Устройство крыши каркасного дома своими руками пошаговая инструкция с фото

Больше половины собственников пригородной недвижимости, коттеджей и дач, построили жилье собственными силами с нуля, и согласно их мнению, наиболее сложным этапом строительства являлось возведение крыши, особенно без профессиональных знаний. В этой пошаговой инструкции мы расскажем, почему так важно ознакомиться со всеми тонкостями процесса до начала монтажа, зачем необходимо выполнять расчеты материалов и как правильно сделать крышу дома своими руками без лишних трудностей.

Содержание

Виды крыш
Устройство крыши – термины
Как рассчитать крышу своими руками?
Пошаговая инструкция

Как правильно крепить мауэрлат?
Монтаж стропильной системы

Крепление стропил к мауэрлату
Крепление стропил в коньке
Как усилить систему?

Гидроизоляция
Контробрешетка и обрешетка
Кровельное покрытие

Сравнение кровельных материалов

Водосточная система
Утепление и пароизоляция
Ошибки при строительстве крыши

Виды крыш

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

Односкатные крыши. Вариант конструкции с одним скатом наименее трудоемкий, быстровозводимый и позволяет значительно сэкономить на материалах. Основными недостатками являются невозможность обустройства полноценного чердака и мансарды, в виду низкого подкровельного пространства, а также применения в заснеженных районах при небольших углах наклона.
Двухскатные крыши (щипцовые). Конструкция с двумя скатами и двумя фронтонами, является наиболее распространенной в частном строительстве, поскольку обеспечивает баланс между трудоемкостью, затратами и практичностью. Позволяет создать полноценное чердачное помещение и эффективно справляется со значительными атмосферными осадками в зимний период.
Четырёхскатные крыши. Максимально надежные конструкции в плане устойчивости к атмосферным явлениям: ветровым и снеговым нагрузкам. Отличаются значительным весом – требуют крепкого фундамента и прочных несущих стен, а также продуманной стропильной системы. Также благодаря большой площади кровельного покрытия и значительной теплоотдачи, предполагают дополнительное утепление.

Вальмовые крыши. Сооружения состоят из четырех скатов, в которых боковые имеют форму равнобедренной трапеции, а торцовые – треугольника. Обладают минимальным сопротивлением к ветровой нагрузке и привлекательным внешним видом, однако сложны в расчете и монтаже.
Полувальмовые крыши (голландские). Каркасная конструкция аналогична предыдущему, за исключением треугольных скатов, которые имеют усеченный вид, в следствие чего появляются небольшие фронтоны. Главным преимуществом является возможность обустройства полноценного жилого помещения. Однако такая крыша требует создания сложной стропильной системы из-за большого количества углов.
Шатровые крыши (пирамидальные). Системы из четырех одинаковых скатов в форме равнобедренных треугольников, сходящихся в одной точке. Конструкция обладает наилучшими аэродинамическими свойствами и устойчивостью к сильным осадкам, благодаря равномерному отводу вод. Основной недостаток – сложность проектировки и возведения каркаса.
Многоскатные крыши (многощипцовые). Представляют собой комбинированные скатные крыши для зданий в форме буквы «П», «Г», «Т». Наиболее сложные в проектировании, изготовлении и сборке. В частном строительстве применяются крайне редко.

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

Устройство крыши – термины

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

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

Как рассчитать крышу своими руками?

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

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

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

материалы кровли;
снеговая нагрузка;
шаг укладки;
пролет.

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

Сечение стропильной ноги – таблица

Длина стропильной ноги, м	Расстояние между стропильными ногами, м
0,60	0,90	1,10	1,40	1,75	2,15
Сечение стропильной ноги, мм
3,0	40×150	50×150	75×150	75×125	75×150	100×150
3,5	40×175	50×175	75×150	75×175	75×200	100×175
4,0	50×150	50×200	75×175	75×200	75×200	100×200
4,5	50×150	75×175	75×175	75×200	100×200	100×200
5,0	50×175	75×175	75×200	75×200	100×200	100×250
5,5	50×200	75×250	75×200	100×200	100×200	100х250
6,0	50×200	75×200	100х200	100×200	100×250	—

Если планируется возведение теплой крыши, то выбор высоты сечения ног должен происходить с учетом толщины утеплителя, поскольку он должен монтироваться так, чтобы не выступать выше, чем несущие балки.

Параметры остальных деревянных элементов конструкции в большинстве случаев принимаются конструктивно:

мауэрлат — 150×150 мм;
стойки — 100×150 мм / 100×100 мм (зависит от сечения стропил);
подкосы — 100×150 мм / 50×150 мм (зависит от сечения стропил);
затяжки — 50×150 мм;
прогоны — 100×150 / 150×50 мм (зависит от нагрузки);
накладки — толщина составляет 32–50 мм.

Если вы хотите получить максимально безопасную конструкцию, мы советуем при строительстве крыши дома своими руками, по несколько раз перепроверять параметры элементов.

Крыша своими руками – Пошаговая инструкция

Крыша дома своими руками - Пошаговая инструкция

После того, как были закончены все подготовительные этапы работ, можно приступать непосредственно к строительству крыши частного дома своими руками. Пошаговая последовательность выглядит следующим образом:

Подготовка инструментов, обработка древесины антисептиком.
Крепление мауэрлата к стене.
Монтаж подконькового бруса.
Установка основных элементов стропильной системы.
Усиление узлов конструкции при помощи стоек, подкосов и затяжек.
Установка контробрешетки и гидроизоляции.
Монтаж обрешетки.
Монтаж кровельного покрытия.
Создание водосточной системы.
Утепление крыши и пароизоляция.

Как правильно крепить мауэрлат?

Монтаж любой кровельной системы начинают с установки мауэрлата. Брусья, уложенные по периметру стен, являются основанием, которое равномерно распределяет нагрузку от стропильных ног на несущие стены. Также этот каркас «привязывает» конструкцию к дому, уменьшая негативное воздействие от парусности крыши. В зависимости от типа используемого стенового материала, применяются различные технологии монтажа.

Например, в деревянных сооружениях необходимость в мауэрлате отсутствует, а его функцию выполняет верхний ряд из бревна или бруса. В постройках из бетонных блоков мауэрлат крепится при помощи скоб, шпилек или анкерных болтов.

Фиксация мауэрлата при помощи металлических скоб предусматривает наличие брусков из дерева, которые заранее должны быть вмонтированы во внутреннюю сторону кладки на расстоянии 2-4 рядов от верхней кромки. В результате с одной стороны скоба закрепляется на мауэрлат, а вторая крепится непосредственно к брусу в кладке.

Крепление мауэрлата металлическими скобами

Крепление мауэрлата при помощи шпилек подразумевает их равномерную закладку по всему периметру стен на этапе изготовления армопояса. При этом у основания шпильки должна быть обязательно приварена поперечина, а верхушка должна выступать на всю толщину бруса плюс дополнительно 4 см для того чтобы затянуть две гайки. В случае, если шпильки не были предусмотрены на этапе создания армированного пояса, можно подготовить отверстия для закладки анкерных болтов.

Для кирпичных сооружений не теряет актуальности традиционный метод – крепление мауэрлата проволокой. Для этого используют стальную катанку диаметром 5-6 мм, которая закладывается на расстоянии 2-3 рядов от верха в процессе укладки стен. Она должна иметь такую длину, чтобы ее хватило на весь объем мауэрлата и осталось еще немного для скручивания концов друг с другом. На этапе, когда мауэрлат уже уложен на стену, балка притягивается проволокой сверху или через специальное отверстие, а лишние края проволоки обрезаются.

Монтаж стропильной системы

Стропильная система является основой всей крыши и от ее конфигурации зависит прочность будущей конструкции. По принципу строения и характеру применения опорный каркас различается на два противоположных типа: висячий и наслонный.

Висячие стропила. Опираются только на внешние стены здания, а ферма в виде треугольника остается в висячем положении. Применяются для легких конструкций.
Наслонные стропила. Опираются, как на внешние стены здания, так и на внутренние. Стропильные ноги «наслоняются» на стойки, а те в свою очередь опираются на лежень, который лежит на внутренней капитальной стене. Применяются для габаритных и тяжелых конструкций.

От правильности выбора стропильной системы зависит функциональность и устойчивость всей крыши.

Крепление стропил к мауэрлату

В частном строительстве крепление стропил к мауэрлату осуществляется двумя наиболее распространенными способами: жесткое и скользящее соединения.

В кирпичных и каменных домах крепление стропил к мауэрлату осуществляют жестким способом посредством врубочного и безврубочного соединения. В первом случае плотная фиксация достигается за счет создания запила в стропильной ноге, а во втором используется опорный брус, который подпирает балку с обратной стороны. Это наиболее трудоемкие, надежные и универсальные способы крепления – применимы, как для наслонных, так и для висячих стропильных систем.

Скользящее соединение наиболее часто используется в деревянных сооружениях, поскольку они дают наибольшую усадку. Крепление стропил осуществляется с использованием «плавающего» крепежа – салазок, что позволяет избежать деформацию кровли при изменении положения верхнего ряда брусьев.

Крепление стропил в коньке

На сегодняшний день активно применяются только три основных способа монтажа верхней часть стропил:

Внахлёст. В этом случае выпиливается половина сечения примыкающих элементов для создания паза и подготавливается отверстие для болтового соединения.
Встык. Верхние торцы бруса обрезаются для получения идеального вертикального стыка, а в качестве крепежных элементов используются металлические пластины или деревянные накладки (прибоины).
На прогон. Стропильные ноги укладываются вплотную друг к другу и соединяются непосредственно с опорной балкой.

Как усилить систему?

Для того чтобы усилить кровельный каркас при длине пролета свыше 6 м, необходимо уменьшить свободный пролет стропил. Этого можно добиться посредством создания дополнительной горизонтальной опорной балки (лежень) на внутренней несущей стене и установки наклонных стоек.

Для придания дополнительной жесткости и для уменьшения распора стропил применяются затяжки. Они крепятся с двух сторон стропильной балки при помощи саморезов, гвоздей, шпилек на расстоянии примерно 1/4 от верха.

Для того чтобы созданный каркас не сорвало сильным порывом ветра, сами стропила также можно прикрепить к несущим стенам. Для этого используется скрутки на основе двух проволок диаметром 4 мм – их оборачивают вокруг ног, а затем соединяют с внутренней стороны и фиксируют при помощи анкера на расстоянии 4–5 рядов до обреза.

Если вы не уверены в надежности вашего сооружения, мы рекомендуем не только прочитать пошаговую инструкцию строительства крыша дома своими руками, но и обратиться к профильным специалистам.

