Конструкция крыши и выбор кровельного материала определяется на стадии проекта и зависит от дизайна фасада здания и технологии настила кровли. Выбор вида кровли, материалов для ее устройства, ее конструкции, уклона зависит от климатических условий, эксплуатации, архитектурных требований, степени капитальности здания.
Крыша - верхняя ограждающая конструкция здания, выполняющая несущие, гидроизолирующие и, при бесчердачных (совмещённых) крышах и тёплых чердаках, теплоизолирующие функции.
Кровля - верхний элемент крыши (покрытие), предохраняющий здания от всех видов атмосферных воздействий.
 |
|
|
Крыша здания состоит из следующих элементов: наклонных плоскостей, называемых скатами (1), основой которых служат стропила (2) и обрешётка (3). Нижние концы стропильных ног опираются на мауэрлат (4). Пересечение скатов образует наклонные (12) и горизонтальные ребра. Горизонтальные ребра называют коньком (5). Пересечение скатов, образующие входящие углы, создают ендовы и разжелобки (6). Края кровли над стенами здания называют карнизными свесами (7) (располагаются горизонтально, выступают за контур наружных стен) или фронтонными свесами (11) (располагаются наклонно). Вода по скатам стекает к настенным желобам (8) и отводится через водоприёмные воронки (9) в водосточные трубы (10) и далее в ливневую канализацию. |
1) Карнизная планка; 2) Доска обрешетки; 3) Спадающий брус контробрешетки; 4) Гидроизоляционная пленка; 5) Стропильная нога; 6) Конек; 7) Листы металлочерепицы; 8) Уплотнитель конька; 9) Заглушка конька; 10) Ветровая планка; 11) Водосливная труба; 12) Держатель трубы; 13) Водосливной желоб; 14) Держатель желоба; 15) Снеговой барьер; 16) Ендова верхняя; 17) Ендова нижняя; 18) Пристенный профиль. |
В зависимости от уклона скатов крыши бывают скатные (больше 10%) и плоские (до 2,5%). В индивидуальном жилищном строительстве, как правило, используются скатные и пологоскатные крыши. В плоских крышах возможно образование застоя воды на кровле и, как следствие, появление в этих местах протечек. Достоинством плоских крыш является возможность использования их для различных целей. По конструктивному решению крыши могут быть чердачными (раздельными) и бесчердачными (совмещенными). Чердачные крыши бывают утепленные или холодные. В бесчердачных (совмещенных) крышах несущие элементы служат перекрытием верхнего этажа здания. Бесчердачные крыши бывают вентилируемыми, частично вентилируемыми и невентилируемыми. По условиям эксплуатации крыши бывают эксплуатируемыми и неэксплуатируемыми. Тип крыши в основном определяется ее геометрической формой и материалом кровли. В зависимости от формы крыши могут быть односкатными, двускатными, трех-, четырехскатными, многоскатными (рис. 2).
Односкатная крыша (рис. 2, а) своей плоскостью (скатом) опирается на несущие стены, имеющие разную высоту. Эта крыша больше всего подходит для строительства хозяйственных построек.
Двускатная крыша
(рис. 2, б, в) состоит из двух плоскостей-скатов, опирающихся на несущие стены одинаковой высоты. Пространство между скатами, имеющее треугольную форму, называется щипцами или фронтонами. Разновидностью двускатной крыши является мансарда.
Если крыша состоит из четырех треугольных скатов, сходящихся в одной верхней точке, то она носит название шатровой
(рис. 2, г).
Крыша, образованная двумя трапецеидальными скатами и двумя торцевыми треугольными называется вальмовой четырехскатной (рис. 2, д). Бывают и двускатные вальмовые (полувальмовые ), когда фронтоны срезаны (рис. 2, е).
Двускатная крыша производственного здания с продольным фонарем (рис. 2, ж) отличается от двускатной крыши жилого здания меньшим наклоном скатов и большей шириной и длиной.
Сводчатая крыша (рис. 2, з) в поперечном сечении может быть очерчена дугой окружности или иной геометрической кривой.
Складчатая крыша (рис. 2, и) образуется от соединения отдельных трапецеидальных элементов - складок.
Куполообразная крыша (рис. 2, к) по очертанию представляет собой половину шара со сплошным опиранием на цилиндрическую стену.
Многощипцовая крыша (рис. 2, м) образуется от соединения скатов плоскостей. Её устраивают на домах со сложной многоугольной формой плана. Такие крыши имеют большее количество ендов (внутренний угол) и рёбер (выступающие углы, которые образуют пересечения скатов кровли), что требует высокой квалификации при выполнении кровельных работ.
Крестовый свод представляет собой четыре сомкнутых арочных свода (рис. 2, л).
Сферическая оболочка (рис. 2, о) по очертанию представляет собой свод, опирающийся в нескольких точках на основание. Пространство между опорами обычно используют для устройства светопрозрачных фонарей.
Шпилеобразная крыша (рис. 2, н) состоит из нескольких крутых треугольников-скатов, соединяющихся в вершине.
Крыша из косых поверхностей (рис. 2, п) состоит из нескольких пологих плоскостей, опирающихся на несущие стены, стоящие на разных уровнях.
Плоская крыша (рис. 2, р) опирается на несущие стены, имеющие одинаковую высоту. Плоские крыши находят наиболее широкое применение как в гражданском, так и в промышленном строительстве. В отличие от скатных крыш, на плоских крышах не применяют в качестве кровельных штучные и листовые материалы. Здесь необходимы материалы, допускающие устройство сплошного ковра (битумные, битумно-полимерные и полимерные материалы, а также мастики). Этот ковёр должен быть эластичным настолько, чтобы воспринимать температурные и механические деформации основания кровли. В качестве основания используют поверхность теплоизоляции, несущие плиты, стяжки.
В индивидуальном строительстве, как правило применяются крыши, показанные на рис. 2, а, б, в, г, д, е. Пересечения скатов крыши образуют двугранные углы. Если они обращены книзу, их называют разжелобами, или ендовами, если кверху, то ребрами. Верхнее ребро, расположенное горизонтально, называют коньком, а нижнюю часть ската - свесом.
Для удаления дождевой и талой воды устраивают наружные водосточные трубы, по которым вода сбрасывается в определенное место и по водоотводным канавам уходит с участка в уличные канавы. Величина уклона ската и долговечность крыши зависят от материала кровли, а также от климатических условий (табл.).
Скатные чердачные крыши должны эксплуатироваться в условиях исправного состояния кровли, несущих конструкций крыш, нормального температурно-влажностного режима в чердачных помещениях и своевременного проведения ремонта покрытия.
