Конструкция крыши деревянного дома особенности каркаса и монтажа

Разместил Полищук Руслан
Дата: 15 января 2018

Хотя в связи с постоянным развитием технологий производства в продаже постоянно появляются новые современные строительные материалы, деревянные дома всё равно остаются очень популярными. Древесина является доступным и сравнительно недорогим материалом, а если её правильно обработать, то дом будет служить на протяжении многих лет. Кроме этого, деревянные здания имеют красивый внешний вид и экологически безопасны. Одним из основных элементов любого дома является крыша, так как от её качества и надёжности зависит долговечность всего строения и то, насколько комфортно в нём будет жить. Чтобы крыша выполняла своё назначение в течение многих лет, необходимо правильно построить стропильную систему, выбрать и уложить кровельный материал, а также хорошо утеплить всю конструкцию.

1.1 Основные узлы и элементы крыши деревянного дома
1.1.1 Видео: крепление стропильной системы

1.2 Чем лучше крыть крышу деревянного дома

1.3 Проблемы сложных крыш в деревянном доме

2 Утепление крыши в деревянном доме
2.1 Видео: утепление крыши деревянного дома

3 Отделка крыши деревянного дома

3.1 Видео: подшивка карниза

4 Ремонт и замена крыши деревянного дома

4.1 Видео: замена крыши деревянного дома

Распространенные виды крыш деревянных домов

Внешний вид деревянной крыши

Нужно отметить тот факт, что редко можно встретить дом из дерева с односкатной крышей. Такая кровля деревянного дома не очень практична, а если учесть, что форма односкатной крыши не очень красива, то и выбирают чаще другие, более интересные варианты.

Существующие типы кровли для частного дома настолько разнообразны, что выбрать ту, на которой будет хорошо смотреться кровельный материал из дерева, довольно непростая задача. Впрочем, вне зависимости от вида крыш деревянное покрытие всегда будет смотреться оригинально, самобытно и неповторимо. Условно все типы крыш деревянных домов можно разделить на следующие категории:

Вальмовая крыша (у которой не один скат, а несколько);
Мансардная — по другому их еще называют ломаные крыши;
Двускатная — один из самых традиционных форм крыш;
Многощипцовые — крыши с большим количеством фронтонов;
Шатровые — это еще одна разновидность вальмовых крыш, у которых есть равные, одинаковые по форме, скаты;
Полувальмовые (бывают как двускатные, так и четырехскатными).

Если проекты крыш деревянных домов, изначально, задумывались таким образом, чтобы была деревянная крыша со скатами, то это может принести и дополнительные удобства, такие как :

Отличное стекание воды с крыши;
Хорошие свойства по термоизоляции перекрытий;
Устранение снежного покрова с крыши под собственным грузом;
Возможность использования более дешевых материалов.

И это еще не все перечисленные преимущества, а лишь некоторые из них.

Устройство пристройки – возможность обновить старый дом

Любое старое здание будет выглядеть иначе с новой верандой. В случае ограниченного бюджета и небольшого опыта строительства достаточно соорудить каркасную пристройку с продольным ее примыканием к основному зданию. Здесь применяется метод вывешивания верхних обвязок на опорных стойках. Перед тем как переделать крышу деревянного дома для новой пристройки, нужно проверить ее состояние. Если кровля не требует ремонта, то достаточно будет одного дополнительного ската. Фундамент легкой веранды представляет собой столбчатую бетонную конструкцию, обвязанную под каркас. В обвязке крепятся лаги пола. Поскольку усадка используемых в строительстве материалов проходит неравномерно, то не следует жестко сцеплять стыковочные узлы между старым домом и новой верандой.

Несмотря на то, что капитальный ремонт деревянных строений и их пристроек может потребоваться спустя несколько десятков лет, крыша же подвергается негативному природному воздействию и изнашивает достаточно быстро, поэтому требует своевременной замены. Прежде чем приступить к работе, нужно подобрать, чем покрыть крышу деревянного дома, какой формы она будет и на какую стропильную систему она сможет опереться. Популярная статья: «Капитальный ремонт крыши многоквартирного дома — способы».

По каким признакам могут различаться крыши

Срубы, как правило, имеют скатные кровли различных форм. Самая типичная и простая для частных домов – это двускатная (или щипцовая). Именно о ней мы и будем говорить в этой статье.

Также в малоэтажном строительстве пользуются популярностью мансарды, и соответственно мансардные формы крыш. Однако для мансарды необязательно сооружать крышу ломаной конфигурации. Можно сделать так называемую «полумансарду», если поднять стены, примерно, на 1/3 или половину этажа и поставить обычную двускатную крышу. Можно даже обойтись обычной щипцовой (треугольной) крышей, если она достаточно широка и высока.

В принципе ж, можно и шифером накрыть по обрешётке, и готово. А утеплять уже потолок – перекрытие между чердаком и жилым этажом. Это, конечно, самый простой и брутальный вариант. С крышей, даже нетеплой, многие предпочитают повозиться основательней – особенно сейчас, когда появилось столько материалов, и по уверениям их производителей, ни шагу нельзя ступить без всевозможных паро-, гидро- и прочих изоляций и утеплителей. Но ключевая мысль такая – что конструктивно утеплять чердачное перекрытие (потолок) значительно проще, чем саму крышу. Особенно, если речь идёт о срубе с рублеными фронтонами, и дальше будет понятно, почему.

С другой стороны, можно сделать утеплённую крышу – для мансарды, или чтобы не делать отдельно потолок (например, в бане – в комнате отдыха).

По конструкции несущих элементов:
Многие знают, что основные несущие элементы крыши – это стропила. Но есть ещё и…
кровля на слегах

Стропила могут быть жёстко связаны с остовом дома, или быть скользящими («плавающими») – независимая стропильная конструкция. Жесткие традиционно разделяют на:

висячие – оказывают распирающее давление на стены при переносе веса крыши на здание; допустимы при ширине между опорами (внешними стенами) до 6 — 6,5 метров;
наслонные – связаны между собой затяжкой – балкой – по нижним концам, и таким образом оказывают вертикальное давление; обязательны при шаге между опорами от 7 метров.

В чистом варианте висячие стропила встречаются редко, их часто усиливают ригелями, дополнительными стойками, укосинами и прочими конструктивными элементами. Вся вместе конструкция пары стропил с прочими элементами называется фермой. Помимо висячих и наслонных конструкций, которые собирают на объекте, существуют стропильные фермы, которые собирают в заводских условиях и доставляют в готовом виде.

Достоинства и недостатки деревянных стропил

Впрочем, никаких особенных сложностей работа с деревом и монтаж деревянных стропил не представляет. Кроме этого есть и другие преимущества использования дерева, как материала для стропил:

невысокая стоимость древесины;
повсеместная доступность;
сравнительно небольшой вес, упрощающий монтаж;
нет необходимости в привлечении тяжелой строительной техники;
универсальность, возможность применения на зданиях из любого материала, причем, независимо от несущей способности фундамента.

Недостатки выбора деревянных стропил незначительны, но их тоже необходимо знать «в лицо» перед началом строительства:

необходимость в обработке защитными средствами, предотвращающими возгорание и гниение дерева, а также снижающих его «привлекательность» для различных насекомых-вредителей;
применение деревянных стропил возможно только на пролетах до 14-17 м, для более широких пролетов рекомендовано использовать металл или железобетон;
несколько сниженный срок эксплуатации, по сравнению с металлическими или железобетонными фермами.

Таким образом, все недостатки являются, скорее, особенностями, чем реальными негативными сторонами. Этим и объясняется столь широкое распространение деревянных стропил в частном домостроительстве.

Проектирование крыши

Строительство кровли крыши начинается с расчетов стропильной системы и материалов для кровли. Стропильная система состоит из бруса и досок. Конфигурация конструкции зависит от выбранного типа крыши, она может быть односкатной, двух- или четырехскатной, с прямыми или ломаными скатами.

При расчете мощности стропильной системы и шага установки стропильных ног, важно учесть нагрузки на кровлю, которая суммируется из отдельных нагрузок:

собственный вес каркаса крыши;
вес элементов кровельного пирога;
снеговая нагрузка, характерная для региона;
ветровая нагрузка;
примерный вес людей, ремонтирующих или обслуживающих кровлю;
запас надежности на случай катаклизмов (ураганный ветер, повышенное количество осадков).

Снеговая и ветровая нагрузка зависят от климатических особенностей региона (что требует вводить поправочные коэффициенты при расчетах), а также от угла наклона скатов крыши

При расчете материала на крышу важно учитывать рабочие размеры листовых кровельных материалов, так как они укладываются внахлест. Чтобы минимизировать отходы утеплителя и упростить его монтаж, шаг стропил рекомендуется выбирать с учетом подходящей ширины теплоизоляционного материала

Расчет строительства крыши можно вести самостоятельно, используя соответствующие таблицы из справочной литературы, либо прибегнув к специализированному калькулятору, которых в сети интернет предостаточно. Расчет сложных крыш рекомендуется доверить профессиональному архитектору.

