Последний этап строительства дома – обустройство крыши
Самый распространенный тип крыш у загородных домов в России – двускатные: две соединенных под коньком плоскости, расположенные под углом друг к другу и к горизонтальной поверхности .
Если делается двускатная крыша своими руками не стоит забывать об угле наклона – он не может быть меньше десяти градусов (в зависимости от зоны строительства). На торцах конструкции расположены участки вертикальной стены (фронтоны), скрывающие чердачное или мансардное помещение.
Схема стропильной системы двухскатной крыши
Благодаря наклону, на поверхности двускатной крыши не скапливаются лужи во время дождей, а весной, при таянии снега, вода скатывается по кровле на землю. Длинные (не менее 40 сантиметров) свесы по бокам кровли обеспечивают защиту боковых стен дома от осадков. Кроме того, двускатная кровля – ветроустойчивая конструкция.
Если будет делаться двухскатная крыша дома своими руками — делайте все согласно проекта. Ведь все эти достоинства кровля приобретает при грамотном расчете нагрузок, внимательном подборе материалов и аккуратном монтаже. При расчете учитывается вес будущего покрытия, ветровые и снеговые нагрузки в регионе, планируемый уклон крыши, материал и конструкция дома.
Чертежи двухскатной крыши
Стропила – это несущая часть конструкции. Установка стропильной системы двускатной крыши обычно выполняется с помощью качественного квадратного бруса с сечением 15 на 15 сантиметров (обязательно нужен расчет). Одна из самых прочных, неприхотливых и при этом недорогих пород дерева для стропильного бруса – сосна.
Иногда для стропил используется металлический профиль.
1. Основой стропильной конструкции является мауэрлат – брус, уложенный по периметру стен на некотором расстоянии от края (в конструкции металлических стропил для той же цели используется швеллер см. чертежи). На стену под брусом помещается гидроизоляция (например, рубероид), а он сам обрабатывается антисептиком.
Назначение этой части системы – распределять нагрузку от стропил на стены и связывать кровлю со стеной. Устанавливается на кирпичные, газо- и пенобетонные стены. На деревянных и брусовых в этом качестве используется верхний венец сруба.
Существуют разные способы монтажа мауэрлата (см чертежи и фото): на арматурный пояс из железобетона, непосредственно на кирпичную кладку (в этом случае для прочности можно снаружи заподлицо со стеной обложить брус кирпичом), просто фиксируется к стене анкерными болтами.
2. Установка фронтонов (торцевых треугольников). Бывают каркасные и кирпичные. Каркасные чаще выполняются из дерева и последствии обшиваются каким-нибудь листовым материалом. Кирпичные – кладка, являющаяся фактическим продолжением кирпичной стены.
3. Верхние углы треугольников становятся опорой для конькового бруса. Параллельно ему ниже располагаются боковые прогоны, с опорой на боковые стороны треугольников. Для небольших домов стараются брать цельный брус. Если длина дома больше шести метров, приходится использовать строительные фермы и делать составной.
Важно: можно продлить концы прогонов так, чтобы они выступали за плоскости фронтонов. В этом случае нагрузка от свесов с торцевых сторон придется на выступающие части, а не на середину крыши.
4. Стропила опирают одной стороной на мауэрлат, другой – на коньковый брус (см. фото и чертежи). Как правило, устанавливаются промежуточные опоры – раскосы (диагональные балки), стойки и т.д. назначение которых – укрепление конструкции и частичная разгрузка ее частей.
Стропила свисают за стены (становятся основой для будущих свесов). Если длины не хватает, их наращивают доской («кобылкой»).
Когда делается двухскатная крыша своими руками можно сразу сделать и утепление, чтобы не мучаться потом изнутри. Если предусмотрено последнее — не забыть сделать пароизоляцию и затем приступать к утеплению изнутри.
1. По нижней части стропил располагается пароизолирующая пленка.
2. Между самими стропилами устанавливается утеплитель (минеральная вата).
3. Сверху стропила вместе с утеплителем снова покрывается пароизоляцией.
На получившийся каркас крыши монтируется обрешетка, которая будет основой для кровельного покрытия. Ее выполняют из досок, влагостойких модификаций ОSB и ДСП. Под профнастил в этом качестве может использоваться оцинкованный стальной профиль.
– под рубероид и другие рулонные материалы, битумную черепицу делается сплошная обрешетка (интервалы между заготовками на компенсацию термических расширений не более полсантиметра);
– под металлопрофиль или шифер – разреженная, с шагом до полутора метров;
– для большинства материалов – стандартная, 30-40 сантиметров.
На шаг обрешетки могут влиять в совокупности угол наклона крыши и тип кровельного материала: например, ондулин при малом уклоне крыши кладут на сплошную обрешетку, а чем больше уклон, тем больше допустимый шаг (вплоть до шестидесяти сантиметров).
При строительстве частных домов крышу чаще всего делают двускатной. На это есть причины. Первая — она надежна. Хорошо справляется с ветровыми и снеговыми нагрузками. Вторая — она совместима с любым кровельным покрытием. Третья — относительно недорого. Четвертая — несложная конструкция, которую трудно испортить.
Собранная двухскатная крыша своими руками готова под монтаж кровельного покрытия
Как вы видели выше, стропильных систем очень много. Соответственно при сборке каждой есть свои особенности, но в общем порядок одинаковый. Необходимо сказать об общем шаге: предварительная сушка и обработка древесины. Этот этап обязателен, если вы покупали свежие пиломатериалы, а не сушеные.
Использование при строительстве крыши сырой древесины естественной влажности приведет к проблемам: балки погнет, они усохнут, изменится геометрия. Все это приведет к возникновению точек напряжения и при малейших признаках перегрузки (много снега, сильный ветер или дождь) начнутся негативные процессы.
Их устранение — сложное и дорогостоящее мероприятие. Потому или покупайте сухую древесину (не более 20%, в идеале камерной сушки 8-12%), или купите материал за пару месяцев, сложите в проветриваемые штабеля. После обработайте необходимыми пропитками (от поражения грибками и для снижения горючести) и только после этого используйте в монтаже стропильной системы.