 |
|||||||||||||||||||||||||||
I - чердак; II - чердачное перекрытие; III - несущая конструкция; IV - кровля; 1 -постоянные нагрузки (собственный вес); 2 - временные нагрузки (снег, эксплуатационные нагрузки); 3 - ветер (давление); 4 - ветер (отсос); 5 - воздействие температур окружающей среды; 6 - атмосферная влага (осадки, влажность воздуха); 7 - химически агрессивные вещества, содержащиеся в воздухе; 8 - солнечная радиация; 9 -влага, содержащаяся в воздухе чердачного пространства. |
|||||||||||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||||||||||
| Уклоны скатных крыш и их долговечность | |||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||||||||||
1 - ригель каркаса (балки, фермы); 2 - несущий элемент покрытия; 3 - пароизоляция; 4 - утеплитель; 5 - стяжка; 6 - кровля; 7 - защитный слой. |
|||||||||||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||||||||||
а -г - для односкатных крыш; д, е - для двускатных крыш; ж - план устройства стропил; 1 - стропильная нога; 2 - стойка; 3 - подкос; 4 - подстропильный брус; 5 - ригель; 6 - распорка; 7 - верхний прогон; 8 - лежень; 9 - диагональная нога; 10 - короткая стропильная нога. |
|||||||||||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||||||||||
а - пролеты ферм 6 м и более; б - то же, 12 м; 1 - ригель; 2 - шпала; 3 - подкос; 4 - колодка; 5 - балки; 6 - затяжка; 7 - бабка; 8 - подкос. |
|||||||||||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||||||||||
1 - затяжка; 2 - подвеска, или бабка; 3 - стропильная нога; 4 - подвесное чердачное перекрытие; 5 - подкос; 6 - аварийный болт; 7 - гвозди; 8 - покрытие кровли; 9 - две накладки; 10 - болты; 11 - болтовые нагели. |
|||||||||||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||||||||||
а, б - невентилируемая; в - вентилируемая; 1 - защитный слой; 2 - рулонный ковер; 3 - стяжка; 4 - термоизоляция; 5 - пароизоляция; 6 - вентилируемый канал; 7 - несущая конструкция; 8 - отделочный слой. |
Чердачные скатные крыши. Крыша чердачная скатная состоит из несущих конструкций и кровли. Между такой крышей и чердачным перекрытием находится чердак, используемый для размещения вентиляционных каналов (коробок), разводов трубопроводов и т.д. При значительных уклонах чердачные пространства нередко используются для встроенных в них помещений. Высота чердака в самых низких местах, например у наружных стен, должна быть не менее 0,4 м для возможности периодического осмотра конструкций. В чердак зимой через чердачные перекрытия из помещений верхнего этажа проникают тепло и влага. Чем теплее чердак и чем теплопроводнее материал кровли, тем больше образуется конденсата (инея). При повышении наружной температуры конденсат тает, вызывая загнивание деревянных конструкций и коррозию металлических элементов. Увлажнение чердака может происходить также в результате проницания влажного воздуха из лестничных клеток, в связи с чем важное значение приобретает плотность притвора дверей и люков, ведущих на чердак. Весьма важным и эффективным мероприятием против увлажнения чердачного пространства является его проветривание. Для этого устраивают вентиляционные отверстия под карнизом (приточные отверстия) и в коньке (вытяжные отверстия), а также слуховые окна. Несущая часть состоит из стропил, ферм, прогонов, панелей и других элементов. Несущие конструкции скатных крыш могут быть выполнены из железобетона, стали, дерева в виде стропил, строительных ферм и крупных панелей. Выбор конструкции крыши зависит от величины перекрываемых пролетов, уклона крыши, а также требований долговечности, огнестойкости и теплотехнических свойств (рис. 3).
Наибольшее распространение получили наслонные и висячие стропила.
Наслонные стропила (рис. 4) состоят из стропильных ног, подкосов и стоек. Они опираются нижними концами стропильных ног на подстропильные брусья - мауэрлаты, а верхними - на горизонтальный брус, называемый верхним коньковым прогоном. Роль мауэрлатов заключается в том, чтобы создать удобную опору для нижних концов стропил. Верхний прогон поддерживается стойками, устанавливаемыми на внутренние опоры. Расстояние между стойками, несущими коньковые прогоны, принимают равным 3 - 5 м.
Для увеличения продольной жесткости конструкций стропил ставят продольные подкосы, расположенные у каждой стойки. Если в здании имеются два ряда внутренних опор в виде продольных капитальных стен или столбов, колонн и других элементов, то укладывают два продольных прогона. Наслонные стропила применяют в зданиях при наличии промежуточных опор и пролетов размером до 16 м.
В последнее время получили распространение сборные деревянные наслонные стропила, заранее изготовленные на заводе. Комплект таких стропил состоит из отдельных конструктивных элементов и имеет сокращенное название - стропильный щит, стропильная ферма. Возможно такое устройство наслонных стропил из сборного железобетона. Стропильные фермы применяют при устройстве крыш для зданий значительной ширины, не имеющих внутренних опор. Строительная ферма состоит из двух стропильных ног, соединенных затяжкой, которые воспринимают горизонтальную составляющую передаваемых на опору усилий (распор). При пролетах ферм 6 м и более врезают ригель, а при пролете до 12 м устанавливают бабку и подкосы, повышающие жесткость и уменьшающие прогиб стропильных ног (рис. 5).
Стропильные фермы для малоэтажного гражданского и сельского строительства изготавливают из брусьев и досок. Иногда элементы, воспринимающие растягивающие усилия в нижнем поясе или стойках, выполняют из стали. Такие фермы называют металлодеревянными. При четырехскатных или более сложных формах крыш вводятся диагональные накосные стропильные ноги, образующие скаты треугольной формы в плане, так называемые вальмы.
Наслонные стропила выполняют из брусьев, досок и бревен (см. рис. 4). Шаг стропил принимают в зависимости от материала, из которого они изготовлены, типа кровли и сечения элементов обрешетки. При изготовлении стропил из брусьев толщиной 180 - 200 мм их ставят через 1,5 - 2 м, а из пластин и досок - через 1 - 1,5 м. В зданиях значительной ширины, когда длина стропильных ног достигает 8 м, необходимо устраивать промежуточные опоры на внутренних стенах. По этим стенам укладывают лежни, на них устанавливают стойки и подкосы, а затем устанавливают прогон, на который опираются стропильные ноги.
В местах пересечения скатов крыши наслонные стропила делают из диагональных и коротких стропильных ног (см. рас.4, ж). Для предохранения крыши от сноса ветром часть стропильных ног привязывают к костылям, вбитым в наружные стены, скрутками из проволоки. Все сопряжения стропил крепят гвоздями, болтами, скобами. Наслонные системы из железобетона состоят из железобетонных панелей, опертых вверху на коньковый железобетонный прогон, а внизу на наружные стены здания. Коньковый прогон поддерживается столбами, установленными через 4 - 6 м. Крупные панели из железобетона применяют для односкатных и двускатных крыш. Односкатные крыши устраивают на ребристых панелях размером 6,4х1,2 м, укладываемых с уклоном 5%, двускатные крыши - с уклоном 7 - 8%.
В настоящее время для изготовления оснований из железобетона могут быть использованы сложные многокомпонентные вяжущие. Перед укладкой кровли по панелям устраивается цементная или асфальтовая стяжка. При отсутствии промежуточных опор в малых пролетах зданий до 12 м применяют висячие стропила (рис. 6). Их изготавливают из тех же материалов, что и наслонные стропила, т. е. из брусьев, досок и бревен. Висячие стропила состоят из стропильных ног и затяжек. Верхние концы стропильных ног соединяют прорезным шипом, а нижние врубают лобовой врубкой в затяжку и крепят болтами.
Бесчердачные крыши. Бесчердачные крыши подразделяются па невентилируемые, частично вентилируемые и вентилируемые наружным воздухом. Невентилируемые крыши применяют в тех случаях, когда исключается накопление влаги в покрытии в период эксплуатации. Такие покрытия могут выполняться с теплоизоляцией, совмещенной с несущей конструкцией. Основными элементами совмещенной крыши являются настил, утеплитель, пароизоляция и кровля (рис. 7).
Настил устраивают из железобетонных крупноразмерных плит различного вида. Пароизоляционный слой в виде одного или двух слоев рубероида или пергамина на мастике предусматривают для защиты теплоизоляции от увлажнения водяными парами, проникающими со стороны внутренних помещений. В качестве утеплителя применяют плитные и сыпучие теплоизоляционные материалы. Поверх теплоизоляции делают выравнивающий слой (стяжку) из цементного раствора. По стяжке устраивают кровлю. Ее выполняют из рулонных кровельных материалов в несколько слоев. Наклеивают их на холодную или горячую мастику. Для защиты гидроизоляционного ковра от повреждений делают защитный слой в виде насыпок из песка или мелкозернистого гравия, втопленного в верхний слой мастики, или слоя рубероида.
Невентилируемые крыши монтируются из сплошных или многослойных панелей. Изготовляемые в заводских условиях такие панели герметизируются наклейкой по верхней поверхности гидроизоляционного ковра, а снизу и по контуру панели - нанесением слоя окрасочной пароизоляции. Частично вентилируемые крыши имеют в материале панели поры или каналы, расположенные в верхней толще панели. Вентилируемые крыши имеют сплошные воздушные прослойки, осушающие покрытие зимой и предохраняющие его от перегрева солнечными лучами летом. Высота воздушной прослойки 200 - 240 мм. Конструкция совмещенной крыши состоит из нескольких слоев материалов (см. рис. 7):
При невентилируемой крыше по утеплителю устраивают стяжку из цемента. Если крыша невентилируемая, стяжка по утеплителю выполняется из цементного раствора. Ограждение крыш состоит из стоек и подкосов и имеет вид поставленной вертикально стальной решетки. Стойки и подкосы имеют внизу отгибы - лапки, которыми они опираются на крышу. Крепление ограждений производится глухарями, забиваемыми в обрешетку кровли через отверстия в лапках стоек и подкосов. Парапеты устраиваются в виде сплошной каменной стены с отверстиями у мест расположения водосточных труб.