Гидроизоляция

Укладывается непосредственно на стропильные ноги при помощи мелких гвоздей или строительного степлера. Работы следует проводить снизу верх с перекрытием нижнего слоя на 10-15 см, чтобы исключить попадание влаги под материал. Натяжение должно быть достаточно сильным для того чтобы влага не скапливалась на поверхности – провисание не должно превышать 2 см. Тем не менее, не стоит слишком сильно воздействовать материал, поскольку его легко повредить.

Рекомендуется использовать высококачественную пародиффузионную мембрану, которая помимо влагозащиты обеспечивает парообмен и способствует созданию благоприятного подкровельного микроклимата. Швы следует обязательно обрабатывать герметизирующей лентой.

Контробрешетка и обрешетка

Контробрешетка предназначена для обеспечения циркуляции воздуха внутри кровельного «пирога» и более надежной фиксации гидроизоляционного материала. Для создания обычно используются бруски сечением 25/30 мм с шагом равным шагу стропил.

Качественная вентиляция кровли позволяет защитить конструкцию от плесени, грибков и разрушений.

Обрешетка укладывается поверх контробрешетки и используются в качестве каркаса для элементов кровли. В зависимости от типа кровельного материала используется два типа обрешетки: сплошная и разреженная. Первая применяется для мягких и рулонных кровель, вторая для металлических и шиферных крыш.

Для классической обрешетки с прозорами, используют доски сечением 100х25 мм и длиной, достаточной для перекрытия двух шагов стропильных ног. Шаг обрешетки определяется типом настилающего материала – чем тяжелее материал, тем чаще шаг.

Также рекомендуется усиливать крайние элементы обрешетки вдоль линий конька и карниза дополнительной доской.

Кровельное покрытие

Выбор типа кровли происходит на основании экономических и индивидуальных (эстетических) соображений, а также зависит от угла ската крыши. Например, для мягких кровель не гарантируется устойчивость при уклонах свыше 45°.

На сегодняшний день на рынке строительных материалов наиболее распространенными являются:

керамическая черепица;
металлическая черепица;
профнастил;
ондулин;
фальцевые листы;
рулонная битумная кровля.

Методы монтажа различаются в зависимости от выбранного материала, однако практически во всех случаях укладка кровли происходит от карниза к коньку, чтобы обеспечить достаточный нахлест и защиту от затекания осадков. Также используемый крепеж обязательно должен быть сделан из оцинкованных или нержавеющих материалов и оснащен эластичной уплотняющей шайбой.

Сравнение кровельных материалов – таблица

Водосточная система

Водосточная система крыши позволяет уменьшить негативное влияние влаги на нижние элементы кровли, сохранить красивый вид фасада здания, а также способствует отведению воды от основания. Для начинающих мастеров, основной сложностью на данном этапе работ является установка кронштейнов желобов.

В случае, если монтаж кровельного материала не был произведен, то крепеж фиксирует на нижних рядах обрешетки. Этот вариант наиболее оптимален, поскольку при необходимости ножка кронштейна может быть согнута для достижения правильного угла наклона желоба.

Крепление водосточный кронштейнов к стропилам

Если же кровельное покрытие уже было смонтировано, то можно попробовать установить крепежные изделия на боковую поверхность стропила или использовать лобовую доску. В первом варианте, применяются кронштейны на ножке, загнутой на 90° для более удобного крепления. Во втором – по периметру крыши на краю карниза устанавливается доска, на которую крепится профиль с крюками. При этом во избежание переливания воды в желобе, крюки должны быть закреплены так, чтобы кровля перекрывала водосток на половину или треть его ширины.

Крепление водосточный кронштейнов к лобовой доске

Также следует отметить, что последний способ возможен только в случае, если стропильные ноги имеют достаточно большой размер в сечении, например, 120×50 или 150×50 мм.

Утепление и пароизоляция

Использование качественного утеплителя для крыши позволяет значительно снизить тепловые потери и сэкономить на обогреве помещения. Компании предоставляют большое количество разнообразных материалов со своими преимуществами и недостатками. Тем не менее, наиболее распространенными до сих пор остаются:

минеральная вата;
базальтовая вата;
стекловата;
пенопласт.

Монтаж производится с внутренней стороны в междустропильное пространство. Листы следует нарезать так, чтобы их ширина превышала расстояние между стропилами на 15-30 мм, что позволяет обеспечить более надежную фиксацию материала, то есть «в распор». При утеплении в несколько слоев, материалы следует располагать в шахматном порядке, чтобы исключить появление мостика холода.

Для того чтобы защитить утеплитель от испаряющейся влаги с нижних этажей здания и соответственно предотвратить появление грибка, обязательно требуется настелить пароизоляционную пленку изнутри. Ее крепление следует производить с помощью степлера соблюдая нахлест 4-6 см, а швы обязательно должны быть заклеены герметизирующей лентой.

Утепление особенно актуально при наличии мансардного помещения.

Ошибки при строительстве крыши своими руками

Отсутствие проекта. При строительстве крыши дома своими руками без проекта не получится создать надежную и безопасную конструкцию, поскольку без соответствующей документации невозможно оценить устойчивость сооружения, узнать допустимые нагрузки и сечения стропильных ног, зафиксировать узловые соединения и места крепления, рассчитать количество материалов и т. д.
Неправильное кровельное покрытие. Например, кровли из керамической черепицы и сланца следует укладывать только при достаточно больших уклонах скатов, а мягкие материалы наоборот – требуют пологой крыши, поскольку в противном случае герметичность конструкции может оказаться под угрозой.
Неплотное прилегание теплоизоляции. Если блоки с теплоизоляционными материалами будут не плотно прилегать друг к другу, то это приведет к образованию мостиков холода, которые в свою очередь способствуют накоплению конденсата и появлению плесени/грибка.
Отсутствие/неправильный монтаж пароизоляции. Отсутствие пароизоляционной мембраны с внутренней стороны кровельного пирога, приводит к накоплению сырости в теплоизоляции и древесине, в результате чего материалы теряют свои эксплуатационные качества. Также необходимо следить за тем, чтобы мембрана была уложена правильной стороной.
Отсутствие вентиляции. Также приводит к появлению конденсата и сырости с соответствующими последствиями. Для создания оптимальной подкровельной циркуляции воздуха необходимо использовать контробрешетку.
Плохая герметизация. Некачественная герметизация может привести к нарушению целостности всей конструкции. Тем не менее, по причине халатности места соединений часто обрабатываются недостатачно, герметизирующую ленту приклеивают прямо к грязной поверхности гидро- или пароизоляции, а для монтажа кровли используется крепеж без уплотнительной шайбы.
Нецелесообразная экономия на материалах. Крыша является одной из самых трудновозводимых конструкций, которая защищает все остальные элементы сооружения. Если хочется, чтобы все это служило в исправности в течение долгих лет, нельзя экономить, как на кровельных материалах, так и на всех аксессуарах – мембранах, лентах, крепеже. В противном случае, нерациональная экономия может привести к дорогостоящему ремонту в ближайшем будущем.

Если вы все же хотите сэкономить на строительстве – мы предлагаем воспользовать калькулятором расчета крыши, который сможет подсчитать оптимальное количество материалов без переплат.

Источник

Вы знаете, что крыша в каркасном доме несет не только функцию защиты от внешних факторов, но и отвечает за внешний облик всего здания? По опыту скажу, что правильно рассчитанная и смонтированная двухскатная крыша в каркасном доме придает всему дому благородный и эстетический вид.

В зависимости от выбранного типа крыши, можно увеличить жилое пространство за счет мансардного этажа. Или же сформировать функциональное техническое помещение на чердаке дома.

Давайте знакомиться.

Я — Михаил, директор компании СТМ-Строй.

Я более 10 лет занимается возведением каркасных домов в Московской области. А это мои завершенные проекты.

По всем вопросам строительства каркасных домов можно звонить лично мне, по телефону: +7(495) 241-00-59 — проконсультирую, рассчитаю, подскажу.

Плюсы и минусы двухскатной кровли

Крыша каркасного дома, которая формируется при помощи двух скатов обладает рядом преимуществ, облегчающих монтаж и увеличивающих скорость работ. Такую конструкцию имеет большинство домов именно за счет своих положительных качеств.

Устройство двухскатной крыши в каркасном дом

К плюсам такой системы возведения относятся:

простота конструкции (монтаж можно выполнить своими руками);
удобное применение листового материала за счет отсутствия элементов подрезки (материал кратно ложится на скат);
надежность кровли, так как на ней нет таких сложных элементов как ендовы и примыкания, а присутствует одни конек;
простота устройства водостоков (всего две линии по двум сторонам);
самоочищение скатов кровли от снега;
равномерное распределение нагрузки от веса конструкции по периметру всего здания.

Отрицательных сторон такая система практически не имеет, разве что существует необходимость соблюдения оптимального уклона скатов, а это в пределах 35 – 40 градусов. Меньший угол не даст сводного схождения снега, больший — увеличит парусность конструкции.

Формирование пирога двухскатной кровли

Слои кровельного пирога зависят от типа чердачного помещения. Будет чердак теплым или же там будет размещаться мансардный этаж – критерии, по которым определяются слои и их количество.

Если предполагается устройство условно «холодного» чердака, то я ограничиваюсь утеплением перекрытия дома.

Наличие в доме «теплого» чердачного помещения или мансардного этажа, влечет за собой утепление скатов кровли.

Утеплять скат можно как снаружи, так и изнутри чердачного помещения, но порядок устройства слоев остается неизменным:

1. К нижней части стропил крепим сплошную подшивку (нижнюю обрешетку).

2. Поверх обрешетки монтируется пароизолирующая пленка, на которую укладывается утеплитель. Утеплитель укладываем так, чтобы он заполнил все пространство между стропил.

3. Верх утеплителя защищаем гидроизолирующей мембраной, которую фиксируем брусками контробрешетки. Такая конструкция обеспечит создание вентилируемого зазора. Поверх контробрешетки устанавливается обрешетка, на которую монтируем финишное кровельное покрытие.

Тип верхней обрешетки напрямую зависит от вида кровельного покрытия. Для гибких и рулонных материалов дополнительно устраиваются плоскости из листов ОСП, ДВП или цементно-стружечных плит. Под шифер, штучную черепицу или металлочерепицу достаточно монтажа обрешетки с прозором.

Подводя итог, скажу, что пирог двухскатной кровли выглядит следующим образом (снизу вверх):

подшивка стропил (нижняя обрешетка);
паробарьер;
утеплитель;
гидробарьер;
контробрешетка;
обрешетка верхняя;
кровельный материал.

Подробнее о пироге кровли я рассказывал здесь

Тщательного расчета и подбора требует утеплитель. Если помещение будет жилым, а кровельное покрытие – метеллочерепица, требует учитывать звукоизолирующие свойства утеплителя. Это делается для того, чтобы избежать акустического эффекта во время дождя или града.

Мои фото отчеты о построенных домах

Посмотрите, как я со своей бригадой возводим каркасные дома в подробных фоторепортажах

Мы не делаем секретов, показываем вам весь процесс строительства каркасного дома по шагам.

