Монтаж крыши с деревянными несущими конструкциями

Монтаж крыши деревянного дома, от проекта до кровли

В статьях о строительстве каркасного дома и “дома из бруса” мы разбирали основные этапы постройки, но крыша заслуживает отдельного обсуждения. Поэтому давайте подробно разберемся в устройстве крыши, особенностях выбора и разработки проекта, а также особенности сборок основных схем крыш для деревянных домов. Но обо всем по порядку.

Планируем будущую крышу

Главная задача на этапе проектировки — выбор формы крыши. На ее основе дальше вы рассчитаете сложность стропильной системы, выберите материал, рассчитаете нагрузку и расход материалов. При выборе формы крыши опираются на 4 основных фактора:

1. Снеговая нагрузка. Обильные осадки в зимнее время будут скапливаться на крыше и формировать дополнительную нагрузку, а хороший уклон поможет снегу меньше скапливаться или вовсе сходить самостоятельно.
2. Ветровая нагрузка. В регионах, где ветер сильный и порывистый, высокая крыша с крутым углом будет под дополнительной нагрузкой и риском быть сорванной в непогоду, это называется парусной способностью. Но при слишком маленьком скате сильный ветер может также срывать кровлю и гидроизоляцию.
3. Несущая способность каркаса. Толщина сечения элементов и расстояние между ними будет по-разному отражаться на нагрузку, которую может выдержать конструкция. Чем меньше и реже установлены части каркаса, тем больше должен быть уклон.
4. Вид кровли. У различных материалов предусмотрен свой уклон при установке.

Все деревянные крыши делятся на два вида:

• Плоские (угол наклона до 12 градусов).
• Скатные (с углом наклона более 12 градусов).

Но по виду конька, количеству скатов и ребер, наличия или отсутствия щипцов крыша дома может быть очень разной. Самыми простыми вариантами для самостоятельной постройки являются одно- и двускатных крыши.

Важно! Стандартная односкатная крыша имеет угол 20-30 градусов, двускатная — 25-45 градусов. Увеличивая угол наклона, вы повышаете стоимость крыши. Самая экономичная кровля — плоская, угол 5 градусов.

Варианты обустройства крыши

Дальше остается только подготовить план постройки:

1. Снимите замеры коробки дома
2. Cоставьте чертеж крыши с учетом выбранного кровельного материала.
3. Выполните расчет для стропильной системы (ширина и высота сечения).
4. Рассчитайте примерный расход материалов.

Как строят крышу деревянного дома

Пиломатериалы, как и для любой стройки из дерева, сперва желательно подготовить, чтобы избежать перекоса и деформации крыши при акклиматизации древесины. Для этого желательно подержать их пару дней под навесом рядом с домом. А также мы рекомендуем обрабатывать древесину антисептиком и огнезащитными составами.

Несущими конструкциями любой крыши являются: мауэрлат, стропильная система и обрешетка. Также есть крепежные элементы (стойки, ригеля, подкосы, распорки и др.), они отвечают за жесткость всей конструкции.

Крепление мауэрлата

Мауэрлат — это брус, расположенный по периметру несущих стен дома. Связывает всю стропильную систему и несущие стены. Для обустройства мауэрлата используют бревно или брус сечением 100х100 или 150х150 мм. На углах соединяют брус врубками на половину сечения мауэрлата, дополнительно стягивая скобами и болтами.

Важно! Для деревянного дома из бруса или бревен мауэрлатом является верхний венец дома. Для каркасного дома — верхняя обвязка из бруса.

Монтаж мауэрлата зависит от системы стропил:

• для двускатной крыши — на мауэрлат поперек укладывают подстропильные балки, куда вскоре станут сами стропила. Образовавшийся треугольник сделает конструкцию более надежной.
• для мансардной крыши — стропила врезаются напрямую в мауэрлат, поэтому нужно использовать качественный толстый брус.

Монтаж мауэрлата для двускатной крыши деревянного дома

Стропильная система

Представляет собой каркас крыши, состоящий из вертикальных опор и горизонтально расположенных затяжек. Для изготовления каркаса крыши используют брус, доски, бревна. Стропильная система может быть 2 видов:

• наслоенная — состоит из промежуточных опорных балок, расположенных на несущей стене дома или на его перегородках.
• висячая — опора идет только на несущие стены дома, перегородки не затрагиваются. Ноги стропил упираются друг на друга.