Нормативные требования к современным крышам содержатся в большом количестве документов, причём часть этих документов уже морально устарела, но, тем не менее, не отменена. Проектирование следует вести с учётом указаний и ограничений действующих норм:
Крыша состоит из стропил, обрешетки и ограждения, то есть кровли. Наклонные поверхности – это скаты и ребра. Горизонтальные части: конек, ендова и разжелобок. Для организации стока у нижнего края ската иногда применяют желоба. Нижняя часть ската между желобком и обрезом носит название «спуск».
Деревянный каркас крыши состоит из следующих конструктивных элементов: мауэрлаты, стропила и обрешетка – (основные и обязательные), затяжка, стойка и подкосы (вспомогательные) (рис. 33).
Рис. 33. Конструктивные элементы каркаса крыши: 1 – мауэрлат; 2 – стропильная нога; 3 – затяжка; 4 – стойка; 5 – подкос; 6 – обрешетка.
Мауэрлат (народное название «матка, матица») представляет собой брус сечением не менее 10 х 10 см или бревно, обтесанное с нижней стороны. Назначение мауэрлата – служить опорой для стропил и равномерно распределять нагрузку на наружные стены. В рубленых и брусчатых строениях роль мауэрлата обычно выполняет верхний венец сруба, а хомуты прибивают ко второму сверху венцу.
На стены из облегченной кладки, легких бетонов, каркасные и панельные по всей их длине необходимо уложить непрерывный мауэрлат. Если стены выполнены массивными (из кирпича или камня), то под каждую стропильную ногу надо подложить отрезок бревна или бруса длиной 0,5 м. В этом случае концы хомутов крепят к металлическим крюкам, которые при кладке стен заделывают на 2–3 ряда кирпича.
Стропила – несущий каркас крыши
Основа крыши – это стропила из деревянных брусьев, досок, брусков.
Стропила являются несущей конструкцией, принимающей на себя вес кровли, снега и напор ветра; поэтому древесина, из которой изготавливают стропила, не должна иметь никаких изъянов: гнили, червоточин, выпадных сучков, трещин в зонах соединения, трещин вне зон соединения глубиной более 0,25 толщины бруса и длиной более 0,25 его длины.
Для изготовления стропил требуются доски хвойных пород толщиной 40–60 мм или брусья. Пиломатериал должен быть хорошо просушен, без дефектов, с минимальным количеством сучков. Можно использовать и бревна, но они значительно тяжелее.
Дощатые стропила отличаются простотой сборки. В этом случае все соединения выполняют на гвоздях с использованием накладок и вкладышей или без них. Врубки, которые ослабляют бревенчатые и брусовые конструкции, здесь применяют только для соединения стоек с прогоном и лежнем в наклонных стропилах.
Сечение стропил зависит от следующих факторов:
– нагрузка, создаваемая весом кровли и снега;
– размер пролета;
– шаг стропил;
– уклон кровли.
Размер сечения стропил подбирается в зависимости от их длины и расстояния между ними (табл. 2).
Таблица 2. Соотношение между длиной стропил, толщиной и расстоянием между ними
Стропила можно закрепить прямо на мауэрлате, но если нужно перекрыть большой пролет, одних основных элементов каркаса будет маловато, тут на помощь приходят затяжка, стойка и подкосы (как по отдельности, так и вместе взятые).
Однако в любой конструкции крыши имеются две главные составляющие части: ограждающая (кровля) и несущая (стропила), которые делятся на наслонные и висячие .
Наслонные стропила представляют собой балки, имеющие сходство с элементами перекрытия, но установленные не горизонтально, а наклонно на опоры различной высоты. Опорами для них служат две наружные стены – у односкатной крыши, либо наружная и внутренняя стены – у двускатной. Следует отметить еще одну особенность: стропильные ноги противоположных скатов крыши вовсе не обязательно крепятся в одной плоскости – они могут опираться на коньковый прогон попеременно (рис. 34).
Рис. 34. Наслонные стропила: 1 – стропильная нога; 2 – ригель; 3 – чердачное перекрытие.
Наслонные стропила концами упираются на стены здания, а средней частью – на промежуточные опоры. Наслонные стропила устраивают в том случае, если расстояние между опорами не превышает 6,5 м. Наличие дополнительной опоры позволяет увеличить ширину, перекрываемую наслонными стропилами до 12 м, а двух опор – до 15 м.
Висячие же стропила опираются только концами на стены здания (рис. 35).
Рис. 35. Висячие стропила: 1 – мауэрлат; 2 – стропильная нога; 3 – затяжка; 4 – бабка; 5 – подкос.
В отличие от наслонных они передают на мауэрлат только вертикальное давление. Висячие стропила используются в том случае, когда пролет крыши составляет 7–12 м и нет дополнительных опор. Висячие стропила обычно устраивают в зданиях с легкими стенами, а также в зданиях, где отсутствуют внутренние несущие стены.
Основными элементами висячих стропил являются стропильные ноги и затяжки нижнего пояса.
В случае выбора конструкции крыши с висячими стропилами все элементы связываются жестко, так как представляют единую конструкцию – стропильную ферму, опирающуюся на две крайние опоры. Стропильные ноги из-за отсутствия средней опоры упираются друг в друга в коньке. Следствием этого является создаваемое значительное горизонтальное давление, называемое распором. Если крыша сооружается неправильно, то стены могут даже опрокинуться. Задачу по гашению горизонтального давления выполняет нижний пояс стропильной фермы – затяжка.
Выбор конструкции крыши зависит от конкретных условий. На рисунке 36 показаны различные стропильные конструкции в зависимости от размера перекрываемых пролетов.
Рис. 36. Различные конструкции стропильных перекрытий: а – при пролете до 5 м; б, д – до 8 м; в, е – до 10 м; г – до 6 м; 1 – стропильная нога; 2 – мауэрлат; 3 – коньковый прогон; 4 – лежень; 5 – стойка; 6 – перекрытие; 7 – затяжка; 8 – ригель; 9 – бабка.
Наслонные стропила просты по устройству и не требуют использования подъемных механизмов при монтаже. Фермы с висячими стропилами можно собрать на земле, но тогда появляется проблема подъема их на сооружаемое строение. Хотя можно смонтировать фермы сразу на доме, применяя дощатый настил и вспомогательные раскосы, расшивки из досок.
В деревянных брусчатых или же рубленых зданиях стропильные ноги опираются на верхние венцы (рис. 37), в каркасных – на верхнюю обвязку (рис. 38).
Рис. 37. Опирание наслонных стропил в деревянных брусчатых или рубленых зданиях: 1 – шип; 2 – стропильная нога.
Рис. 38. Опирание наслонных стропил в деревянных каркасных зданиях: 1 – балка перекрытия; 2 – стропильная нога.
В каменных домах в качестве опоры для стропильных ног используется мауэрлат – брусья толщиной 140–160 мм (рис. 39).
Рис. 39. Опирание наслонных стропил в каменных зданиях: 1 -мауэрлат; 2 – стропильная нога; 3 – затяжка; 4 – чердачное перекрытие.
Мауэрлат может располагаться по всей длине здания или подкладываться только под стропильную ногу.
В том случае, если стропильные ноги в сечении имеют небольшую ширину, они могут со временем провиснуть. Чтобы избежать этого, необходимо применять специальную решетку, состоящую из стойки, подкосов и ригеля.
Для изготовления стоек и подкосов используют доски шириной 150 мм и толщиной 25 мм или деревянные пластины, получаемые из бревна, диаметр которого должен быть не менее 130 мм.
Для закрепления стропильной ноги применяется затяжка. При скольжении по затяжке стропильный конец может нарушить ее целостность. Чтобы предотвратить скольжение, врубать стропильную ногу в затяжку рекомендуется зубом, шипом или тем и другим одновременно (рис. 40).
Рис. 40. Соединение стропил зубом и шипом: 1 – стропильная нога; 2 – затяжка; 3 – шип.
Кроме этого, стропила желательно устанавливать на расстоянии примерно 300–400 мм от края. В процессе врубания ноги в конец затяжки требуется максимально отодвинуть зуб.
В том случае, если требуется усиленное крепление стропила, целесообразно использовать двойной зуб (рис. 41).
Рис. 41. Соединение стропил двойным зубом: 1 – стропильная нога; 2 – затяжка.