Пиломатериалы сушить нужно в вентилируемых штабелях. Для этого их прокладывают короткими отрезками досок. Их кладут в метре от краев и далее через метр. Под нижний устанавливают обязательно проложки
Об основных этапах сборки, о том, как сделать двухскатную крышу своими руками расскажем в этом разделе.
Начинается сборка стропильной системы двухскатной крыши с установки мауэрлата. Он должен быть выставлен строго горизонтально, потому перед началом монтажа тщательно проверяется горизонтальность стены, к которой он крепится, при необходимости она выравнивается цементным раствором. Продолжить работы можно после того, как раствор наберет 50% прочности.
В зависимости от системы — это брус сечением от 150*150 мм или доска размерами 50*150 мм. Он крепится к верхнему ряду кладки стены. Если дом деревянный, его роль выполняет верхний венец. Если стены сложены из легких строительных блоков — пенбетона или газобетона и других — их жесткости недостаточно для того, чтобы перераспределять нагрузку.
Крепление мауэрлата на шпильки
Способов связки стен и мауэрлата несколько:
В кладке (в железобетоном поясе) закрепляется гладкая катанная проволока большого диаметра (два конца торчат вверх). В доске затем делают в необходимых местах отверстия, в которые продевается проволока. Она потом скручивается и загибается.
В стене замуровываются шпильки не менее 12 мм диаметром. Под них в мауэрлате делают отверстия, насаживают брус/доску) и закручивают гайками с широкими шайбами.
Выровняв брус или доску по наружному или внутреннему краю стены, берут сверло диаметром 12 мм делают отверстия под анкерные болты. Их (того же диаметра 12 мм) забивают по самую шляпку, потом затягивают ключом.
Расстояние между шпильками (проволокой) не должно быть больше 120 см. На стену (пояс) под мауэрлат обязательно укладывается отсечная гидроизоляция. Это может быть в два слоя свернутый рубероид или гидроизол, можно промазать битумной мастикой.
Установка стропил
Видов стропильных систем двускатной крыши насчитывается не один десяток. Прежде всего вам нужно выбрать как будет выглядеть ваша. Далее, для того чтобы работать было проще, из тонких досок делают шаблон для всех запилов, врубок и других подобных деталей. Для этого может понадобится собрать первую форму на крыше, а потом по готовой сделать шаблоны.
Собирают готовые фермы и потом поднимают на крышу
Порядок сборки зависит от типа стропильной системы. Если стропила наслонные, их устанавливают постепенно, собирая из элементов прямо на крыше. В этом случае удобно, если настелены балки перекрытия потолка и по возможности, черновой настил чердака или мансарды.
В системах с висячими стропилами на земле собирается ферма — готовый треугольник из затяжки и стропильных ног со всем требуемыми подкосами, стойками. Собирается сразу требуемое количество ферм. Затем их поднимают на крышу, там выставляют вертикально и крепят к мауэрлату.
С одной стороны это удобно — на земле работать проще, при высокой скорости сборки точность высокая: одна ферма мало чем отличается от другой, что упрощает процедуру. Но поднимать готовые фермы бывает сложно, особенно для больших зданий. Чтобы это было сделать легче, устанавливают две наклонные доски, которые одним концом упираются в землю, а второй торчит немного над стеной.
Установка стропил
Возведение стропильной системы
Отличие деревянных домов состоит в том, что сруб дает усадку, а это приводит к изменению геометрии стропильной системы. Если элементы закрепить жестко, крыша может развалиться. Поэтому крепления делают плавающими. Есть специальные скользящие крепления, которыми в этом случае крепят стропила к верхнему венцу и к прогонам, если такие есть (смотрите фото).
Способ крепления стропильной системы деревчнного дома
Чтобы стропило свободно двигались при усадке, длинную его часть крепят строго параллельно его краю, о опрору размещают строго перпендикулярно. При необходимости под нее вырезается площадка. Размечают крепление так, чтобы крюк оказался в крайнем нижнем положении или около него. Крепят на специальные саморезы, которые идут в комплекте (обычные не подходят).
Такой крепеж продают на любом строительном рынке, называется он «скользячка». Как крепить скользячку к брусу смотрите в видео.
Различают два основных типа стропильных систем для крыш с двумя скатами – висячие и наслонные. Опишем каждый из них по отдельности.
Висячие стропила
Устройство двухскатной крыши с висячими стропилами целесообразно лишь при ширине кровли в пределах 6 метров. Такие стропила крепятся на коньковый прогон с одной стороны, и на несущую стену с другой. Они испытывают распирающие усилия, в чем и состоит основная особенность двухскатной крыши с висячими стропилами.
Затяжку для них можно изготавливать как из дерева, так и из металла. Если установить затяжки снизу, то они исполняют функцию несущих балок. Крайне важно прочно закрепить затяжку, поскольку она также испытывает распирающее усилие. Затяжка нужна, в первую очередь, чтобы предотвратить повреждение несущих стен – иначе они могут упасть под давлением тяжелых стропильных ног.
Наслонные стропила
В данном случае размер крыши не имеет значения. Сборка стропильной системы данного типа предполагает наличие лежня и опорных стоек. На лежень, который укладывается параллельно мауэрлату, переносится часть нагрузки. Получается, что стропила прилегают друг к другу в верхней точке и дополнительно поддерживаются стойкой. В такой системе стропильные ноги испытывают усилие только на изгиб. Они монтируются намного проще, чем висячие. Правда, требуются опорные стойки.
Комбинированный тип
Нередко крыше придают довольно сложную форму, что требует сооружения стропильных систем смешанного типа. Профессионалы рекомендуют составлять подробную схему с расчетами на каждый элемент стропильной системы, чтобы в процессе работ данные всегда были под рукой.
Для монтажа стропильной системы двухскатной крыши понадобятся следующий набор инструментов:
рулетки, разной длины 5, 10, 20 метров;
маркеры, карандаши;
шнур, для натяжки;
молотки, разных назначений, гвоздодер;
ножницы, для раскроя;
кровельный нож;
шпатель;
скотч;
ножовки, электропила, электродрель с различными сверлами и насадками;
шуруповёрт с насадками;
разметки, уровни горизонтальный и вертикальный;
рейки, линейки;
пена монтажная;
страховочный ремень и веревка — для безопасной работы.
Весь инструмент на кровле содержать в сумке для инструментов, в целях безопасности.