Расчет стропильной системы:

1. Состав каркаса. Самая простая конструкция представляет собой только мауэрлат и стропила. Чем сложнее устройство крыши, тем сложнее каркас (добавляют затяжки, подкосы, стойки и ригели для компенсации нагрузки на каркас).
2. Сечение бруса и досок. Зависит от выбранного кровельного материала, стропильной системы, гидро- и пароизоляции, снеговой нагрузки. Чаще всего для мауэрлата, стоек и лежней используют брус 100х100, а для стропильных ног, ригелей и затяжек применяют обрезную доску 50х150 или 100х150 мм. Как выбрать хорошую обрезную доску, читайте здесь.
3. Шаг между стойками и стропильными ногами. В зависимости от сечения элементов, размеров и веса кровельного материала расстояние между этими элементами от 60 до 120 см.

Обрешетка

Прибивается при помощи гвоздей или саморезов на стропила. Может быть 2 видов:

• сплошная — применяют для мягкой рулонной крыши. Делают из ОСП или фанеры, укладывая в шахматном порядке.
• с шагом — подойдет для профлиста, ондулина и металлочерепицы. При ширине досок 20-25 см подойдет обрешетка с шагом 50-60 см.

Обрешетка односкатной крыши под профнастил

Монтаж кровли

Существуют 2 вида кровли вне зависимости от типа покрытия:

1. Теплая, с утеплителем под поверхностью крыши.
2. Холодная, с утеплителем по поверхности потолка последнего этажа.

Важно! Теплая крыша позволит использовать чердачное помещение в любое время года, а отсутствие утеплителя превратит чердак в воздушную подушку, которая будет препятствовать излишнему перегреву или переохлаждению жилища.

Кровельный материал защищает все элементы конструкции крыши от солнца, перепадов температур, осадков и талых вод, а это очень важно для деревянных домов. Для кровли обычно используют:

• рубероид, рулонная мягкая кровлю, которая чаще всего выступает как дополнительный гидроизоляционный слой под другие покрытия;
• металлочерепицу, стальной лист с полимерным покрытием, который будет дребезжать под дождем, но прослужит до 50 лет;
• керамическую черепицу, дорогостоящий натуральное покрытие с огромным сроком службы и превосходными характеристиками;
• оцинкованную сталь, традиционное, но дорогой трудоемкий в плане производства покрытие;
• шифер, панели из асбестоцемента, битума или пластика с широкой вариативностью форм, размеров и составов;
• ондулин, относительно дешевое легкое и гибкое целлюлозное волокно с приятным внешним видом, которое прослужит минимум 15 лет.

Для каркасных домов и построек из профилированного бруса желательно использовать легкие, долговечные и негорючие кровельные материалы. Не утяжеляют конструкцию дома фальцевая кровля из оцинкованной стали и металлочерепица.

Настил кровельного материала напоминает сборку стен каркасного дома и происходит в 4 шага:

1. Пароизоляция. Укладка пленки для защиты теплоизоляции от конденсата изнутри чердака.
2. Теплоизоляция. Укладка любого теплоизоляционного материала, наиболее оптимальной для деревянного дома будет минеральная вата.
3. Гидроизоляция. Укладка пленки для защиты теплоизоляции от прямого попадания влаги.
4. Кровля. Укладка кровельного материала.

Кстати! Все это в сборке принято называть «кровельным пирогом».

Источник

Виды стропильной системы двухскатной крыши: для маленьких и больших домов

В основе каждой крыши лежит большое количество балок, стропил, стоек и прогонов, которые все вместе называются стропильной системой. За многовековую историю видов и способов ее организации накопилось немало, и каждая имеет свои особенности в построении узлов и врубок. Подробнее о том, какой может быть стропильная система двухскатной крыши и как при этом должны крепиться стропила и другие элементы системы поговорим подробнее.

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).

Схема двускатной крыши

Теперь о составляющих системы и их назначении:

• Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
• Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
• Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
• Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
• Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
• Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
• Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.

В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».

Конструкций стропильных систем довольно много. В первую очередь их разделяют на две группы — с наслонными и висячими стропилами.

Разница в конструкции наслонных и висячих стропил

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров. Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника. В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

С наслонными стропилами

В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.

Простейший вариант наслонных стропил

Безраспорные схемы и узлы врубок

Дома, сложенные из бревен или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двухскатной крыши должна быть безраспорной. О видах таких систем поговорим подробнее.

Простейшая безраспорная схема стропильной системы приведена на фото ниже. В ней стропильная нога упирается в мауэрлат. В таком варианте она работает на изгиб, не распирая стену.

