Каркас-конструкция: простые ответы на сложные вопросы

Оглавление

Плоская крыша

Описание

Нестареющей классикой при выборе конфигурации для создания крыши служит плоское покрытие, однако, такая форма крыши может нести в себе ряд недостатков. Наиболее существенными минусами являются следующие критерии:

  • На крыше постоянно будет скапливаться снег, а вода не сможет своевременно стекать вниз. Это может привести к быстрому изнашиванию покрытия и поломке.
  • Неправильный выбор конструкции может привести к деформации покрытия и обрушению кровли.

Чаще всего данный вариант используется для покрытия домов в жарких странах с сухим климатом, а также для производственных или складских помещений. Данная конфигурация удобна в исполнении и не требует расхода большого количества материалов. Также на ней удобно проводить различные виды монтажных работ, в том числе установку электросети или смену покрытия при его повреждении.

Видовая классификация каркасных конструкций кровли

Существует несколько каркасных установок, их различают:

  • Каркас кровли стропильного вида – создается из пиломатериала, безупречен для скатных крыш
  • Металлический каркас крыши – создается из балок, подходит для промышленных построек
  • Бетонный каркас – конструируется из бетонных плит, используется для плоских кровельных видов

Крыши из пиломатериала встречаются чаще всего при строительстве частного дома. Популярны в создании двухскатных крыш. Остальные виды не представляют интереса для строительства жилого дома. Они не подлежат рассмотрению.

Основные части конструкции стропильной системы

Продумывая устройство стропильной системы крыши, необходимо знать, из каких деталей эта самая система состоит.

#1. Мауэрлат – это как бы фундамент всей системы. Он помогает равномерно распределить нагрузку на стены.

#2. Стропильная нога определяет угол наклона ската, а также общий вид кровли, жестко фиксируя отдельные элементы.

#3. Прогон – скрепляет ноги стропил. Коньковый прогон находится вверху, боковые прогоны – сбоку.

#4. Затяжка – не дает стропильным ногам разъезжаться, соединяя их внизу.

#5. Стойки и подкосы – дают ногам стропил дополнительную устойчивость. Они упираются в лежень (который лежит внизу параллельно коньку).

#6. Обрешетка — набивается перпендикулярно стропильным ногам и представляет собой обрезные бруски или доски. Она призвана передавать всю нагрузку от кровельного материала на стропильные ноги.

#7. Конек крыши — это место соединения двух скатов крыши. Вдоль конька набивается сплошная обрешетка для усиления данной части крыши.

#8. Кобылки — применяют для создания свеса в случае если длинна стропильных ног не достаточна.

#9. Свес крыши — это элемент предназначенный для защиты от попадания на стены избыточного количества осадков.

Теперь рассмотрим такой сложный узел как стропильная ферма. Она имеет плоскую форму, а входят в нее, кроме стропил, растяжки, стойки и раскосы. Их располагают так, что нагрузки на стены внутри дома не происходит. Лишь внешние его стены являются опорами, причем нагрузка идет вертикально. Расстояние между фермами определяется расчетами. Если пролет большой, то ферма состоит из нескольких деталей. У чердака нижний пояс фермы служит в качестве потолка.

Выше приведены примеры деревянных стропильных ферм, кроме этого в некоторых случаях применяют фермы сделанные из бетона и металла.

Стропила без затяжек

Это самый простой и экономичный тип, состоящий из минимума элементов. Его применяют, когда расстояние между стенами в осях не превышает 7,2 м. Уклон ската кровли должен быть 30—50°. Длина стропил не должна составлять более 4,5 м, но если применять легкое покрытие, например рубероид или жесть, то может быть даже 5 м. Также длина обусловлена стандартами пиломатериалов.

В зависимости от того, как стропила опираются на стены, здесь различают два базовых типа стропильных конструкций:

  • стропильно-балочная, в которой пара стропил вместе с деревянной балкой перекрытия образуют трехэлементную конструкцию, опирающуюся на наружные стены дома. Деревянные балки перекрытия могут опираться на мауэрлат или непосредственно на стену. В этом случае конструкция потолка нижележащего помещения крепится прямо к низу балок;
  • стропила, которые соединяются в коньке опираются на мауэрлат, закрепленный на верхнем поясе стены. В этом случае конструкцию образуют только два элемента, а потому функцию третьей стороны треугольника должно взять на себя перекрытие.