Чаще всего применяют зубы разной величины: высота одного зуба составляет 0,2 толщины затяжки, а высота другого – 0,3. Предварительно на затяжке необходимо сделать упор и шип, а на стропиле – проушину (для первого зуба). Для второго зуба достаточно одного упора.
В целях дополнительного крепления стропил в затяжках используются хомуты и болты (рис. 42).
Рис. 42. Соединение стропил болтом и хомутом: 1 – стропильная нога; 2 – затяжка; 3 – болт; 4 – хомут.
Болты применяются реже, так как ослабляют сечение стропильных ног и затяжек.
Завершается монтаж сооружением конька каркаса крыши (рис. 43), обшивкой карнизов (свободной части стропил, выступающей за уровень стены – обычно на 40–50 см), возведением фронтонных стенок и креплением обрешетки из досок или брусков.
Рис. 43. Коньковый узел: а – упрощенный; б – сложный: 1 – стропильная нога; 2 – стойка; 3 – подкос; 4 – затяжка; 5 – скоба, 6 – болт; 7 – стяжка; 8 – косынка.
К мауэрлату и прогону, составляющим коньковый узел, большими гвоздями крепят хомуты из стальной полосы или выполняют скрутки из проволоки диаметром 5–6 мм.
Для того чтобы в сложном коньковом узле соединить подкос со стойкой, требуется в стойке продолбить гнездо, а в подкосе вырубить шип. Чтобы соединение было прочнее, его укрепляют дополнительно болтами и хомутами.
Стропильные ноги соединяют с ригелем врубкой сковороднем вполдерева. Чтобы соединение было прочным, необходимо закрепить его болтом, нагелем или скобой (рис. 44).
Рис. 44. Соединение ригеля и стропильной ноги: 1 – стропильная нога; 2 – ригель; 3 – скоба.
Крыша должна защищать стены здания от пагубного воздействия дождя и снега, поэтому карнизный свес должен иметь длину не менее 550 мм (рис. 45).
Рис. 45. Скос крыши: 1 – стропильная нога; 2 – затяжка; 3 – скоба.
К стене концы стропильных ног крепятся следующим образом: на узел стропила-затяжки надевают стяжку-жгут, которую вторым концом затягивают либо на балке чердачного перекрытия, либо на костыле, вбитом в кирпичную или каменную кладку на расстоянии около 30 см от верхнего края стены.
Стяжку-жгут еще называют скруткой, которая представляет собой кусок толстой проволоки, лучше оцинкованной. В деревянных рубленых домах вместо скрутки целесообразно применять скобу из железа. Она призвана соединить стропила со вторым венцом сруба.
Железобетонные стропильные ноги наслонных стропил одним концом крепят к наружной стене здания, а другим – к сборному железобетонному прогону. Прогон поддерживается столбиками из кирпича.
Основание под кровлю
Основание под кровлю может быть выполнено в виде обрешетки или сплошного настила. Оно служит для укладки и поддержания кровли. Обрешетка может быть сплошной, но чаще – с некоторым шагом, величина которого зависит от кровельного материала. При изготовлении основания необходимо соблюдать 2 основных требования: все его элементы должны быть плотно закреплены на несущих конструкциях, а их стыки над стропилами – располагаться вразбежку.
Сплошной настил целесообразно применять в тех случаях, если в качестве покрытия предполагается использовать плоские асбоцементные плитки или рулонный материал. Под плитки настил устраивают из досок, расстояние между которыми не должно превышать 10 мм. Доски выкладывают в один слой. Рулонную кровлю устраивают по ровному двухслойному основанию, которое состоит из тщательно подогнанных сухих досок. Между настилами помещают специальную подкладку из рубероида марки РПП-300 или РПП-350, которая необходима для защиты от ветра.
Обрешетка с некоторым шагом используется в тех случаях, когда покрытие делается из черепицы, тонколистовой стали, дерева или волнистых асбестоцементных листов. В этом случае обрешетку устраивают из брусков 50 х 50 мм. Расстояние между брусками не должно превышать 200 мм.
Заданное расстояние между досками или брусками – обрешетинами – должно строго соблюдаться по всей поверхности основания. Самые широкие из них необходимо располагать под стыками кровельного материала, а также у конька и карниза, а самые толстые (на 15–35 мм толще других) – у карниза. Ширина основания под разжелобком должна составлять не менее 750–800 мм, а под карнизным свесом с настенными желобами – равняться ширине свеса. В коньках и на ребрах кровли деревянные бруски устанавливаются на ребро.
Конструкция кровли
Кровля – самый верхний покров крыши, защищающий все конструктивные элементы здания от атмосферных осадков и отводящий воду на землю. Поэтому основным требованием, предъявляемым к кровле, является водонепроницаемость.
Кровля может быть выполнена из различных строительных материалов: стальных и асбестоцементных листов, промышленных рулонных и местных строительных материалов (глиносоломенных, глинокамышовых и т. п.).
Кровля (кровельное покрытие) состоит из:
– наклонных плоскостей – скатов;
– наклонных ребер;
– горизонтальных ребер – конька.
Места пересечения скатов под входящим углом называются «ендовы» и «разжелобки» , а выходящие за пределы здания горизонтально или наклонно края кровли – карнизными и фронтонными свесами соответственно.
Атмосферная вода со скатов собирается в настенных желобах , из которых поступает в водоприемные воронки , затем в водосточные трубы и, наконец, в ливневую канализацию .
Элементы кровли можно укладывать как в продольном, так и в поперечном направлении, соединяя их в замок (листы кровельной стали) или внахлестку (все остальные виды покрытий).
По конструкции кровли бывают:
– однослойные – из стальных листов, асбестоцементных плиток и листов (ВО, ВУ), из ленточной штампованной фальцевой черепицы;
– многослойные – из рулонных материалов, плоской ленточной черепицы, теса, драни, стружки и гонта.
Количество слоев в многослойных кровлях колеблется от 2 до 5 в зависимости от выбранного материала, они более трудоемки и менее экономичны.
Если в многослойных кровлях каждый последующий слой кладется в поперечном направлении, то он должен перекрывать стык элементов нижележащего слоя. Если же он кладется в продольном направлении, то он полностью покрывает нижележащий слой с установленным ГОСТом напуском.
Уклон кровли
Уклон кровли способствует удалению с крыши атмосферных осадков. Выражается он в градусах или процентах. Как правило, при строительстве зданий кровли у них делаются пологими с одинаковым уклоном скатов.
От выбранного уклона кровли зависит выбор материала для покрытия и способ отвода атмосферной воды с крыши здания – водоотвод , который может быть организованным (наружный или внутренний) или неорганизованным (наружный).
Наружный организованный водоотвод состоит из водосточных желобов и наружных водосточных труб. Его рекомендуется применять в тех климатических зонах, где вода в наружных водосточных трубах практически не замерзает.
Внутренний организованный водоотвод состоит из водоприемной воронки, стояка, отводной трубы и выпуска. Его можно использовать во всех климатических зонах.
При неорганизованном водостоке вода стекает по всей длине нижнего края ската без каких-либо дополнительных приспособлений. Такой тип водостока допускается в климатических зонах с незначительным количеством осадков.
Правильно выбрать материал для покрытия и тип водоотвода в соответствии с уклоном кровли можно с помощью специального графика (рис. 46).
Рис. 46. График выбора кровельного материала в зависимости от уклона кровли.
Прямые стрелки на графике показывают угол наклона кровли над линией горизонта: на полукруглой шкале он определяется в градусах, а на вертикальной – в процентах. Дугообразные стрелки указывают на виды материала, которые можно использовать при заданном уклоне.
При устройстве кровли можно воспользоваться таблицей 3.
Таблица 3. Наклон кровли и относительная величина для каждого уклона
Изоляция крыши
Чердак – это помещение, которое находится между крышей и верхним (чердачным) перекрытием здания. Как правило, он используется для установки водяных баков, прокладки разводных труб отопления и размещения сборных каналов и камер вентиляции. Скапливающаяся на чердаке влага проникает с нижних этажей и выводится с помощью вентиляционных устройств. Можно сказать, что чердак представляет собой промежуточную зону между жилым помещением и улицей.
В том случае, если он используется в качестве жилого помещения, промежуточная зона отсутствует. Тогда влага, образуемая в результате дыхания, купания и приготовления пищи, принимает форму невидимого пара.
