Строительство крыши – один из важнейших этапов возведения дома. Стропильная часть крыши требует особого внимания, как на этапе проектирования, так и на этапе непосредственной сборки. Прежде чем приступать к монтажу стропильной системы крыши, придется разобраться во всех тонкостях вопроса. Расчеты лучше всего доверить профессионалам. В проектировании крыши учитывается огромное количество факторов, это ветровые и снеговые нагрузки, вес стропильной системы и кровельных материалов, геометрия и технические параметры строения.
Существуют специализированные компьютерные программы для вычисления оптимальной конструкции крыши и подсчета количества необходимых строительных материалов. Нагрузки и воздействия можно уточнить в одноименном СНиП 2.01.07-85. Там же приведены корректирующие коэффициенты для отдельных регионов. Почти все расчеты необходимо увеличивать на 10% для создания запаса прочности.
После того, как готов проект крыши, встает вопрос о правильности монтажа стропил крыши. Стропильные фермы, в большинстве случаев, представляют собой треугольник. Это самая прочная и экономически выгодная форма. Стропила могут быть выполнены из различных материалов: дерево, металл или железобетон.
Допускается и сочетание различных материалов в одной конструкции.
Соединения стропил
Стропильные фермы можно сделать самостоятельно, в соответствии с проектом, или заказать изготовленные в заводских условиях. Изготовление на заказ не накладывает ограничений по форме, объему и размерам. На заводе может быть сделана как стропильная система целиком, так и отдельные элементы для последующей сборки непосредственно на месте. Крепления стропил промышленного производства обычно выполняют с помощью металлических пластин, предусмотренных производителем. Стропила, изготовленные самостоятельно соединяются схемой паз-шип и укрепляются гвоздями, болтами, скобами и хомутами.
Необходимо учитывать, что деревянные элементы стропильной системы должны иметь влажность не выше 20%. Материал может дать усушку. Крепление стропил крыши гвоздями или скобами допустимо только для сухого материала. Если процент влажности вызывает хоть малейшее сомнение, стоит выбрать крепление болтами. Их можно будет подтянуть со временем, но отверстия для болтов ослабляют прочность стропил.
К конструкции стропильной части крыши предъявляется три основных требования:
Требование жесткости напрямую относится к местам стыков и креплений всех элементов стропильной системы. Как уже говорилось выше, стропильная система, это система треугольных ферм, устанавливаемых параллельно друг другу. Треугольная форма сама по себе обеспечивает жесткость конструкции, но стропила должны быть надежно закреплены относительно друг друга. Даже малейшая подвижность может привести к плачевным последствиям.
Требование оптимальности веса исполняется на этапах расчетов. Общий вес складывается из всех элементов стропильной системы, гидро- паро- и теплоизоляции, кровельного материала. К примеру, натуральная черепица весит 40-60 кг/м2 , шифер 10-14 кг/м2, битумная черепица 6-8 кг/м2, а металлочерепица 3,5-4,5 кг/м2, Необходимо учитывать, какой вес способны выдержать опорные стены строения, с учетом постоянных и переменных нагрузок, ведь к массе самой кровли добавятся еще воздействия ветра и объем снега.
Качество материалов можно оценить по нескольким параметрам. Сорт древесины должен быть 1-3 сорта, с минимальным количеством сучков. Предпочтение отдается хвойным породам. Допустимая длина доски их хвойных пород древесины – 6,5м, из лиственных – 4,5. Мауэрлат, подушки и прогоны делают из твердых лиственных пород.
Вне зависимости от стоимости и качества материалов, необходимо помнить о гидроизоляции и обработке всех деревянных элементов антисептиками и антипиренами.
Мауэрлат – это основание стропильной системы. Мауэрлат равномерно распределяет нагрузку на наружные стены строения.
Стропильная нога – жестко фиксирует элементы кровли, отвечает за угол наклона ската. От расположения стропильных ног зависит внешний вид крыши.
Прогон – скрепляет стропильные ноги. Коньковый прогон располагается верхним, боковые прогоны – сбоку.