Размер карниза крыши

Непрофессиональным застройщикам тяжело определить нужный размер карнизов, если заранее не был составлен план дома. Слишком маленький выступ приведёт к намоканию стен и фундамента, поскольку вода будет скапливаться возле дома.

Тогда, казалось бы, чем шире карниз, тем суше стены. Но и здесь свои нюансы — чем больше свес, тем больше парусность, поэтому ураганные ветра могут подорвать кровлю. Следовательно, нужно искать золотую середину — оптимальный размер карнизных свесов для конкретной постройки.

Читайте также:  Как сделать правильно примыкание кровли к трубе?

Хорошие карнизные свесы — это, по сути, продолжение кровли. Поэтому изготавливают их с учётом тех же параметров, что и при обустройстве крыши — принимают во внимание климат местности, ветровые и снеговые нагрузки, конструкцию крыши и дома, вид укрывного материала, многослойность кровли и т. д. В основном нужно ориентироваться на:

  1. Климатические особенности конкретного региона — количество осадков в течение года, силу ветров и направление, заснеженность. В снежных и горных областях делают карнизные свесы шириной от одного до трёх метров. А там, где преобладают ураганные ветра, обустраивают карнизные выступы гораздо ỳже, но не меньше минимально допустимого размера — 40–60 см.
  2. Уклон кровли — чем крутизна скатов больше, тем карнизные свесы нужно делать шире, что даст возможность защитить стены и цоколь от брызг воды, которая будет скатываться с крыши. И, наоборот, чем кровля более пологая, тем карнизные свесы могут быть уже, поскольку талая вода будет уходить с такой крыши далеко от стен дома.
  3. Пропорции здания. Неправильно подобранный размер свесов может визуально исказить пропорции дома. Например, пологая кровля с широкими свесами сделает строение приземистым, а узкий карниз крутой кровли, наоборот, вытянет силуэт дома.
  4. Кровельное покрытие. Укрывной настил из фальцевых материалов или битумных требует большей циркуляции воздуха в подкровельном пространстве. А значит, понадобится больший объём вентиляционных отверстий и, как следствие, более широкие свесы.

Как удлинить карниз на крыше

Карнизные свесы в большинстве случаев монтируют на открытые части стропильных ног. Однако не всегда длины стропил бывает достаточно. Поэтому в случае нехватки прибегают:

  1. К сращиванию стропил брусьями такого же сечения, что и стропильные ноги. Это самый лёгкий способ получить необходимую длину свеса. Однако при этом увеличивается вес каркаса, а значит, будет оказываться гораздо бóльшая нагрузка на стены и фундамент. Сращивают стропила методом соединения встык с использованием специальной накладки из обрезков доски по схеме «косой прируб», когда соприкасающиеся концы досок подрезают под определённым углом. Другой способ — соединение досок с нахлёстом в 1 м.

    При соединении элементов внахлёст не требуется соблюдать точность подрезки, а вместо гвоздей в качестве крепежа могут использоваться шпильки с шайбами и гайками

  2. К удлинению стропил с помощью кобылок, на которых потом обустраивают кровельный свес. Изготавливают кобылки из более тонкой обрезной доски, благодаря чему этот способ является более дешёвым, да и каркас получается легче, несмотря на ширину карнизов.

    Наращивание стропильных ног с помощью кобылок позволяет при необходимости провести ремонт и замену конструктивных деталей без разборки всей кровли

Опытные строители отдают предпочтение наращиванию стропильных ног с помощью кобылок, поскольку при этом:

  • достигается существенная экономия на древесине;
  • уменьшается нагрузка на конструктивные элементы дома;
  • требуется меньше усилий для вывода линии карнизного свеса;
  • упрощается замена или ремонт конструкции в случае повреждения какого-либо её элемента;
  • появляется возможность декоративного оформления свесов.

    Использование резных кобылок для обустройства карнизных свесов придаст кровле индивидуальность, поэтому такая крыша и дом в целом не останутся незамеченными

К тому же при необходимости кобылки можно установить не параллельно стропилам, а слегка горизонтально, что сделает в этом месте скат изломанным. В результате получится своеобразный трамплин, который будет отбрасывать воду подальше от стен.

Видео: формирование карнизного свеса

Основные разновидности

Проектирование начинается с определения, какая форма крыш наиболее подойдет для дома. При загородном строительстве предпочтение отдают следующим видам:

  1. Односкатным;
  2. Двухскатным;
  3. Четырехскатным или вальмовым;
  4. Плоским.