Вследствие перепада давления между внутренним помещением и наружным пространством образуется пар, который стремится выйти наружу сквозь элементы крыши. Количество пара в воздухе закрытого помещения прямо пропорционально температуре воздуха в нем. Иными словами, теплый воздух содержит намного больше пара, чем холодный. При понижении температуры в помещении воздух лишается возможности удерживать влагу, которая оседает в виде воды. Это происходит в том случае, когда водяной пар изнутри проникает в нижние слои кровли, на которых оседает влага.
Чтобы избежать этого, необходимо заделать места, где кровля неплотно прилегает к основанию, сквозь которые влага из помещения проникает внутрь крыши и способствует ее разрушению. Что может произойти по причине недостаточной герметичности паро– и гидроизоляционных слоев.
Чтобы этого не произошло, их устройство следует осуществлять с соблюдением всех правил.
Для крыш, имеющих скаты, предусмотрены следующие виды изоляции:
– между стропилами;
– на стропилах;
– под стропилами.
Чаще всего выбирают первый способ устройства изоляции (рис. 47), что обусловлено его относительной простотой.
Рис. 47. Изоляция между стропилами: а – с прокладной лентой; б – с деревянной обшивкой и защитным слоем; 1 – прокладная лента; 2 – контрбрусья; 3 – обрешетка; 4 – теплоизоляция; 5 – гидроизоляция; 6 – черепица; 7 – вентиляционный конек; 8 – деревянная обшивка; 9 – защитный слой.
При таком способе без изоляции не остается ни один участок крыши. Защищенными оказываются стыки крыш со стенами, с оконными рамами, с дымовой трубой и т. д.
Вентиляционное пространство между верхней частью теплоизоляции и гидроизоляцией должно составлять не менее 2 см. В процессе протягивания гидроизоляционного слоя необходимо следить за тем, чтобы он не провисал. Провисшие участки этого слоя создадут препятствие для осуществления нормальной вентиляции воздуха. В качестве гидроизоляционного слоя может использоваться минеральное волокно, которое имеет тенденцию к увеличению объема в уложенном виде на 10–30 %. Поэтому при монтаже изоляции требуется сократить его расход на ту же величину. Если глубина стропил недостаточна для укладки изоляции и не позволяет оставить место для вентиляции, можно нарастить их с помощью досок и брусьев.
Другим способом освобождения вентиляционного пространства служит разделение изоляционного слоя на две части. Одну половину укладывают между стропилами, а другую – над ними.
К одним из последних достижений науки можно отнести изоляционные системы с диффузионной прокладной лентой. В результате их применения устраняется необходимость устройства пространства между теплоизоляцией и гидроизоляцией.
Изоляция на стропилах (рис. 48) имеет целый ряд преимуществ.
Рис. 48. Изоляция на стропилах: 1 – обшивка; 2 – защитный слой; 3 – контрбрусья; 4 – теплоизоляция.
Во-первых, она сама не является проводником тепла. Изолирующая оболочка располагается над несущей частью крыши и предохраняет ее от воздействия атмосферных явлений. Кроме этого, при таком виде изоляции стропила в помещении остаются на виду, что придает чердачному пространству деревенский уют.
Изоляция под стропилами (рис. 49) имеет следующее преимущество: она делается сплошной, пространства для вентиляции не требуется. Для такого вида изоляции применяются панели из минерального волокна. Ее недостатком является уменьшение кубатуры чердака.
Рис. 49. Изоляция под стропилами: а – с прокладной лентой; б – с обшивкой и защитным слоем.
В том случае, если оборудование чердачного помещения осуществляется в доме, который построен давно, следует проверить состояние всех элементов крыши.
Старые стропила могут поражаться насекомыми. Причем на первый взгляд деревянные стропила не производят впечатления поврежденных. Однако при отпиливании куска дерева могут обозначиться ходы насекомых.
Сильно поврежденные элементы крыши необходимо заменить, остальные – просанировать специальными составами, выполненными на базе искусственных смол. Данные меры помогут обеспечить качественную гидро– и теплоизоляцию крыши.
Стропила выполняют ряд значимых кровельных функций. Они задают конфигурацию будущей крыши, воспринимают атмосферные нагрузки, удерживают материал. В числе стропильных обязанностей формирование ровных плоскостей для укладки покрытия и обеспечение пространства под компоненты кровельного пирога.
Для того чтобы столь ценная часть крыши безупречно справлялась с перечисленными задачами, нужны сведения о правилах и принципах ее устройства. Информация полезна и тем, кем сооружается стропильная система двухскатной крыши своими руками, и тем, кто решит прибегнуть к услугам наемной бригады строителей.
В устройстве стропильного каркаса для скатных крыш используют деревянные и металлические балки. Исходным материалом для первого варианта служит доска, бревно, брус.
Второй сооружают из металлопроката: швеллера, профильной трубы, двутавра, уголка. Есть комбинированные конструкции со стальными наиболее нагружаемыми деталями и элементами из древесины на менее ответственных участках.
Кроме «железной» прочности у металла имеется масса недостатков. К ним относятся теплотехнические качества, неудовлетворяющие владельцев жилых строений. Разочаровывает необходимость в применении сварных соединений. Чаще всего стальными стропилами оборудуют индустриальные строения, реже частные бытовки, собранные из металлических модулей.
В деле самостоятельного сооружения стропильных конструкций для частных домов в приоритете древесина. С ней работать несложно, она легче, «теплей», привлекательней по экологическим критериям. К тому же для выполнения узловых соединений не потребуется сварочный аппарат и навыки сварщика.
Основной «игрок» каркаса для сооружения крыши – стропило, в среде кровельщиков называемое стропильной ногой. Лежни, раскосы, бабки, прогоны, затяжки, даже мауэрлат могут использоваться или не использоваться в зависимости от архитектурной сложности и габаритов крыши.
Стропила, применяемые в строительстве каркаса двухскатных крыш, по техническим признакам и способу укладки подразделяются на:
В соответствии с технологической спецификой стропильных ног сооружаемые из них конструкции делятся на наслонные и висячие. Для устойчивости конструкции оснащают подкосами и дополнительными стойками.
Для устройства опор верха наслонных стропилин монтируют лежни и прогоны. В реальности стропильная конструкция намного сложнее, чем описанные элементарные шаблоны.
Отметим, что формирование каркаса двухскатной крыши может вообще производится без стропильной конструкции. В таких ситуациях предполагаемые плоскости скатов образуются слегами – балками, уложенными прямо на несущие фронтоны.
Однако интересует нас сейчас конкретно устройство стропильной системы двухскатной кровли, а в нем задействованы могут быть как висячие или наслонные стропила, так и комбинация обоих типов.
Крепление стропильной системы к кирпичным, пенобетонным, газобетонным стенам производится через мауэрлат, который в свою очередь фиксируется анкерами.
Между мауэрлатом, представляющим собой деревянную раму, и стенами из указанных материалов в обязательном порядке прокладывается гидроизоляционная прослойка из рубероида, гидроизола и т.д.
Верх кирпичных стен иногда специально выкладывают так, чтобы по внешнему периметру получилось нечто вроде невысокого парапета. Так надо, чтобы размещенный внутри парапета мауэрлат и стены не распирали стропильные ноги.
Стропила каркаса крыш деревянных домов опираются на верхний венец либо на потолочные балки. Соединение во всех случаях выполняется врубками и дублируется гвоздями, болтами, металлическими или деревянными пластинами.
Крайне желательно, чтобы сечение и линейные размеры деревянных балок определялись проектом. Проектировщик даст четкие расчетные обоснования геометрическим параметрам доски или бруса с учетом всего спектра нагрузок и погодных условий. Если в распоряжении домашнего мастера проектной разработки нет, путь его лежит на стройплощадку дома с подобной кровельной конструкцией.
На этажность возводимого здания внимание можно не обращать. Проще и правильнее выяснить требующиеся размеры у прораба, чем узнавать их у владельцев шаткого самостроя. Ведь в руках прораба документация с четким расчетом нагрузок на 1м² крыши в конкретном регионе.
Шаг установки стропилин определяет тип и вес кровельного покрытия. Чем оно тяжелее, тем меньше должно быть расстояние между стропильными ногами. Для укладки глиняной черепицы, например, оптимальным расстоянием между стропилами будет 0,6-0,7м, а для и профлиста допустимо 1,5-2,0 м.