Насланные стропила
Опираются на мауэрлат и стойки, установленные на внутреннею стену, с равным стропилам шагом. Для придания жесткости при пролетах 6 м, дополнительно ставят подкосы.
Схема наслонных стропил двускатной крыши
Висячие стропила
Если здание небольшой ширины, можно устраивать стропильную систему, когда стропила опираются на мауэрлат или стены, без промежуточных опор. Максимальный пролет — 9 метров. Такие кровли иногда, можно устраивать без мауэрлата. Стропила устанавливаются на стену, с использованием прокладок, на стропила в таком варианте, действует изгибающий момент.
Что бы разгрузить, ставятся деревянные или металлические накладки. Они надежно укрепляют угол. Для висячих стропил большего пролета устанавливается бабка и подкосы. Для висячих систем, стропило устраивают большего сечения, и пиломатериал выбирают не ниже I II сорта.
Схема висячих стропил двускатной крыши
Определить нужное в стропильной системе сечение бруса двухскатной крыши, можно собрав все нагрузки, воздействующие на нее: вес покрытия, обрешетки, снега, давление ветра, осадки.
Постоянные нагрузки можно определить по весу 1 м 2 кровельного покрытия, обрешетки. Важно что бы вес на 1 м 2 кровли был в пределах 40-45 кг.
Переменные нагрузки от снега, ветра рассчитываются по табличным значениям нормативных документов СНиП, в зависимости от высоты здания, температурной зоны. Нагрузка от снега, равна его весу, умноженного на коэффициент, зависящий от уклона ската. Все эти расчеты выполняются при проекте.
А если нет проекта, и кровля возводится на небольшое здание? Нужно посмотреть на строительство дома по соседству, которое выполняется по проекту, по площади кровли одинаковой с вашей постройкой. Стропильная система двухскатной крыши послужит образцом.
На верхней точке укладывается конек, который соединяет стропила. Высота конька зависит от наклона кровли. На наклон влияет выбор материала покрытия. Минимальные размеры таковы:
для черепичных кровель, шифера 22 гр.;
для металлочерепицы — 14 гр.;
ондулин — 6 гр.;
профнастил — 12 гр.
Оптимальный угол 35-45 гр. наклона, обеспечивает быстрый сброс воды и снега. В регионах с сильными ветрами, кровли делают пологими и тогда угол наклона в пределах 20-45 градусов.
Определить высоту можно по формуле: Н=1/2Lпр*tgA . Где А угол наклона, L-ширина здания.
Рассчитать длину стропила на двухскатную крышу, можно по формуле: Lcтр=1/2Lпр*sinA .
Задача упрощается, при использовании готовой таблицы. От ширины здания и угла наклона, зависит коэффициент. Коэффициент умножить на 1⁄2 ширины здания.
Стропила изготавливают из брусков сосны или ели, сечением 50×100 мм, 50*150 мм.
Размер стропил зависит от шага. Шаг стропил меньше, устанавливается большее количество, сечение будет уменьшаться. Расстояние между стропилами у двухскатной крыши находится в диапазоне от 600 мм до 1800 мм, все зависит от конструкции крыши и используемых для её строительства материалов.
Таблица размеров стропил, в зависимости от шага их установки
стропил, мм
Кровля не оканчивается на уровне стен, ее продлевают на 500 мм наружу. Стропильная нога может выступать, или наращивается доска или брусок. В таком случае влага не попадает на стену, не заливается фундамент.
Монтаж мауэрлата
Крепеж мауэрлата к монолитному железобетонному поясу
Мауэрлат распределяет равномерно нагрузку на стены здания, его монтаж можно выполнить несколькими способами:
крепиться к стене через армированный железобетонный пояс со шпильками;
шпильки вставляются в кладку;
простой и распространенный способ для простых кровель, крепление катанкой.
Для него берут брус сечением 100×100 мм,150×150 мм или 200×200 мм. Какое сечение выбрать, зависит от размеров кровли и ее покрытия. Мауэрлат стыкуют по длине, для этого сделать запил по 100 мм, длиной 500 мм, сложить бруски и скрепить шпильками.
В углах мауэрлат связывают врубками в пол бруса, скрепляют скобами или болтами. У деревянных построек, мауэрлат это, последний венец. На кирпичных стенах, выполнить монолитный армированный железобетонный пояс, сечением 400×300 мм. По поясу выставить штыри с резьбой 12 мм в диаметре, через 120 мм, для крепления.
В мауэрлате высверлить отверстия диаметром 12 мм, уложить, так чтобы штыри прошли в отверстия. Сверху затянуть гайками. Предварительно под брусок укладываем два слоя рубероида или толя. С наружной стороны стены, мауэрлат заложить кирпичом. Укладку мауэрлата выполнить на ровное по горизонтали и вертикали основание. Нужно проверить уровнем горизонтальность поверхности. Проверить диагонали. При необходимости выровнять подкладками.
Устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками выполняется в следующем порядке:
Произвести монтаж лежня, при насланных стропилах.
Разметить шаг установки стропильных ног.
Заготовить по размеру стойки.
Установить их, если есть необходимость раскрепить распорками.
Уложить прогон. Проверить геометрию. Установить крепеж.
Примерить первую стропильную ногу, разметить места подрезки.
Сделать разметку точек и установить стропила в начале и конце крыши, натянуть между ними шнур, для того что бы выравнивать по нему остальные элементы.
Установив стропильную ногу, прикрепляем её вначале к мауэрлату, потом к прогону конька, друг к другу.
Прикрутить проволокой к мауэрлату каждую вторую ногу.
Крепление стропил к мауэрлату делают при помощи врубок, упорных уголков и подшивного опорного бруска. Укрепить гвоздями или скобами.
Способы крепления стропил к мауэрлату
Опорные стойки установить на лежни или подкладки и накладки. Лежень это брус 50×100 мм или 50×150 мм, укладывают на среднею стену по прокладке из рубероида. Под подкладки выложить кирпичные столбики, высотой 2 кирпича.
Стропильные ноги между собой соединяются на коньке. Рассмотрим распространенные узлы соединения стропильной системы:
Делают пропилы у одной ноги и запил у другой. Вставляют одну ногу в пропил другой и скрепляют болтом.
Устанавливают накладки, деревянные или металлические.