Односкатная

Односкатные проекты крыш наиболее простые. Они позволяют использовать крупные листы кровельных материалов. Подходят для больших зданий и малых гаражей. Часто под такую кровлю собирают вместе несколько строений.

При односкатной конструкции возрастает нагрузка на отводящую систему воды. Наклон ската выполняется под небольшим углом, чтобы избежать необходимости строительства высоких стен. Наклонную кровлю удобно использовать для установки солнечных коллекторов.

Двухскатная

Наибольшей популярностью используется крыша с двумя скатами. Позволяет устанавливать любые кровельные материалы. Над домом образуется надстройка треугольной формы. Для вентиляции и освещения в торцевых частях выполняют окна. При строительстве мансарды отдают предпочтение двускатной конструкции.

Чтобы рационально использовать внутреннюю часть, применяют ломаный скат, состоящий из двух частей разного угла наклона. Верхний сегмент имеет больший уклон. Конструкция позволяет увеличить высоту мансарды, рационально использовать пространство чердака.

Четырехскатная

Ее особенность – в отсутствие фронтонов. Они заменены на укороченные скаты. Крыша с четырьмя скатами сложна для изготовления, зато устойчива по отношению к ветру и атмосферным осадкам. Чаще применяется для покрытия больших строений. Вальмовая кровля не только накрывает здание, но и украшает его.

Четырехскатная крыша распространена в южной местности. Используется для создания мансарды. Вентиляция и естественное освещение в ней выполняется через мансардные и слуховые окна.

Плоская

Плоская крыша чаще покрывает дома с чердаком, поэтому при необходимости кровлю утепляют. Часто наружное пространство обустраивают и используют для отдыха.

Конструкция потребует создания дополнительных мер, чтобы предотвратить скапливание снега и льда. Чертежи таких крыш трудны в изготовлении, поэтому кровли не пользуются популярностью.

Читайте также:  Как правильно выполнить утепление сауны изнутри своими руками?

Монтаж двускатной крыши

Лучше будет, если проект кровли включит в себя и подробный план работ: расположение на стене несущего устройства – мауэрлата, порядок установки стропильной системы, монтаж обрешетки, порядок укладки пирога кровли.

Крепление мауэрлата

Несущие брусья из сосны, лиственницы иди дуба чаще всего имеют стандартную длину – 6 м. Для большинства построек их нужно соединять между собой.

Наиболее надежный способ – с запилом бруса (выборки древесины) и присоединением концов друг к другу внахлест. Половинки крепятся с помощью шайб и болтов М14, М12 и таким же способом соединяются по углам.

К стене крепится несколькими способами или их комбинацией:

Устройство висячих стропил

Стропильная конструкция такого типа нужна, когда в помещении под крышей не должно быть перегородок. Стропила не имеют поддержки в центре и опираются друг на друга или коньковую балку – висят.

Монтаж двускатной крыши

В качестве креплений используются пластины из металла, анкеры, гвозди или прорезные шипы. Основная нагрузка передается на распорки у основания и затяжку, высота расположения которой зависит от величины сдерживаемого усилия.

Балки, горизонтально расположенные между стропилами, осуществляют усиление и стягивание стропильных ног. Возле конька крыши устанавливают дополнительные элементы из прочного бруса – ригели. Они выполняют функцию компенсации растягивающих воздействий.

Равномерно распределить нагрузку на стены и фундамент здания помогает мауэрлат.

Чтобы поддержать длинные затяжки, в конструкцию встраивают элементы, называемые бабками. Они располагаются под самым коньком кровли.

Большие пролеты нуждаются в дополнительных подкосах и стойках, поддерживающих стропила. Конструкции собирают в арки разных форм.

Варианты крепления висячих стропил к мауэрлату

Стропильные ноги крепятся к мауэрлату рядом способов:

  1. Врубка стропил в несущий брус по заранее подготовленному шаблону.
  2. Если наклон ската больше 35°, можно использовать «двойной зуб». В месте расположения на балке крайнего упора вырезается шип. На самой балке устанавливается 2 упора, а в стропильной ноге делается отверстие.
  3. Крепление с помощью хомутов и болтов. На балке делают выемку, в которую ставится срезанная по торцу стропилина.

Независимо от способа, лучше придерживаться следующих рекомендаций:

  • глубина, на которую допустимо зарубать стропила, не должна превышать 1/3 ширины;
  • для надежного соединения в каждом узле лучше применять 2 способа крепежа;
  • не всегда допустимо использовать шаблонные варианты, бывает, что требуется подогнать отдельно каждую ногу.