Стропильная система крыши из двух скатов

Устройство каркаса двухскатной крыши может проводиться по двум направлениям. Это либо система ферм, либо вариант с устройством наслонных или наклонных стропил.

Выбор того или другого варианта опять же исходит из функциональности чердачного помещения. При «холодном» варианте – фермы, во всех иных случаях – стропила.

Когда формируется стропильная система каркасного дома двухскатной крыши, я использую следующие элементы:

обвязочный брус – мауэрлат. В его качестве может выступать обвязка стен верхнего этажа каркасного строения;
стропильная нога (стропило) – балка от обвязки до конька. Как правило, это брус с минимальным сечением 150*50 мм, но окончательно выбор делаем после расчета. Сечение тем меньше, чем больше угол наклона;
ригели – элемент, который соединяет парные стропильные ноги в верхней части крыши. При мансардном этаже этот элемент будет являться основой для потолка помещения;
прогоны – доски связывающие между собой стропильные ноги по длине здания;
затяжка – тоже ригель, но соединяющий парные стропильные ноги внизу, возле мауэрлата. Может служить основой для пола мансардного помещения;
стойка (подпора) – элемент, который устанавливается по линии конька для создания опоры. Также при длинных стропилах может устанавливаться под каждую стропильную ногу с обеих сторон ската, что в последствии служит каркасом для стен мансардного помещения;
обрешетка, контробрешетка – неотъемлемые части стропильной системы дома. Служат для монтажа утеплителя (нижняя обрешетка) и кровельного ковра.

Создание уклона двухскатной кровли

Выбор уклона кровли зависит от региона строительства (снеговая и ветровая нагрузки), а также от типа кровельного покрытия. Функционал чердачного (мансардного) помещения также играет роль. Минимальный угол, а это 12 градусов – для необслуживаемого чердака. Максимальный – 60 градусов для всех видов конструкций.

В зависимости от кровельного материала угол наклона я выбираю следующим образом:

обычный шифер – от 12 до 60 градусов;
битумная черепица – от 12 и выше;
металлочерепица – от 20 градусов;
штучная черепица (полимерпесчаная, керамическая) – от 26 до 60 градусов;
ондулин – от 15 градусов.

Для нормальных эксплуатационных характеристик следует принимать оптимальный угол, а это 35 – 45 градусов. В этом случае возможно устройство мансарды. Снег не будет задерживаться на крыше. Применять можно любой кровельный материал.

Формирование угла наклона провожу с помощью стропильных ног. После определения угла наклона, первую пару стропил собираю на земле и фиксирую угол при помощи ригеля. Впоследствии эта сборка может служить кондуктором (шаблоном) для сборки других пар стропильных ног.

Еще один способ, который применяется мной при строительстве, выглядит так. На перекрытии устанавливается коньковый брус, который опирается на подпорные стойки. При этом учитывается высота потока в мансардном этаже. Обычно высота установки бруса составляет 2,8 – 3,25 м. Стропильная нога опирается на коньковый брус и на мауэрлат (обвязочную балку). Зафиксировав этот элемент, получаю угол наклона. При этом, если ширина здания составляет 6 м, а коньковый брус будет установлен на высоте 3 м, то мы получим угол наклона 45 градусов. Таким образом, меняя высоту конька будет меняться угол наклона.

Посетите любой из моих объектов как готовый так и строящийся

Позвоните и я вам покажу любой из моих построенных домов и все детально расскажу.

Монтаж стропильной системы (пошагово)

Монтажу (сборке) стропильной системы предшествует тщательный подбор материала. Для стропил, конькового бруса, стоек, я выбираю предварительно высушенную древесину. Использовать материал естественной влажности можно только на обрешетке. В качестве крепежных элементов я использую гвозди и скобы, а также металлические уголки и пластины. Саморез можно применить в конструкциях обрешетки. Стропильная система каркасного дома двухскатной крыши может быть собрана самостоятельно, но в случае четкого следования инструкциям.

1. Разбивка. Монтаж стропильной части, как правило, я провожу после окончания монтажа верхнего перекрытия. После этих работ начинаю разметку под установку мауэрлата и конькового бруса.

2. Мауэрлат. Монтаж мауэрлата провожу при помощи анкеров к верхней обвязке стены. Материалом для мауэрлата служит брус с размерами 150*100 мм.

3. Стойки конькового бруса. В качестве стоек конькового бруса использую брусы сечением 100*100 мм. Согласно сделанной разбивки монтирую первый брус на мауэрлат фронтонной стены, закрепляя перфорированным уголком. Вторым по очереди креплю последний брус на противоположной стороне. Между брусами натягиваю шнур, по которому буду ставить остальные стойки. Шаг стоек варьируется от 2 до 3 м.

4. Конёк. Сверху стоек устанавливаю коньковый брус, который также имеет сечение 100*100 мм. Крепить стойки и брус между собой можно перфорированными пластинами и уголками.

5. Стропила. После монтажа конькового бруса можно приступить к установке стропильных ног. Перед установкой выполняю разметку мест крепления стропил. Разметку наношу как на мауэрлат, так и на коньковый брус. Шаг стропил беру 600 мм между центрами бруса стропильных ног.

Первоначально провожу замер длины стропильной ноги от центра конькового бруса до балки обвязки. Длину после бруса обвязки продлеваю на 50 см, чтобы можно было организовать свес. В месте пересечения стропильной ноги и мауэрлата делаю в стропилах запил. Таким образом обеспечивая посадочное место стропильной ноги. Крепление стропил к обвязке провожу гвоздями накосую с двух сторон. Дополнительно выполняю крепление с помощью перфорированного уголка. Важно понимать, что именно этот узел несет большую нагрузку при порывах ветра.

Стыковка стропил на коньковом брусе проводится сверху конька. С помощью перфорированных или зубчатых пластин.

6. Ригель. Ригели для усиления стропильных ног креплю ниже уровня конькового бруса с тем расчетом, чтобы можно было сформировать черновой каркас потолка мансарды.

7. Дополнительные стойки. Усиление стропильных ног необходимо проводить в нижней части, где увеличивается нагрузка от снега. На расстоянии 1,5 м от обвязки под каждую стропилу устанавливаю стойки. Впоследствии они впишутся как стеновой каркас двускатной крыши с мансардой. К стропилам стойки закрепляю «ляпухами», которые нарезаются из остатков досок каркаса. Крепление провожу гвоздями. В нижней части стойки опираются на прогон, который я монтирую на балках верхнего перекрытия.

Окончив монтаж стропильной системы, можно приступать к установке обрешетки и дальнейшему обустройству кровли.

Ваша выгода при обращении ко мне

строю сам — 100% гарантирую качество

Все работы выполняю лично, у меня своя бригада

17 лет опыта

По началу занимался кровлями, но уже более 12 лет строю каркасные дома

Стройматериалы без наценки

все материалы вам привезу по закупочной цене (сравните мои сметы)

99% довольных заказчиков
которые рекомендуют меня друзьям

за 17 лет был всего 1 гарантийный случай (исправил в течении 2 дней) Можете смело искать отзывы обо мне в интернете по названию сайта или по Степанов Михаил

Монтаж обрешетки и контробрешетки

Обрешетка в стропильной системе выполняет несколько функций. Нижняя – является опорой для установки утеплителя. Верхняя служит основанием для монтажа кровельного покрытия. Материал обрешетки – это обрезная доска шириной 100 мм и толщиной 30 мм.

Под утеплитель обрешетка пробивается всплошную. Для кровельного покрытия обрешетка бьется с прозором 32 – 45 см в зависимости от вида материала. Перед монтажом рулонных битумных ковров я применяю дополнительную установку плоскостей из ОСП плит, которые покрываю гидроизоляцией. Для крепления обрешетки могут использоваться анодированные саморезы по дереву толщиной не менее 4,5 мм.

Контробрешетка монтируется перед обрешеткой. Её установка обусловлена тем, чтобы создать вентилируемый зазор, через который будет удаляться конденсат, чтобы не исключить порчу деревянных конструкций стропильной системы.

Выбор кровельного материала

Определяясь с кровельным материалом, кроме эстетичности, следует обращать внимание на эксплуатационные характеристики. Большое влияние на выбор играет конструкция кровли.

Малый угол наклона не позволяет использовать штучные материалы, у которых есть негерметичные соединения. В свою очередь, при больших углах наклона нет возможности применить рулонный материал.

Если выбрать оптимальный наклон скатов кровли, то можно использовать любой кровельный материал, который будет вписываться в бюджет строительства.

Как построена моя работа

Шаг 1.
Ваше обращение

Я вам детально рассказываю все тонкости ( отвечаю на все вопросы, помогу сделать правильный выбор и рассеять все сомнения)

Лучше что бы у вас было четкое понимание чего вы хотите, если его нет, я вам помогаю с проектированием дома

Шаг 3.
Стоимость

Подробная смета (пример сметы ссылка) на материалы и на работы. Оплачиваете все по факту выполнения ( никаких предоплат)

Шаг 4.
Строительство

Строим дом, проводим коммуникации и отделку, учитываем все ваши правки в процессе и сдаем готовый дом

Монтаж покрытия и теплоизоляции

Монтажу финишного покрытия предшествует установка теплоизоляции. Установку теплоизоляционного пирога я начинаю после монтажа нижней обрешетки, на которую настилаю пароизоляцию с перехлестыванием полос. Стыки пленки проклеиваю скотчем. Теплоизоляционные маты, на основе базальтовой ваты, устанавливаю в пространство между стропилами. Приходится следить, чтобы не было щелей и зазоров между стропилами и теплоизолятором.

Верх теплоизоляции покрываю гироизолирующей пленкой. Её монтаж ведем снизу вверх параллельно с контробрешеткой и обрешеткой, на которую опираюсь.

Вообще, для монтажа кровельных материалов снаружи ската, я изготавливаю лестницу, которую закрепляю вдоль на коньке. Лестница перемещается впереди фронта работ. Второй человек перемещается по устанавливаемой обрешетке.

Обрешетка монтируется в зависимости от кровельного покрытия, которое устанавливаем после монтажа всей конструкции. Перед установкой финишного покрытия монтирую водосток на торцевой стороне ветровой планки, которую креплю к торцу стропильных ног.

Любое финишное покрытие начинаю монтировать снизу вверх по стропильной системе. Конструкция двухскатной кровли тем хороша, что материал используется практически без отходов, так как скат имеет прямоугольную или квадратную площадь. Перехлест листов материала выполняю согласно рекомендациям. Для шифера он 10 – 12 см. Но стоить иметь в виду, что чем меньше угол ската, тем больше перехлест. Это необходимо для того, чтобы предотвратить капелярный поток влаги, который идет снизу вверх.