При помощи врубок в прогон, закрепляют гвоздями или болтами.
Способы соединения стропил на коньке
Для устойчивости кровли к ветровым нагрузкам, устанавливают затяжки, подкосы и прогоны. Затяжка это брусок 100×150 мм, прогоны и подкосы выполняются из бруска 50×150 мм или 100×150 мм.
С установкой схваток надежность конструкции стропил повышается. Сечения бруса одинаково со стропилами. К ногам крепятся болтами или гвоздями. Устройство подкосов добавляет жесткости конструкции. Их устанавливают плотно, к поверхности стропила
Пиломатериал имеет стандартную длину 6 м. Стропила могут быть длиннее. Тогда необходимо стыковать их. Есть несколько способов соединения:
Скрепить, наложив бруски с двух сторон в месте стыка, соединить их гвоздями в шахматном порядке.
Соединить нахлестом, одной части стропила на другую, на расстоянии 1 метра, крепить гвоздями в переменном порядке.
Выполнить прируб наискось, вырубить часть ног стропила, соединить их, укрепив болтами.
При возведении двускатной крыши устанавливается стропильная система и основные детали кровельной конструкции. Сюда относится каркас (в виде стропил с подкосами), мауэрлат. Делают их из качественной древесины – это брусья 150х150 мм и доски сечением 50х150 мм. Традиционными считаются двускатные крыши симметричного типа, имеющие прямые скаты (щипцовая кровля). Угол наклона скатов такой кровли доходит до 45 градусов, что позволяет избежать нагрузок на конструкцию (например, при снегопадах и ветре).
Другие виды двускатной кровли, например, с ломаными скатами, позволяют оборудовать мансарду под крышей. В этом случае скаты сверху кровли представляют собой более пологие откосы, а снизу – с резким уклоном. Ломаная двускатная крыша должна возводиться на более сложную и прочную конструкцию. При строительстве несимметричной кровли конек крыши выполняется со смещением от центра. Делается это с учетом конструктивных особенностей здания.
Двускатная крыша: пошаговое строительство своими руками
В первом случае стропила «наслоняют» — укладывают на наружные и внутренние опоры. Во втором — «подвешивают» с опиранием только на стены.
Наслонная система применяется в строительстве домов с внутренними капитальными стенами, разгружающими от распора наружные ограждающие конструкции. Основная нагрузка здесь — вертикальная.
Отсутствие горизонтальных распирающих усилий упрощает и удешевляет конструкцию несущего каркаса крыши. Она состоит из стропильных ног, подкосов, ригелей, прогонов и стоек. Мауэрлат или лежень монтируют выше уровня перекрытия на 100-150 мм для свободного доступа к низу стропил. Если стены непрочные, его располагают по периметру здания. В противном случае можно обойтись коротышами длиной 60-70 см, уложенными под стропильные ноги.
В деревянных зданиях функцию мауэрлата выполняет верхний венец или обвязка. Стропила нижним концом врубают в несущую балку, дополнительно закрепляют скобами и скрутками из проволоки.
Чтобы определиться с конфигурацией и размером крыши, необходимо учесть снеговую и ветровую нагрузку в имеющихся климатических условиях – чем меньше угол наклона, тем лучше конструкция противостоит нагрузкам. Но малый угол наклона (40 градусов и менее) не позволяет в полной мере использовать чердачное помещение.
Форма и конструкция крыши разрабатываются в соответствии с проектным планом дома: ключевые точки опоры стропильной системы кровли должны совпадать с линиями и точками расположения несущих конструкций нижележащего этажа. Таким образом, необходимо принять во внимание ширину дома, наличие продольной несущей стены по центру.
Если чердак не планируют задействовать в качестве дополнительной полезной площади для постоянного или сезонного проживания, можно выполнить надежную крышу с наслонными стропилами. В этом случае стропила крепятся к коньковому прогону, который поддерживают стойки, опирающиеся на внутреннюю несущую стену.
Висячие стропила – наиболее практичный и экономичный вариант для легких построек. В этом случае стропильные ноги попарно связываются между собой ригелями – горизонтальными перемычками, которые обеспечивают необходимую жесткость конструкции. Система с висячими стропилами опирается на боковые стены сооружения.
Если ширина дома превышает 6 метров, помимо ригелей, который выступают в качестве основы для потолка, выполняется установка прогонов и стоек. Прогон представляет собой горизонтальный брус, выступающий в качестве дополнительной опоры для стропил, образующих скат кровли. Монтаж прогона требует использования стоек.
Если требуется строительство простой и надежной крыши, оптимально подходит двускатная конструкция с углом наклона 45-50°. Такая стропильная система пригодна для монтажа на жилых домах и постройках различного назначения. При расчете материалов необходимо принять во внимание, что стропильная система должна быть достаточно легкой, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на фундамент, но при этом прочной. Сечение пиломатериалов следует выбирать исходя из размеров стропильной конструкции.
Крепеж мауэрлата
Каркасная конструкция из стропил закрепляется к балкам перекрытий. Однако в этом случае нагрузка на стропильную конструкцию распределяется в местах крепления балок. Такой подход при установке кровельной конструкции возможен для небольших и легких строений. Мауэрлат нужен для равномерного распределения нагрузки кровли в верхней части стен.
Есть разные способы крепежа мауэрлата к стене
Для монтажа используются специальные металлические шпильки, которые вмурованы в металлическую балку (она залита по всей длине стенки). Шаг крепления в этом случае составляет до 120 см. Крепеж выполняется в шахматном порядке. При этом выбирается резьба шпилек М12. Элемент может выступать над бетоном до 30 мм. Высота бруса мауэрлата может быть превышена с учетом гидроизоляционного слоя из рубероида. В деревянном брусе должны быть просверлены отверстия, через которые материал крепится (притягивается) к балке (гайками с шайбами).
Если планируется выполнить монтаж двускатной кровли площадью меньше 250 кв. м, то шпильки, с помощью которых мауэрлат крепится к стене, закладываются в сами стены еще при возведении. Для обеспечения большей прочности и надежности будущий деревянный каркас крепится шпильками, замурованными на достаточную глубину (больше, чем в бетонной балке).
