Крыша дома – особенности устройства разных систем

ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÎ ÑÒÐÎÏÈËÜÍÎÉ ÑÈÑÒÅÌÛ ÊÐÛØÈ ÈÇ ÄÅÐÅÂßÍÍÛÕ ÝËÅÌÅÍÒÎÂ

Узлы монтажа диагональных стропильных ног

На стыке скатов, расположенных под углом друг к другу, располагают диагональные (накосные) стропильные ноги см. рис.1 поз.8.

При стыковке подошвы опирания стропильных конструкций должна соблюдаться горизонтальная линия стыковочной подошвы (для соблюдения правила сосредоточенных на опору сил).

В противном случае стропильные конструкции будут действовать на опрокидывание опоры.

Уменьшение сечения элементов стропильной системы, увеличение шага стропильных ног и пролётов приводит к соответствующему снижению прочности конструкций крыши. Наиболее часто допускается неправильное выполнение узлов сопряжения элементов друг с другом.

Диагональные стропильные ноги соединяются с рядовыми стропильными ногами скобками.

Почему стропильные системы так популярны

Стропильная система появилась, как результат естественного отбора среди множества различных вариантов построения каркаса. Современное устройство стропильной системы крыши основывается на нескольких базовых элементах конструкции:

  • Стропильный каркас, представляющий собой набор балок одинаковой длины, образующих плоскость ската крыши. Стропила укладываются симметрично «шалашиком», верхним краем на самую высокую горизонтальную часть каркаса — коньковый прогон, и опираются на мауэрлат –толстую доску, пришитую на верхнюю горизонтальную плоскость кирпичной коробки здания;
  • База или система креплений, на которые опирается стропильный каркас,состоит из мауэрлата, лежней и балок потолочного перекрытия на верхней части стен здания. Благодаря такому устройству нагрузка от веса кровли и стропил пере распределяется, выравнивается и передается на внутренние и наружные стены дома;
  • Кровельная обрешетка совместно с дополнительными силовыми элементами – подкосами, распорами, ригелями служит для придания дополнительной жесткости стропильным балкам.

К сведению! Кроме того, из досок обрешетки формируется основа для укладки кровельного покрытия.

Для устройства стропильной системы крыши малоэтажного дома традиционно используются сосновые бревна и брусья. Это позволяет обеспечить легкое и одновременно жесткое устройство крыши. Попытки заменить деревянный брус стальным профилем приводят к утяжелению веса и стоимости стропильной системы минимум в два-три раза, а из-за многочисленных мостиков холода потребуется уложить дополнительный слой теплоизоляции.

Одной из наиболее популярных стропильных систем является устройство в виде двух или четырехскатной крыши с парным расположением стропил. В этом случае каркас из симметричных силовых элементов отлично воспринимает нагрузку в вертикальном и поперечном направлении по отношению к коньковому прогону.

Если преимущественное направление ветров на данной местности примерно одинаково, то возникающее из-за потока воздуха продольное усилие на устройство крыши чаще всего компенсируют, складывая фронтоны из кирпича. При сильном и переменчивом ветре более рационально применить четырехскатную вальмовую конструкцию.

Типы крыш – выбираем самый подходящий

Своими руками возвести крышу для дома непросто, но если знать все особенности процесса, работа пойдет легко и принесет удовлетворение результатами. Начинаем  с определения типа крыши, разнообразие которых довольно многочисленно. Выбирая, учитываем много факторов, в том числе особенности формы и стиля дома, климат, сложности монтажа, нагрузку на короб. Материалы для кровли также играют роль.

В строительстве применяются два вида конструктивного исполнения крыш: чердачные и бесчердачные. На чердаке частного дома находится удобное для хозяйственных целей пространство, или там можно устроить жилые комнаты. Перекрытие между помещениями снизу и крышей утепляют. При бесчердачном типе крыша одновременно исполняет функции потолка нижерасположенных помещений и основания кровли. Конструкция плоская или скатная. Используется в большинстве случаев на хозяйственных зданиях или для пристройки к дому. На жилых строениях желательно применять в южных регионах, так как выполнить хорошую теплоизоляцию подобных крыш затруднительно.

Конструкция крыши Рекомендуем

  • Четырехскатная крыша – технология устройства и монтаж стропильной системы
  • Вальмовая крыша – основные узлы и правила крепления стропил
  • Односкатная крыша – возводим надежную и недорогую конструкцию самостоятельно

Плоские крыши не так давно открыли второе дыхание в строительстве. Это стало возможным благодаря появлению современных гидроизоляционных материалов, которые соответствуют повышенным требованиям для подобных конструкций. Вторая причина – возросшая популярность стилей минимализм, модерн и хай-тек. На плоской крыше создают площадки для различных целей: отдыха, занятий спортом или технических. Так как они имеют повышенную нагрузку, к прочности кровельной системы предъявляют довольно жесткие требования. Подобные конструкции легко обслуживать и ремонтировать.