При расчете стоимости возведения крыши количество каждого из основных материалов умножается на его стоимость и к полученному значению прибавляется 10%. Нельзя забывать и о расходных материалах – крепеже, герметике и т.д. В общую стоимость также входит транспортировка материалов.

Подготовка пиломатериала

Строительство крыши дома выполняется на основе детально разработанного проекта, в котором указаны длина и сечение всех элементов конструкции, а также принципы выполнения узлов крепления.

Для монтажа каркаса важно использовать хорошо просушенный (влажностью до 15%) пиломатериал высокого качества – без сколов, трещин и других дефектов. Это гарантирует необходимую надежность стропильной системы, а также исключает деформацию ее элементов в процессе эксплуатации

Каркас крыши преимущественно возводится из древесины хвойных пород, так как этот материал отличается прочностью, устойчивостью к гниению, долговечностью.

Чтобы повысить огнестойкость и защитить деревянные элементы каркаса от повреждений микроорганизмами, перед установкой их обрабатывают специальными огнеупорными и антигрибковыми средствами

. Огнебиозащитный состав наносится в два слоя, при этом второй слой можно наносить лишь после того, как полностью впитается и высохнет первый. К монтажу деревянных частей каркаса приступают после их полного высыхания.

В стропильной системе могут быть задействованы и элементы, выполненные из металлопроката – уголки, швеллера. Но металлические конструкции при самостоятельном возведении крыши используются достаточно редко, так как их монтаж требует использования сварочного оборудования.

Общие сведения о конструкции двускатных крыш

Базовый принцип конструкции двускатной крыши, наверное, понятен уже исходя из ее названия. Кровля такой крыши образует две плоскости, сходящихся по линии конька, и опирающиеся на длинные стены дома (по карнизным линиям). С торцевых сторон крыша ограничивается вертикальными фронтонными стенками. Как правило, и по линии карнизов, и по фронтону кровельное покрытие несколько выпускают наружу, за пределы здания в плане, чтобы образовывались свесы, предохраняющие стены от прямого попадания атмосферных осадков.

Одна из наиболее распространенных конструкций – симметричная двускатная крыша с прямыми стенками фронтонов

Чаще всего скаты имеют симметричную форму. Прибегают иногда и к асимметрии, когда скаты расположены под разным углом к горизонту и, соответственно, отличаются и своей длиной. Но это — отдельные случаи, и в рамках настоящей публикации рассматриваться не будут.

Высота крыши в коньке, то есть и крутизна скатов могут сбыть разными – все зависит от планируемого использования чердачного помещения, архитектурной задумки хозяев, разновидности применяемого кровельного покрытия.

Двускатные крыши доказали свою высокую надежность. А относительная простота конструкции и делает их столь популярными среди частных застройщиков.

Внешнее сходство двускатных крыш вовсе не означает единообразие конструкции их стропильных систем. Вот как раз в этом вопросе могут быть существенные различия, зависящие как от размеров здания, так и от его конструктивных особенностей.

По принципу строения стропильные системы двускатных крыш можно разделить на две группы:

Если стропильные опираются на внешние стены здания и соединяются между собой в коньковом узле, то такая система называется висячей.

Пример конструкции крыши с висячими стропилами
Для придания дополнительной жесткости такой конструкции стропильные ноги каждой пары усиливаются горизонтальными затяжками (схватками). Могут применяться и вертикальные стойки с опорой на балки перекрытия, или диагонально установленные подкосы.

В том случае, когда конструкция дома предполагает наличие капитальной стены внутри здания, часто применяют наслонную стропильную систему. Название говорит само за себя – стропильные ноги «наслоняются» на стойки, которые, в свою очередь, опираются на лежень, проложенный по верхнему торцу капитальной внутренней стены. Причем, эта стена может располагаться как по центру, так и со смещением от него. а для крупных строений в качестве опор могут применяться и две внутренних стены. Несколько примеров наслонных систем показаны на иллюстрации ниже.

В наслонных системах стропильные ноги имеют опору на внутреннюю капитальную перегородку здания

Впрочем, нередко используется и своеобразный «гибрид» обеих систем. Стропила в этих случаях, даже без наличия внутренней перегородки, также получают опору на центральную стойку в коньковом узле, которая, в свою очередь, опирается на мощные балки перекрытия или на горизонтальные затяжки между стропильными ногами.

Пример явного сочетания принципов наслонной и висячей стропильных систем
В любой из систем, особенно в тех случаях, когда стропильные ноги имеют значительную длину, применяются дополнительные элементы усиления. Это необходимо для исключения вероятности прогиба бруса или даже его перелома под действием нагрузок. А нагрузки здесь будут испытываться немалые. Прежде всего, это статическая, обусловленная весом самой стропильной системы, обрешетки, кровельного покрытия и его утепления, если оно предусматривается проектом. Плюс к этому – большие переменные нагрузки, среди которых на первое место выходят ветровая и снеговая. Поэтому стремятся для стропильных ног предусмотреть необходимое количество точек опоры, чтобы не допустить возможной деформации.

Некоторые их элементов усиления показаны на схемах конструкции стропильной системы:

Элементы конструкции стропильной системы наслонного типа

На иллюстрации выше показан пример наслонной стропильной системы:

1 — Мауэрлат. Обычно это брус, жестко закрепленный на верхнем торце внешних стен здания. Он служит опорой и основанием для закрепления нижней части стропильных ног.

2 — Лежень. Брус, закреплённый на внутренней перегородке строения.

3 — Стойка (другое название – бабка). Вертикальная опора, идущая от лежня к коньковому прогону.

4 — Коньковый прогон. Брус или доска, связывающая центральные стойки и служащая основанием для закрепления верхних концов стропильных ног.

5 — Стропильные ноги.

6 – Подкосы. Это дополнительные элементы усиления, посредством которых можно уменьшить свободный пролет стропильной ноги, то есть создать для нее дополнительные точки опоры.

7 — Обрешетка, которая должна соответствовать выбранному кровельному покрытию.

Цены на крепления для стропил

крепления для стропил

Пример использования элементов усиления в стропильной системе висячего типа

В системах висячего типа усиление производится установкой горизонтальных затяжек (поз.7), которые жёстко связывают противоположные стропильные ноги, и тем самым снижают распирающую нагрузку, действующую на стены здания. Таких затяжек может быть и несколько. Например, одна устанавливается в нижней части, ближе к уровню мауэрлата или даже практически вровень с ним. А вторая – ближе к коньковому узлу (ее часто еще называют ригелем).

При большой длине стропил бывает необходимо применить еще и вертикальные стойки (поз. 3) или диагональные подкосы (поз. 6), а нередко – оба этих элемента в комплексе. Опорой для них могут служить балки перекрытия (поз. 9), как показано на иллюстрации.

Следует правильно понимать, что показанные схемы – это вовсе не догма. Бывают и иные конструкции стропильных систем. Например, нередко применяется крепление нижней части стропильных ног не к мауэрлату, а к вынесенным за границы стен дома балкам перекрытия. Таким образом, сразу задается необходимый карнизный свес.

Характерный пример, когда стропильные ноги крепятся не к мауэрлату, а к вынесенным за пределы внешних стен балкам перекрытия. Которые, кстати, одновременно становятся и своеобразными нижними затяжками стропильных пар

В крышах больших по площади домов могут применяться и более сложные схемы. Например, стропила связываются дополнительными продольными прогонами, которые, в свою очередь, опираются на вертикальные стойки или на подкосы. Но браться за создание таких сложных систем, не имея хорошо наработанного опыта в этой сфере – вряд ли разумно. Поэтому ограничимся рассмотрением строительства довольно простых по конструкции двускатных крыш.

Стропильная системы для деревянного дома

Стропила – это первый шаг при формировании рельефа скатной крыши. Среди всех типов при возведении деревянных крыш используют один из трех вариантов:

Деревянные фермы;
Висячие стропила;
Наслонные стропила.

Деревянные фермы – очень редко встречающее в индивидуальном строительстве решение. Подобные конструкции рационально использовать для реконструкции зданий старой постройки, а также при возведении промышленных сооружений. Основной характеристикой деревянных ферм является их особенность перекрывать большие пролеты протяженностью до 20 метров и использование неизменных деревянных конструкций.

Висячие стропила используют при отсутствии несущей стены посередине здания

Висячие стропила – это деревянные конструкции крыши, когда в доме нет центральной несущей стены. Применяются в основном для зданий, ширина которых менее 8 метров. Кроме того, висячие стропила используют при сложных архитектурных решениях, например, при возведении крыши дома в китайском стиле.

Наслонные стропила – самая распространенная схема для возведения деревянной скатной крыши. Свое название получили благодаря конструкционной особенности, когда нижний конец стропильной ноги расположен на мауэрлате, а верхний опирается на стойку. Используемый шаг может варьироваться от 60 до 200 см. В качестве материала используют брус или составные доски. Идеальное решение для домов шириной от 7 метров, конструкция которых подразумевает наличие хотя бы одной несущей стены.