Решили построить двухскатную крышу в каркасном доме? Звоните +7(495)241-00-59

Конструкция двухскатной кровли – одна из самых распространенных и самых простых при монтаже. Её выполнить можно собственными руками, но лучше, если это будут руки профессионала. В любом случае не избежать расчетов, а для некоторых операций нужны и навыки. Если этим пренебречь или отнестись легкомысленно, то в лучшем случае будет потрачен лишний материал, в худшем – придется переделывать работу.

мой опыт — ваши сэкономленные деньги и нервы.

Я консультирую всех кто ко мне обращается, даже если вы потом уйдете строится к другой бригаде.
Задавайте вопросы, не стесняйтесь, я всем отвечаю — это бесплатно

+7(916)072-17-82Я доступен для звонков 7/24 — буду рад вам помочь, обращайтесь!

Источник

В идеале крыша должна прослужить десятки лет без протечек и разрушений. Если сделать хороший проект, соблюдать технологии и рекомендации по строительству, выбирать долговечные материалы, то так и будет. Стоит помнить, что у дома не бывает необязательных элементов. Сэкономишь на материалах — будешь мучиться от сквозняков. Перепутаешь крепления — придется переделывать после первого снега или сильного ветра. Неправильно уложишь кровлю — придется бегать с тазиком.

В помощь всем, кто собрался построить крышу дома своими руками мы подготовили инструкцию. Материал носит справочный характер и не является руководством к действию.

Полезная информация о видах крыш частных домов

Крыши бывают разные в зависимости от типа материала, техники строительства и конструкций. Основные виды скатных крыш для частных домов представлены в таблице:

Односкатная	Односкатная крыша представляет собой наклонную плоскость, не имеющую ребер, коньков и ендов. При ее монтаже требуется меньше сил и материалов. При этом крыша обладает высокой прочностью. Помимо домов используется в возведении небольших ангаров, гаражей, веранд, террас.
Двускатная	Двускатная крыша образуется двумя скатами, соединенными в вершине. Содержит пространство для воздуха, сохраняя тепло в здании. Часто применяется в строительстве коттеджей.
Шатровая	Шатровая крыша имеет несколько скатов (часто — четыре), наклоненных в разных направлениях. Отличается прочностью и хорошей аэродинамикой. Содержит множество элементов, поэтому сложнее в монтаже и дороже за счет количества материалов. Данный тип подходит для домов без мансардного этажа, а также беседок, сараев и входных навесов.
Вальмовая	Вальмовая крыша состоит из четырех скатов, два из них (вальмы) треугольной формы, остальные — трапециевидной. Такие крыши крепкие, дороже остальных и сложнее из-за конструкции и монтажа мансардных окон. Широко применяется при строительстве жилых домов.
Полувальмовая	Полувальмовая крыша сочетает в себе черты двускатной и вальмовой крыши. Есть два гребня, к которым примыкают два ската и две треугольные стены. Из чердака можно сделать полноценную комнату, а свесы защищают стены от осадков. При этом такой тип имеет сложное устройство стропильной системы, требует большого числа материалов и профессиональных навыков монтера.
Ломаная двускатная	Ломаная двускатная крыша представляет собой комбинацию из нескольких скатов под разными уклонами. Данный тип позволяет создать дополнительную жилплощадь — мансарды. При этом конструкция дороже остальных вариантов и не всегда подходит для снежных регионов.

Выбор материала для строительства крыши

Гибкая черепица

Это материал из стеклохолста, модифицированного битума и каменной крошки. Он отлично подходит для покрытия крыш как простой, так и сложной конфигурации. Преимущество гибкой кровли заключается в устойчивости к экстремальным погодным условиям, что делает её идеальным выбором для долгосрочной защиты крыш от внешних воздействий. Кроме того, такая черепица способствует снижению шума, обеспечивает долговечность и предоставляет широкие декоративные возможности, позволяя создавать эстетически привлекательные и функциональные кровельные решения.

В качестве примера надежной гибкой черепицы можно привести продукцию под брендом SHINGLAS — ее выпускает российская компания ТЕХНОНИКОЛЬ. Это покрытие эластичное, прочное, морозоустойчивое и относительно простое в монтаже. Оно крепится на гвозди на сплошное деревянное основание. Каждый гонт имеет удобные и компактные размеры, что позволяет уменьшить расход материала даже на крышах сложных форм

В основе каждого гонта — стеклохолст, пропитанный битумом, сверху — натуральная базальтовая крошка. Крошка не просто окрашена, краситель «запекается» вместе с ней в однородную структуру при температуре около 600 ºС, что обеспечивает не только полное цветовое насыщение по всему объему кровли, но и устойчивость к ультрафиолетовому излучению и обесцвечиванию.

В каталоге — 15 коллекций, есть как одно- и двух-, так и трехслойные модели. Вы сможете воплотить не просто любые дизайнерские задумки, но и придать вашей крыше уникальный, оригинальный вид. Эта гибкая черепица придает крыше красивый эффект, похожий на голограмму, за счет многослойности и сочетания цветовых пятен различных оттенков.

Гарантия на гибкую черепицу SHINGLAS от производителя — от 10 до 100 лет (в зависимости от серии).

Выбор редакции

SHINGLAS

Гибкая черепица

Кровельный материал со сроком гарантии от 10 до 100 лет, морозоустойчив, выдерживает повышенные нагрузки и легко монтируется

Реклама. ООО «ТехноНИКОЛЬ-Строительные Системы», erid: LjN8K65qb

Композитная черепица

Тонкие металлические листы с внешним слоем из каменной крошки или песка. Качественная черепица гарантирует долгий срок службы и отлично сохраняет текстуру и цвет на протяжении долгих лет.

Металлочерепица

Ее производят из профилированного стального листа, покрытого специальными защитными и декоративными элементами. Материал ценится у строителей и требует строгого соблюдения правил монтажа для достижения максимального качества.

Битумный волнистый лист

Это листы из картонно-целлюлозных волокон или полимерного холста, пропитанные специальным битумом. Битумный волнистый лист стоит недорого, легок и прост в использовании, к тому же надежен и долговечен.

Шифер

Шифер — это волнообразные цементно-асбестовые листы, этот материал хрупкий и должен монтироваться осторожно. Он хорошо защищает крышу от протечек, но не всегда устойчив к сильным воздействиям стихии, например, к граду. Сегодня шифер применяется редко.

Расчет количества материалов

Количество материалов зависит от размера крыши, угла наклона, типа кровли и также особенностей конструкции. Для строительства понадобятся:

Брус. Из него делаются мауэрлаты, балки перекрытия, коньки, стропила, короб, софиты, то есть основа крыши.

Крепежные элементы. В зависимости от типа крыши потребуются гвозди, винты, болты, скобы для крепления брусьев, стропил и остальных компонентов.

Кровельный материал. Выбор кровельного материала зависит от ваших предпочтений, климатических условий и стиля дома.

Теплоизоляция. Например, минеральная вата (каменная или стекловолкнистая).

Гидро-ветрозащита. Позволяет защитить внутренние конструкции крыши от конденсационной влаги, от задувания под кровельное покрытия снега или косого дождя. Используются чаще всего диффузионные мембраны

Пароизоляция. Контролирует проникновение влаги внутрь крыши, предотвращает конденсацию. Это может быть пленка или мембрана для пароизоляции.

Кронштейны и фурнитура. Потребуются для монтажа вентиляции, солнечных панелей и антенн.

Обрешетка. Это деревянные, которые укладываются на стропила и создают базу для укладки кровельного материала.

Принцип расчета материалов

Измерьте площадь крыши, умножив ширину на длину кровли. Если крыша имеет сложную форму, разделите ее на более простые геометрические фигуры, вычислите площадь каждой из них и суммируйте. По итоговому метражу подбирайте объем пленки и пароизоляции.

Узнайте, какую площадь покрывает одна единица материала. Они разнятся в зависимости от изготовителя, который указывает в данную информацию в технических характеристиках.

Чтобы посчитать расход дерева, нужно знать, какую нагрузку должна выдерживать крыша с учетом осадков и климата. Учитывайте тип стропильной системы, наличие или отсутствие мансарды, дымоходов и вентиляции, а также характер кровельного пирога.

Самый простой метод — рассчитать общую площадь крыши. Для этого нужно вычислить длину одного ската и умножить ее на ширину крыши. Затем определите толщину бруса, которую вы намерены использовать, например, 5×15 см. Умножьте площадь крыши на выбранную толщину древесины, чтобы получить объем в кубических метрах.

Этот метод дает вам приближенный объем древесины, необходимый для строительства крыши. Для более точного расчета и учета балок, стропил и других элементов, стоит обратиться к специалистам.

Объем и толщина теплоизоляционных материалов рассчитывается с учетом коэффициента теплопроводности. Ширина теплоизоляции из минеральной ваты или стекловаты будет на 1-2 сантиметра больше, чем промежуток между стропилами.

Чтобы рассчитать количество минеральной ваты для двускатной крыши, необходимо знать число стропильных промежутков, длину ската и размеры плиты, а также теплопроводность минваты. При низком значении теплопроводности для одного ряда может понадобиться более толстое покрытие.

В целом последовательность действий такая:

вычислить общую площадь поверхности крыши,
рассчитать требуемое количество материала (производитель указывает габариты одного листа на упаковке или в сопроводительных документах
прибавить небольшой запас.

Площадь поверхности нужно разделить на количество материала, который содержится в одной упаковке. Полученный результат в квадратных метрах — умножить на число слоев. В итоге получатся количество необходимых упаковок утеплителя, к которому стоит прибавить 10% (для крыш сложных форм — 20%).

Крепежные материалы отличаются в зависимости от типа кровли. Например, для металлической крыши используются саморезы или заклепки, а для крыши из керамической черепицы — гвозди или крючки. Единого норматива по количеству саморезов не существует. Исходите из рекомендаций производителя.

При покупке добавьте запас в 5-10% на случай погрешностей, обрезок или замены поврежденных элементов.

Подбор необходимых инструментов

Угольник пригодится, чтобы поставить перпендикулярною стропильные элементы.
Уровень контролирует положение балок, стропил.
Рулетка подходит для измерений. При необходимости можно использовать лазерный дальномер, который автоматически вычисляет площадь, объем и длину диагоналей.
Сабельная пила: резка дерева, металла, гипсокартона, демонтаж старых конструкций.
Шуруповерт соединит элементы крыши шурупами. Лучше использовать аккумуляторные модели без провода, чтобы легче переносить устройство.
Циркулярная (дисковая) пила: подготовка бруса для строительства, вырезка элементов из дерева
Для разных этапов, например, монтажа черепицы, также могут пригодиться: молоток, шпатель, нож, ножницы, пневматический нейлер, лебедки, ключи и пассатижи.

Пошаговая инструкция по монтажу крыши частного дома

Установка мауэрлата

Это слово пришло к нам из Германии. Мауэрлат — это опорный брус, на который ставят стропила. Для монтажа берут брус сечением минимум 10×10 см.