Затяжка – скрепляет стропильные ноги в нижней части и предотвращает их «разъезжание». Стойки и подкосы – обеспечивают стропильной системе дополнительную жесткость.
Лежень – расположен снизу, параллельно коньку и служит основанием и опорой стойкам и подкосам.
Обрешетка – устраивается перпендикулярно стропильным ногам. Выполняется из досок или брусков Она призвана передавать нагрузку с кровельного материала на стропильные ноги и служить основанием для кровельного материала.
Названия деталей
Конек крыши – место стыка двух скатов крыши. Вдоль конька набивается сплошная обрешетка для усиления данной части конструкции.
Кобылки – устраиваются для организации свеса.
Свес крыши – это расстояние от стены дома до края кровли, предназначенный для защиты дома от попадания на стены избыточного количества осадков.
Форма крыши определяется, в первую очередь, геометрией здания. Различные формы крыш можно комбинировать в случаях сложных в плане строений.
Формы крыш
Крыши с уклоном от 2,5 до 10 градусов называют плоскими. Не всякое здание можно перекрывать плоской кровлей. Важны габариты строения и переменные нагрузки, свойственные для региона строительства.
Односкатная кровля имеет самое простое устройство стропильной системы и уклон от 14 до 26 градусов. Такое устройство кровли идеально подходит для пристроев, веранд, небольших сооружений, в которых одна из параллельных стен выше другой.
Односкатная крыша
Крыша с двумя скатами имеет более сложную систему стропил. Подкровельное пространство может быть как нежилым, чердачным, так и мансардным, благоустроенным. Уклон двускатной кровли принимают в диапазоне от 14 до 60 градусов. Стропильные системы двускатной кровли различаются еще и по типу. Бывают висячими и наслонными, в зависимости от габаритов и геометрии здания.
Виды стропильных систем
Четырехскатная кровля называется вальмовой или полувальмовой. Уклон такой кровли допускается от 20 до 60 градусов, а длина перекрываемого пролета может быть до 12 метров. Такая конструкция требует внутренних опор. Отсутствие фронтонов значительно экономит материалы, но устройство и монтаж стропильной системы требует больше внимания и средств, чем в случае двускатной крыши.
Ломаные крыши в нижнем ярусе могут иметь уклон до 60 градусов, верхний же ярус обычно более пологий. Чаще всего, ломанную крышу используют для устройства мансарды. Допустимая ширина дома до 10 м.
Такая крыша называется ломаной
Стропильные системы тоже могут различаться по форме.
Различные стропильные системы
Форма стропильной системы определяется габаритами строения и назначением подкровельного пространства. Подкосы, стойки и сами стропила могут быть использованы в качестве декоративных элементов интерьера или чердака.
Декоративные элементы
Кроме всего прочего, стропильные системы различаются еще и по типу. Бывают висячими и наслонными. Выбор типа стропильных систем зависит, как и все в кровле, от габаритов перекрываемого строения и положения несущих стен.
Висячие стропила
Систему с висячими стропилами выбирают в том случае, если в здании нет внутренних несущих стен, а длина пролета не превышает 6 метров. В верхней части стропила опираются друг на друга, а снизу опорой выступает мауэрлат. Мауэрлат устанавливают в каменном или кирпичном доме. В случае, когда дом выстроен по каркасной технологии, стропила крепятся к верхней обвязке. В срубах из бревна или бруса – к верхнему венцу. Распор стропил уменьшается за счет затяжки. Балочные затяжки могут служить перекрытием верхнего этажа.
Затяжка располагается в самом низу. Если ее помещают выше, то называют ригелем. В случаях, когда перекрываемый пролет больше 6 метров, систему с висячими стропилами дополняют опорными стойками и раскосами. Для организации свеса используют кобылки. Специалисты рекомендуют наращивать стропила кобылой даже в случае возможности организации свеса за счет собственной длины стропильной ноги. Такое наращивание позволит опереть стропила на мауэрлат всей доступной площадью сечения. А сечение кобылки выбирают меньше сечения стропил.