Проволока-катанка, которая вмонтирована в кладку из кирпича, позволяет осуществить установку мауэрлата. Этот метод хорош тем, что при монтаже кровли учитывается небольшая площадь.
Важная часть кровельной конструкции – фронтон – представляет собой продолжение стены со скатами кровли. На двускатной крыше возводят фронтоны в виде треугольника. Монтаж стропильной системы в этом случае подразумевает установку крайних ферм, которые будут служить их каркасом. Для грамотного возведения каркаса обязательно проверяется вертикальность конструкций с одинаковой высотой. Сверху фронтоны крепятся на конек (прогон), дальше производится монтаж остальных элементов стропильной конструкции.
Установка стропильной системы выполняется на обрешетку с шагом, рассчитанным на установку определенного кровельного материала (учитываются размеры, степень жесткости, способ монтажа). Для гибких материалов (битумная черепица, ПВХ-пленка, рулонный битумный кровельный материал) делается ровный настил сплошным слоем. Утепление кровли – обязательный этап при возведении конструкции, так как нужно позаботиться о минимизации возможных теплопотерь. Это может быть листовой материал, который укладывают на каркас с определенным шагом исходя из расчетов.
Рассмотрим пошагово способ постройки своими руками крыши с наслонными стропилами и чердачным помещением. На первом этапе выполняется установка на продольных стенах дома верхней обвязки – мауэрлата. Обвязка воспринимает на себя давление всей кровельной системы и равномерно передает ее строительным конструкциям – стенам и фундаменту.
Мауэрлат изготавливается из бруса (сечением от 50×150 до 150×150 мм), обработанного специальными защитными средствами для предохранения от гниения и возгорания.
Мауэрлат можно делать различными способами :
в кирпичную кладку вмуровывается катаная проволока, посредством которой брус закрепляется на стене (проволока продевается сквозь специально выполненные отверстия и плотно закручивается);
в кладку вмуровываются длинные металлические шпильки диаметром от 12 мм;
в верхней части стены выполняется монолитная бетонная балка с вмурованными стальными шпильками.
Шпильки должны располагаться с шагом не более 120 мм. Высота выступающего конца крепежного элемента должна на 20-30 мм превышать суммарную толщину гидроизоляции и бруса, в котором следует заранее сделать отверстия. Брус надевается на шпильки и плотно притягивается гайками с широкими шайбами.
Мауэрлат по стенам дома держит вес кровли, равномерно распределяя его на стены и основание дома. Ширина бруса для мауэрлата должна равняться ширине стены. Брус пропитывается антисептиком и веществами, повышающими огнестойкость дерева. Наружная граница мауэрлата не должна выступать за наружные края стен.
Крепится мауэрлат по-разному. В стену из кирпича закладывается стальная проволока Ø 8-12 мм, в дереве сверлятся отверстия для проволоки, и через них брус привязывается к стене. Также брус можно закрепить скобами, резьбовыми шпильками в один или два зуба, металлическими пластинами, деревянными прибоинами или анкерами через те же отверстия в мауэрлате.
Устройство
Конструкция двускатной кровли отличается наличием наклонных поверхностей с двух сторон. Площадь основания кровли имеет прямоугольную поверхность. Скаты не дают собираться на крыше снегу и талой воде. Крыша естественным образом очищается. Кровля состоит из конструктивных узлов: мауэрлата, системы стропил, конька и кобылки, свесов кровли, подкосов, затяжек, обрешетки и стоек. Стоит разобраться, чем характерны все элементы конструкции двускатной кровли.
Мауэрлат необходим для правильного распределения нагрузки на несущие стены от стропил. С этой целью обычно выбирают прочную древесину – брус (это может быть дуб, лиственница, сосна). Выбор бруса по сечению определяется видом древесины (цельный или склеенный). Например, 100 на 100 мм или 150 на 150 мм. Стоит отметить, что при выборе металлической стропильной системы мауэрлат также должен быть выполнен из металла.
Основным элементом системы двускатной крыши является стропильная нога. Эти элементы изготавливаются из прочного бруса и бревен. При соединении стропильной ноги сверху формируется ферма с различным типом промежуточной опоры. Важную роль здесь играют параметры стропил и узлы конструкции.
Затяжка необходима для соединения стропильной системы (стропильной ноги) и для придания прочности и необходимой жесткости конструкции.
Прогон бывает двух типов: коньковый, при котором монтаж производится в месте примыкания стропил (в этом месте далее устанавливается конек кровли), и боковой прогон, который обеспечивает кровельным элементам (ферме) дополнительную жесткость (размеры и количество таких прогонов будет зависеть от нагрузки на конструкцию).
Стойки для стропил в виде вертикального бруса также принимают на себя значительную часть нагрузки от крыши. Стойку для стропил двускатной крыши обычно располагают по центру. Если ширина пролета больше обычной – то еще и по бокам. При возведении несимметричной крыши стойки ставятся в зависимости от длины стропил. Для ломаной кровли установка стоек выполняется по бокам, при этом остается свободное пространство. Если планируется две комнаты под крышей, то стойки стропил ставят по центру и по бокам.
Подкосы – это опоры для стоек. При подкосе под углом более 45 градусов кровля лучше защищена от деформации (снег, ветер). В зависимости от климатической зоны могут быть установлены как продольные, так и диагональные подкосы стропильной парой на одной плоскости.
Лежень служит надежной опорой стоек. Это место крепления подкоса.
Обрешетка необходима для фиксации материалов и конструктивных элементов кровли. Обрешетку устанавливают перпендикулярно к стропильным ногам. Одно из важных предназначений обрешетки – перераспределение нагрузки от кровли на стропильную систему.
Расчет элементов каркаса для двухскатной кровли
Если будет строиться двухскатная крыша своими руками, необходимо заранее выполнить тщательные расчеты. Стропильная система простой двускатной крыши состоит из совокупности треугольных ферм – такая форма дает конструкции максимальную жесткость. Такие фигуры рассчитать проще всего. Однако если у скатов разная форма, получаются неправильные прямоугольники. В таком случае их разделяют на более простые формы и проводят расчеты для каждого элемента отдельно. В конце все данные суммируются.
Обратите внимание, что чем сложнее форма крыши, тем большее количество стропильных ферм и прочих деталей потребуется для обеспечения ее прочности. Все они увеличивают общую массу крыши, которая при неправильном расчете может повредить несущие стены.
