Конструкция скатной крыши

Стропильная система — это система скатной крыши, состоящая из стропил. Так же можно сказать, что стропильная система — это каркас скатной крыши, её основа (скелет). Стропила выполняют несущую функцию в системе крыши. Вес от крыши через стропильную систему передаётся на несущие стены строения.

В зависимости от вида и типа строения крыши, в состав стропильной системы могут входить стропила, мауэрлаты, подстропильные горизонтальные балки (ригеля), прогоны, лежни и стойки на них, а так же подкосы и прочие элементы.

Классификация крыш

Первым делом кровли классифицируют по уклону крыши.

Крыша может быть:

• Скатной (угол склона кровли составляет более 10%);
• Плоской (Уклон составляет менее 3%).

По форме и количеству скатов крыши могут быть:

• Односкатными;
• Двухскатными;
• Четырехскатными (к ним относят шатровые и вальмовые);
• Крыши, имеющие более сложную конструкцию.

Крыша также может быть:

1. Чердачной. Это пространство, образованное элементами каркаса кровли, расположенное между плитой перекрытия и кровлей.
2. Совмещенной. В этом случае монтаж кровельного материала осуществляется на покрывающую верхний этаж плиту.

Крыша с чердачным пространством может быть:

• Утепленной – кровельный «пирог» содержит утеплитель. В таком случае чердачного помещения можно сделать жилую комнату.
• Не утепленной – в состав кровли не входит теплоизоляционный материал. Утепляют лишь плиту перекрытия. В итоге чердачное пространство имеет почти такую же температуру, что и окружающая среда.

Если поверхность крыши можно использовать для увеличения жизненного пространства, то такая крыша называется эксплуатируемой.

Кровля в этом случае помимо своей основной задачи выполняет ряд дополнительных. На эксплуатируемых кровлях обустраивают открытые кафе, а также делают солярии, зоны отдыха или спортивные площадки. Прекрасный вид имеет «зеленая» крыша. В состав этой кровли входит грунтовый слой. Трава и растения, посаженные в него, хорошо растут.

Часто зеленые крыши используют в качестве теплиц. На них устанавливают необходимое оборудование и выращивают зелень, овощи или ягоды.

Главное отличие эксплуатируемой крыши от стандартного варианта заключается в том, что основание у нее намного мощнее и рассчитано на более высокие нагрузки.

К теплоизоляционному слою и гидроизоляции также предъявляются серьезные требования. Если им не уделить повышенное внимание, то содержащаяся в почве вода и корни посаженных растений могут повредить покрытие кровли.

Стропила

Являясь составным элементом крыши, на стропила возложена очень важная функция: поддерживать обрешетку. Они принимают на себя давление снега, влаги и ветра, все кровли. По конструкции их разделяют на наслонные и висячие. Наслонные стропила используют, если пролет крыши (так называется расстояние между опорами) составляет менее 6,5 метров, а при наличии дополнительной опоры – 10-12 метров.

Висячие стропила используются, если пролет крыши не имеет дополнительных опор и составляет 7-12 метров. Их основное отличие от наслонных в том, что они передают лишь вертикальное давление на мауэрлат. Затяжки нижнего пояса и стропильные ноги – это главные составляющие висячих стропил.

1. стропильная нога;
2. ригель;
3. чердачное перекрытие.

1. мауэрлат;
2. стропильная нога;
3. затяжка;
4. бабка;
5. подкос.

В зависимости от того, из какого материала построен дом, стропильные ноги можно крепить:

• с помощью верхней обвязки в каркасных домах из дерева;
• на верхние венцы в рубленых, деревянных и брусчатых постройках;
• на специальные опорные брусья, которые также называют мауэрлат в зданиях из камня. При этом мауэрлат должен быть толщиной15-16 см, сам он может быть частичным (брусья подкладывают лишь под стропильную ногу) или цельным (проходить по всей длине сооружения).

Если у стропильных ног есть небольшое сечение, то предотвратить их провисание можно, если использовать решетки из подкосов, стойки и ригель. Подкосы и стойки можно изготовить из досок, ширина которых 15 см, а толщина 2,5 см, или из деревянных пластин, выпиленных из бревна диаметром не менее 13-14 см.

Во время установки стропильная нога врубается в затяжку. Чтобы конец ноги не скользил и не скалывал затяжку, врубать ее нужно зубом, высота его должна составлять 1/3 от высоты затяжки, шипом либо с учетом обоих способов. Помимо того, затяжка останется целостной и не будет скалываться, если стропила будут установлены на расстоянии примерно 3-4 см от края. Стропильную ногу нужно врубить в конец затяжки, в свою очередь зуб отодвинуть как можно дальше.

Чтобы усилить крепления стропила, нужен так называемый двойной зуб. Зубы могут быть одинаковой высоты, но чаще всего их подбирают так, чтобы показатели высоты первого равнялись 1/5 толщины затяжки, а второго – 1/3. Чтобы закрепить первый зуб, на затяжке делают упор, шип и проушину на стропиле, а для второго – лишь упор.