Наслонные стропила
Основным требованием для организации наслонной стропильной системы является наличие в здании внутренней несущей стены или колонн. Крыша с наслонными стропилами может перекрывать пролеты от 10 до 16 метров. Уклон при этом выбирается исходя из погодных особенностей местности. В верхней части стропила опираются на коньковый прогон, в нижней – на мауэрлат. Параллельно коньковому прогону устраивается лежень, на который опираются стойки. Это позволяет обойтись без затяжек и ригелей. Если стропильная нога не имеет подкоса или опоры, ее длина не должна превышать 4,5 метров. Элементы наслонной стропильной системы должны иметь толщину не менее 5 см.
Вне зависимости от того, какой тип стропильной системы был запроектирован, важно:
Допускается система креплений элементов способом врубки, но следует помнить, что это не самый экономичный способ. Врубка требует довольно большой площади сечения, для того, чтобы конструкция в целом не теряла своей прочности. А это означает, что и вес всей крыши, и стоимость строительных материалов будут значительно выше. В связи с этим, чаще всего узлы крепят нагелями и болтами.
Крепление
Часто используют крепления с помощью стальных перфорированных накладок. В продаже представлено огромное количество такого крепежа, различного по форме и назначению. Перфорированные накладки имеют специальное покрытие, защищающее их от коррозии. Закрепляют их при помощи гвоздей.
Стропильная система
К несущим частям всегда предъявляют высокие требования. Основными несущими элементами являются стены, фундамент и крыша.
Каркас крыши играет очень важную роль. Ведь именно от него зависит насколько долго простоит крыша.
Строительство стропильной системы очень часто вызывает трудности у начинающих мастеров. Эта статья поможет сделать каркас крыши своими руками.
Существует несколько видов стропильной системы. Выбор того или иного вида зависит назначения здания, характера покрытия и типа крыши.
Каркас крыши может быть:
Перед тем, как приступить к конструированию каркаса крыши своими руками, нужно определиться с типом стропильной системы. Выполнять роль опоры – главное назначение любой стропильной системы.
Стропильные ноги или стропила – это деревянные брусья, имеющие сечение 150×50 миллиметров. Сверху на них крепят обрешетку, а затем – кровельный материал.
Существует две разновидности каркасов крыш: наслонные и висячие. Они отличаются друг от друга способом соединения стропил. Оба этих вида используют при строительстве частных домов. Различаются они тем, что в висячей стропильной системе используют мауэрлат – продольный брус с сечением 100X100 мм.
Верхняя часть должна опираться на центральную несущую стену, а не соединяться друг с другом.
Конструктивные и планировочные характеристики возводимого здания играют важную роль при выборе типа стропильной системы.
Наслонную стропильную систему желательно использовать если расстояние между опорными стенами слишком большое. В таком случае возводят “промежуточную” стену в центре здания, которая выполняет функцию дополнительной опоры. В результате стропила не будут провисать.
В противном случае обычно используют висячую стропильную систему. Но если каркас крыши изготавливается из металла, то дополнительные стены не нужны.
При проектировании стропильной системы следует учитывать следующие моменты:
При конструировании каркаса крыши своими руками понадобится:
Деревянные элементы конструкции нужно обработать антисептиком и антипиреном. Это продлит срок службы конструкции, а также сведет риск ее возгорания к минимуму.
Начинать монтаж каркаса нужно после того, как:
Укладка мауэрлата является начальным этапом строительства каркаса двускатной кровли. распределяет и передает нагрузку от стропил к несущим стенам.
Важно отметить, что древесина может вытянуть влагу из бетонного основания, после чего оно рассыплется. Для того чтобы избежать это, необходимо постелить под брусья рубероид в несколько слоев.
Монтаж стропильной системы включает в себя следующие этапы:
Возведение крыши является важным этапом всего строительства дома. Именно поэтому устройству каркаса верхней части здания уделяется особое внимание. Чтобы построить каркас крыши собственными силами, нужны определенные знания и опыт. Дальше пойдет речь о том, как сделать каркас крыши.
В зависимости от разновидности кровельной конструкции каркас крыши имеет несколько типов:
Перед тем как начинать строительство каркасной конструкции здания, необходимо определиться с выбором одного из приведенных типов и каркасом стропильной системы, в которой несущая способность полностью передается фермам. Для устройства стропильной фермы применяют брус из дерева, который в сечении должен быть размером минимум 15,0×5,0 см. После крепления стропил к зданию и между собой к каркасу фиксируется кровельная система обрешетки.