Как сделать двухскатную крышу дома, нужно определить на этапе проектирования до монтажа коробки. При наличии внутренней капитальной стены целесообразно использовать наслонную систему, в других случаях — висячую или комбинированную.
Угол наклона стропил зависит от ветровых нагрузок в регионе — чем они больше, тем ниже должна быть крыша. Выбор кровельного материала также влияет на уклон. Для различных видов покрытий изготовители рекомендуют оптимальные величины углов.
На стропильную систему набивается обрешетка, шаг которой рассчитывается исходя из характеристик кровельного материала – его размеров и жесткости, способа монтажа. Если предусмотрено использование гибких материалов (битумной черепицы, пленки ПВХ, рулонных битумных кровель), необходимо делать сплошной ровный настил.
К утеплению крыши необходимо отнестись максимально внимательно, так как в противном случае тепловые потери будут весьма существенны. Обычно двускатная кровля сразу выполняется с учетом применения тех или иных материалов для утепления – при строительстве стропильной системы своими руками шаг стропил рассчитывается относительно ширины листового утеплителя.
Возведение двускатной крыши рекомендуется выполнять с двумя помощниками. Соблюдение технологии работ позволяет построить надежную, долговечную конструкцию.
Требования к строительным материалам
Для устройства стропильной системы лучшим вариантом будет использование пиломатериалов из хвойных пород древесины — сосны, ели или лиственницы, I — III сорта.
Материал для стропил берется не ниже II сорта, мауэрлат изготавливается из досок или бруса II сорта, для стоек и прогонов берется материал II сорта, обрешетка изготавливается из пиломатериала II-III сорта, это зависит от кровли. Ригели, затяжки выполняют из материала I Сорта. На накладки, подкладки можно применять материал III сорта.
Хранить пиломатериал нужно под навесом, обеспечив защиту от солнца и влаги. Площадку для складирования выровнять, пиломатериал переложить подкладками для вентиляции.
Для монтажа потребуются крепежные элементы: стяжки, пластины, шпильки, болты с шайбами и гайками, саморезы с прокладками ЕРDМ, толщиной 2,8мм, монтажная лента, кронштейны оцинкованные.
Кронштейны применяются при креплении мауэрлата, крепят их гвоздями или саморезами.
КР уголки служат для прикрепления стропил к мауэрлату, препятствуют смещению стропил.
Весь крепежный материал должен быть изготовлен из высококачественного материала и иметь защиту от коррозии.
Выбор материалов для стропильной системы – важный этап при подготовке к обустройству кровельной конструкции. При расчете материала на двускатную кровлю нужно исходить из того, что это должна быть качественная древесина, материал не имеет сучков, повреждений и червоточин, хорошо обработан и пропитан специальными составами (для безопасности и надежности во время эксплуатации). Для надежности конструкции должно быть устойчивое соединение элементов всей стропильной системы. Кровля должна представлять собой прочную конструкцию из современных качественных материалов.
Такие породы древесины, как лиственница, кедр, ель или сосна легко обрабатываются, поэтому их чаще всего применяю в стропильной системе. Стропила изготавливаются из бруса шириной от 10 до 15 см и толщиной в 5 см. При этом обычно используется вылежавшийся брус, который уже не изменит форму после обустройства кровли. Это необходимо для повышения устойчивости конструкции. Помимо бруса, для стропил берутся доски, особенно если речь идет о взведении крыши частного дома.
В многоэтажном строительстве используются стропила из металла. Минус металлической стропильной системы для частного домостроительства в том, что такая конструкция не способна сохранять тепло. У древесины же в этом плане больше преимуществ – материал отличает высокая степень теплоизоляции и энергосбережения.
Проекты и чертежи
В процессе планирования двускатной крыши готовится чертеж. Это схема будущей конструкции, где есть скаты, фронтон, конек. По сути, план представляет собой рисунок с проработанными элементами в разных проекциях, отображающий способы завязывания стропил. Составление чертежа двускатной крыши выполняется с учетом всех этапов работ.
Схема ее возведения включает:
брусья для обрешетки;
балки и стропилы;
схема укладки тепло- и гидроизоляции;
схема размещения кровельного покрытия;
схема установки дополнительных креплений;
чертеж установки системы вентиляции, дымохода.
Грамотно составленный план кровельного перекрытия позволит сократить статью расхода на приобретение строительных материалов. Для создания проекта любого типа используется тот или иной вид материалов, исходя из расчетов и с учетом надежности покрытия. Учитывается также размер кровельного покрытия. При чертеже обязательно прописывается часть стропильной системы, что позволяет понять, насколько максимальной может быть нагрузка на крышу.
В план также входит:
план ливневки (ливневая канализация определенной длины);
элементы соединения скатов;
площадь конструкции;
схема мест примыкания кровли (прижимной профиль).
Составление схемы
Различают три типа нагрузки:
Постоянная. Это значение, которое не будет изменяться на протяжении всего срока эксплуатации кровли. К этой категории относят массу кровельного материала, утеплителя, гидро- и пароизоляции, обрешетки, доборных деталей кровли, а также внутренней отделки мансарды. То есть, суммированное значение массы элементов и будет ожидаемой нагрузкой. Ее средняя величина составляет 40-45 кг/м 2 , но не более 50 кг/м 2 . Желательно предусмотреть запас прочности, равный 10 % от общей массы.
Переменная. Имеется в виду интенсивность выпадения осадков, нагрузка от снега и ветра, которые могут существенно варьироваться в зависимости от времени года или погодных условий.
Особая. К данной группе относят экстремальные природные явления – землетрясения, торнадо, сильные ветры. В этих случаях запас прочности делают существенно больше обычного.
В зависимости от особенностей кровли (одно- или двускатная, форма и т. п. ) составляется проектная документация.
Эта работа проходит в несколько этапов:
составляется эскиз будущей кровли (на этом этапе чертеж должен иметь готовый вид кровли с проработкой стилевого оформления строения);
прорабатываются основные кровельные элементы (на чертеже отображается степень нагрузки и количество материалов);
Стоит учесть, что отличия в скатных конструкциях связаны с типом стропил (висячие или наслонные), с неравномерностью углов наклона, с размерами свеса карниза. Также стоит учесть и ошибки при проектировании. Одной из наиболее распространенных из них считается ошибка с расчетом расходования материалов на весь комплекс.