Чтобы дополнительно закрепить стропила в затяжках, можно применять болты или хомуты. Болты используют не так часто, поскольку они могут ослабить сечение затяжек и стропильных ног.

Если подкосы с бабкой, они соединяются с врубкой, при этом гнездо делается в бабке, а в подкосе вырубается шип. Соединение такого типа в висячих стропилах нуждается в дополнительных креплениях хомутами либо болтами. Ригель соединяется со стропильными ногами врубкой сковороднем «в полдерева». Крепится такое соединение нагелем и болтом, а чтобы придать ему большую прочность, еще и скобой.

Основные элементы затяжки скрепляются между собой зубом, накладкой из металла и болтами. Затяжку соединяют с бабкой при помощи хомута. Чтобы стены здания уберечь от атмосферной воды, свес крыши должен иметь длину не менее 550 мм.

Помимо того, что в затяжке закрепляются концы стропильных ног, их еще дополнительно зацепляют за стены здания при помощи так называемых скруток. В этом случае крыша не будет повреждена при сильном ветре. Скрутка – это внушительный кусок толстой проволоки, одним концом она приматывается к стропильной ноге, а другим – к костылю, его вбивают в шов каменной или кирпичной кладки на расстоянии 30-35 см от верхнего края стены, можно также к балке перекрытия чердака. Если дом деревянный рубленый, то скрутку можно заменить железной скобой, которая соединяет стропила и второй венец сруба.

Железобетонные стропильные ноги в наслонных стропилах одним концом нужно уложить на наружную стену здания, а вторым – на сборный прогон из железобетона, который поддерживается кирпичными столбиками. Нижние концы стропильных ног, которые выступают за стену, способны нести карнизный свес кровли. Когда вы выбираете материал для стропил, необходимо учитывать многие факторы: вес кровли, расстояние между стропилами, длину стропильной ноги и прочее.

Содержание

• Виды крыш
• Устройство крыши – термины
• Как рассчитать крышу своими руками?
• Пошаговая инструкция
  • Как правильно крепить мауэрлат?
  • Монтаж стропильной системы
    • Крепление стропил к мауэрлату
    • Крепление стропил в коньке
    • Как усилить систему?
  • Гидроизоляция
  • Контробрешетка и обрешетка
  • Кровельное покрытие
    • Сравнение кровельных материалов
  • Водосточная система
  • Утепление и пароизоляция
  • Ошибки при строительстве крыши

Виды крыш

Строительство крыши начинается с выбора проекта конструкции, то есть с определения ее будущей формы. В современном частном строительстве наиболее распространенными видами являются:

• Односкатные крыши. Вариант конструкции с одним скатом наименее трудоемкий, быстровозводимый и позволяет значительно сэкономить на материалах. Основными недостатками являются невозможность обустройства полноценного чердака и мансарды, в виду низкого подкровельного пространства, а также применения в заснеженных районах при небольших углах наклона.
• Двухскатные крыши (щипцовые). Конструкция с двумя скатами и двумя фронтонами, является наиболее распространенной в частном строительстве, поскольку обеспечивает баланс между трудоемкостью, затратами и практичностью. Позволяет создать полноценное чердачное помещение и эффективно справляется со значительными атмосферными осадками в зимний период.
• Четырёхскатные крыши. Максимально надежные конструкции в плане устойчивости к атмосферным явлениям: ветровым и снеговым нагрузкам. Отличаются значительным весом – требуют крепкого фундамента и прочных несущих стен, а также продуманной стропильной системы. Также благодаря большой площади кровельного покрытия и значительной теплоотдачи, предполагают дополнительное утепление.
  • Вальмовые крыши. Сооружения состоят из четырех скатов, в которых боковые имеют форму равнобедренной трапеции, а торцовые – треугольника. Обладают минимальным сопротивлением к ветровой нагрузке и привлекательным внешним видом, однако сложны в расчете и монтаже.
  • Полувальмовые крыши (голландские). Каркасная конструкция аналогична предыдущему, за исключением треугольных скатов, которые имеют усеченный вид, в следствие чего появляются небольшие фронтоны. Главным преимуществом является возможность обустройства полноценного жилого помещения. Однако такая крыша требует создания сложной стропильной системы из-за большого количества углов.
  • Шатровые крыши (пирамидальные). Системы из четырех одинаковых скатов в форме равнобедренных треугольников, сходящихся в одной точке. Конструкция обладает наилучшими аэродинамическими свойствами и устойчивостью к сильным осадкам, благодаря равномерному отводу вод. Основной недостаток – сложность проектировки и возведения каркаса.
  • Многоскатные крыши (многощипцовые). Представляют собой комбинированные скатные крыши для зданий в форме буквы «П», «Г», «Т». Наиболее сложные в проектировании, изготовлении и сборке. В частном строительстве применяются крайне редко.