Простая безраспорная система двускатной крыши с наслонными стропилами

Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. В первом, площадку опирания обычно скашивают, ее длина при этом — не более сечения балки. Глубина врубки — не более 0,25 ее высоты.

Верх стропильных ног укладывается на коньковый брус, не скрепляя его с противоположным стропилом. Получаются по строению две односкатные крыши, которые в верхней части примыкают (но не соединяются) одна с другой.

Такую схему без наличия опыта делать не рекомендуется: при малейшей неточности выполнения появляются распорные силы и конструкция становится нестабильной.

Намного проще в сборке вариант со скрепленными в коньковой части стропильными ногами. Они практически никогда не дают распора на стены.

Вариант крепления стропил без распора на стены

Для работы этой схемы стропильные ноги внизу крепятся при помощи подвижного соединения. Для закрепления стропильной ноги к мауэрлату сверху забивается один гвоздь или снизу ставится гибкая стальная пластина. Варианты крепления стропильных ног к коньковому прогону смотрите на фото.

Если кровельный материал планируется использовать тяжелый, необходимо увеличить несущую способность. Достигается это увеличением сечения элементов стропильной системы и усилением конькового узла. Он приведен на фото ниже.

Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках

Все приведенные выше схемы двускатных крыш стабильны при наличии равномерных нагрузок. Но на практике такого практически не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой на высоте около 2 метров схватки или подкосами.

Варианты стропильных систем со схватками

Установка схваток повышает надежность конструкции. Чтобы она нормально работала, в местах ее пересечения со стоками крепить нужно к ним гвоздями. Сечение бруса для схватки используют такое же, как и для стропил.

Схемы стропильных систем двускатных крыш со схватками

К стропильным ногам крепятся ботами или гвоздями. Могут устанавливаться с одной или двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.

Крепление схватки к стропильным ногам и коньковому брусу

Чтобы система была жесткой и не «поползла» даже при аварийных нагрузках достаточно в таком варианте обеспечить жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности его смещения в горизонтали, крыша выдержит даже значительные нагрузки.

Системы наслонных стропил с подкосами

В этих вариантах для большей жесткости добавлены подстропильные ноги, которые еще называют подкосами. Они устанавливаются под углом 45° по отношению к горизонту. Их установка позволяет увеличить длину пролета (до 14 метров) или уменьшить сечение балок (стропил).

Подкос просто подставляется под требуемым углом к балкам и прибивается гвоздями с боков и снизу. Важное требование: подкос должен быть срезан точно и плотно прилегать к стойкам и стропильной ноге, исключая возможность ее прогиба.

Системы с подстропильными ногами. Сверху распорная система, снизу — безраспорная. Узлы правильной рубки для каждой расположены рядом. Внизу — возможные схемы крепления подкоса

Но не во всех домах средняя несущая стена расположена посередине. В этом случае есть возможность установить подкосы с углом ннаклона относительно горизонта 45-53°.

Система стропил со смещенным относительно центра вертикальным прогоном

Системы с подкосами необходимы если возможна значительная неравномерная усадка фундамента или стен. Стены садиться по-разному могут на деревянных домах, а фундаменты — на слоистых или пучнистых грунтах. Во всех этих случаях рассматривайте устройство стропильных систем такого типа.

Система для домов с двумя внутренними несущими стенами

Если в доме есть две несущие стены, устанавливают две подстропильные балки, которые расположены над каждой из стен. На промежуточные несущие стены укладываются лежни , нагрузка от подстропильных балок передается на лежни через стойки.

Системы с подстропильными балками

В данных системах коньковый прогон не ставят: он дает распорные силы. Стропила в верхней части соединяются одна с другой (подрезаются и стыкуются без зазоров), места соединения усиливаются стальными или деревянными накладками, которые прибиваются гвоздями.

В верхней безраспорной системе распирающую силу нейтрализует затяжка. Обратите внимание, что затяжка ставится под прогоном. Тогда она работает эффективно (верхняя схема на рисунке). Устойчивость может обеспечиваться стойками, или расшивками — балками, установленными наискосок. В распорной системе (на картинке она внизу) поперечине — это ригель. Он устанавливается над прогоном.

Есть вариант системы со стойками, но без подстропильных балок. Тогда к каждой стропильной ноге прибивается стойка, которая вторым концом опирается на промежуточную несущую стену.

Крепление стойки и затяжки в стропильной системе без подстропильного прогона

Для крепления стоек используются гвозди дляной 150 мм и болты 12 мм. Размеры и расстояния на рисунке указаны в миллиметрах.

Источник