При устройстве стропильной системы деревянного дома нужно применять скользящие крепления для стропил

Соединение стропил в коньке

Другой важнейший узел стропильной фермы – узел крепления стропил в коньковой части. В частном домостроительстве для этих целей чаще всего применяют следующие варианты креплений:

внахлест;
встык;
с помощью врубки вполдерева.

Крепление внахлест считается самым простым вариантом. Верхние края парных стропилин просто-напросто накладывают друг на друга. Затем в обоих торцах выполняют отверстие и фиксируют соединение шпилькой или болтом с гайкой.

Для соединения встык верхние торцы стропильных ног спиливают под углом для того, чтобы появилась возможность совместить спиленные поверхности. Крепление выполняется с помощью гвоздей, которые забивают в торец коньковой части через обе стропильные ноги. Чтобы дополнительно зафиксировать гвоздевое соединение, используют деревянные горизонтальные накладки или металлические пластины, которые накладывают поверх соединения с двух сторон фермы.

Соединение вполдерева предусматривает предварительное выпиливание на верхних концах стропилин выемок на половину толщины бруса. Это позволяет совместить стропилины в коньке, как детали конструктора, не увеличивая при этом толщину конькового узла (как происходит при соединении внахлест). После совмещения деталей, их фиксируют гвоздями, болтами или нагелями.

Кроме описанных способов существуют и другие, менее распространенные. Например, соединение «шип-паз». Оно не является популярным, так как требует большого профессионализма от плотника. Суть крепления в том, что в одной стропилине выполняется углубление-паз, а на другой вырезается шип. Шип и паз совмещают и скрепляют гвоздевым боем или нагелем.

Одно из возможных соединений стропилин в коньке (встык, через коньковый прогон) рассматривается в видео:

Противоусадочная конструкция крыши для рубленых фронтонов

Есть два принципиальных решения:

крыша на слегах – близкая по технологии к традиционным безгвоздевым конструкциям кровли традиционных славянских срубов;
монтаж скользящих стропил.

Есть ещё слегово-стропильная система, но это те же скользящие стропила, только с добавлением боковых слег.

По сути, это масло масленое, потому что в первом варианте несущие балки расположены горизонтально, а во втором вертикально. Обе конструкции – достаточно мощные, чтобы выдержать самую тяжёлую, например, черепичную кровлю. Дублировать их – смысла нет.

Другое дело, что слеги помимо того, что держат кровлю, ещё и жёстко соединяют фронтоны. И когда к такой конструкции добавляют стропила, делают это в двух случаях:

чтобы на вертикальные стропила набить обрешётку;
чтобы сделать толстый пирог тёплой крыши для мансарды.

Вероятно, вполне возможны инженерные решения для обустройства тёплой крыши на слеговой основе, но их пока не разработали, поскольку пока застройщикам хватает стропильной. Поэтому если вы замыслили строить мансарду, установки стропил вам не избежать, если нет желания экспериментировать.

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:

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.
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.
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.
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:

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

Крыша без единого гвоздя

Курицы врубались в несколько боковых слегов. Сами курицы вырубались из еловых стволов, крюк получался из корневой системы. На курицах держался поток – выдолбленное бревно, в которое упирался дощатый настил – тёс кровли. Верхняя часть тёса свободно укладывалась на коньковую балку таким образом, чтобы при усадке верхние концы теснин могли свободно сходиться. Для этого оставляли место при укладке. Коньковая балка (кнес) обтёсывался с двух сторон, чтобы теснины плотнее прилегали.

Если оставить 10 см для подъёма теснин по кнесу, то этого хватит с лихвой, потому что при усадке будет опускаться и курица, а значит и теснины лежащие на слегах. Сверху теснины придавливали к коньковой балке охлупнем – тяжёлым выдолбленным бревном. Таким образом тёснины закреплялись и в верху крыши и на отвесах.

Кончено, дотошно следовать древней технологии сейчас никто не заставляет, где уместно, можно использовать гвозди, саморезы и т.п. Главное уловить принцип. А в чём он?

Вот в чём:

Таким же образом можно крепить сегодня сплошную обрешётку на слеговой крыше. Если нет желания возиться с курицами (хотя это не труднее, чем со стропильной системой), то можно упирать доски в выдолбленную в верхнем венце ложбину. Причём можно наоборот – крепить доски на коньковой балке, чтобы они потом опустились в ложбину в верхнем венце. Именно таким образом действуют при устройстве тёплой крыши по «норвежской» технологии, о которой я вкратце скажу ниже.

Крыша и кровля

Прежде чем начать устройство крыши частного дома, нужно разграничить два понятия. Непрофессионалы часто путают, но строители четко разделяют определения крыша и кровля. Крыша — это вся конструкция, которая отделяет здание от улицы сверху. Конструкция крыши частного дома включает в себя стропила, все другие несущие элементы, теплоизоляционный материал, кровельное покрытие.

Стропила — несущие конструкции крыши

Кровля — это верхняя часть крыши. Она же является кровельным покрытием. Устройство кровли требует внимательного подбора материала. Ведь именно от него будет зависеть надежность гидроизоляции и комфортность проживания.

Конструкция крыши частного дома обрешетка

Закончив установку стропил, можно набивать обрешетку. Для ее обустройства понадобятся доски (2.5 см в толщину) или бруски. Обрешетка может быть как сплошной, так и иметь зазоры. Но перед тем, как построить крышу. следует проложить гидроизоляцию по стропилам. При создании жилой комнаты на чердаке, лучше всего заранее произвести утепление крыши. Утеплитель укладывается в пространство между стропилами. В качестве материала может выступать минеральная вата или пенопласт.

Чтобы создать жилое «теплое» помещение на мансарде, укладывайте утеплитель двойным слоем. Толщина одного слоя не должна быть меньше 50 мм. Утеплительный слой способствует поглощению шума снаружи помещения. На утеплитель укладывается пароизоляционная мембрана. Она защищает материал от образования на нем конденсата. Чтобы лишний раз не тратиться на ремонт крыши частного дома, следуйте всем инструкциям и рекомендациям. Постарайтесь правильно уложить слои кровельного пирога.

Этапы работ по строительству крыши своими руками

Эта часть публикации предполагает подробное описание всего технологического процесса строительства крыши частного дома своими руками. Но, наверное, целесообразнее будет поступить несколько иначе.

Дело в том, что в разделе «Крыша и кровля» нашего портала собрана отличная подборка информационных материалов буквально по каждому этапу возведения стропильной системы и обустройства кровли, в том числе – с ее последующим утеплением. Поэтому видится разумным ограничиться кратким описанием последовательности проведения строительства, с указанием на некоторые важные нюансы, и с приложением ссылок на соответствующие публикации, подробно рассказывающие о каждом из технологических этапов.

Приобретение пиломатериалов и их подготовка

С типом и количеством пиломатериалов можно определиться по составленному чертежу будущей конструкции крыши – об этом мы уже говорили. И при приобретении теперь особый упор следует сделать на качество – именно от него напрямую будут зависеть долговечность и надежность возводимой конструкции.

Чрезвычайно большое значение для долговечности и надежности крыши имеет качество приобретаемых пиломатериалов

Для конструкции стропильной системы могут применяться и лиственные, и хвойные породы дерева. Но с лиственными обычно больше проблем – дуб или, скажем, бук стоят очень дорого, а качественную осину отыскать чрезвычайно сложно. А вот хвойные породы – более доступны. Самой популярной, безусловно, является сосна. Вполне пригодна для изготовления стропил ель хорошего качества, но все же она уступает сосне по устойчивости к повышенной влажности. Самой прочной и долговечной, устойчивой даже с сильно влажным условиям эксплуатации является лиственница – ее можно использовать на самых ответственных участках. Стоимость лиственницы существенно выше, чем сосны, но, например, для мауэрлата раскошелиться все же можно.

Кстати, специалисты вообще советуют, если есть возможность выбора, приобретать древесину, которая заготавливалась в северных районах страны. Деревья, произрастающие в суровых условиях, обладают более плотной структурой и практически никогда не поражаются гнилью или насекомыми.

Не рекомендуется использование в одной конструкции крыши пиломатериалов и лиственных, и хвойных пород.

Предпочтение следует отдавать древесине первого сорта. Если же приходится приобретать более низкие сорта, то необходимо следить, чтобы на досках или брусе для стропил количество небольших сучков не превышало трех на погонный метр.

Понятно, что доски или брус не должны иметь деформаций, изгибов, трещин, что порой появляется при неправильной просушке древесины. И особое внимание – к влажности пиломатериалов.

Остаточная влажность приобретаемой древесины имеет первостепенное значение

Для строительства крыши можно использовать доски или брус, остаточная влажность которых не превышает 20%. Так что лучше сразу приобретать материал, соответствующий этому параметру, чтобы не пришлось самому организовывать условия для просушки. Это, поверьте, очень непросто. Сырая же древесина, если ее пустить в дело, обязательно преподнесёт «сюрпризы» в виде деформации, появления трещин и других неприятностей.