Устройство наслонных стропил

Если в постройке имеются промежуточные опоры и внутренние несущие стены, то для того, чтобы сделать крышу, применяют наслонную стропильную систему. Она отличается от висячей тем, что содержит опорные стойки под коньковым брусом и стропилами (подстропильные элементы).

Конструкции могут быть как симметричными, так и несимметричными. Кроме того, существуют:

  • безраспорные системы, в которых распирающее горизонтальные усилия не передается на стены, а стропильная нога работает только на изгиб;
  • распорные системы – они содержат распор, передающий нагрузку на стены при прежних напряжениях изгиба и сжатия.

Возможно использование гибридных конструкций, объединяющих наслонные и висячие.

Монтаж обрешетки

Обрешетка бывает разреженной и сплошной, одно- и двухслойной. Выбор зависит от материала кровли.

Для изготовления сплошной обрешетки используют:

  • ДВП;
  • ДСП;
  • ОСП;
  • фанеру повышенной влагостойкости.

Разреженную делают из доски или бруса, металла.

Элементы крепятся к стропильным ногам с помощью гвоздей и саморезов. Шаг обрешетки зависит от материала покрытия и толщины доски. Для 20 мм он составляет 30 см, для 30 мм – 120 см.

Двускатные крыши

Двускатную конструкцию крыши наиболее часто используют для частного дома в нашем климатическом поясе. Расположенная под углом конструкция не позволяет скапливаться воде и снегу. Угол скатной крыши определяется, исходя из уровня осадков в актуальном регионе – чем больше осадков, тем больше угол скатной крыши.

Схема двускатной крыши

Плюсы двускатной крыши:

  • Практичность и возможность оборудовать чердак;

  • Нет необходимости чистить снег и воду вручную;

  • Простота монтажа;

  • Широкие дизайнерские возможности;

  • Большинство кровельных материалов ориентировано на двускатную крышу;

  • Хорошая ремонтопригодность;

  • Небольшая стоимость и быстрота возведения.

Классический вариант дома с двускатной крышей

К минусам двускатной крыши в частном доме можно отнести:

  • Большое количество кровельных материалов, которые понадобятся для ее строительства.

  • Если планируется возведение мансарды, тогда необходимо позаботиться об увеличении количества окон, что усложнит конструкцию двускатной крыши.

Строительство двухскатной крыши своими руками

Возведение крыши

Подписаться

Твинуть

Законтачить

Кровля, состоящая из двух скатов — это наиболее популярный тип крыш в нашей стране. Такие конструкции возводятся как для жилых домов, так и для разного рода хозяйственных построек – летних кухонь, бань и т.д.

И это совершенно не удивительно. Строительство двухскатной крыши своими руками – процедура не особенно сложная и не слишком дорогая. Между тем, такая конструкция очень практична и удобна в эксплуатации.

Процесс ее возведения включает в себя несколько шагов.

Составление проекта будущей крыши

Прежде всего, конечно, нужно составить проект кровли. При этом следует:

  • Определиться с тем, каким будет угол скатов;
  • Определить длину стропил и ригелей;
  • Выбрать материал для покрытия кровли и утеплитель;
  • Выполнить подсчет всех необходимых материалов.

Выбирая угол, необходимо учесть особенности климата данной конкретной местности – высоту снежного покрова, количество осадков летом, розу ветров. Обычно он составляет 45-60гр.

Длина ног рассчитывается по формулам:

Строительство двухскатной крыши своими руками
Ширина здания Высота кровли Угол ската Длина стропила
A d A/2/cosd плюс 40см на свес
B d B/sind плюс 40 см на свес
A B Корень квадратный из суммы (A/2)2+B2 плюс 40 см на свес

Подсчитать нужное количество профлиста или другого материала, а также утеплителя очень просто. Нужно вычислить площадь ската (длина здания, умноженная на длину стропильной ноги) и умножить полученный результат на два. Количество стропил зависит от длины здания и шага между ними (оптимальный вариант для частного дома – 80см).