Самый популярный материал для мауэрлата — цельный брус либо доски, сечение которых подбирается исходя из расчетов. Желательно — без сучков, обязательно — без трещин и прочих дефектов. Это своего рода «фундамент крыши», поэтом он должен быть особенно прочным.

Оптимальное местоположение мауэрлата — по центру стены или ближе к внутреннему краю. Перед этим на торец стены укладывается слой рубероида или другой гидроизоляции.

Метод крепления зависит от типа стен. Если стены из газобетона, шлакоблков, мауэрлат следует крепить к армопоясу для надежной фиксации. В кирпич и бетон материал крепится напрямую.

Мауэрлат (на блоках). Фото: shutterstock.com

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.5. Крепим его анкером, скрученной проволокой или на металлические скобы.

Установка стропил и их соединение между собой

На частные дома устанавливают наслонные стропила, поскольку пролет у них выше 10-12 метров. Их опирают на коньковый прогон верхними концами, поддерживая стойками на лежне — горизонтальной балке, лежащей на колоннах или внутренней стене.

Для односкатной крыши тоже используется наслонная конструкция, так как в ней роль конькового прогона исполняет более высокая стена.

Если стена сделана из бруса, стропила можно опереть прямо на нее. Способ крепления зависит от усадки строения. Когда постройка давно дала усадку, стропила крепятся в жесткие основания. На недавно построенных стенах стропилам дают возможность двигаться перпендикулярно, подстраиваясь под усадку.

На кирпич, бетон, газоблоки сначала укладывается основание, мауэрлат, затем стропила, чтобы древесина не напиталась влагой. Стропила должны крепко стоять на месте. На концах брусов выпиливаются выемки для крепления к мауэрлату. Они устанавливаются и сжимаются двумя стальными уголками с разных сторон, либо гвоздями. В некоторых случаях, чтобы стропила не скользили, применяется опорный брусок, который крепится снизу.

В случаях с каркасными строениями и мансардами, стропила крепятся на края балки перекрытия, образуя карнизный свес.

Важный нюанс — перед установкой все доски необходимо обработать антисептиком. Это обеспечит долговечность материалов и защитит их от воздействия грибка и паразитов.

Стропила. Фото: shutterstock.com

Установка конькового прогона

Определенного стандарта для конькового прогона не существует, поэтому его придется рассчитывать в зависимости от нагрузки на кровлю. Важно добиться прочности при изгибе, чтобы коньковый прогон справлялся с воздействием внешних факторов: снега и ветра.

Установка конькового прогона с опорами на фронтоны — это распространенный способ монтажа. Опоры на фронтоны позволяют максимально использовать пространство мансарды, без ограничений стойками.

Прогон, покрывающий весь проем без промежуточных опор, подвергается значительным изгибающим моментам. Чтобы справиться с этой нагрузкой, необходимо использовать брус большого сечения, не менее, 100х100 мм. Максимальную длину прогона стоит ограничить 6-7 метрами.

В регионах с высокой снеговой нагрузкой даже прогон большого сечения может не выдержать вес шапки снега без дополнительной поддержки. В таких случаях можно монтировать брус с большими выносами за пределы фронтона и опирать его на один ряд стропильных ног. Это решение, помимо декоративной функции, частично компенсирует изгибающий момент, создавая эффект детских качелей и разгружая центральную часть прогона.

Конек крыши. Фото: shutterstock.com

Усиление кровельной конструкции

С годами запас прочности стропил становится меньше. Первым изнашивается мауэрлат. Часто — из-за низкокачественных материалов: сырых балок, отсутствия вентиляции. Поэтому конструкцию предварительно укрепляют.

Для этого применяются подкосы в нижней стороне стропил. Они помогают частично поднять старые стропила, чтобы снизить уровень изгиба. Также подойдут накладки, которые укрепляют стропила по ширине, за счет чего снижается вероятность поломки. Размер накладки определяется с учетом степени изгибающего момента и сечения уже имеющихся балок. Эффективность этого метода напрямую зависит от правильных расчетов. Крепят накладки болтами, саморезами и гвоздями.

Еще один способ укрепления — увеличение уклона крыши. Такая конструкция уменьшает нагрузку снега на кровлю, но усиливает воздействие потоков ветра. Если дом располагается в ветреной местности, стоит делать уклон меньше.

Также новую стропильную конструкцию можно разместить как выше, так и ниже существующих стропил. Это позволяет обеспечить необходимую жесткость и создать новый уклон.

Подготовка обрешетки и контробрешетки

Обрешетка будет держать кровельное покрытие. Самый популярный материал для обрешетки — брус 50×50 мм. О том, какой шаг и сечение обрешетки предстоит выполнить, проще всего прочитать в инструкции к кровельному покрытию, которое вы выбрали. Если планируете положить шифер, то на каждый его лист должна приходиться опора по меньшей мере из четырех брусков: по одному по краям и два в середине. Обратите внимание, что ондулин укладывается на сплошную обрешетку, а мягкая черепица и другие рулонные материалы требуют фанерного основания.

Контробрешетка крыши — это деревянные рейки, которые монтируют поверх гидроизоляционного слоя вдоль стропильных ног из бруса сечением не менее 50х50 мм. Рейки контробрешетки создают вентиляционный зазор и отводят конденсат от всех слоев кровли, поэтому их установка является необходимой.

Брусья контробрешетки крепятся вдоль стропил с помощью кровельных оцинкованных гвоздей. За счет этого стропильная система поднимается на их высоту.

Образовавшиеся пространство и есть вентиляционный зазор, высота которого должна составлять не менее 50 мм при сечении бруса 25х30 мм.

Гидро и теплоизоляция крыши

Гидроизоляция не дает влаге проникнуть внутрь здания, что приводит к образованию плесени и разрушению материалов. Чтобы этого избежать, используются пленка из полиэтилена или резиновая мембрана.

Материал укладывается на крыше по инструкциям производителя и крепится к ней. Особое внимание уделяется нахлестам и примыканиям, в них применяются соединительные клейкие ленты.

Теплоизоляция поддерживает оптимальную температуру внутри здания. Обычно эту функцию выполняет минеральная вата, пенополистирол и другие.

Определите толщину изоляции в соответствии с климатическими условиями и укладывайте теплоизоляцию на подготовленную поверхность крыши, чтобы материал прилегал равномерно и плотно. Утеплите места пересечения стен и крыши, вентиляционные трубы дополнительными слоями.

Монтаж кровельного покрытия

Если используется ветрозащитная мембрана, укладывайте ее на подготовленную поверхность. Обеспечьте перекрытия между полотнами мембраны и крепление по периметру.

Укладывайте кровельный материал согласно рекомендациям производителя. Для металлических листов используйте заклепочные соединения, для гибкой черепицы — кровельные гвозди.

Придайте кровельному покрытию завершенный вид, установив фасонные элементы, водостоки, желоба и другие декоративные детали.

Установка кровельного покрытия. Фото: shutterstock.com

Обустройство вентиляции крыши

Вентиляция позволяет удалять из-под кровли излишнюю влагу, тем самым все конструкции крыши будут сухими, что продлит срок их службы.

Вентиляция крыши состоит из трех основных элементов — приточное отверстие на карнизе, вентиляционные каналы вдоль всей кровли и отвод воздуха на коньке. Вентиляция будет функционировать только в том случае, если каждый из этих элементов работает правильно.

Отверстия для притока и оттока воздух должны иметь достаточную площадь быть достаточными и рассчитаны на основе площади и конфигурации крыши.

Приточное отверстие может выполнено в виде быть зазора под карнизной планкой на всей длине карниза, который закрывается вентиляционной лентой. Второй вариант — вентиляция через карнизный свес. Его можно оформить досками, смонтированными с промежутками, либо использовать перфорированные софиты.

Вентканал должен составлять в высоту не менее 50 мм и быть непрерывным по всей длине ската. Его нельзя перекрывать какими-либо посторонними элементами. Если канал упирается в трубу, то контробрешетка немного не доводится до трубы, чтобы воздух мог беспрепятственно перетечь в соседний канал и подняться к коньку.

Финальный элемент — это отверстие для оттока воздуха. Фактически это щель по всей длине конька или отверстия в верхней части кровли. Но эти отверстия необходимо защитить от атмосферных осадков, задувания снега, листвы, а также от птиц и насекомых. Для этого устанавливаются коньковые или точечные аэраторы — небольшие участки труб с плоской основой для размещения на поверхности уступов, предотвращающих попадание осадков внутрь.

Систему вентиляции обычно устанавливают рядом с коньком. Непрерывный желоб аэраторов, протянутый по всей границе крыши, считается самым эффективным. Но он будет по-настоящему полезен только в том случае, если крыша соедининена с вентиляцией всего здания.

Следующий способ — вентилируемый карниз. Он обеспечивает воздух в подкровельном пространстве, поэтому крыша хорошо проветривается. Этот метод включает несколько способов:

Использование софитов для подвески кровли,
Установка вентиляционных решеток,
Размещение специальных элементов с продухами над карнизными свесами.

В местах установки вентиляционных каналов карниза утеплитель не применяется. Карнизы оснащаются элементами водосточной системы и снегозадержателями.

При оборудовании отдельной комнаты на чердаке применяются слуховые окна. Они могут иметь различные формы. Самая распространенная — трапециевидная. Она позволяет большому количеству света проникать в комнату.

Слуховые окна — сравнительно дорогостоящий элемент крыши. Тем не менее при создании функционального пространства на чердаке — они просто необходимы.

Вентиляция крыши. Фото: shutterstock.com

Монтаж кровельного пирога

Это ключевой этап при создании надежной и функциональной крыши. Чтобы защитить дом от влаги, обеспечить теплоизоляцию и долговечность крыши, нужно знать последовательность укладки материалов.

Сначала на стропильные элементы укладывается утеплитель — иногда его можно не использовать, но в доме для круглогодичного проживания он должен идти по умолчанию.

После следует установка гидроизоляции: пленку нужно стелить поверх утеплителя, прикрепляя к стропилам степлером. Лучше, если она будет армирована, то есть укреплена специальной сеткой. Желательно использовать специальную изоляционную мембрану.

На эту основу укладываются деревянные обрешетка и контробрешетки, которые обеспечивают надежное крепление кровельного покрытия.

После чего можно приступать к монтажу кровли. К этому моменту собраны все необходимые элементы и остается только уложить и зафиксировать покрытие.

Установка водосточной системы

Компоненты системы: желоба, трубы, уголки, фасонные элементы и крепеж. Размеры и количество зависят от площади крыши и количества осадков в вашем регионе.

Желоба устанавливаются вдоль края крыши с учетом ее наклона. Крепеж и фиксация обеспечивают надежное крепление деталей. К ним монтируются стояки, по которым вода стекает в водосток.