Стропильная конструкция разделяется на наслонную и висячую. Она выбирается в зависимости от конструктивных особенностей здания. Оба вида стропил используются в строительстве частных домов и отличаются тем, что при висячей системе основные балки опираются на мауэрлат, который обустраивается по периметру здания и крепится к поверхности несущих стен на верхний ряд кладки. В практике мауэрлат представляет собой брус из дерева, который имеет сечение 10,0×10,0 см. Стропильные ноги с верхней стороны фермы фиксируются друг с другом при помощи конькового бруса. Наслонная конструкция в верхней части не крепится стропилами межу собой. Такой деревянный каркас делается другим способом.
При наслонной системе фермы вверху своей конструкции упираются на продольную центральную стену или специально предусмотренные колонны для опор.
При выборе вида стропильной конструкции большое значение имеют габаритные размеры сооружения.
Обратите внимание! Висячие стропила применяются при строительстве крыш для домов, расстояние между внешними несущими стенами которых не превышает 6,0 м. Если же пролет больше этого значения и имеется продольная центральная стена с несущими характеристиками или опорные колонны, то применяется наслонный стропильный каркас. В этом случае на нее не будет воздействовать повышенная нагрузка от веса материала кровли.
Надо знать, что мауэрлат представляет собой основную опору для каркасной конструкции и кровельного материала крыши. Задача мауэрлата заключается в принятии нагрузок от всей конструкции крыши и их равномерном распределении на несущие стены здания.
Обратите внимание! При монтаже внимание нужно обратить на длину шпилек. Они должны выступать с тела опорного бруса на расстояние от 1,5 см. На концах металлических деталей должна быть нарезана резьба, которая в итоге используется для окончательной фиксации мауэрлата с помощью шайб большого диаметра и гаек. Как альтернативу такому креплению можно применить сварку.
На следующем этапе работ идет установка каркаса стропильной конструкции крыши. Перед монтажом стропильных ферм нужно приобрести сухие деревянные элементы, чтобы они на протяжении последующего времени не деформировались и не коробились.
К примеру, для оцинкованного листа, металлочерепицы или шифера хорошо подойдет обрешетка промежуточного типа. Но так как эти материалы требуют крепления в определенных местах, планки обрешетки должны монтироваться с определенным шагом. Поэтому для правильного строительства каркаса крыши нужно делать предварительные расчеты.
Обратите внимание! Любые материалы из дерева подвержены воздействию грибка и насекомых, к тому же они горят. Чтобы защитить деревянный материал от вредителей, брусья и доски нужно защитить антисептическими пропитками. Чтобы дерево теряло способность к горению, его нужно обработать антипиренами. Обработка всех деревянных элементов должна проводиться еще до начала монтажных работ. Это позволит увеличить долговечность деревянного каркаса крыши.
В промышленном строительстве, а также при возведении многоквартирных высотных зданий каркасы крыш изготавливают не из деревянных элементов. Стропильные системы выполняются в них из профильного металла. Легкий металлический каркас крыши, который состоит из стали самого разного профиля с тонкими стенками, отличается надежностью и долгим сроком эксплуатации. Если сравнивать металлические стропила и деревянные, то первые имеют ряд преимуществ.
Так как металлическим стропилам не страшны большие нагрузки, в качестве перекрытия крыши можно применять любой кровельный материал.
В этом ролике речь идет о монтаже стропильной системы крыши.
Филимонов Евгений
Время на чтение: 8 минут
А А
Как построить крышу каркасного дома, выбор материала. Этапность работ, утепление кровли. Технология монтажа кровли, виды крыш каркасного дома.
Крыша каркасного дома имеет большое значение в процессе строительства. Ведь от её качества зависит защита от внешних условий агрессивной окружающей среды.