Процесс составления чертежных схем лучше всего доверить специалистам. Кровельная конструкция возводится в соответствии с принятыми строительными нормами. Кроме того, важно минимизировать возможные ошибки и дефекты. Так, если выбор типа кровли и способ монтажа выбраны неверно, это послужит причиной обрушения кровельной конструкции.
При неверно начерченном уклоне и его возведении есть риск увеличения нагрузки на крышу. Хотя допускаются ошибки при конструкции вентиляционных элементов. Сам по себе чертеж не должен быть сложным, однако следует соблюдать правила установки всех кровельных элементов, соответственно, они должны быть прописаны. Профессионально выполненный план кровли увеличивает безопасность конструкции.
Расчет стропильной системы двухскатной крыши
Расчет стропильной системыВажно знать: вся стропильная система состоит из множества треугольников, как наиболее жесткого элемента. В свою очередь, если скаты имеют различную форму, т.е. являются неправильным прямоугольником, то нужно разделить его на отдельные составляющие и посчитать нагрузку и количество материалов для каждого. После расчетов данные суммировать.
Нагрузка на стропила может быть трех видов:
Постоянные нагрузки. Их действие будет всегда ощущаться стропильной системой. К таким нагрузкам относят вес кровли, обрешетки, утеплителя, пленок, доборных элементов кровли, отделочных материалов для мансардного этажа. Вес кровли является суммой веса всех его составляющих элементов, такую нагрузку проще учесть. В среднем величина постоянной нагрузки на стропила равна 40-45 кг/м.кв.
Совет. Чтобы сделать запас прочности для стропильной системы лучше к расчету прибавить 10%.
Для справки: Вес некоторых кровельных материалов на 1 м.кв. представлен в таблице
Совет. Желательно, чтобы вес кровельного материала, приходящийся на 1 м.кв. площади крыши, не превышал 50 кг.
Переменные нагрузки. Действуют в разные периоды и с разной силой. К таким нагрузкам относят: ветровую нагрузку и ее силу, снеговую нагрузку, интенсивность осадков.
По сути, скат крыши подобен парусу и, если учесть ветровую нагрузку, вся конструкция крыши может быть разрушена.
Ветровая нагрузка на крышу
Расчет проводят по формуле: ветровая нагрузка равна показатель по региону, умноженный на поправочный коэффициент. Эти показатели содержатся в СНиП «Нагрузки и воздействия» и определяются не только регионом, но и местом расположения дома. Например, на частный дом, окруженный многоэтажными зданиями, приходится меньше нагрузок. Отдельно стоящий загородный дом или дача испытывают повышенные ветровые нагрузки.
Полная снеговая нагрузка равна вес снега, умноженная на поправочный коэффициент. Коэффициент учитывает ветровое давление и аэродинамическое влияние.
Вес снега, который приходится на 1 м.кв. площади крыши (согласно СНиП 2.01.07-85) находится в пределах 80-320 кг/м.кв.
Коэффициенты, показывающие зависимость от угла наклона ската представлены на фото.
Схема расчета снеговой нагрузки на крышу
Нюанс. При угле наклоне ската свыше 60° нагрузка снега на расчет не влияет. Поскольку снег быстро сползет вниз и не повлияет на прочность бруса.
Особые нагрузки. Учет таких нагрузок проводится в местах с высокой сейсмической активностью, торнадо, штормовыми ветрами. Для наших широт достаточно сделать запас по прочности.
Нюанс. Одновременное действие многих факторов вызывает эффект синергии. Это стоит учесть (см. фото).
Нельзя недооценить важность расчетов стропильной системы двускатной крыши. В процессе проектирования необходимо вычислить полезную площадь и исходя из полученных данных решить, насколько высокими будут вертикальные стойки. В этом случае имеет значение несколько факторов.
Нагрузка
При возведении кровельной конструкции важно рассчитать максимальную нагрузку на крышу дома, на все стропила и перекрытия балками. Может понадобиться усиление стропил, тогда в проект вносятся коррективы. Например, может потребоваться использование дополнительных накладок или бруса с большим сечением, чем планировалось. Важен и вес всей стропильной системы. В этом случае расчет ведется с учетом не только сечения пиломатериалов, но и плотности и влажности древесины, определяется расстояние шага между стропилами.
На сегодняшний день существует специальная классификация нагрузок на кровельную систему:
Основная нагрузка касается веса стропильной конструкции, температуры нагрузки, снеговых и других погодных факторов.
Дополнительная нагрузка касается расчетов влияния ветра и гололеда.
Форс-мажорные нагрузки связаны с техногенными обстоятельствами (современная кровля должна выдержать все).
Важно грамотно рассчитать угол наклона скатов. При стандартной ширине дома в 6-8 м угол скатов составляет 45 градусов, но этого мало для пространства в мансарде. При угле наклона в 60 градусов конструкция обойдется дороже, но вся крыша будет выполнена удачней. При 45 градусах наклона можно выбирать любые кровельные материалы.
Если двускатная крыша изначально планируется асимметричной, то в чердачном пространстве можно спокойно обустроить жилую мансарду, но для этого надо посчитать полезную площадь. Выбирается обычно стандартная двускатная крыша. При этом важно учесть нагрузки на крышу из-за ветра и снега. При увеличении угла наклона скатов увеличится и расход материалов.
Но и эксплуатационные характеристики такой кровли будут выгодно отличаться. Если планируется возвести двускатную крышу с неравными углами скатов, то все работы можно выполнить в оригинальном дизайне. Тем не менее, при проектировании лучше отталкиваться от классической конструкции в виде симметричной кровли с равнобедренным треугольником в основании.
Шаг стропил, используемый при создании крыши, является одним из основополагающих при возведении конструкции. Существует зависимость шага стропильной системы от кровельного материала. В качестве последнего используется профнастил, шифер, мягкая кровля или металлочерепица.
Шифер для кровли используется повсеместно. Этот кровельный материал отличается относительной прочностью, невысокой стоимостью и устойчивостью к температурным перепадам. Однако материал обладает определенным весом, соответственно, необходимо обеспечить крышу мощной стропильной системой. Стоит учесть, что для шиферной кровли должно быть не менее трех точек опоры (по центру и по краям).