Понятно, что далеко не у каждого покупателя имеется прибор для измерения влажности древесины. Значит, следует приобретать материал только у добросовестных поставщиков, требуя демонстрации контрольных замеров – на «уважающей себя» базе влагомер имеется обязательно.

Пиломатериалы могут реализовываться в уже обработанном антисептическими пропитками виде, правда, это будет стоить дороже. Если нет, то перед использованием купленные доски и брусья следует обязательно прогрунтовать составами, предохраняющими древесину от биологического разложения, поражения грибком или насекомыми, придающими ей стойкость к возгоранию.

Обязательная обработка пиломатериалов антисептической пропиткой

Недостатка в таких составах нет – они в широком ассортименте представлены в магазинах. К монтажу же стропильной системы можно переходить только после того, как грунтовка полностью впитается в структуру дерева и просохнет.

Монтаж стропильной системы и укладка кровли

После того как все материалы подготовлены, можно переходить к монтажу спланированной стропильной системы. И начинается этот процесс с установки мауэрлата.

Надежная основа для крепления стропильных ног — мауэрлат
Установка мауэрлата может проводиться различными способами, в зависимости от материала, из которого возведена стена. Подробнее об этом – в отдельной публикации портала. Особую сложность представляют стены из газосиликатных блоков. Существуют методы установки мауэрлата на газобетон без армопояса. Однако, опытные мастера все же рекомендуют не пренебрегать заливкой такого усиления. Обо всем этом – в специальной статье.

После того как с установкой мауэрлата закончено, переходят к монтажу стропильных ног с необходимыми элементами усиления системы. Двускатная крыша обычно не предполагает каких-либо больших сложностей в монтаже, однако, разбираться в некоторых нюансах проведения соединений деталей и сборки узлов – все же необходимо.

Нюансы установки стропил
Стропила задают плоскость скатов крыши и являются основой для последующей укладки кровельного покрытия, и от качества их установки зависит надежность всей системы. Способы крепления стропильных ног к мауэрлату подробно расписаны в отдельной публикации портала. А другая статья целиком посвящена соединению стропильных пар в области конька.

По завершении монтажа стропил начинается целый комплекс технологических операций. Необходимо обеспечить надёжную гидроизоляцию скатов, защиту их от скопления конденсата, провести утепление, если это планировалось, подготовить обрешетку для кровли. Все эти этапы важны, каждый имеет свои особенности и требует пристального рассмотрения.

Цены на шифер

шифер

Как смонтированная стропильная система готовится к настилу кровельного покрытия?
Если чердачное помещение планируется «обитаемым», то никак не обойтись без утепления скатов крыши (оно может проводиться до или после настила кровли). Огромное значение имеют правильный выбор и укладка гидро— и пароизоляционных пленок (мембран). Как правило, все это проводится в комплексе с монтажом обрешетки под металлочерепицу или иное выбранное кровельное покрытие.

Наконец, венчает всю эту масштабную работу настил кровельного покрытия и проведение завершающих операций, придающих крыше надлежащий внешний вид и окончательную защиту от негативных внешний воздействий.

Завершающие работы по созданию надежной и красивой крыши дома.
Любое кровельное покрытие имеет свои особенности укладки. Посмотрите, как должна правильно укладываться металлочерепица. Обычно параллельно с монтажом кровельного покрытия производится окончательная сборка системы водослива с крыши. Наконец, крыша не обретет законченного вида, пока не будет произведена отделка фронтона и не выполнена подшивка свесов кровли софитами.

* * * * * * *

Итак, как видно изо всего изложенного, строительство крыши – это чрезвычайно масштабный и ответственный процесс. Браться за него самостоятельно, не имея при этом вообще никакого опыта – весьма рискованное решение. Так что если «творческий зуд» все же берет верх, и хочется попробовать собственные силы на таком поприще, следует очень внимательно изучить нюансы каждого из этапов работ, провести тщательные расчеты. И лучше всего – все же заручиться помощью человека, который не является дилетантом в вопросах возведения стропильных систем и укладки кровель.

И в завершение публикации — очень информативный видеосюжет, в котором буквально «по полочкам разложен» весь процесс возведения двускатной крыши под металлочерепицу. Не пугайтесь его размеров – смотреть это видео можно и фрагментами, по этапам работ, сверяя свои действия с рекомендациями опытного человека. И при старании у вас всё получится!

Формы крыш

Кровли скатных крыш бывают разных форм. Здесь стоит выделить:

односкатные;
двухскатные;
четырехскатные (шатровые и вальмовые);
ломаные.

Наиболее распространены двухскатные и четырехскатные вальмовые крыши
Самый распространенный вариант — это двухскатная или четырехскатная вальмовая крыша . Первая требует устройства фронтонов. Ломаные актуальны при возведении мансарды. Сначала стропила идут под крутым углом, а потом под меньшим. Такая технология позволяет поднять потолок мансардного помещения. Также рекомендуем прочитать про стропильную систему полувальмовой крыши .

Какие работы нужно будет выполнить при постройке крыши

Установка мауэрлата

Не забудьте, что все элементы из дерева неплохо было бы обработать антисептиком до начала монтажа. Так вы «закалите» материал и продлите срок службы бруса. А еще современные пропитки имеют противопожарную функцию.

Как мы уже говорили, мауэрлат — это опора для стропил. Прослойка между стенами и каркасом кровли. Некоторые пренебрегают его установкой вовсе. Это допустимо при монтаже беседок, веранд, сараев или уборных. Но если вы возводите дом для жизни, без этого опорного пояса крыша долго не простоит.

Самый популярный материал для мауэрлата — цельный брус 5×15, 10×15 см. Лучше без сучков, трещин и прочих дефектов. Это своего рода фундамент крыши. Он должен быть прочным. Крайний вариант — собрать опору из нескольких досок самому.

Вот последовательная инструкция по монтажу.

Раскладываем брус по периметру крыши: примеряем и выпиливаем в нужных пропорциях.
Если стена каменная, прокладываем битумную гидроизоляцию. Она раскатывается по несущей опорной стене.
От края стены делаем отступ в 20-50 см и укладываем брус.
Проверяем уровнем ровность укладки.
Крепим его анкером, скрученной проволокой или на металлические скобы.

Монтаж стропил

Чаще всего для стропил берут деревянные балки. Почему не металл, если он прочнее? Конечно, можно использовать и его, но тогда придется заниматься сваркой. Деревянные стропила бывают наслонными и висячими.

Наслонные стропила упираются в мауэрлат снизу и в конек сверху. Собираются наверху. Считаются простыми в монтаже. Укладка таким образом благоволит естественному проветриванию, которое важно для сохранения свойств древесины.

Висячие стропильные ноги упираются друг в друга наверху, а снизу скрепляются еще одной балкой, которую именуют затяжкой. Получается такой треугольник, который строители называют фермой. Более прочная конструкция, но кроме ваших рук для монтажа понадобится еще несколько.

В идеале рассчитывать стропильную систему должен проектировщик. Нужно учитывать:

уклон;
годовое количество осадков;
материал кровли;
температурный режим.

Если вкратце, то действует такой принцип: чем больше нагрузка на крышу, тем меньше шаг между стропильными ногами.

Как построить дом

Не все хотят покупать готовый дом, многим легче построить его своими руками

Обустройство гидроизоляции

Без нее невозможно качественно построить крышу дома. Раньше укладывали полиэтилен. Неважно какой, лишь бы попрочнее. Но сегодня строительные магазины предлагают большой ассортимент пленки в рулонах. У сертифицированных просчитан даже показатель паропроницаемости. В идеале он должен быть менее 1 г/кв.м.

Изолянт укрепляют специальной арматурной сеткой. Дополнительно его можно покрыть фольгой, чтобы уменьшить потери тепла. Вот порядок монтажа.

Осмотреть каркас крыши: никаких гвоздей и сучков, чтобы не порвал пленку.
Отмерить длину.
Раскатать необходимый кусок материала на земле.
Поднять наверх и зафиксировать степлером.
Куски пленки укладывают внахлест.
Стыки проклеивают скотчем. Лучше, если это будет особый скотч для изоляции.
Пленка должна быть натянутой.

Как мы уже писали выше, в идеале должно быть два слоя гидроизоляции: над и под стропилами. Между ними прокладывают базальтовый утеплитель толщиной хотя бы в 250 мм.

Изготовление обрешетки

Наиболее надежный материал — брус или доска хвойных. Между собой их скрепляют гвоздями. В зависимости от вида дальнейшего покрытия выполняют разряженную (с зазором в пару сантиметров) или сплошную (с зазором в пару миллиметров) обрешетку. Под битумную черепицу подойдет второй вариант. Для остальных предпочтительнее первый. Однако подробные указания есть в инструкции производителя кровли.