Данная статья освещает, особенности конструкции крыши. Что необходимо сделать перед тем, как взяться за работу монтажа крыши. Какие типы крыш каркасных домов, необходимый уклон скатов. Как правильно выбрать материал для надёжной кровли, правильность установки стропил: шаг, длина, сечение. Грамотное создание обрешётки и контробрешётки. Как выполняется монтаж крыши каркасного дома.
С чем нужно определится до возведения крыши. Как правильна выбрать конфигурацию крыши. Необходимое количество скатов. Правильность установки ригеля, как соединять стропилы в коньке. Правильность крепления стропил к мауэрлату и крепление ригеля к стропилам.
В чём суть устройства крыши и кровли каркасного дома. Как построить двускатную крышу каркасного дома. Технология строительства вальмовой крыши. Как выполнить грамотный монтаж мансардной (ломаной) кровли каркасного дома.
Преимущества каркасных домов и утепление крыши, технология висячей наслонной системы.
Конструкция крыши каркасного дома является одной из наиболее простых, поэтому ее самостоятельное возведение не отнимет много сил и времени.
Эта статья поможет вам, если в процессе работы возникли трудности.В ней рассмотрим особенности монтажа крыши, дадим практические рекомендации по выбору материала, элементов конструкции, и соблюдению необходимых норм и требований в процессе работы.
До начала возведения конструкции надо определиться:
Крыши бывают:
Выбор крыши делается не только исходя из условий ее внешнего вида. Важно учитывать функциональные возможности конструкции. Основные преимущества и недостатки крыш разного типа приведены ниже.
Каркасный дом с плоской крышей
Плоские крыши не пользуются популярностью в частном строительстве. Их сооружение не вызывает сложностей, но недостатки все перекрывают. За ними требуется тщательный уход. После дождя на крышах остается вода, зимой снег приходится убирать самостоятельно. При этом повышается вероятность проникновения влаги внутрь помещения. На домах же со скатной крышей можно использовать чердак, как дополнительное помещение.
Зато при монтаже плоской крыши можно значительно сэкономить на строительных материалах и загорать на ней летом.
При монтаже надо выдерживать угол уклона в 2-3 градуса по отношению к горизонту.
Многоскатная и односкатная крыша каркасного дома
Угол уклона скатов начинается от 10 градусов. Количество скатов – от 1 до 4.
Скатные крыши очень популярны и используются повсеместно. Весной снег долго не задерживается на них, вода спокойно стекает по желобам, появляется много дополнительного места в виде чердачного помещения, на котором можно устроить дополнительную комнатку.
Нагрузка на конструкцию также снижается, а вместе с ней и возможность протечек.
Мансардная крыша
Может быть полувальмовой (двухскатной с двумя маленькими скатами) и вальмовой (четырехскатной). Такой тип крыши также широко используется.
Преимущества следующие: дополнительное место под крышей, возможность установки окон, уникальный внешний вид дома, низкая нагрузка на конструкцию зимой. Недостатки – большие затраты на материал, отопление, много снега на оконных конструкциях зимой, более быстрое разрушение стропильных конструкций из-за недостаточного вентилирования.
Многощипцовая крыша
Многощипцовая крыша считается одной из самых популярных. Отличается от других большим количеством скатов и наличием ендов. Устанавливается в том случае, если дом имеет сложную планировку.
Преимущества – конструкция выдерживает существенные нагрузки, появляется возможность обустройства дополнительного помещения, уникальный внешний вид. Недостатки – большой расход материала, при этом остается много отходов, сложность монтажа своими руками, большие денежные затраты.
Конические крыши
Коническая крыша устанавливается в случае, когда здание выполнено в форме круга. В России такие крыши мало кто строит.
Преимущества – интересный внешний вид, простота ухода. Недостатки: сложность расчетов и монтажа.
Мы предлагаем сделать выбор в пользу крыши с двумя скатами. В этом случае получится заметно сократить расходы на материал и обслуживание, при этом внешний вид конструкции не пострадает.
Стоит понимать, что чем больше скатов, тем крыша красивее, но при этом и дороже.Но если вы не привыкли экономить и хотите самое лучшее – то устанавливайте крышу любого типа.