После монтажа следует проверить систему на герметичность. Залейте воду в желоба из шланга, следите за течью — она должна быть непрерывной и свободной.

Водосточная система на крыше. Фото: shutterstock.com

Особенности строительства различных типов крыш частных домов

Каждый вид крыши имеет свои особенности, которые учитывать при их возведении. Ниже пойдет речь о том, какие шаги характерны для видов крыш, применяемых нынче в строительстве.

Односкатная

Установка мауэрлата вдоль одной стены.
Проектирование и установка наклонного ската в одном направлении.
Крепление стропил к мауэрлату и создание каркаса.
Укладка гидроизоляции и теплоизоляции на скат.
Установка обрешетки и кровельного покрытия.
Применение отделочных элементов для завершения внешнего вида.

Двускатная

Установка мауэрлата вдоль двух противоположных стен.
Создание двух скатов, имеющих общий наклон к центру.
Конструирование и установка стропил, образующих А-образный каркас.
Укладка гидроизоляции и теплоизоляции на оба ската.
Установка обрешетки и выбор кровельного покрытия.
Добавление вентиляционных элементов и финишной отделки.

Четырехскатная (вальмовая)

Установка мауэрлата вдоль всех четырех стен.
Создание четырех скатов с уклоном в сторону углов здания.
Крепление стропил и формирование каркаса с четырьмя скатами.
Укладка гидроизоляции и теплоизоляции на все скаты.
Установка обрешетки и выбор материала для крышевого покрытия.
Применение вентиляционных решений и завершающей отделки.

Ломаная двускатная (мансардная)

Установка мауэрлата и создание каркаса с несколькими скатами.
Формирование ломаных скатов, обеспечивающих мансардное пространство.
Установка дополнительных стропил для поддержки скатов и стен мансарды.
Укладка гидроизоляции и теплоизоляции на все скаты и мансардные стены.
Установка обрешетки, выбор кровельного материала и обустройство окон мансарды.
Внутренняя отделка мансардных помещений и завершающие детали.

Цены на строительство крыши частного дома

Чтобы рассчитать стоимость крыши, например, двускатной, нужно знать, сколько материала потребуется. Для этого проводятся замеры дома, и, исходя из них, — рассчитывается количество стропил, листов покрытия, мауэрлата, гидроизоляции и утеплителя.

Пиломатериалы

Несущую конструкцию составляют брус и крепежные материалы. Известно, что стропильная система и обрешетка должны быть прочными, поэтому лучше выбирать материал, который обеспечивает жесткость без лишних трат на усиление фундамента и стен дома.

Цена за один м³ пиломатериалов зависит от способа обработки дерева. Рассчитать нужное количество можно в сети с помощью калькулятора. В среднем цены центрального региона на них следующие:

обрезной пиломатериал естественной влажности — от 15 тысяч рублей,
обрезной пиломатериал с антисептической обработкой — от 17 тысяч рублей,
брус и доски, прошедшие камерную сушку — от 20 тысяч рублей,
клееные сращенные стропила — от 34-35 тысяч рублей,
цены на готовый мауэрлат начинаются от 9 тысяч рублей.

Для каждого типа крыши есть свои расценки по монтажу. Монтаж с сечением 100х100 мм обойдется в 210-260 рублей/м², с сечением 150х150 мм — в 260-300 рублей/м², пароизоляционный барьер с проклеиванием стыков соединяющей лентой — 95-120 рублей за м², черновая подшивка снизу по стропилам — 100-120 рублей/м², монтаж стропильной системы из клееного бруса — 6300-7200 рублей/м².

Кровля

Металлочерепица: 600-800 рублей/м², монтаж под ключ — от 1300 рублей/м².
Профнастил: от 700 рублей за м², монтаж — 1300 рублей.
Гибкая черепица: от 500 рублей/м², монтаж — от 1300 до 2000 рублей/м².
Композитная черепица от 2000 рублей/м², монтаж — от 1000 рублей.
Шифер от 600 рублей за 98х175 см, монтаж — 250 рублей/м².

Гидроизоляция

Гидро-пароизоляционная пленка поставляется в рулонах шириной 1-1,5 м и длиной 10-50 м. К примеру, 1 м² такого материала обойдется в 30-60 рублей (в зависимости от марки).

Гидроизоляционные мастики продаются в емкостях от 5 до 20 литров (реже встречаются более мелкие и более крупные емкости). Цена — от 1200 рублей за 5 литров.

Теплоизоляция

Цена одного кубометра утеплителя из минеральной ваты начинается от 167 рублей. Набор из восьми плит толщиной 50 мм, которыми получится покрыть больше 5 квадратов, обойдется в 1073 рубля. В среднем цена составляет 1 000-3 000 рублей.

Монтаж под ключ начинается от 300 рублей/м² в зависимости от степени готовности дома. Цена на работы специалистов складывается из этих показателей, но стоит также учитывать коэффициент сложности кровли в зависимости от типа крыши.

Дополнительные расходы: монтаж фронтов, установка аэратора на поверхности композитной черепицы, выравнивание плоскости скатов и другие.

Строительство крыши. Фото: shutterstock.com

Основные ошибки при строительстве крыши частного дома

Работа без проекта

Даже простые расчеты на онлайн-сервисах могут сильно помочь сократить время, однако никаких гарантий точности расчетов ни один сервис не даст. Мы рекомендуем подойти к проекту ответственно и доверить работу над ним специалистам.

Допущения или отступления от проекта, замена материалов и неоправданная экономия

Упрощение или игнорирование каких-либо частей конструкции в угоду экономии очень опасно, поскольку даже небольшие изменения могут привести к разбалансировке системы и повреждению кровли. Наиболее часто экономят на обрешетке, от которой зависит прочность конструкции крыши и герметизации вентиляционных конструкций, дымоходов и так далее.

Нарушение монтажа гидроизоляции

Нарушения в монтаже гидроизоляции снижают эффективность утеплительных материалов. Недостаточная герметичность крыши приведет к тому, что тепло будет уходить, а не накапливаться.

Отзыв эксперта о строительстве крыши частного дома своими руками

Андрей Когут, технический специалист ТЕХНОНИКОЛЬ СБЕ КМС:

«При необходимости сделать крышу нужно в первую очередь оценить, сможете ли выделить необходимое количество времени, есть у вас необходимый инструмент, либо вы готовы его купить, можете ли вы проводить работы на высоте.

Каждый этот вопрос требует отдельного рассмотрения. При самостоятельном монтаже крыши нужно понимать, что времени уйдет во много раз больше, чем у профессиональной бригады. Либо вам нужно будет брать длительный отпуск, либо производить монтаж в свободное время, но тогда сроки могут затянуться на еще более долгий срок.

В зависимости от типа кровельного покрытия нужны разные инструменты, но есть и базовый набор. Сюда входят мощный шуруповерт, дисковая или торцовочная пила, измерительный инструмент (рулетки, уровни, лазерный нивелир), хороший молоток, ручная ножовка по дереву, а также другой, более мелкий, но тоже важный инструмент (ножи, степлеры, плоскогубцы и т.д.). Хорошие инструменты могут строить дорого, если вы не будете использовать их в дальнейшем, то затраты могут не оправданы.

Работы на высоте – очень сложные и опасные, они требуют специального допуска. Если этого допуска нет, то по закону в принципе нельзя самостоятельно монтировать крышу. Либо нужно организовывать место работы особым образом, при котором не возникнет риска срыва с высоты.

Также нужно заранее определить, какой тип крыши планируется. Это может быть утепленная крыша, под которой будут находиться жилые помещения, либо холодный чердак. Помимо этого важна конфигурация крыши. Чем сложнее крыша, чем больше у нее ендов, вальм и примыканий, тем труднее будет самостоятельно собрать правильно такую конструкцию».

Популярные вопросы и ответы

На чем можно и нельзя экономить при строительстве крыши частного дома?

При составлении проектов без помощи профессионалов вряд ли получится обойтись, так как нужны достаточно обширные знания по сбору нагрузок, расчету сечений несущих конструкций, правильная расстановка опорных элементов и т.д. На этом этапе не рекомендуется экономить, даже если речь идет о простой двухскатной крыше.

Если разобраться, где в принципе можно сэкономить при возведении крыши, то вариантов не так уж и много.

Можно экономить на общей материалоемкости, уменьшая угол скатов. Если это холодный чердак, то необязательно делать крышу с крутыми скатами. При правильном устройстве кровельного пирога даже при углах 12-15 градусов протечек не будет.

Второе – при проектировании максимально упрощать конфигурацию крыши. Таким образом понадобится меньше дорогих комплектующих, а коэффициент расхода материала будет снижаться.

При этом важно понимать, что на многих элементах экономить крайне не рекомендуется. Это касается в первую очередь несущих конструкций. В этом случае нужно выбирать качественную древесину с низкой влажностью, менее 20%, а также ровную по геометрии. Влажная древесина в процессе эксплуатации будет вести себя нестабильно, ее будет крутить, что скажется на всей крыше.

Нестабильность геометрии древесины может привести как к визуальным проблемам, так и к протечкам, если подвижки будут наиболее сильные. Лучший вариант – применение сухого строганого пиломатериала.

Следующий этап, на котором можно немного сэкономить – это сама кровля. Но экономия должна касаться только выбора сегмента материалов. Можно не выбирать дорогую натуральную черепицу или сланец, а можно остановиться на более доступных материалах. При этом нужно подбирать оригинальные комплектующие и четко следовать инструкции от производителя для конкретного материала. В этом случае кровля будет надежной и долговечной, а в случае чего, производитель несет гарантию при условии правильной сборки.

Что такое «распорная» и «безраспорная» стропильные системы?

Если говорить простыми словами, то главное отличие заключается в способе опоры стропил на мауэрлат. Распорная система жестко связана с мауэрлатом и опирается на него таким образом, чтобы исключить движение стропил. Безраспорная система имеет другой принцип – стропила как будто лежат на мауэрлате, но при этом не связаны с ним жестко. В этом случае применяются скользящие крепления, которые позволяют компенсировать усадочные процессы.

Чаще всего безраспорная система применяется в домах, в которых происходит усадка стен – это бревенчатые дома и дома из бруса. Для каменных или каркасных домов чаще применяется распорная система. В этих случаях она себя проявляет себя гораздо стабильнее.

Нужно ли обрабатывать стропила и обрешетку антисептиком?

Антисептирование необходимо для древесины, которая подвергается воздействиям влаги. Правильно собранная скатная крыша предполагает наличие вентиляции – в холодной крыше вентилируется все пространство, а в мансардной крыше воздух проходит между кровельным материалом и слоем теплоизоляции. При правильно организованной вентиляции вся влага, которая может конденсироваться на деревянных конструкциях и других элементах, будет удаляться. Поэтому даже неантисептированные деревянные элементы будут служить очень длительное время.