Однако даже при превышении шага, требующегося для правильно монтажа кровли, имеется выход. Это устройство усиливающей контробрешетки. Правда она увеличит и вес крыши, и бюджет строительства. Поэтому с шагом стропил разобраться лучше до сооружения стропильной системы.
Народные умельцы вычисляют шаг стропилин согласно конструктивным особенностям постройки, банально разделив длину ската на равные расстояния. Для утепленных крыш шаг между стропилинами подбирают, исходя из ширины плит теплоизоляции.
У нас на сайте вы можете найти , который возможно вам также очень поможет при строительстве.
Стропильные конструкции наслонного типа значительно проще в исполнении, чем их висячие собратья. Обоснованный плюс наслонной схемы заключается в обеспечении полноценного проветривания, которое напрямую связано с долгосрочностью службы.
Отличительные конструктивные особенности:
Минус схемы заключается в наличии конструктивных элементов, влияющих на планировку внутреннего пространства эксплуатируемого чердака.
Если чердак холодный и в нем не предполагается организация полезных помещений, то наслонной конструкции стропильной системы для устройства двухскатной крыши стоит отдать предпочтение.
Типовая последовательность работ по сооружению наслонной стропильной конструкции:
Если подстропильная система сделана безупречно, наслонные доски монтируются в произвольном порядке.
Если уверенности в идеальном сооружении нет, то сначала устанавливаются крайние пары стропилин. Между ними натягивается контрольная бечевка или леска, согласно которой подгоняется положение вновь устанавливаемых стропил.
Завершается монтаж стропильной конструкции установкой кобылок, если длина стропильных ног не позволяет сформировать свес требующейся длины. К слову, для деревянных построек свес должен «выходить» за контур здания на 50см. Если запланирована организация козырька, под него устанавливаются отдельные мини-стропила.
Еще одно полезное видео о строительстве двухскатной стропильной основы своими руками:
Висячая разновидность стропильных систем представляет собой треугольник. Две верхние стороны треугольника сложены парой стропилин, а основанием служит соединяющая нижние пятки затяжка.
Применение затяжки позволяет нейтрализовать действие распора, потому на стены с висячими стропильными конструкциями действует только вес обрешетки, кровли плюс в зависимости от сезона вес осадков.
Характерные черты стропильных конструкций висячего типа:
К достоинствам висячей схемы относят свободное от стоек пространство под кровлей, позволяющее организовать мансарду без столбов и перегородок. Есть недостатки.
Первый из них – ограничения по крутизне скатов: угол их уклона может быть минимум 1/6 пролета треугольной фермы, настоятельно рекомендованы более крутые крыши. Второй минус заключается в необходимости доскональных расчетов для грамотного устройства карнизных узлов.
Кроме всего прочего, угол стропильной фермы устанавливать придется с ювелирной точностью, т.к. оси соединяемых компонентов висячей стропильной системы должны пересекаться в точке, проекция которой обязана попадать на центральную ось мауэрлата или заменяющей его подкладочной доски.
Затяжка – самый длинный элемент висячей стропильной конструкции. Со временем она, как свойственно всем пиломатериалам, деформируется и провисает под действием собственной массы.
Владельцев домов с пролетами 3-5м указанное обстоятельство не слишком беспокоит, а вот хозяевам зданий с пролетами 6 и более метров стоит задуматься об установке дополнительных деталей, исключающих геометрические изменения затяжки.
Чтобы предотвратить провисание в схеме монтажа стропильной системы для большепролетной двухскатной крыши имеется весьма значимый компонент. Это подвеска, называемая бабкой.
Чаще всего она представляет собой брусок, прикрепленный деревянными прибоинами к вершине стропильной фермы. Не следует путать бабку со стойками, т.к. ее нижняя часть вообще не должна соприкасаться с затяжкой. И установка стоек в качестве опор в висячих системах не применяется.
Суть заключается в том, что бабка как бы висит на коньковом узле, а уже к ней присоединяется затяжка с помощью болтов или прибитых деревянных накладок. Чтобы корректировать провисающую затяжку используются хомуты резьбового или цангового типа.
Регулировку положения затяжки можно устроить в зоне конькового узла, а бабку с ней соединить жестко врубкой. Вместо бруска на нежилых чердаках для изготовления описанного стягивающего элемента может быть использована арматура. Бабку или подвес рекомендуется устроить еще и там, где затяжка собирается из двух брусьев, для поддержки участка соединения.
В усовершенствованной висячей системе подобного типа бабку дополняют подкосные балки. Силы напряжения в образовавшемся ромбе гасятся самопроизвольно благодаря грамотной расстановке действующих на систему векторных нагрузок.
В результате стропильная система радует стабильностью при незначительной и не слишком дорогой модернизации.
С целью увеличения полезного пространства затяжка стропильных треугольников для мансарды переносится ближе к коньку. У вполне резонного перемещения есть дополнительные плюсы: оно позволяет использовать затяжки в качестве основы для подшивки потолка.
Присоединяется к стропилам она путем врубки полусковороднем с дублированием болтом. От провисания ее оберегают посредством установки короткой бабки.
Ощутимый недостаток мансардной висячей конструкции заключается в необходимости точных расчетов. Самостоятельно рассчитать ее слишком сложно, лучше воспользоваться готовым проектом.
Стоимость – немаловажный аргумент для самостоятельного строителя. Естественно, цена сооружения у обоих типов стропильных систем не может быть одинаковой, потому что:
Сэкономить на сортности материала не получится. Для несущих элементов обоих систем: стропилин, прогонов, лежней, мауэрлата, бабок, стоек нужен пиломатериал 2го сорта.
Для ригелей и затяжек, работающих на растяжение, потребуется 1ий сорт. В изготовлении менее ответственных деревянных накладок может применяться 3ий сорт. Без подсчета можно сказать, что в сооружении висячих систем дорогой материал используется в большем объеме.
Висячие фермы собирают на открытой площадке рядом с объектом, затем транспортируют в собранном виде наверх. Для подъема увесистых треугольных арок из бруса потребуется техника, за аренду которой придется платить. Да и проект для сложных узлов висячего варианта тоже чего-то стоит.
Видео-инструктаж по устройству стропильной конструкции висячей категории:
Методов сооружения стропильных систем для крыш с двумя скатами на самом деле гораздо больше.
Мы описали лишь базовые разновидности, которые в реальности применимы для небольших дачных домиков и построек без архитектурных затей. Однако представленной информации достаточно, чтобы справиться со строительством простой стропильной конструкции.
Выбор кровельного материала и конструкция крыши производится во время разработки проекта строения. Все это зависит от дизайна здания, его конструкции и назначения. Элементы кровли, материалы для устройства, выбор вида крыши зависят от многих факторов. Прежде всего это климатические и географические условия, архитектурные требованиями к строению и степень капитальности здания. Конструкция крыши у бани или какого-нибудь хозяйственного строения может быть совершенно иной, чем у жилого дома.
Основных элементов у крыши три: стропила, обрешетка и защитная часть, то есть кровля. Горизонтальные части называются разжелобок, конек и ендова. В качестве наклонных поверхностей выступают скаты и ребра. Для обеспечения стока у нижнего края ската иногда используются желоба.
Теперь рассмотрим, из чего состоит крыша и ее защитное покрытие – кровля.
Известно, что все здания имеют хоть какое-то верхнее перекрытие, причем у цивилизованных строений оно бывает двух видов:
Конструктивные элементы крыши
Основные элементы кровли:
Собранная желобами жидкость отводится и сбрасывается вниз при помощи водоспуска, который бывает двух видов:
Однако желоба и водоспуски можно не использовать, если высота здания небольшая, а площадь конструкции маленькая. Вода будет падать с обреза крыши прямо на землю.
Кровельные элементы укладываются в продольном или поперечном направлении. Листы кровельной стали соединяют в замок, а все остальные покрытия – внахлестку.
График, помогающий выбрать материал для покрытия и тип водоотвода в зависимости от уклона кровли.
Важным параметром кровли является уклон, который защищает крышу от скопления атмосферных осадков, особенно снега. Выражается он преимущественно в градусах, но на чертежах можно встретить и уклон в процентах. От этого показателя зависит материал для покрытия и способ отвода влаги с крыши.