Стропила и обрешетка – каркас крыши, который несет на себе всю тяжесть кровельного пирога, термоизоляции, снеговую нагрузку, поэтому они должны обладать высокой несущей способностью, прочностью. Идея использовать металлические стропила, чтобы конструкция кровли получилась более жесткой, не нова, но ранее она применялась в основном для перекрытия промышленных или хозяйственных сооружений. Сейчас стропильный каркас и обрешетка из металлопрофиля считаются реальной альтернативой деревянным элементам крыши, если длина ската превышает 10 метров.
Конструкция стропильного каркаса крыши состоит из множества взаимосвязанных элементов, которые образуют фермы. Шаг, величину сечения между стропилами и другими опорами определяет расчет нагрузок, которым они подвергаются в процессе эксплуатации. Кровельный каркас выполняет следующие функции:
Обратите внимание! Какими должны быть все узлы, стропила и обрешетка кровельной конструкции определяет инженерный расчет. Чтобы определить необходимую несущую способность каркаса, необходимо вычислить суммарную нагрузку, которой он будет подвергаться. Для этого складывают вес кровельного материала, утеплителя, гидроизоляции, максимальную снеговую нагрузку с весом стропильной системы.
Наиболее распространённым материалом, из которого изготавливается обрешетка и стропила каркаса кровли, считается древесина. Однако, если вес кровельного материала достаточно велик, а длина ската больше 6 метров, то конструкция получается слишком массивной. Строителям приходится уменьшать шаг между стропильными ногами, увеличивать их сечение, из-за чего узлы кровли приобретают большой вес, увеличивая нагрузку на фундамент. Разгрузить несущие стены и основание постройки можно, используя более прочные, но легкие металлические стропила. По типу использованного материала выделяют следующие типы стропильных систем:
Учтите, что металлические и деревянные элементы каркаса нельзя соединять между собой без прокладки из гидроизоляционного материала или обработки антисептическим препаратом. Так как металл обладает высокой теплопроводностью, его соседство с деревом приводит к образованию конденсата и загниванию стропил.
Металлические стропила собирают в фермы треугольной, трапециевидной или арочной формы. К балкам рамы прикрепляют внутренние ребра жесткости, которые образуют уголки, значительно увеличивающие несущую способность каркаса. Такая система позволяет сделать шаг между стропилами больше, сделав расчет на опорные возможности каждой фермы. Крепление металлических элементов каркаса крыши выполняют одним из следующих методов:
Опытные мастера делают расчет на то, что и стропила могут выдержать больший вес, чем деревянные, поэтому можно увеличить шаг между ними и уменьшить толщину сечения элементов. Более того, в строительных магазинах продаются готовые стропильные фермы, крепление которых выполнялось методом сварки, пригодные для перекрытия построек стандартной ширины.
Металлический стропильный каркас используют для возведения крыш любой формы, любой скатности с уклоном от 1-2 градусов. В качестве материала, из которого изготавливаются стропила и обрешетка, используются стальные уголки, трубы круглого и прямоугольного сечения, тавры. Чтобы правильно подобрать толщину элементов каркаса и выбрать шаг между ними, выполняют расчет конструкции крыши, учитывающий постоянные и временные нагрузки, которые передаются стропильным балкам в процессе эксплуатации. Достоинствами стропильной системы из этого материала считают:
Профессиональные кровельщики считают, что целесообразно использовать сварные металлоконструкции для изготовления стропильного каркаса крыши при длине ската от 10-12 метров. При этом главная задача – правильно выполнить расчет нагрузок, а затем определить шаг между ногами в соответствии с климатическими характеристиками и свойствами кровельного материала.
Несмотря на очевидные достоинства, металлические стропильные системы – не самое популярное конструктивное решение в частном домостроении. Даже большой шаг между стропилами и разреженная обрешетка при высокой стоимости метала не могут сделать конструкцию дешевле деревянной. Недостатками металлических стропил считают:
Чтобы определить имеет ли смысл использовать более дорогие стропильные элементы из металлопрофиля, нужно выполнить расчет каркаса крыши. Если длина ската превышает 10 метров, а нагрузка более 450-600 кг, то монтаж металлического каркаса экономически целесообразен.