В последние годы достаточно большое распространение среди кровельных материалов получила металлочерепица. Материал прост в монтаже и отличается привлекательным внешним видом. Металлические листы для кровли удобно использовать, так как они имеют малый вес. В связи с этим расстояние между стропилами может быть большим (например, 600-950 мм с сеченным брусом 150х50 мм).
Покрытие из профнастила может быть выполнено из оцинкованного стального листа со специальным защитным покрытием (от внешних погодных воздействий). Современный профнастил отличается по цвету, ширине гофры. Внешне такое покрытие отличается по дизайну. Шаг между стропилами под профнастил будет зависеть от вида профиля, от углов наклона и конфигурации крыши. Для стропильной системы в этом случае используется брус сечением 50-75 мм. Это может быть и доска 20-50 мм шириной.
Инструменты для возведения стропильной системы
При монтаже стропильной системы необходим набор инструментов. С этой целью обычно обходятся традиционным инструментарием – электропила (это может быть и ножовка), молоток и шуруповерты. Обшивка кровли металлическими листами выполняется специальными ножницами по металлу. Нельзя резать материал с полимерным покрытием простой болгаркой, чтобы не повредить верхний слой с защитой листа. В противном случае обшивка станет быстро ржаветь. Для покрытия кровли рубероидом нужна бочка, в которой будет растапливаться битум.
Разновидности двухскатной крыши
Рассмотрим основные типы кровель с двумя скатами, стропильная система в которых будет несколько отличаться по исполнению.
Это самая простая двускатная крыша, однако, наиболее надежная и востребованная. Симметричные скаты позволяют распределять нагрузку на мауэрлат и несущие стены равномерно. В данном случае тип и толщина утепляющего слоя не влияют на выбор кровельного материала. Толстые брусья стропил имеют достаточный запас прочности, поэтому не будут прогибаться. Кроме того, распорки можно устанавливать по своему усмотрению.
Среди недостатков данного варианта можно отметить лишь слишком острый угол скатов, который затрудняет использование чердачного этажа и создает «глухие» зоны, не имеющие применения.
Если угол наклона скатов сделать более 45º, можно задействовать некоторые неиспользуемые участки пространства. Появится возможность даже обустроить жилое помещение на чердаке. Однако потребуются некоторые дополнительные расчеты, поскольку нагрузка на стены станет неравномерной.
Подобная конфигурация дает возможность разместить под крышей просторную мансарду или чердак. Вместе с тем, в данном случае потребуются более сложные инженерные расчеты.
Комбинированный тип
В народе говорят: «крыша домиком», то есть, имеется ввиду не только форма, но и надежность конструкции, которая имеет длинный перечень преимуществ:
Разнообразие вариантов схемы кровли и архитектурных форм крыши;
Простые расчеты и экономичность крыши;
Естественный сток атмосферных осадков;
Простые геометрические формы крыши обеспечивают низкую вероятность накапливания воды и протекания крыши;
Большая полезная площадь чердака, есть возможность сделать мансарду;
Хорошая ремонтопригодность, высокая прочность, долговечность и износостойкость крыши из двух скатов.
Двухскатная крыша
Три наиболее распространенные варианта двухскатной крыши:
Симметричная двухскатная крыша: Это самое популярное решение в силу своей абсолютной надежности и простоты исполнения. Симметричные скаты равномерно распределяют все нагрузки на мауэрлат и стены дома. Выбор кровельного материала не зависит от типа и толщины теплоизоляционного слоя. Несущие нагрузки можно легко повысить, сделав стропильную систему из более толстого бруса, укосины и распорки можно крепить в любом месте. Негативный фактор – полноценной мансарды на таком чердаке не получится – или будут низкие скошенные стены с множеством «мертвых» зон, или маленькое, но прямоугольное помещение;
Асимметричная крыша из двух скатов: Разные углы наклона скатов уменьшают полезную площадь чердака, но на одной стороне можно сделать полноценное жилое помещение. Из-за разных углов уклона крыши нагрузка на несущие стены и фундамент дома распределяется неравномерно, что требует пересчета нагрузочной способности основания и несущих стен дома, перерасчета типов материалов и их количества, а также изменения методов утепления, гидроизоляции и отделки;
Несимметричная двускатная крыша с внутренним или наружным изломом: Позволяет сконструировать жилые помещения без оглядки на конструкцию крыши. Недостатки – те же, что и в пункте выше.
Асимметричная крыша
Советы
На сегодняшний день специалисты рекомендуют воспользоваться наиболее эффективным способом установки стропильной системы двускатной крыши.
Для качественной установки применяется комбинированный способ установки висячих и наклонных стропил. При таком сочетании возможно снизить расход материалов и повысить уровень прочности конструкции.
Во избежание протеканий во время дождя по краям стен делают свес около 55 см. Это поможет защитить верхние части стен от сырости. Перед установкой стропил их обязательно обрабатывают антисептиком, антигрибковыми средствами, а также антипиренами от возгорания.
Для усиления конструкции в целом выполняются затяжки. Усиление стропил с помощью затяжек выполняется по принципу: чем ближе к коньку, тем они массивнее. Затяжки делают деревянным брусом с большим сечением. При этом важно контролировать надежность фиксации и соединения узлов.
Стропильные системы скрепляются болтовым способом. При этом важно использовать шайбы и пластины из металла. Так гайки будут меньше утапливаться в поверхность древесины.
Прдробнее об установке стропильной системы двускатной крыши вы узнаете в следующем видео.
Саморезы для строительства крыши должны иметь клеймо производителя и ЭПДМ-прокладки толщиной ≥ 2 мм, иначе не избежать подтекания кровли;
Некачественное защитное покрытие фурнитуры под воздействием погодных условий быстро разрушится, что приведет к подтеканию в местах креплений, и некрасивому внешнему виду в виде ржавых или грязных пятен;
Отсутствие системы снегозадержания – это возможность неожиданного схода снега со скатов, что может привести к выходу из строя кровельной и водосточной системы;
Плохая вентиляция — это образование конденсата в подкровельном пространстве.
Последний этап строительства дома – обустройство крыши обновлено: Август 1, 2017 автором: kranch0