Наверняка для некоторых непосвященных в строительство людей будет сюрпризом, насколько много существуют различных геометрических форм крыши. Разумеется, каждая из них используется для определенного вида строений:
Крыши бывают разные, что показывает данный рисунок. Не бывает трехскатной крыши. Наиболее оригинально смотрится коническая щипцовая конструкция
Как видите, в зависимости от формы и назначения здания используется тот или иной вид крыши. Для туалета или бани использовать четырехскатную конструкцию – полная глупость, точно так же и для многоэтажных строений односкатная крыша – неподходящий вариант.
Помимо формы, крыши делятся и по своей конструкции. По этому показателю они могут быть чердачные и бесчердачные. Чердачные (раздельные) крыши в зависимости от типа здания могут утеплять или делать холодными. В совмещенных (бесчердачных) крышах несущие элементы перекрывают верхний этаж здания. Бесчердачные крыши строятся без вентиляции либо с полной или частичной вентиляцией.
Разница между чердачной и бесчердачной крышей. В крышах без чердака нагрузку на себя принимает несущая стена.
Как мы уже упоминали, выбор формы крыши зависит от архитектурного замысла, вида кровельного материала и т. д. Много решает уклон скатов и особенности несущей конструкции. Нельзя пренебрегать и климатическими условиями. В теплых районах популярны крыши с небольшим углом наклона, а в заснеженных условиях – с крутым наклоном и маленьким свесом, чтобы снеговые осадки не задерживались на крыше. В условиях сильных ветров конструкция должна быть пологой для уменьшения парусности.
В качестве основания любой крыши используются стропила, изготовленные из деревянных досок или брусьев. Это несущая конструкция, принимающая вес кровли на себя, поэтому она всегда изготавливается из высококачественной древесины, без трещин и гнили. Материалом для изготовления стропил служат доски хвойных пород или брусья. Они должны быть отлично просушены и содержать минимальное количество сучков. Допустимо использование бревен, но они намного тяжелее.
Опорой для стропил служит мауэрлат. Это брус с сечением не менее 10х10 см или бревно, обязательно обтесанное с нижней стороны. Данный элемент предназначен также для того, чтобы нагрузка на несущие стены распределялась равномерно. В качестве мауэрлата может использоваться верхний венец сруба для строительства брусчатых и рубленых строений.
Схема стропил для двухскатной крыши. Мауэрлат в качестве опоры обязателен.
Сечение стропил рассчитывается дополнительно, и оно зависит от нескольких показателей: нагрузки, которую создает вес кровли и снеговые осадки, шага стропил, размера пролета и уклона кровли. По способу установки стропила делятся два вида: на наслонные и висячие. Первые устанавливают наклонно на опоры, в качестве которых служат наружные стены (у односкатной крыши) или внутренние с наружными (у двухскатной). Висячие стропила опираются только на стены здания. Они устанавливаются в тех строениях, где нет дополнительных опор и внутренних несущих стен.
В качестве основания для поддержания и укладки кровли применяется обрешетка. Она может быть сплошной, но чаще всего делается с некоторым шагом, который зависит от материала. Главные требования при изготовлении основания:
Обрешетка с шагом используется, когда покрытие изготавливается из асбестоцементных листов, черепицы или тонколистовой стали.
В качестве основания может также использоваться сплошной настил, однако он подходит только для рулонного материала или плоских асбестоцементных плиток. Расстояние между досками или брусьями должно быть одинаковым по всей поверхности.
Обрешетка изготавливается из обрезной доски. В зависимости от типа предполагаемой кровли и конструкции крыши, может быть сплошной или разряженной.
Устройство кровли хотя и кажется сложным, однако содержит в себе элементы, каждый из которых выполняет свои функции. Очень многое зависит от конструкции всей крыши, которая разрабатывается во время проектирования здания или планирования ремонта.
Крыша вашего дома будет надежной и долговечной только тогда, когда правильно и грамотно установлены все составляющие: кровельное покрытие, ребра, коньки, водостоки, примыкания к трубам и прочие составляющие. Покупать кровлю лучше в полной комплектации, в которой есть все необходимые материалы и аксессуары, причем от одного производителя.
Крыша сложной конфигурации с фантазийным дизайном
Заниматься проектированием строений должны частные архитекторы или проектные бюро, так как только у них есть на это необходимое разрешение. Готовый проект дома содержит план кровли, все узлы и детали конструкции крыши. Непосредственное строительство следует доверять только профессионалам, которые выполнят качественный монтаж и предоставят гарантию на проведенные работы.
Выбор конкретной крыши и кровли необходимо делать еще на стадии проектирования строения. Современные технологии и стройматериалы позволяют архитекторам создавать огромное разнообразие решений как по конструкционным особенностям, так и по используемым покрытиям и технологиям. Во время выбора конкретного решения принимается во внимание большое количество факторов, влияющих на элементы крыши. Несмотря на такое разнообразие типов и конструкций крыш все они имеют несколько общих элементов.
| Название элемента крыши | Краткое описание |
|---|---|
| Может быть плоской односкатной, двускатной, многоскатной вальмовой, сложной, купольной и т. д. Сами стропила могут быть наслонными и висячими, целыми или наращиваемыми. |
| В зависимости от типа кровельных материалов бывает сплошной или решетчатой. Некоторые крыши имеют специальную вентиляционную контробрешетку. |
| Используется во время обустройства теплых крыш, состоит из пароизоляционного слоя, утеплителя и ветрозащиты. |
| Может быть рулонным или штучным, из натуральных или искусственных материалов. Материалы кровли оказывают существенное влияние на ее стоимость и сложность кровельных работ. |
В таблице приведены только общие названия, каждый вид кровли имеет свои дополнительные элементы. На крышах могут быть окна и фронтоны, водостоки и иные инженерные конструкции.
Наиболее часто используемые элементы крыши рассмотрим на примере одной из самых сложных конструкций – вальмовой кровле с эркером.
Рассматриваемая крыша не имеет фронтонов, основная часть перекрывается двускатной вальмовой, эркер имеет шатровое покрытие.
Фронтон – передняя часть стены различной формы. По бокам ограничивается двумя скатами, в нижней части карнизом. Фронтоны чаще всего изготавливаются из тех же стройматериалов, что и фасадные стены, но есть и иные варианты строительства этих элементов.
В последнее время существенно расширился геометрический вид фронтонов, теперь можно встретить следующие их формы:
На обыкновенных зданиях фронтоны чаще всего имеют традиционную треугольную форму.
Часть крыши, располагающаяся между крайними стропильными ногами. Может иметь форму трапеции, прямоугольника, треугольника и т. д.
В многоквартирных домах крыши чаще всего односкатные плоские, скат – бетонная плита перекрытия. Такие крыши имеют рулонные покрытия, в некоторых случаях могут быть эксплуатируемыми. На них делают зимние сады, площадки для отдыха, бассейны и прочие элементы для повышения комфортности проживания.
Выступающая за проекцию фасада часть здания со своей отдельной кровлей. Крыша эркера может быть полукруглой, прямоугольной или многогранной. В нашем примере эркер симметричен и расположен точно посредине фасадной стены. Размеры здания 11×13,5 м. Стропильные ноги и вертикальные опоры упираются на мауэрлаты и лежни.
Изготавливается из досок или бруса, фиксируется по периметру фасадных стен или к специально подготовленному армирующему поясу. На мауэрлат упираются нижние концы стропильных ног. Элемент должен прочно фиксироваться, если кладочные материалы фасадных стен не отличаются высокими показателями физической прочности, то под мауэрлат обязательно обустройство армирующего пояса. В брусчатых домах в качестве мауэрлата используется верхний венец. Для предупреждения расползания стен применяются металлические или деревянные нагели большого диаметра и длины, они связывают между собой несколько венцов дома.
Изготавливается из бруса или доски, крепится к несущим межкомнатным перегородкам сразу к кладочным материалам или армопоясу, служит опорой для различных упоров стропильной системы.
Между стенами и деревянными элементами всегда следует укладывать гидроизоляцию, универсальным и самым оптимальным вариантом считается обыкновенный рубероид. Есть лишние деньги и желание их потратить – можно покупать современные мастики на основе модифицированного битума. Строительный эффект тот же, финансовый намного отличается от варианта с рубероидом.
Этот архитектурный элемент можно относить как к потолку, так и к крыше. Дело в том, что на эти балки упираются многие упоры стропильной системы, без них строительство сложных кровель невозможно.