Читайте также:  Как сделать подбой крыши – способы отделки карниза кровли

На жилом доме над его разными частями возводят отдельные односкатные крыши, которые выглядят, подобно многоскатным. Их достоинство – в простоте монтажа и обслуживания, возможности применения на зданиях с облегченным фундаментом.

Крыши могут иметь несколько скатов – от одного до четырех, а также состоять из комбинаций нескольких скатных крыш. Односкатная система характерна для хозпостроек. Их конструкция простая, ее легко рассчитать. Ноги стропил лежат на краю стен или опорах. Наклон осуществляется за счет различной высоты, на которой  расположены противоположные края крыши. Он зависит от длины пролета и перепада высоты. Применяются такие варианты на зданиях с небольшими размерами, поскольку большая площадь требует увеличения угла наклона, что приводит к увеличенной парусности кровли.

Двухскатная или щипцовая крыша – самая распространенная в частном домовладении. Конструкция складывается из двух одинаковых скатов, опирающихся на стены или балки, уложенные на них. Индивидуальность постройке придает асимметричная двухскатная крыша, со скатами под разными углами, разной длины. Они неравномерно нагружают дом, поэтому выполнить расчеты довольно сложно. Щипцовые крыши применяются на зданиях небольших размеров, большие габариты дома вызывают увеличение площади кровли.

Типы двухскатной кровли

Конструкция двускатной крыши различается по форме и расположению стропил. По форме выделяют следующие виды:

  • Симметричная — стандартный тип кровли с двумя скатами в виде равнобедренного треугольника;
  • Ломанная или мансардная конструкция предполагает устройство жилого помещения на чердаке и монтаж мансардных окон;
  • Несимметричная крыша подразумевает, что конек размещен не по центру, а сдвинут в одну из сторон. Такая конструкция смотрится более оригинально;
  • Разноуровневая система более сложная в установке, и предполагает, что скаты такой крыши не соединяются в одном коньке и располагаются на разных уровнях;
  • Полувальмовая – двухскатная крыша со скошенными концами конька.
Типы двухскатной кровли

Кроме того, кровля бывает различной по сооружению стропильной системы. Так, выделяют наслонные и висячие стропила. Висячая конструкция имеет только две точки опоры в виде стен. Поэтому вес кровли, нагрузка снега и осадков приходится именно на эти стены. Чтобы снизить давление, стропила соединяют металлической или деревянной стяжкой. Чем выше такая стяжка, тем она крепче и прочнее. Расстояние между опорами при этом составляет до 6,5 метров.

Наслонная система состоит из брусьев с промежуточной подпоркой на внутреннюю стену дома. При данной конструкции требуется обязательный монтаж мауэрлата. Мауэрлат – это брус с сечением 10х10 или 20х20 сантиметров, который подкладывают под стропильную ногу или устанавливают по периметру наружной стены дома. Мауэрлат равномерно распределяет нагрузку кровли на стены.

Конструкция чердачной крыши

Схема кровли такого типа составляется с учетом большого количества факторов.

В первую очередь учитывается величина перекрываемых пролетов. Перекрытие большого пролета подразумевает максимальное сечение стропильной ноги. Для того чтобы перекрыть односкатную крышу дома, пролет которой имеет величину в пять метров, необходимо использовать стропильную ногу сечением 150х50 мм. При этом шаг расположения стропил составляет 1 м. Если перекрытие имеет длину в 10 м, применяются две доски сечением 150х50 мм, а шаг в этом случае составляет около 0,6 м.

Конструкция чердачной крыши: 1 – стропильные ноги; 2 – конковый брус; 3 – стойки; 4 – подкосы; 5 – обрешетка; 6 – кровельный материал; 7 – мауэрлат; 8 – металлические соединительные элементы; 9 – внутреняя несущая стена.

Во-вторых, во внимание берется уклон крыши. Как правило, кровля, имеющая крутой склон, меньше всего подвержена скоплению снега. Именно по этой причине сечение стропил при уклоне выше 500 градусов, выбирается с меньшим показателем, нежели при наклоне скатов около 200.

В-третьих, необходимо учитывать долговечность конструкции крыши строения. Срок эксплуатации несущих конструкций, изготовленных из дерева, равен 30 годам без ремонта, а из дерева и железобетона – 50 годам. Эти данные являются приблизительными. При грамотном выполнении установки, а также правильном уходе, деревянная крыша способна прослужить более века.