Покрытие кровли

Если ищите лучшее покрытие, то стоит присмотреться к металлочерепице или гибкой черепице. Самыми долговечными материалами считаются цементно-песчаная и керамическая. Экономные берут битумный лист. Профлист или ондулин чаще применяют для хозпостроек или летних домов.

Проектирование стропильной системы крыши

Конструкция стропильной системы дома должна быть проверена на прочность специалистами. При расчете на прочность учитывают, кроме нагрузок

. угол уклона скатов и форму крыши, а также вид стропильной системы и коэффициент запаса прочности.

Стропильная система состоит из многих элементов. На каждый элемент действуют силы, разные по величине и направлению.

На стропильную систему в целом и на отдельные её детали действуют нагрузки направленные вертикально, горизонтально и стремящиеся повернуть деталь.

При проектировании стропильной системы принимают во внимание, будет ли на крыше чердак или мансарда, наличие окон в кровле или фронтонах, условия опирания стропил на стены, форму плана дома и другие факторы. Крышу дома лучше и правильней возводить по проекту, выполненному специалистом — проектировщиком

Строительство простых видов крыш можно поручить опытному специалисту, не имеющему квалификации проектировщика

Крышу дома лучше и правильней возводить по проекту, выполненному специалистом — проектировщиком. Строительство простых видов крыш можно поручить опытному специалисту, не имеющему квалификации проектировщика.

Стропильная система крыши частного дома должна отвечать следующим требованиям:

Стропильная система должна быть прочной и жесткой
— изменение формы или размеров крыши под действием нагрузок не должны превышать допустимых величин.
Крыша должна быть легкой
. чтобы своим весом меньше нагружать стены и фундамент дома.
Стропильная система не должна передавать распор
(усилие в горизонтальной плоскости) на стены дома.
Стропильная система должна быть долговечной
. Замена или ремонт стропильной системы — дорогое удовольствие.

Для выполнения первых двух требований, стропильную систему выполняют из отдельных линейных элементов собранных в конструкцию в виде треугольника. Отдельный плоский треугольник стропильной системы, из двух стропил и связанных с ними деталей, называют стропильной рамой или фермой.

Стропильные рамы или фермы установленные на стенах параллельно друг другу на определенном расстоянии и образуют стропильную систему крыши

В спроектированную специалистом стропильную систему нельзя по собственному желанию вносить изменения. Добавление или исключение любой детали приведет к перераспределению нагрузок на другие узлы системы. Даже изменение числа гвоздей для соединения деталей, может привести к разрушению дома.

Например, увеличение количества гвоздей, которыми прибивают стропило, может привести к появлению недопустимого распора на стены. Об этом читайте ниже.

Старайтесь сделать стропильную систему симметричной. Симметричное расположение стропильных ног, стоек, подкосов, позволит равномерно распределить нагрузки по скатам крыши, что повысит устойчивость крыши и стен дома.

Для удаления влаги из деревянных деталей крыши и конденсата, чердачное пространство должно вентилироваться

с помощью продухов. В мансардных крышах для этого устраивают вентилируемые зазоры.

Для защиты от влаги мауэрлат и другие деревянные детали стропильной системы отделяют от каменной кладки стен гидроизоляцией.

Если этого не сделать, то дерево быстро загниет.

Стропильную систему для частного дома делают из дерева. Иногда, например, в каркасных домах с металлическим каркасом, для изготовления стропильной системы также используют металлические профили.

Способы креплений стропил на мауэрлате

Узел крепления стропил к мауэрлату – один из наиболее важных, от правильности его выполнения зависит функциональность стропильной системы, ее способность воспринимать нагрузки.

Всего существует два типа подобных креплений: жесткое и скользящее. Выбор одного из них зависит от схемы стропильной конструкции. Замена жесткого крепления на скользящее или наоборот, а также недостаточное обеспечение необходимой степени сдвига стропильной ноги приведет к тому, что схема «поломается» и не будет работать.

Жесткое крепление обеспечивает прочное, неподвижное сочленение стропилины с мауэрлатом. Сдвиг не допускается, однако возможен поворот стропилины в шарнире. Организовывают такое крепление двумя основными способами:

путем врубки стропильной балки в мауэрлат и дальнейшей фиксации узла уголками, скобами, гвоздями;
с помощью уголков из металла и опорного бруска.

Скользящее крепление (или как его называют кровельщики – «скользячка») несколько иного вида и функциональности. Оно позволяет стропильной ноге сдвигаться относительно опоры. Конечно, этот сдвиг не будет заметен глазу, но позволит стропильной системе не деформироваться при естественной усадке стен дома. Скользящее крепление особенно необходимо при строительстве деревянных срубов. Также оно реализуется при строительстве домов любого другого типа, если того требует схема и выполненный расчет деревянных стропил.

Чтобы обеспечить стропильной ноге небольшой запас хода относительно мауэрлата используются особые крепежные элементы – ползуны. Конструктивно они состоят из двух металлических элементов, первый из которых статичен, а второй – способен перемещаться относительно первого. Существует две разновидности скользящих креплений: открытого и закрытого типов.

Ползун открытого типа представляет собой сборную конструкцию, состоящую из двух отдельных частей: статичной планки-направляющей и уголка с загибом сверху. Направляющая продевается в загиб уголка и фиксируется на стропильной ноге, уголок крепится на мауэрлате. При изменении геометрических размеров постройки, направляющая может сдвигаться относительно жестко зафиксированного уголка на 60-160 мм.

Скользящее крепление закрытого типа по своему свойству точно такая же. Немного меняется конструкция, она уже не разборная, а цельная. Уголок, который крепится к мауэрлату, имеет в центральной части петлю. В нее вставлена направляющая, которая, в свою очередь, крепится к стропильной ноге.

Что собой представляют оба варианта креплений (скользящее и жесткое) показано в видео-ролике:

Какую крышу нужно ставить на сруб

Для крыши сруба с рублеными фронтонами подходит исключительно вариант со скользящими стропилами.

Всё это – из-за существенной усадки сруба. Сейчас речь идёт о щипцовых крышах. Всё просто: если какая-то часть сруба выше другой, то геометрия между этими частями после усадки изменится. Каждое бревно теряет в процессе усадки до 15% объёма в поперечнике, но это по довольно большому счёту. Для оцилиндрованного бревна стандарт – 6-8%.

Рубленый фронтон – это вот так:

Бревна в щипцовой (фронтон) части называются «самцы».

Если сруб – ровная коробка, то все его стены осядут одинаково. Но если какие-то части (фронтоны) выше других (продольные стены), то разница высоты между ними изменится, и если построить крышу на жёстко закреплённых стропилах, то её буквально сорвёт со сруба, самцы могут выпасть… В общем, это чревато серьёзной аварийной ситуацией.

Вот как происходит усадка рубленого фронтона:

Для каких срубов подойдут жёсткие стропильные конструкции? Для безщипцовых! Когда крыша ставится на ровную коробку каркаса – например, вальмовая крыша. Или можно сделать каркасный фронтон (забитыми досками, блокхаусом и т.п.)… Но это уже не совсем сруб будет в чистом виде.

Полноценный сруб со щипцовой кровлей может быть только с рубленым фронтоном. Почему? Потому что фронтон – это тоже часть дома, причём немалая. Если сделать его каркасным, то получится, что полдома – каркасной сборки. Может, это и практично, – потому что проще, – но в таком случае, практично весь дом строить по каркасной технологии. Срубы ставят ради их особенных достоинств, и если уж делать, то – делать с толком и без полумер.

Выбор материала

В основе стропильных конструкций лежит древесина. Существуют жесткие стандартны качества и размеров материала:

влажность дерева должна быть меньше 18%;
на каждом метре доски должно быть не больше 3-х сучков, их диаметр не должен превышать 3 см;
недопустимы сквозные трещины;
глубина несквозных трещин должна быть меньше половины длины доски.

У бруса должно быть сечение от 4 до 15 до 10 на 25 см. Показатель зависит от того, на каком расстоянии ноги будут располагаться друг от друга, а также от числа нагрузок от осадков на определенную область крыши.

Важно, чтобы поперечное сечение было не более 5 см. Ведь ширина всегда прямо пропорциональна длине. Например, если длина доски 5 м, ширина не должна быть меньше 13 см.

При выборе материала внимание уделяется трещинам, сколам и другим дефектам. Найти ровную древесину невозможно. Важно, чтобы максимальная длина сучков не превышала трети толщины бруса.

Как построить крышу дома правильно основные этапы

Перед тем, как приступить к изучению материала о том, как построить крышу дома своими руками, важно лучше ознакомиться с конструктивными особенностями каждого типа крыш. Итак, основные требования к конструкции крыши следующие :

высокая механическая прочность, которая сможет выдержать не только вес кровли, но и большие ветровые нагрузки в сочетании с давлением массы мокрого снега;
низкая масса крыши, способствующая отсутствию давления на несущие стены и фундамент зданий и сооружений.

В зависимости от конструкции, различают следующие виды кровли

плоская;
скатная (с чердаком и без него).