Что такое «обзольные» доски и почему их не рекомендуется использовать при строительстве крыши?

Обзол – это остатки коры по краям досок или брусков. Такой материал применять крайне не рекомендуется, так как обзольные части наиболее подвержены гниению.

Обязательно ли ставить на крышу частного дома снегозадержатели?

Исходя из нормативной документации, снегозадержатели должны устанавливаться на все скатные крыши – это закреплено в СП 17.13330. Однако с точки зрения эксплуатации снегозадержатели не всегда необходимы. Например, с гибкой черепицы снег не сходит лавинообразно и держится за счет трения о само кровельное покрытие.

С металлических кровель наоборот снег может сходить непрогнозируемо и большими лавинами. Из-за этого часто срывает водосточную систему, а также увеличивает риск повреждения чего-либо, находящегося вблизи свеса крыши (растения, садовые скамейки, автомобили и т.д.).

Источник

Крыша

Двускатная крыша является наиболее простой и распространённой конструкцией. Такая крыша состоит из двух наклонных поверхностей — скатов, зачастую они симметричны. Каждый из скатов имеет уклон от конька к несущим наружным стенам. Фронтонные стены 2-го этажа обрезаются под двускатную крышу, образуя треугольник. См. рис. 10.1.

Рис. 10.1 Наиболее распространённые конструкции крыш в Норвегии

Односкатная крыша состоит только из одной наклонной поверхности. Ранее односкатные крыши использовались в основном при возведении временных зданий и сооружений, сараев и пристроек. Сейчас в Норвегии односкатные кровли часто используются при строительстве складов, гаражей и при возведении сблокированных малоэтажных домов. Согласно норвежским строительным правилам, крыши с уклоном менее 6° (1 : 10), считаются плоскими.

Вальмовые крыши являются традиционными крышами в истории норвежской архитектуры, такие крыши состоят из четырёх наклонных поверхностей, расположенных с уклоном от конька ко всем четырём наружным несущим стенам. Если длина и ширина дома одинаковые, то в таких вальмовых конструкциях крыши конька не будет, а образовавшуюся конструкцию крыши называют шатровой или пирамидальной. Достаточно широкое распространение получили полувальмовые крыши — голландские и датские.

Выбор конструкции крыши зависит вт.ч. от принятых планировочных решений, довольно часто крыши получаются сложной формы, ломанные, Г- и Т-образные, с встроенными слуховыми окнами. См. рис. 10.2. В таких кровлях наклонные поверхности смыкаются по линиям ендов, по ним устанавливаются накосные (диагональные) стропильные ноги. Опасность внутренних стыков скатов крыш заключается в том, что в них могут образовываться снеговые карманы. Спрессовавшийся в них снег весной достаточно плохо тает, а убрать его практически невозможно. Поэтому во всех местах, где высока вероятность возникновения снегового мешка ставят спаренные стропильные ноги и выполняют сплошную обрешётку.

Рис. 10.2 Крыши сложной формы с использованием накосных стропил

Основные несущие конструкции, применяемые при устройстве скатных крыш

В настоящий момент, наиболее распространёнными в Норвегии конструкциями крыш являются стропильные системы наслонного типа и крыши из ферм. Как правило, стандартное межосевое расстояние между стропилами или фермами составляет 600 мм, а сечения элементов несущих конструкций подбираются индивидуально исходя из расчетной снеговой и ветровой нагрузки, наклона скатов, собственного веса стропил, прогонов, обрешетки, теплоизоляции и подшивки.

Стропильные ноги рассчитываются подобно наклонным балкам, они удерживаются в равновесии вертикальными силами в точках крепления к наружным стенам и коньковому прогону. См. рис. 10.3.

Рис. 10.3 Стропила без подкосов

Деревянные фермы бывают решетчатой и рамной конструкции и, как правило, изготавливаются в заводских условиях. Выбором конструкции ферм и расчётом сечения элементов несущих конструкций должен заниматься квалифицированный специалист.

Решётчатая ферма состоит из верхнего и нижнего поясов, стоек и диагональных элементов (раскосов). См. рис. 10.4. Наиболее распространёнными в Норвегии являются фермы с соединениями в узлах на металлических зубчатых пластинах (МЗП), реже встречаются фермы с соединениями в узлах с помощью металлических накладок и болтов – они более трудоёмкие в сборке.

Рис. 10.4 Виды деревянных ферм

Форма скатных крыш не всегда определяется стропильной системой. Скаты крыш можно образовать использованием слег, опирающихся на фронтоны стен и промежуточные арки. Слега — несущий элемент крыши — балка, уложенная параллельно линии конька. См. рис. 10.5.

Слеги крепят к несущим аркам и фронтонам стен с помощью специальных металлических упоров или закрепляют в проектном положении деревянными распорками. Такие конструкции редко используются в малоэтажном каркасном домостроении, но достаточно распространены при строительстве каркасных зданий промышленного значения и в деревянном рубленом домостроении.

Рис. 10.5 Устройство бесстропильной скатной крыши

В качестве слег также можно использовать деревянные двутавровые балки, более подробно об этом можно почитать в этом руководстве: https://www.forumhouse.ru/entries/11815/

Нагрузки и воздействия

На несущую конструкцию скатных крыш прежде всего оказывают воздействие снеговая нагрузка, нагрузка от собственного веса и ветровая нагрузка. Вдобавок, нижние пояса мансардных ферм могут нести эксплуатационную нагрузку от полов мансарды и нижележащего потолка первого этажа.

В трёхстержневой деревянной ферме (треугольной арке с затяжкой) на рис. 10.6. верхний пояс работает на сжатие, а нижний — на растяжение. В узлах соединения верхнего и нижнего поясов фермы сжимающая сила, действующая по направлению стропильной ноги (под углом V), уравновешивается растягивающей силой, действующей по направлению нижнего пояса, и вертикальной сжимающей силой от местной нагрузки на несущую стену.

Рис. 10.6 Силы, действующие в узле соединения верхнего и нижнего пояса трёхстержневой фермы

Мы можем обозначить эти три силы векторами (стрелками), длина стрелок будет соответствовать физической величине силы, а угол будет показывать направление действия силы. Когда силы находятся в равновесии, они образуют силовой треугольник. Длина отвесного вектора соответствует местной нагрузке на несущую стену,(G). Длина горизонтального вектора соответствует растягивающей силе (S), действующей по направлению нижнего пояса. А гипотенуза силового треугольника соответствует сжимающей силе (T), действующей по направлению стропильной ноги. См. рис. 10.6.

Зная сумму нагрузок, воздействующих на верхний пояс фермы (снеговая нагрузка, нагрузка от собственного веса кровли и ветровая нагрузка), можно рассчитать значение сжимающей силы, действующей по направлению стропильной ноги, и значение растягивающей силы, действующей по направлению нижнего пояса.

См. пример расчёта и рис. 10.7.

Пример расчёта нагрузок, воздействующих на трёхстержневую ферму:

При ширине симметричной трёхстержневой фермы =8,0 м, расчётном шаге установки: 600 мм, наклоне крыши: 30˚, расчётной снеговой нагрузке: 4,5 кН/м² и нагрузке от собственного веса: 1,1 кН/м², нагрузка в точке опирания фермы на несущую стену (G) составит 20 кН (~2,0 тонны). См. рис. 10.6 и 10.7.

Рис. 10.7 Силовой треугольник в точке соединения верхнего и нижнего пояса плоских ферм, уклон крыши = 30°

Используя тригонометрические формулы, узнаем:

1) сжимающую силу (T), действующую по направлению стропильной ноги, Т=20 кН :sin 30° = 40 кН (~4,1 тонны);

2) растягивающую силу (S), действующую по направлению нижнего пояса, S = 20 кН :tan 30° = 34,7 кН (~3,5 тонны)

В дополнение к напряжениям сжатия и растяжения, как в верхнем поясе, так и в нижнем поясе фермы присутствуют напряжения от изгиба. Чтобы уменьшить прогиб элементов фермы, нужно дополнительно установить диагональные связи (раскосы) которые будут работать на сжатие или на растяжение.

Уменьшить прогиб нижнего пояса можно, установив один или два дополнительных подкоса, работающих на растяжение. Нагрузка от этих стержней в коньковом узле, в этом случае перераспределится на стропильные ноги, и будет воздействовать на них как сжимающая сила совместно со сжимающей силой от нагрузки на кровлю. См. рис. 10.8.

Рис. 10.8 Примеры ферм простых треугольных ферм, подкосы и бабка уменьшают прогиб нижнего пояса

В мансардных А-образных фермах прогибу нижнего пояса будет противодействовать затяжка в коньковом узле, работающая на сжатие. См. рис. 10.9.

Рис. 10.9 А-ферма (мансардная ферма) с затяжкой в коньковом узле, стойками, образующими стены мансарды и несущей внутренней стеной под нижним поясом

Внутренние опорные стены мансарды в таких фермах образуются вертикальными стержнями, которые могут работать как на сжатие, так и на растяжение.
Это зависит от сечения верхнего и нижнего поясов фермы и от наличия несущей стены под нижним поясом. Вертикальный стержень опорной стены мансарды, работающий на сжатие, будет компенсировать прогиб верхнего пояса фермы и увеличивать прогиб нижнего пояса фермы.
Поэтому часто нижнему поясу таких ферм требуется дополнительная опора на внутреннюю несущую стену — в этом случае нижний пояс мансардных ферм рассчитывается на нагрузку с чердачного перекрытия, нагрузку с кровли можно не учитывать.
В W-фермах 2 раскоса исходящих из конькового узла работают на растяжение и компенсируют прогиб нижнего пояса. Оставшиеся 2 раскоса работают на сжатие и компенсируют прогиб верхнего пояса. См. рис. 10.10.

Рис. 10.10 W-образная (фахверковая) ферма с раскосами, работающими на сжатие и растяжение

Чтобы увеличить высоту потолка в мансардном помещении – мансардные фермы делают с подъёмом относительно наружных несущих стен – См. рис. 10.11.

Рис. 10.11 Мансардная ферма с увеличенным подъёмом верхнего пояса относительно верхней обвязки наружных несущих стен

В дополнение к внутренним опорным стенам мансарды тут присутствуют дополнительные вертикальные стержни, образующие наружные опорные стены мансарды. Между внутренними и наружными опорными стенами мансарды устанавливают диагональ, обычно работающую на растяжение – этот стержень перераспределяет горизонтальную нагрузку с верхнего пояса на нижний пояс, который в свою очередь начинает работать на растяжение.