В-четвертых, особое внимание стоит уделить огнестойкости конструкции. Чтобы повысить данный показатель, необходимо увеличить сечение несущих элементов, а это, как правило, приведет к росту стоимости. Увеличить огнестойкость можно за счет использования цементно-песчаной штукатурки, защитной краски и негорючих матов.

Читайте также:  Как устроена стропильная система двускатной крыши

В-пятых, составление схемы невозможно без учета теплотехнических характеристик крыши.

Вес изоляционных материалов в обязательном порядке учитывается во время расчета сечения стропил.

Особенности монтажа конструкции

На верху стропила проделываем больших размеров запил и скашиваем его под небольшим углом. Подрезка на концах стропила обладает различными границами, характеризующимися по глубине. Главное, чтобы размер подрезки превышал размер сечения стропила.

Если не представляется возможным сделать подрезку верха стропила, используют искусственное наращивание, крепление осуществляется по обеим сторонам. Используются монтажные пластинки.

Когда будете проводить монтаж, обязательно сделайте так, чтобы верх врубки был максимально ровным, чтобы система внезапно не стала распорной. Чаще всего низ стропильной ноги присоединяют на ползуне.

Верхняя часть фиксируется с применением гвоздей или же, например, болтового крепления, стропила могут также взаимно упирать и связывать железными пластинками, имеющими зубчатое строение либо древесными накладками.

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши

Постройка крыши любой сложности своими руками предполагает знания назначения основных конструктивных элементов.

Элементы стропильной системы двухскатной крышиЭлементы стропильной системы двухскатной крыши — схема 2Элементы стропильной системы двухскатной крыши — схема 3

Мауэрлат. Предназначен для распределения нагрузки от стропильной системы на несущие стены здания. Для обустройства мауэрлата выбирается брус из прочной древесины. Предпочтительно лиственницы, сосны, дуба. Сечение бруса зависит от его вида – цельный или склеенный, а также от предполагаемого века конструкции. Наиболее популярные размеры 100х100, 150х150 мм. Совет. Для стропильной системы из металла мауэрлат также должен быть металлическим. Например, швеллер или двутавровый профиль.

Стропильная нога. Основной элемент системы. Для изготовления стропильных ног используется прочный брус или бревно. Соединенные сверху ноги образуют ферму.

Варианты фермы стропильной системы крыши

Важное значение имеют параметры стропил. О них речь пойдет чуть ниже.

Затяжка — соединяет стропильные ноги и придает им жесткость.

Прогон:

Коньковый прогон, монтируется в месте примыкания одного стропила к другому. В дальнейшем на него будет установлен конек крыши.

Боковые прогоны, они обеспечивают ферме дополнительную жесткость. Их количество и размер зависят от нагрузки на систему.

Стойка для стропил — вертикально расположенный брус. Также принимается на себя часть нагрузки от веса крыши. В простой двускатной крыше обычно располагается по центру. При значительной ширине пролета – по центру и по бокам. В несимметричной двускатной крыше – место установки зависит от длины стропила. При ломанной крыше и обустройстве одной комнаты на мансардном чердаке – стойки располагаются по бокам, оставляя свободным пространство для перемещения. Если комнат предполагается две – стойки находятся по центру и по бокам.

Расположение стойки в зависимости от длины крыши показано на рисунке.

Расположение стойки в зависимости от длины крыши

Подкос. Служит опорой для стойки.

Совет. Установка подкоса под углом в 45° существенно снижает риск деформации от ветровой и снеговой нагрузки.

В регионах со значительной ветровой и снеговой нагрузкой устанавливают не только продольные подкосы (находящиеся в одной плоскости со стропильной парой), но и диагональные.

Лежень. Его назначение служить опорой для стойки и местом крепления подкоса.

Обрешетка. Предназначена для передвижения во время строительных работ и фиксации кровельного материла. Устанавливается перпендикулярно по отношению к стропильным ногам.

Совет. Важное назначение обрешетки — перераспределение нагрузки от кровельного материала на стропильную систему.

Наличие чертежа и схемы с указанием месторасположения всех перечисленных конструктивных элементов поможет в работе.

Совет. Обязательно добавьте в схему стропильной системы двухскатной крыши данные об устройстве прохода вентиляционной шахты и дымовой трубы.

Технология их устройства определяется типом кровли.

Выбор материала для стропил

При расчете материала на двухскатную крышу нужно выбирать качественную древесину без повреждений и червоточин. Наличие сучков для балок, мауэрлата и стропил не допускается.

Для досок обрешетки сучков должно быть минимум, при этом они не должны выпадать. Древесина должна быть прочной и обработанной необходимыми препаратами, которые повысят ее свойства.

Совет. Длина сучка не должна превышать 1/3 толщины бруса.