Возведение стропильной системы

Итак, как монтируется двухскатная крыша своими руками? Система стропил собирается в несколько шагов:

  1. 1) На стены монтируется мауэрлат. Для него обычно используется брус 150*100мм. Крепят его или на анкера, или на проволоку, вмонтированные в кладку;
  2. 2) Крепится первая пара ног. На обеих снизу следует выпилить «пяточку» для опоры на мауэрлат. Крепят стропила на уголок или на три гвоздя (150), вбитых с обеих сторон и сверху. Вверху выпиливают «пенек» таким образом, чтобы стропила плотно упирались друг в друга;
  3. 3) По первой паре изготавливают шаблон из обычной доски;
  4. 4) По нему раскраивают вторую пару стропил и устанавливают ее на противоположной стороне здания;
  5. 5) Между первой и последней парами ног протягивают шнур;
  6. 6) Сбоку вверху на них набивают временную рейку, на которой размечают шаг между промежуточными стропилами. Выполняют соответствующую разметку и на мауэрлате;
  7. 7) Продолжают строительство двухскатной крыши своими руками раскроем и установкой остальных пар ног. По высоте при этом ориентируются на шнур.
  8. 8) Соединяют все пары поперечным горизонтальным ригелем. Это нужно для придания жесткости конструкции;
  9. 9) Обшивают доской фронтоны;
  10. 10) Снимают временную разметочную планку.

Совет: Если пара стропил получилась низкой и не достает до шнура, под ноги на мауэрлат подкладывают дощечки соответствующей толщины.

Монтаж кровли

Система стропил установлена. Теперь строим двухскатную крышу своими руками дальше, а именно приступаем к устройству кровельного пирога:

  1. 1. Стропила обшиваются гидроизоляционной пленкой. При этом полотно монтируется в горизонтальном направлении с нахлестом не менее 10см.
  2. 2. Монтируется обрешетка. Шаг между брусьями при этом зависит от разновидности кровельного материала. Под рубероид обрешетка обязательно делается сплошной (инструкцию по набивке обрешетки можете посмотреть здесь);
  3. 3. На обрешетку крепятся листы кровельного материала;
  4. 4. Изнутри, со стороны чердака устанавливаются плиты утеплителя и закрепляются проволокой;
  5. 5. Монтируется пароизоляционная пленка;
  6. 6. Чердак обшивается фанерой или вагонкой.

Важно: Полиэтиленовую пленку не нужно натягивать. Наоборот следует монтировать ее с провисом. Иначе при подвижках элементов кровли во время усадки здания или сильного ветра она может порваться.

Как видите, строительство двухскатной крыши своими руки – процедура не такая уж и сложная. Если делать все, не торопясь и аккуратно с ней вполне можно справиться, даже не имея особого опыта в возведении домов.

Видео по теме «Строительство двухскатной крыши»:

ВЫВОДЫ:

  • Двускатная кровля проста, надежна и практична.
  • Она состоит из двух расположенных под определенным углом скатов и двух треугольных торцов.
  • Скаты могут быть ровными или ломаными.
  • Различают несколько видов двускатной кровли: ломаную, симметричную, асимметричную.
  • Угол наклона выбирается в зависимости от типа кровельного материала и погодных особенностей конкретного региона.
  • Основной деталью всей конструкции является система стропил – легкая и одновременно прочная.
  • Используют два вида стропил: наслонные и висячие.
  • Основными плюсами кровли с двумя скатами являются функциональность, простота монтажа и надежность.
  • Главный минус: усложнение конструкции и увеличение затрат при устройстве мансарды.

Как провести расчет стоимости строительства двухскатной крыши смотрите в видео ролике.

Cтропильная система двухскатной крыши

Первый актуален для построек, не имеющих внутри помещения несущих стен. Каркас крыши состоит из двух поясов – нижнего из соединенных затяжек и верхнего из пары стропильных ног.

Второй применяется в зданиях с внутренними несущими стенами, выполняющими роль промежуточных опор. Ширина крыши в десять метров предполагает наличие одной опоры, более широкая – нескольких.

Наглядная схема стропильной системы двускатной крыши отображает элементы водосточной системы, конек, дымоходные трубы, окна (при строительстве мансардного помещения). Она поможет правильно распределить расходы на возведение кровли.

Функция и назначение крыши

Всем известен тот факт, что строительство дома начинается с укладки надежного фундамента, а венчается этот процесс созданием обрешетки крыши и дальнейшим настилом на нее кровельного материала. При этом непосвященному гражданину может показаться, что формат крыши зависит только от желания владельца строения.

Функция и назначение крыши

На самом деле крыша должна эффективно решать определенные задачи и удовлетворять таким условиям:

  • долгий срок службы;
  • создание полезного чердачного пространства;
  • защита от воздействия природных явлений;
  • простота в использовании и ремонте;
  • быстрое самоочищение поверхности;
  • высокая устойчивость к нагрузкам и механическим повреждениям;
  • экономичность создания;
  • использование экологически чистых материалов.