Если с плоской крышей все более или менее понятно, то со скатной крышей следует прояснить ситуацию. Прежде всего, обустройство кровли с чердачным помещением имеет много преимуществ

появляется возможность получить дополнительное хозяйственное помещение, где можно организовать хранение вещей; со временем вы сможете произвести переоборудование чердака в жилое помещение (так называемую мансарду); уровень общей вентиляции здания значительно увеличивается при строительстве чердаков; чердак – это дополнительный слой теплоизоляции между жилыми помещениями и окружающей средой, поэтому во время его строительства особое внимание уделяют вопросам утепления данного помещения.

Проведение расчетов параметров двускатной крыши

Возведение стропильной системы и обустройство на ее основе кровли всегда должно начинаться с проведения необходимых расчетов. Какие же задачи при этом ставятся?

В первую очередь, необходимо разобраться с соотношением «высота конька — крутизна скатов крыши».
После этого появится возможность точно вычислить длину стропильных ног, как «чистую», так и полную, то есть с учетом планируемых карнизных свесов.
Длина стропил и предполагаемый шаг из установки дадут возможность определить сечение материала, подходящего для их изготовления, с учетом предполагаемых нагрузок на крышу. Или, наоборот, исходя из имеющегося материала выбрать оптимальный шаг и расставить дополнительные точки опоры — установкой элементов усиления, о которых говорилось выше.

Перечисленные параметры позволят максимально точно составить схему и чертеж стропильной системы, правильно расположить все ее элементы. По имеющейся схеме будет намного проще рассчитать, сколько и какого материала потребуется для проведения монтажа.

Потребуется узнать общую площадь скатов кровли. Это необходимо для приобретения кровельного материала, гидро— и пароизоляционных мембран, утеплителя, если планируется термоизоляция крыши. Кроме того, параметр площади важен и для определения количества материала для обустройства обрешетки под выбранное кровельное покрытие.

Чтобы в ходе изложения порядка проведения расчетов было понятнее, основные величины схематично показаны на иллюстрации ниже:

Основные размерные параметры стропильной системы двускатной крыши, к расчетам которой мы сейчас переходим

Д — ширина дома (размер фронтонной его стены);

Вк — высота крыши в коньке над плоскостью мауэрлата или балок перекрытия, в зависимости от того, к чему будут крепиться нижние концы стропильных ног;

а — угол крутизны скатов крыши;

С — рабочая длина стропильной ноги, от конька до мауэрлата;

ΔС — удлинение стропильной ноги для формирования планируемого карнизного свеса;

Ш — шаг установки стропильных ног.

Начнем рассмотрение перечисленных выше вопросов по порядку.

Соотношение крутизны скатов и высоты конька крыши

Эти две величины – тесно взаимосвязаны. И к их расчету можно подходить с различных сторон, принимая за исходные те или иные критерии.

Например, хозяева видят свой дом с высокой крышей, чем-то отдаленно напоминающей готический стиль архитектуры. Понятно, что при таком подходе резко возрастает высота кровли в коньке и, соответственно, и крутизна скатов. Правда, при этом следует не забывать, что такие крыши испытывают максимальные ветровые нагрузки, за счет своей выраженной «парусности». А вот снег на таких скатах задерживаться практически не будет. Так что стоит изначально учесть эти два фактора. Возможно, для закрытой от ветров местности, но с преобладанием снежных зим, такой вариант станет вообще наиболее приемлемым.

Выражено крутые скаты и высокий конек – снег на такой крыше вообще не задерживается, но зато воздействие ветра становится максимальным
Но не забываем и про то, что чем длиннее стропильные ноги, тем сложнее в обустройстве будет сама система, которая потребует немало усиливающих деталей.

Другим соображением сделать крышу повыше очень часто становится желание иметь функциональное чердачное помещение, вплоть до оборудования в нем полноценной жилой комнаты.

Для мансардного помещения, безусловно, предпочтительнее ломаная стропильная система. Но если все же планируется двускатная, то немало пространства съедают угловые зоны по линии соединения стропил мауэрлатом. Приходится увеличивать крутизну скатов (см. выше).

Правда, и здесь может быть приемлемое решение. Например, мауэрлат расположен не на уровне перекрытия, как в «классическом» варианте, а на боковых стенах, которые намеренно подняты над перекрытием на определенную высоту. Тогда и при большой крутизне скатов, и без особого усложнения конструкции системы, магнон добиться весьма просторных помещений мансарды.

Цены на металлочерепицу

металлочерепица

Боковые стены дома с проложенным по ним мауэрлатом возвышаются над чердачным перекрытием. Это обеспечивает необходимый простор мансардного помещения даже при небольших углах ската кровли.

Кстати, именно такой вариант и будет рассматриваться ниже, когда рассказ пойдет уже о проведении монтажа стропильной системы.

Бывает, что владельцы будущего дома, наоборот, принимают решение о минимальных углах крутизны кровли. Это может быть вызвано сооружениями экономии материалов, отсутствием необходимости полезной площади на чердаке, особенностями местных условий – например, очень ветреной, но не особо снежной местностью.

Двускатная крыша может быть и очень пологой. Хорошо для малоснежных и ветреных регионов. Но не любое кровельное покрытие подойдет для таких скатов
Правда, при таком подходе нельзя забывать, что у любого кровельного покрытия есть определённые нижние границы крутизны скатов. Например, если планируется укладка штучной черепицы, то необходимо обеспечить угол крутизны не менее 20, а для некоторых моделей – даже 30 градусов. Так что если в планах уже есть то или иное кровельное покрытие, следует соотнести его характеристики с высотой и крутизной крыши.

Итак, как проводится расчет. В качестве неизменной величины – константы у нас выступает ширина дома по фронтонной стене (Д). Используя известную тригонометрическую формулу, несложно отыскать высоту (Вк), отталкиваясь от планируемой крутизны скатов (угол а).

Вс = 0,5 ×Д × tg a

Понятно, что для расчета симметричной двускатной крыши берётся половина ширины здания, то есть 0,5 ×Д.

Еще один нюанс. При расчётах по данному соотношению за высоту принимается разница высот точки конька и плоскости мауэрлата. То есть далеко не всегда подразумевается превышение над чердачным перекрытием — это следует иметь в виду.

Упомянутая формула заложена в предлагаемый калькулятор.

Калькулятор соотношения крутизны скатов двускатной крыши и высоты ее конька

Перейти к расчётам

Совсем несложно выполнить с этим калькулятором и обратные вычисления. Например, хозяева заинтересованы, чтобы высота конька имела конкретную величину. Значит, меняя последовательно на слайдере значение угла а, буквально за несколько секунд можно определить, при какой крутизне будет выполнено это условие.

Какой получится длина стропильных ног?

Имея на руках результаты предыдущего расчета, совсем несложно определить, какова будет «чистая» длина каждой из стропильных ног. Под понятием «чистая» длина в данном контексте подразумевается расстояние от точки конька до мауэрлата.

Здесь нам на помощь придет теорема Пифагора, точно описывающая взаимосвязь между сторонами прямоугольного треугольника. Два катета нам известны – это половина ширины дома (0,5×Д) и высота в коньке (Вк). Остается найти гипотенузу С, которая как раз и является длиной стропильной ноги.

С = √ (Вк² + (0,5×Д)²)

Считаем вручную или же используем онлайн-калькулятор, что будет намного быстрее и точнее

Калькулятор расчета «чистой» длины стропильной ноги двускатной крыши

Это – еще не всё.

Выше уже упоминалось, что для формирования карнизного свеса кровли нередко стропила делают несколько длиннее. Как учесть и эту «добавку» к «чистой» длине стропильной ноги?

Если планируется за счет выпуска стропил сформировать карнизный свес, то необходимо определить, насколько нужно удлинить сами стропильные ноги

Опять на помощь приходит тригонометрия. Все получается совсем несложно:

ΔС = К / cos а

Такой же подход практикуется, если карнизный свес будет формироваться за счет наращивания стропил кобылками.

Использование кобылок для формирования карнизного свеса позволяет добиться существенной экономии материала.

Рабочая длина кобылки рассчитывается точно так же. Имеется в виду выпуск кобылки наружу, без участка ее соединения со стропильной ногой.

Чтобы не заставлять читателя искать значения тригонометрических функций, ниже размещен калькулятор:

Калькулятор расчета удлинения стропильной ноги для создания карнизного свеса кровли

Теперь осталось только просуммировать «чистую» длину стропильной ноги и ее удлинение на свес — это несложно выполнить даже в уме.

Полученное значение станет ориентиром при приобретении необходимого пиломатериала и раскрое заготовок. Понятно, что при монтаже стропила не режут сразу в точный размер – проще после установки произвести подрезку выступающих на свесах концов на необходимую длину. Поэтому брус или доску обычно берут длиннее примерно на 200÷300 мм.

Кстати, не исключается и тот вариант, что получившаяся суммарная длина стропил будет превышать стандартные размеры пиломатериалов, которые можно приобрести на местной базе. Значит, придётся наращивать стропила – к этому необходимо быть также готовым заранее.