Моя старая мастерская | Уклон кровли, стропила и расчет углов Уклон кровли, стропила и расчет углов

Уклон крыши измеряется в соотношении подъема к длине, причем вертикальный подъем всегда отображается первым. Традиционный метод — [дюйм подъема] / [12 погонных дюймов]. Итак, если ваша крыша имеет угол 45 градусов (то есть на каждые 12 дюймов по горизонтали (пробегу) она поднимается на 12 дюймов), это будет уклон 12/12. Если он поднимается только на 6 дюймов на каждые 12 дюймов, то это шаг 6/12. Метрический метод (для уклонов менее 45 градусов) всегда показывает первое число как 1, поэтому уклон 1/3 будет означать подъем на 1 каждые 3 см пробега. Сравните дроби, и вы увидите, что это то же самое, что 4/12.

Читайте также:  Зачем нужны снегозадержатели, как их правильно выбрать и установить

Для расчета вертикальных и горизонтальных пропилов на стропилах для пропилов (там, где стропила соприкасается с коньком), «птичьих пастей» (там, где они стоят на стене) и «хвостовиков» используется квадрат обрамления. Это квадрат Г-образной формы с размерами на обеих руках. Как только вы определитесь с шагом, вы просто разместите его на стропиле, чтобы выровнять различные разрезы.

Также удобно знать, какой угол фактический угол наклона, чтобы вы могли настроить циркулярную пилу или торцовочную пилу на правильный угол при обрезке вершин стоек на фронтальной торцевой — это один из способов, но вот удобная таблица.

Шаг Уголок
2/12 9,4
3/12 14.0
4/12 18,4
5/12 22,6
6/12 26,5
7/12 30,2
8/12 33.6
9/12 36,8
10/12 39,8
11/12 42,2
12 декабря 45,0
13/12 47,2
14 декабря 49,3
15/12 51,3
16 декабря 53,1
17 декабря 54.7

Устройство щипцовой крыши

При устройстве такой крыши используют два вида стропил — наслонные и висячие.

Наслонные представляют собой конструкцию, имеющую посередине опорную балку, которая передает нагрузку от конька на мауэрлат, уложенный на несущие стены. Эту балку монтируют посередине от наружных стен.

Устройство щипцовой крыши

Висячие стропила используют в тех случаях, когда расстояние между стенами менее 10 метров или же отсутствует несущая стена посередине дома.

Виды стропильных систем щитовых крыш

Их опирают на боковые стены. Но при этом возникает распирающий эффект. Он даёт дополнительную нагрузку на стены. Чтобы этого избежать, конструкция висячих стропил предусматривает соединение стропил затяжками таким образом, что появляется треугольник. Для выполнения этой функции можно применять балки перекрытия.

Затяжки можно монтировать сверху и снизу. При этом верхние нужно устанавливать таким образом, чтобы расстояние от конька было более 50 сантиметров.

Устройство щипцовой крыши

Виды стропильных систем щитовых крыш

Особенности несущих конструкций

Прежде чем начнется строительство или реконструкция деревянных крыш, тщательно подбирается схема ее устройства. Крепление скатной кровли выполняется по определенным стропилам. Самыми распространенными считается наслонная и висячая конструкция, различающиеся только тем, что в первом варианте есть промежуточная опора, либо опора для внутренней несущей стены или перегородки.

Опора не должна располагаться от наружной стены далее, чем на 6,5 м, а вторая опора способствует увеличению каждого прогона – расстояния от средней опорной балки и внешней стены до 15 м. Мауэрлат (подстропильный брус) в деревянном доме сооружается из верхнего стенового ряда бревен.

Поддержка висячих стропил осуществляется только стенами, подвергающимися распирающему усилию.

Новичкам, не имеющим представления о подобном монтаже, лучше заказать готовый проект дома в специальной компании. Там будут предложены типовые и универсальные конструкции деревянных крыш, так и может быть разработан индивидуальный вариант (прочитайте: «Устройство крыши деревянного дома: какую кровлю выбрать»).

Если в строительстве используются сырые пиломатериалы, то важно дать постройке осесть, при этом обустройство узла должно быть со специальными «скользящими» элементами.

Как только начнется усадка стропил поперек расположения бруса, то при помощи такого устройства деревянной крыши удастся сохранить их продольную привязку.

По аналогии с этим выполняется и крепление стропил рядом с коньком.

Результатом подобных действий станет то, что даже при значительной усадке деревянные конструкции кровли останутся на первоначальном месте и не деформируются.

Подводя итог, следует обратить внимание на достаточно сложную структуру деревянных домов, проектирование и установка которой требует высокого профессионализма. Новичкам, не имеющим определенных навыков, самим с работой не справиться. Что касается выбора материалов, разновидностей кровель, то все ограничивается только бюджетом владельца дома.