Если вы не можете определить какую форму крыши построить своими руками – при прочих равных, сравните внешний вид конструкций и посмотрите какой вариант наиболее привлекателен.

Устройство крыши – термины

Также непосредственно перед началом строительства крыши своими руками необходимо ознакомиться с основными элементами и терминологией, которая облегчит понимание процесса и позволит найти общий язык со строителями.

• крыша – верхняя часть конструкции здания в сборе;
• кровля – верхний элемент крыши (покрытие);
• мауэрлат – опорный брус, уложенный по периметру стен здания;
• лежень – опорный брус, уложенный на внутренних несущих стенах здания;
• стропила (стропильные ноги) – конструктивные элементы крыши, несущие кровельное покрытие;
• прогоны – горизонтальные продольные балки, поддерживающие стропила изнутри;
• затяжки – горизонтальные поперечные балки, связывающие ноги одной стропильной пары;
• ригель – затяжка, установленная непосредственно перед коньком конструкции;
• конёк – горизонтальное ребро, расположенное на стыке скатов в самой верхней части кровли;
• стойки – вертикальные балки, выставленные на лежень или другую опору, предназначенные для поддержки прогона;
• подкосы (подстропильные ноги) – наклонные балки, соединяющие стропила с опорными элементами и расположенные под углом в 45°;
• контробрешетка – ряды досок, уложенные вдоль стропила поверх гидроизоляционного материала;
• обрешетка – ряды досок, уложенные на стропила/контробрешетку под углом в 90°;
• карниз – свисающая часть кровли, которая прикрывает верхнюю часть наружных стен от негативного воздействия атмосферных проявлений;
• кобылки – доски, посредством которых можно удлинить стропильную ногу;
• ендова – внутренний угол, образованный на стыке двух скатов в многощипцовых крышах;
• вальма – треугольный скат крыши в торцах / крытый фронтон с уклоном;
• фронтон – верхняя часть фасада здания, которая ограничена двумя скатами.

Как рассчитать крышу своими руками?

После того как был разработан проект конструкции, обязательно требуется рассчитать количество материалов для ее изготовления. Это необходимо для того, чтобы заранее знать объем пиломатериалов и заказать соответствующую партию у производителя.

Онлайн-калькулятор расчета крыши от КАЛК.ПРО позволяет выполнить максимально точный расчет материалов, а также получить комплект чертежей и 3D-модель конструкции.

Также рекомендуется выполнить расчет крыши на допустимые нагрузки, чтобы подобрать сечение несущих элементов. Например, одной из наиболее важных деталей является стропильная нога – для нее высота и ширина бруса подбирается на основании таких параметров, как:

• материалы кровли;
• снеговая нагрузка;
• шаг укладки;
• пролет.

Однако, чаще всего, таким подробным расчетом пренебрегают и выбор стропильных сечений происходит на основе общих рекомендаций, но с незначительным запасом, поскольку в таблицах не учитываются особенности конкретной ситуации.

Плоская кровля: использование рулонных и мастичных кровельных материалов

К рулонным видам относят наплавляемую и плоскую мембранную кровлю. Она может быть обустроена из рубероида, пергамина, толи, полимерной пленки. К мастичным – наливную кровлю, которая наносится прямо на бетон.

Работы по монтажу кровли из рулонных и мастичных материалов состоят из следующих этапов:

1. Обустройство укрепляющей бетонной стяжки. Она наносится непосредственно на основу из бетона или железобетона, на плиту перекрытия.
2. Пароизоляция основы. Наносится мастика или 1-2 слоя рулонного материала. Может использоваться пергамин, рубероид, стеклорубероид, толь.
3. Гидроизоляция. Делается из рулонных материалов. Укладываются внахлест с отступом 15 см.
4. Дренажный слой. Применяются сыпучие материалы, которые впитывают влагу, например, керамзит.
5. Теплоизоляция. Применяются плитные, монолитные или сыпучие утеплители.
6. Укладка слоя из геотекстиля. Он заполняется песчаным или гравийным наполнителем.
7. Выравнивание стяжки. Используется цементно-бетонный раствор или асфальтобетон (запрещено использовать поверх сжимаемых и засыпных материалов).
8. Укладка кровельного «пирога» из рулонных материалов или нанесение мастик – финишное покрытие. Материалы для продления срока эксплуатации могут быть армированы стекловолокном и иметь дополнительный защитный слой снаружи.

Вывод

В этой статье мы уделили внимание не всем разновидностям кровельных покрытий. «За скобками» остались профнастил, керамическая и сланцевая черепица и др. Выбирать покрытие следует в зависимости от бюджета и конечной цели. Наиболее бюджетными вариантами считаются металлочерепица и ондулин. Последний больше подойдет для хозяйственных построек. Наиболее привлекательными с эстетической точки зрения считаются керамическая цементно-песчаная и сланцевая черепица. По оптимальному сочетанию цены и качества выигрывает композитная и мягкая черепица.