Расчет выпадающих на крышу нагрузок, выбор оптимального сечения и расстановки стропил

Этот этап предварительных расчетов можно считать наиболее важным и сложным. Необходимо определить, с какими нагрузками предстоит справляться конструкции крыши. Это позволит, в свою очередь, правильно выбрать сечение пиломатериала для стропильных ног, найти оптимальный шаг их установки, выяснить, нужны ли будут элементы усиления, чтобы уменьшить свободные пролёты стропил установкой дополнительных точек опоры.

Суммарная нагрузка на стропильную систему, как уже говорилось выше, складывается из нескольких величин. Разберемся с ними поочередно.

Статические весовые нагрузки — это масса самой стропильной системы, настеленного кровельного покрытия с соответствующей ему обрешёткой, а если кровля утеплена, то еще и вес термоизоляционного материала. Для различных кровель характерны свои среднестатистические показатели этой нагрузки, выраженные в килограммах на квадратный метр. Понятно, что удельная масса, например, крыши, крытой ондулином, не идет ни в какое сравнение с кровлей их натуральной керамической черепицы.

Такие показатели несложно найти в интернете. Но ниже будет предложен онлайн-калькулятор, в котором уже учтены все эти средние значения. Кроме того, в этот показатель уже включен определенный запас прочности. Такой запас необходим, например, для перемещения по крыше человека, выполняющего те или иные ремонтные работы или производящего очистку скатов от нанесенного снега.

А вот статическое давление снежных наносов как раз и составляет следующий фактор внешнего воздействия на конструкцию крыши. И игнорировать его – никак нельзя. Во многих областях нашей страны, в силу их климатических особенностей, этот критерий оценки прочности становится чуть ли не определяющим.

Цены на снегозадержатели

снегозадержатели

Снежные наносы на крышу иногда могут быть даже такими! Эту нагрузку обязательно учитывают при проектировании стропильных систем

Снеговая нагрузка зависит от двух факторов:

— Климатические особенности региона. В результате длительных многолетних метеорологических наблюдений специалистами выработано зонирование территории страны по среднестатистическому уровню выпадающих зимних осадков. И, соответственно, по оказываемой снежными массами нагрузке на строительные конструкции. Карта такого зонирования приведена ниже:

Деление территории России на зоны по уровню снеговой нагрузки

Количественные показатели нагрузки для зон на карте не приводятся. Но они зато уже внесены в программу расчета калькулятора – достаточно будет всего лишь указать номер зоны для своего региона проживания.

— Второй фактор, напрямую влияющий на уровень снеговой нагрузки – это крутизна скатов кровли. Во-первых, с ростом угла изменяется и вектор приложения силы. А во-вторых, на крутых скатах снег меньше задерживается, и при углах крутизны от 60 градусов и выше снежных наносов на кровле не бывает в принципе.

С ветровым воздействием будет несколько сложнее, так как здесь принимается в расчет больше исходных критериев. Но тоже разобраться можно. Алгоритм расчета применяется несколько упрощенный, но дающий результат с достаточным уровнем точности.

Прежде всего, по аналогии со снеговой нагрузкой, по специальной карте-схеме необходимо определить свою зону по уровню ветрового давления. Карта представлена ниже:

Карта-схема распределения территории РФ на зоны по уровню ветрового давления

Среднестатистические показатели ветрового давления для каждой из зон занесены в программу расчета калькулятора.

Но это – еще не все. Уровень ветрового воздействия на конкретную крышу зависит от еще целого ряда критериев:

— Опять принимается в расчет крутизна скатов. Это легко объяснимо – изменяется и момент приложения силы, и площадь ветрового воздействия, так как при крутых скатах их парусность возрастает, а при слишком пологих не исключается действие противонаправленной, подъемной силы.

— Важна общая высота дома в уровне конька – чем она больше, тем значительнее будут ветровые нагрузки.

— Любое здание характеризуется наличием вокруг него естественных или искусственных преград для ветра. Так, практикуется подразделение подобных условий расположения здания на три зоны. Их оценочные критерии внесены в соответствующее поле калькулятора, и выбрать нужный вариант будет несложно.

Но при выборе этого параметра необходимо принимать во внимание еще один нюанс. Считается, что такие естественные или искусственные преграды действительно оказывают влияние на уровень ветрового давления лишь в том случае, если они расположены на удалении, не превышающем тридцатикратной высоты дома. Например, для здания высотой 6 метров лесной массив, расположенный, скажем, в 150 метрах от него, да, будет являться естественной преградой для ветра. Но если опушка отстоит от дома более, чем на 180 метров – местность уже считается открытой для всех ветров.

* * * * *

Все статические и динамические нагрузки суммируются, и итоговое значение становится определяющим для подбора материала для стропильных ног. Однако, если оперировать параметром удельного давления на площадь – это будет не совсем удобно. Лучше привести это значение к распределенной нагрузке именно на стропильные ноги.

Поясним: чем меньше шаг установки стропильных пар, тем меньшая распределенная нагрузка выпадает на каждый погонный метр самого стропила. И вот по этой распределенной нагрузке и будет происходить выбор оптимального сечения бруса или доски, идущих на изготовление стропил.

Все перечисленные выше факторы, влияющие на уровень выпадающей на стропила нагрузки, внесены в программу расчета калькулятора. То есть пользователю достаточно указать в соответствующих полях запрашиваемые значения, и получить готовый результат именно распределённой нагрузки, то есть на погонный метр стропильного бруса (доски). Изменяя значение шага установки стропильных пар, можно пронаблюдать, как будет изменяться результат, и выбрать оптимальную расстановку. А полученное итоговое значение потребуется нам чуть ниже.

Калькулятор для вычисления распределенной нагрузки на стропильные ноги

Имея готовое значение распределенной нагрузки можно войти в таблицу подбора оптимального сечения пиломатериала для изготовления стропильных ног:

Таблица для подбора сечения бруса или доски исходя из распределённой нагрузки на стропила

Как пользоваться этой таблицей? Поясним на примере. Он выделен в таблице зелеными линиями.

Допустим, после вычислений с помощью предложенного калькулятора распределенная суммарная нагрузка получилась 70 кг/пог.метр. Ближайшее значение в таблице — 75 (естественно, округление проводится в большую сторону, чтобы обеспечивался запас). В этом столбике отыскиваем показатель свободного пролета стропильных ног, то есть максимальное расстояние между точками опоры. Пусть оно будет в нашем случае 5 метров. Значит, из левой стороны таблицы можно выписать все значения сечений бруса или доски, которые гарантированно выдержат такую нагрузку без риска деформации или излома. Кстати, показаны значения и для диаметра бревна, если стропила будут готовиться из кругляка.

Понятно, что здесь есть простор для выбора оптимального варианта. Кроме уже упомянутого выше изменения шага стропильных ног, которое, как мы помним, ведет к изменению распределённой нагрузки, можно попробовать, пока еще на схеме, дополнительно разместить элементы усиления системы, стойки или подкосы, чтобы уменьшить свободный пролет. Это также дает возможность применить пиломатериал меньшего сечения.

Цены на керамическую черепицу

керамическая черепица

Вычисление площади двускатной крыши

На этом вопросе, наверное, подробно останавливаться не станем. Проще задачу, чем определить суммарную площадь двух симметричных прямоугольников, сложно себе представить.

Единственный нюанс. При расчет площади ската не забываем, что длина ската от конька до карниза идет с учетом карнизного свеса. А протяженность вдоль карнизной линии – с учетом фронтонных свесов с обеих сторон дома. А остальное – все просто, обычное перемножение этих дух величин между собой.

Сколько материала потребуется на обрешетку для кровельного покрытия?

С размерами, количеством и местом расстановки стропильных ног и элементов усиления системы разобрались. Нанесли на схему-чертеж, и подсчитать нужное количество материалов уже труда не составит. Но большое количество доски или бруса потребуется еще и для обрешетки под кровельное покрытие. Как же подсчитать?

Этот вопрос прежде всего зависит от типа планируемого к настилу кровельного покрытия. Во-вторых, во многих случаях, особенно при использовании листовых кровельных материалов, имеет значение и крутизна скатов. Но так как в качестве примера в настоящей статье будет показан настил металлочерепицы, то и расчет обрешетки будет сделан именно для нее.

Это как раз то покрытие, для которого нет никакого смысла делать сплошной настил, а шаг установки направляющих обрешетки никак не будет зависеть от угла ската кровли. Важно лишь то, чтобы каждый из продольных (по направлению вдоль линии карниза) рядов «черепичных» модулей опирался своей смотрящей вниз «ступенькой» на перекладину обрешётки, где и производится крепление с помощью кровельных саморезов.

Правильное расположение направляющих обрешётки относительно профиля металлочерепицы.

Таким образом, шаг расстановки направляющих обрешетки зависит только лишь от модели самой металлочерепицы, то есть от длины ее модулей.