Расстояние между балками выбирается с учетом стандартных размеров утеплителей. Во время установки этих элементов следует принимать во внимание особенности крыши эркера, балки должны держать все стропильные ноги. Угловые балки эркера располагаются на биссектрисе угла, в противном случае крыша и вылет карниза будут несимметричными. Укладываются на мауэрлаты и лежни или на стены.
Элемент, который отделяет вертикальную плоскость стены от плоскости крыши, называется карнизом.
Может иметь несколько разновидностей.
Если строение имеет деревянный карниз, то его рекомендуется подшивать досками сразу после монтажа балок, это намного упрощает работы по дальнейшему строительству стропильной системы. Кроме того, сам карниз также намного проще подшивать сразу после установки балок. После того как балки перекрытия и карниз готовы, можно приступать к установке опорной рамы.
Один из самых важных несущих элементов крыши. Состоит из вертикальных опор, прибитых к лежням, и горизонтальных коньковых прогонов. Размеры опорной рамы зависят от размеров крыши, сложные варианты могут иметь несколько опорных рам: одна устанавливается под коньком, остальные в самых слабых местах стропильных ног.
Линия стыка верхних частей скатов крыши. Простые крыши имеют только один конек, у сложных таких элементов несколько.
На опорной раме крыши эркера устанавливается специальное приспособление – центрирующее ядро.
Конек кровельный
На нем сходятся все стропила крыши эркера. Это центрирующий элемент высотой примерно 50 см м толщиной около тридцати сантиметров. Делается он из сплошной чурки или клееных досок, служит упором для стропилин, фиксируется на вертикальной опоре рамы эркера.
Самый важный и самый известный элемент кровли. Воспринимают на себе все усилия кровли, изготавливаются из досок различных размеров. Расчет делается на стадии проектирования дома. Вверху стропилины фиксируются друг к другу или к коньковой доске, могут упираться о коньковый прогон или иметь отдельную опорную раму.
Внизу стропильные ноги упираются о мауэрлат, могут быть висячими наслонными.
Крепятся на стропилах, удлиняют эти элементы, позволяют уменьшать стоимость стропильной системы и улучшать ее эксплуатационные характеристики. Для изготовления кобылок могут использоваться тонкие доски, на них не воздействуют значительные усилия. Кобылки позволяют выводить скат за пределы стены на значительное расстояние и дополнительно защищать фронтонные стены от негативного воздействия естественных осадков.
Назначение – улучшение внешнего вида свесов скатов крыши, минимизация рисков подрыва кровли резкими порывами ветра. Изготавливается из досок, в дальнейшем зашивается деревянными или пластиковыми софитами.
Используются только в сложных многоскатных крышах, самые длинные элементы стропильной системы. Требуют особенного внимания во время изготовления и установки.
Специальные элементы для увеличения жесткости фиксации угловых стропилин. Могут опираться о балки перекрытия или специально установленные элементы.
Самые большие по размерам элементы сложной кровли, закрывают эркер. Одним концом упираются о центрирующее ядро, там сходится верхний край, а вторым концом на балки.
Это общая начальная конструкция крыши, в дальнейшем нужно устанавливать различные вертикальные, горизонтальные и наклонные связи для увеличения жесткости конструкции и повышения ее несущей способности. Количество рассчитывается индивидуально для каждой крыши, каждый вариант фермы может иметь существенные различия. Но есть общие виды элементов стропильных систем.
Устанавливается под углом к вертикали, один конец упирается о стропилину, второй о вертикальную опору и балку перекрытия.
Поддерживает стропильную ногу, устанавливается вертикально, нижний конец упирается о балку перекрытия.
Монтируется в верхней трети стропильной ноги, устанавливается под углом, нижний конец упирается о горизонтальную затяжку.
Фиксирует две стропильные ноги в конструкцию фермы.
Стойки, затяжки и подкосы изготавливаются из досок, длинные вертикальные опоры и прогоны из бруса. Проектировщики часто предлагают эти элементы изготавливать из спаренных досок, так дешевле и надежнее. Спаренные доски всегда имеют более высокие показатели сопротивляемости на изгиб, чем брус такой же толщины.
Места стыка скатов под тупым углом. Наиболее опасный элемент крыши, именно здесь чаще всего возникают протечки. В ендовах устанавливается специальный брус или доска, которая называется ендовной. Во время строительства ендов нужно использовать лишь качественные пиломатериалы, обязательно делать мероприятия по их защите от гниения и повреждения вредителями.
Используются для усиления конструкции на больших по размеру крышах, изготавливаются из брусков или досок.
Все элементы стропильной системы должны между собой жестко фиксироваться. Делать это можно как при помощи современных металлических перфорированных пластин и уголков, так и обыкновенными гвоздями или металлическими скобами. После того как все работы закончены, можно приступать к изготовлению обрешетки.
Удерживает кровельный материал, технические параметры зависят от физических характеристик кровельных покрытий. Обрешетка может быть сплошной или решетчатой. Очень важный с точки зрения длительности эксплуатации крыши элемент. Обрешетка должна гарантировать, что кровельное покрытие не будет прогибаться под весом снежного покрова, листы металлочерепицы прочно зафиксированы и не оторвутся резкими порывами ветра.
Делать обрешетку можно как из новых, так и из бывших в употреблении пиломатериалов. Главное требование к ним – отсутствие гнилостных повреждений. Внешний вид никакого значения не имеет, обрешетка всегда скрывается кровельными покрытиями.
Монтируется на теплых кровлях, обеспечивает надлежащие условия естественной вентиляции для удаления влаги. Увеличивает время эксплуатации крыши, предупреждает преждевременный выход из строя нагруженных элементов стропильной системы. Линейные параметры контробрешетки имеют строгие нормированные значения. Несоблюдение рекомендаций профессионалов становится причиной нарушения эффективности естественной вентиляции, последствия такой ситуации очень неприятные.
Фиксируются на обрешетке со стороны фронтонов. Выполняют две функции: предупреждают подрыв кровли и улучшают внешний вид дома. Могут быть деревянными, металлическими или пластиковыми.
Улучшают дизайнерский вид крыши, предупреждают намокание стропильной системы. Изготавливаются из металла или пиломатериалов.
Доски строительные
Главная задача – создавать герметичное покрытие крыши, защищать внутренние помещения от ветра, дождя и снега. В настоящее время существует много видов кровли, каждый элемент крыши имеет свои технические характеристики. Во время выбора нужно смотреть не столько на стоимость, сколько на время эксплуатации. Дешевая кровля служит примерно десять лет, экономично очень дорого полностью менять кровлю через такой короткий срок эксплуатации.
Элемент присутствует только в теплых крышах, состоит из нескольких слоев.
Элементы теплой крыши могут иметь различные названия используемых материалов, но от этого не изменяется их конструкционная функция.
Назначение – отвод талой и дождевой воды со скатов крыши, недопущение чрезмерного увлажнения почвы под фундаментом здания, защита цоколя от переувлажнения. Эти элементы крыши могут изготавливаться из пластика или металла, имеют различную стоимость и форму. Но всегда состоят из одинаковых элементов.
Этот элемент кровли выполняет две функции: защищает водостоки от чрезмерных усилий во время весеннего схода снега со скатов крыши и не допускает травмирования пешеходов. Снегозадержатели изготавливаются из металлических труб или листовой стали. Обязательно должны фиксироваться к стропилам или обрешетке, запрещается прикручивание только к кровле в местах ее провисания. Выбор конкретного типа снегозадержателей и мест их установки зависит от климатической зоны расположения здания.
Элементы крыши могут быть жилыми и нежилыми. В последнее время жилые чердачные помещения называются мансардами, но под такие цели они использовались и ранее. К сожалению не так часто, как хотелось многим владельцам домов. Проблема была в крайней отсталости советских строительных технологий и материалов. Как только на отечественном рынке появились импортные товары, мансарды стали очень популярными в нашей стране.
Нежилые чердачные помещения чаще всего используются в различных пристройках и хозяйственных сооружениях. Они применяются только для хранения различных вещей, в сельской местности переоборудуются для хранения урожая.
В статье приведены названия элементов согласно терминологии строительных норм и правил, на практике строители могут называть те или иные конструкции различными словами, но их назначение от этого не меняется. Рекомендуется всегда пользоваться правильной терминологией, это предупредит неизбежную путаницу и возникновение досадных ошибок.