Кроме того, рекомендуется усилить обрешётку дополнительной доской на стартовом и финишном участках (вдоль линий карнизов и конька), а также, в обязательно порядке, вдоль ендов с обеих их сторон, если они присутствуют в конструкции кровли.

Для обрешетки применяются доски толщиной 25 мм, если шаг установки стропильных пар не превышает 600 мм. При большем расстоянии между соседними стропилами, но не превышающим 800 мм, надежнее будет использовать доску толщиной 32 мм. Если шаг еще больше, то следует отдать предпочтение брусу толщиной 50 мм, так как на столь значительных расстояниях нельзя допустить прогиба направляющих под внешней весовой и динамической нагрузкой.

Расположенный ниже калькулятор позволит быстро и точно определить количество пиломатериала для обрешетки. Причем, результат будет показан в объемном выражении, в общей погонной длине выбранной доски или бруса, и в количестве стандартных 6-метровых досок (брусков).

Калькулятор расчета материалов, необходимых для монтажа обрешетки под металлочерепицу

Перейти к расчётам

Ремонт деревянной кровли

Проблемы с деревянным покрытием обычно возникают в тех местах, где был застой воды или элементы неплотно прилегают друг к другу. Не рекомендуется делать врезки или заплаты, лучше всего полностью менять вышедшие из строя деревянные элементы, укладывая на их место новые. При повреждении гнилью подстропильного бруса готовят такой же, с соответствующими размерами и врезками, после чего устанавливают его на место повреждений детали.

Если были повреждены стропила, то вся крыша может провиснуть. В этом случае надо подпереть её стойками и удерживать домкратами, после чего установить под стропила подкосы и закрепить их скобами. Если стропильная нога только начала подгнивать, её можно усилить за счёт установки накладок, которые фиксируются с обеих сторон стропила при помощи болтов. Накладка должна минимум в два раза превышать длину подгнившего места.

Усилить стропила можно за счёт установки накладок, которые фиксируются с обеих сторон при помощи болтов

Чтобы избежать необходимости проведения ремонта, надо периодически осматривать как кровельный материал, так и стропильную систему. Если во время простукивания балок слышен глухой звук, это свидетельствует о внутреннем повреждении, такой элемент лучше сразу заменить.

Критерии выбора конструкции

Указанные выше крыши могут быть монтированы на дома их любых популярных материалов (бетон, кирпич, дерево). Но при выборе стропильной системы нужно обратить внимание на следующие факторы:

Заранее решить, как будет использоваться чердачное пространство. Если планируется использовать это в качестве помещения для жилья или хранения вещей, следует выбирать ломанную или двускатную систему. Если помещение не будет использоваться, подойдет вальмовая или односкатная конструкция.
Наслонная или висячая система выбирается, отталкиваясь от того, есть ли внутри дома несущие перегородки, а также от конструкции самого здания.
Кроме того необходимо определить, сколько секторов будет у дома. Если планируется несколько, нужно определить, какие конструкции подойдут лучше всего.
Необходимо решить вопрос и с кровельным материалом. От этого тоже зависит выбор конструкции системы.
Раньше для закрепления системы использовались врубки. Однако сейчас они вышли из моды, поскольку приходилось брать деревянные детали большого сечения. Сейчас все закрепляется анкерами, болтам и саморезами. Однако важно, чтобы у них было антикоррозийное покрытие, иначе они быстро заржавеют.
Все деревянные элементы тоже следует обрабатывать специальными растворами, которые препятствуют образованию гнили. Специалисты также советуют выбирать дерево хвойных пород, поскольку они реже поддаются плесени.
Обязательно обратите внимание на климат в регионе. Будет ли крыша часто поддаваться ветровой или снеговой нагрузке? Или и тому и тому?
И последний важный критерий – финансовые возможности человека. Нужно сразу организовать проект, рассчитав, сколько материала потребуется и как много денег придется заплатить.

Чаще всего ошибки допускаются именно на этапе проектирования. И если у вас нет опыта в создании проектов, лучше обратиться к экспертам, которые помогут осуществить расчеты и выбрать подходящую стропильную систему.

Материалы для утепления кровли

Очень важно для теплоизоляции крыши дома из бруса выбрать качественный и надежный материал. Есть ряд параметров, которым должен обязательно соответствовать утеплитель для крыши

Требования к материалам

Основные показатели качественного теплоизолятора:

экологичность и безопасность для человека.
низкая теплопроводность (не более 0,04 Вт/м°С);
небольшой вес, чтобы не создавать дополнительной нагрузки на несущие элементы конструкции;
хорошо держит свою форму;
высокая паропроницаемость;
звукоизолирующие свойства;
плотность не ниже 15 кг/м3.

Какие утеплители можно использовать для крыши

Виды утеплителя для крыши

Следует сказать, что среди огромного количества современных утеплителей, не так уж и много материалов, соответствующих перечисленным выше критериям.

Для утепления кровли можно применять:

минеральную вату;
эковату;
керамзит;
пенополистирол;
пенополиуретан.

Особенности каждого материала

Чтобы определить, какой утеплитель лучше, остановимся на каждом подробнее:

Минеральная вата по праву считается наилучшим материалом для теплоизоляции деревянного дома

При небольшом весе она имеет высокую плотность, что очень важно при утеплении кровельной конструкции. Минвата не горюча и не впитывает влагу, эти показатели особенно ценны при использовании в деревянных постройках

Устойчивость к высоким температурам позволяет ее использовать для утепления крыши бани. Материал имеет природное происхождение, его не любят грызуны, в нем не заводятся насекомые. Эковата. Изготовлена на основе целлюлозы, имеет легкий вес и доступную стоимость. Является хорошим тепло- и звукоизолятором. Но материал обладает повышенной горючестью, для исключения воспламенения в состав добавляют антипирены, препятствующие распространению пламени. Нежелательно использовать в очень влажных помещениях. Керамзит. Сыпучий утеплитель, состоящий из полых гранул. Благодаря своей пористой структуре имеет высокие теплоизолирующие свойства. Для эффективной теплоотдачи нужен толстый слой материала, что увеличивает нагрузку на несущие конструкции. Пенополистирол. Представлен в виде плит, которые имеют легкий вес, высокую прочность, обладают хорошими теплоизолирующими способностями. Материал горюч, поэтому при утеплении сруба необходимо выбирать плиты с показателем горючести Г1. Пенополиуретан. Аналогично предыдущему материалу представляет собой небольшие по весу прочные плиты, которые легко устанавливаются и долго служат. В продаже представлен также распыляемый утеплитель, но его монтаж требует наличия профессионального оборудования.

Требования к системе

Чтобы правильно смонтировать стропильную систему своими руками, необходимо учитывать определенный набор правил. Без их учета строение не сможет эффективно сопротивляться негативным воздействиям извне.

В первую очередь стоит учесть прочность. Все элементы должны выдержать нагрузку без разрушения. Устройство стропильной системы крыши предполагает предварительный расчет несущих конструкций по первому предельному состоянию. Именно он проверяет элементы стропильной системы на прочность.

Стропильная система должна быть прочной и жесткой

Второе требование — жесткость. Здесь учитывается максимальный прогиб. Конструкция крыши деревянного дома или любого другого не должна провисать слишком сильно. Допустимые деформации в середине пролета равняются длине этого пролета, разделенной на 200. Перед началом стройки конструкция стропильной системы должна быть рассчитана по второй группе предельных состояний — на жесткость.

Стропиловка крыши своими руками производится с учетом того, чтобы конструкция имела небольшой вес. В противном случае сильно возрастает нагрузка на стены и фундаменты. Именно по этой причине древесина получила широкое распространение в качестве основного материала. Деревянная стропильная система обладает достаточной прочностью, но весит сравнительно немного. Внимание стоит уделить не только конструкции кровли, но и грамотно выбрать кровельный материал. Он не должен быть слишком тяжелым. Керамическая черепица потеряла свою популярность не только из-за стоимости, но и из-за того, что под нее должна быть усилена крыша дома, его стены и фундаменты.

Вес кровельного материала для деревянной стропильной конструкции не должен быть слишком большим

Особые требования предъявляются к качеству материала. Изготовление деревянных элементов должно выполняться только из хорошего сырья. Стоит учесть следующие рекомендации:

Для основных элементов используют древесину 1 или 2 сорта. 3 сорт может быть применен только для обрешетки и других мелких деталей.
Стропильные конструкции скатных крыш рекомендуют изготавливать из хвойных пород. Они обладают большей устойчивостью к гниению и другим неприятностям, поскольку содержат смолу. При одинаковом сечении допустимый пролет для лиственных пород будет меньше.
Пред началом работ все элементы обязательно обрабатывают антисептиком. Такой этап подготовки позволяет предотвратить множество неприятностей в дальнейшем. Также по желанию можно обработать дерево антипиренами. Это повысит сопротивляемость возгоранию.
Лучше закупать древесину из северных регионов, которая заготовлена в зимний период. Именно такой материал обладает наивысшим качеством.