Прогиб ферм

Когда ферма будет нагружена строительными нагрузками, то она начинает прогибаться подобно балкам и стропилам. Максимально допустимый прогиб для ферм крыши с пролётом l равен l/300 (NS-EN 1995–1–1).
Речь идёт о так называемом «моментальном/постоянном прогибе», обозначаемом как Winst или Uinst в документации завода-изготовителя. При пролете 10 м, прогиб такой фермы составит 33,3 мм.
В малоэтажных жилых домах с потолками, обшитыми гипсокартоном, прогиб ферм не должен превышать 13-15 мм. Поэтому расчёт фермы должен производится для каждого индивидуального проекта по отдельности, с учётом используемых материалов отделки и планировки дома, чтобы заранее исключить появления трещин на гипсокартонном потолке или передачи нагрузки на не несущие внутренние перегородки, (особенно когда в перегородках есть большие проёмы со стеклянными дверями) и т.п.

Опирание ферм

Места опирания ферм на несущие стены должны быть отдельно промаркированы на фабричных фермах, т.к. в этих местах действуют большие силы. Если место опирания фермы по какой-то причине заводится внутрь помещения, то в такой ферме монтируется дополнительная диагональ или клин, чтобы таким образом перенаправить нагрузку с крыши на смещённую точку опоры. См. рис. 10.12 и 10.13.

Рис. 10.12 Ферма с нижним поясом, выведенным наружу. Передача нагрузки с крыши на смещённую несущую стену с помощью опорного клина

Hп– отвесное расстояние от верхнего края карнизного реза до верха стропильной ноги по наружному краю каркаса несущей стены.

Hм– отвесное расстояние от мауэрлата до верха стропильной ноги по наружному краю каркаса несущей стены.

Рис. 10.13 Ферма с верхним поясом, выведенным наружу. Передача нагрузки с крыши на смещённую несущую стену с помощью дополнительного раскоса

Между верхним поясом фермы и каркасом несущей наружной стены всегда должен быть небольшой зазор (~70 мм) для того чтобы вместить наружную обшивку стены и вент. зазор.

Чтобы избежать излома древесных волокон при опирании фермы на наружную несущую стену, нужно следить за тем, чтобы нагрузка на верхнюю обвязку стены не превышала максимально допустимых значений. Для этого рассчитывают минимально необходимую площадь опирания.

Например: у нас есть А-образные фермы без промежуточных опор с пролётом 8 м, установленные с шагом 600 мм. Угол крыши 30°, снеговая нагрузка — 4,5 кН/м². В этом случае в местах опирания фермы на верхнюю обвязку наружной стены будет действовать нагрузка~27 кН (~2,7 тонны). При толщине элементов фермы 48 мм, ширина верхней обвязки стены должна быть минимум 148 мм если используется пиломатериалы из сосны второго сорта класса прочности C 24 и для сборки ферм и для сборки каркаса стены. Если же для сборки каркаса стены будет использоваться пиломатериал из сосны третьего сорта класса прочности C 18, то ширина верхней обвязки стены должна быть минимум 173 мм.

Заказ ферм

При заказе ферм на заводе надо предоставить изготовителю информацию по ниже приведённым пунктам, см. также рис. 10.14.

Тип фермы
Тип свеса (свес выполнен верхним/нижним поясом, наличие подъёма)
Кол-во ферм
Межосевое расстояние между фермами
Ширина дома (пролёт).
Угол крыши
Брутто высоту и ширину мансардного помещения, высоту опорных стен мансарды
Ширину свеса
Ширину верхней обвязки наружной несущей стены
Зазор между верхним поясом и каркасом несущей стены
Максимально допустимый прогиб нижнего пояса
Смещённые точки опоры при наличии
Будет ли монтироваться внутренняя обрешётка для дополнительного утепления
Снеговая нагрузка, собственный вес материалов, полезная нагрузка и др. точечные нагрузки при наличии

Рис. 10.14 Параметры фермы, которые следует указать при заказе

Фермы должны рассчитываться на нагрузку от тяжелого кровельного покрытия (1,1 кН/м²) чтобы в последствии при замене лёгкого кровельного покрытия, например, на керамическую черепицу не возникло проблем.

Ответственность за производство и монтаж ферм

Изготовитель и поставщик ферм ответственны за то чтобы фермы соответствовали заявленным техническим характеристикам и требованиям действующей нормативной документации. Подрядчик на месте строительства несёт ответственность за правильный монтаж ферм и соблюдение инструкций по монтажу.

Монтаж ферм

Деревянные фермы можно смонтировать различными способами. Небольшие фермы одноэтажного дома можно монтировать вручную силами двух человек. Использование крана даёт возможность провести ту же работу быстрее и легче. Обязательно использовать кран в том случае, когда фермы большие и когда дом имеет больше 2-х этажей.

Далее рассмотрим коротко монтаж мансардных ферм с помощью крана. См. рис. 10.15.

Рис. 10.15 Пример монтажа мансардных ферм – фермы подымаются с помощью крана одним пакетом

До того, как начнется монтаж, необходимо наметить на мауэрлатах / верхних обвязках несущих стен все места установки ферм. Также необходимо построить леса немного ниже верхних обвязок продольных несущих стен снаружи или внутри дома.
Как правило, деревянные фермы поставляют в двух или трех пакетах, скрепленных стальными лентами. Пакеты ферм необходимо поднять на верхнюю обвязку несущих стен и установить так, чтобы была возможность распределить их поштучно в каждую сторону. См. рис. 10.15. Пакеты нужно надежно закрепить ветровыми связями, например, с помощью доски 36х98 к фронтонным фермам, как показано на иллюстрации. Если проектом предусмотрен монтаж обшитых фронтонных панелей, то в таком случае фронтонные панели устанавливаются в первую очередь, если таковых нет – устанавливают обычные фермы и потом обшивают.
После установки фронтонных ферм и проверки их положения по уровню, по карнизным свесам нужно натянуть шнур и монтировать промежуточные фермы по шнуру, чтобы обеспечить необходимую ширину свесов крыши.
Перед снятием металлических упаковочных лент, нужно положить на пакет ферм рейку и забить по одному гвоздю в верхний пояс каждой фермы. Затем фронтонная ферма и пакет ферм соединяются продольными монтажными рейками как показано на иллюстрации. На монтажных рейках тоже нужно разметить места установки ферм. Затем можно отсоединять от пакета фермы по одной и перемещать на места установки. Вначале нужно крепить фермы к монтажным рейкам, а затем прибить к верхним обвязкам несущих стен 2-мя гвоздями 3,4х95 (3,1х90).
Когда все фермы будут установлены на свои места, нужно закрепить на нижнем поясе ферм одну монтажную рейку с разметкой и еще одну монтажную рейку нужно закрепить по верхним поясам ферм.

Если же деревянные фермы крыши будут подыматься по одной, то необходимо проследить, чтобы они подымались в вертикальном положении, как показано на рис. 10.16. На иллюстрации показаны места закрепления строп для ферм пролетом до 10 м.

Рис. 10.16 Подъем деревянных ферм крыши по одной

Установка ветровых связей

Сразу после установки деревянных ферм, поверхность крыши надо закрепить ветровыми связями. В качестве ветровых связей нужно использовать доски сечением 23х98 при шаге ферм 600 мм, при бОльшем шаге – нужно увеличить сечение. Ветровые связи прибиваются с внутренней стороны верхних поясов ферм 3-мя гвоздями 2,8х75 мм во всех точках пересечения. Стыковка ветровых связей должны выполняться с нахлестом минимум на 2 соседние фермы.

Ветровые связи с одного конца крепят у конька, с другой – как можно ближе к карнизу крыши. На виде с верху, угол установки ветровых связей должен быть равен примерно 45 градусов. См. рис. 10.17.

Рис. 10.17 Пример установки ветровых связей на крыше из деревянных ферм под 45 градусов

Обшивка из шпунтованной доски или фанеры придаст достаточную жесткость конструкции крыши малоэтажного дома даже без монтажа ветровых связей. Обшивка из мдвп придаст достаточную жесткость конструкции, только в случае выполнения инструкций по крепежу, которые приведены тут: https://twinstroy.ru/primenenie-plitnyh-materialov-obshivki-karkasnyh-sten/

Все внутренние поверхности мансардных ферм нужно на время сборки каркаса дома закреплять ветровыми связями. Снимать ветровые связи со стен мансарды, пола и потолка можно будет только перед началом работ по внутренней отделки, постепенно, по ходу продвижения работ.

Закрепление раскосов в деревянных фермах

В некоторых случая, для предотвращения излома, раскосы деревянной фермы тоже нужно закрепить ветровыми связями, см. рис. 10.13, например. Если есть потребность в дополнительном закрепление раскосов, то места закрепления надо заранее четко отметить на фермах еще на стадии производства. Процесс закрепления. Должен происходить согласно инструкции по монтажу. Если шаг ферм равен 600 мм,то сечение досок и количество такое же как в примерах выше. Чтобы избежать ситуации, когда все подкосы ломаются в одну сторону, ветровые связи у фронтонов должны крепиться крест-накрест в соответствии с инструкцией по монтажу.

Если замечено несоответствие размеров или типа ферм относительно проекта — нужно незамедлительно обратиться к поставщику. Ни в коем случае не позволяется изменять конструкцию ферм прямо настройке — вырезать или добавлять элементы конструкции, т.к. каждое изменение должно рассчитываться в соответствующей САПР.

Стропила

Стропила можно изготовить прямо на строительной площадке из обрезной доски класом прочности С18 — C30, клееного бруса, LVL или двутавровых балок.

Нагрузки и воздействия

В расчётах однопролетная стропильная нога рассматривается как балка, расположенная под уклоном, имеющая две точки опоры. Нагрузка с крыши, передающаяся на стропильную ногу, находится в равновесии с реакциями опор, в местах опирания стропильной ноги на коньковую балку или стену. На каждую из точек опирания приходится половина нагрузки. См. рис. 10.18 и пример расчёта ниже.

Рис. 10.18 Реакция опор стропильных ног в местах опирания на стены и коньковую балку

Чтобы стропильные ноги удерживались в равновесии, только вертикальными реакциями опор, нужно сделать в них врубку или прибить к ним опорный брусок. См. рис. 10.19.

Рис. 10.19 Врубка в стропильной ноге и опорный брусок

И врубка, и опорный брусок должны обеспечить ровную горизонтальную поверхность опирания. Несмотря на то, что наслонные стропила имеют меньшие реакции опор, чем свободно опертые фермы, все равно нужно убедится, что площадь опирания стропильных ног соответствует действующим нормам.

Пример распределения нагрузки со стропильных ног

На каждую из стропильных ног, показанных на рис. 10.18 действует нагрузка 20 кN. Эта нагрузка распределяется поровну на каждую из точек опирания: 20/2=10 кН. Тогда на каждую из наружных несущих стен будет действовать нагрузка в 10 кН, а на коньковую балку: 10+10= 20кН. См. рис. 10.18.

Выбор сечения стропильных ног

Подобрать сечения стропильных ног можно по таблицам SINTEF Byggforsk или по таблицам поставщиков клееного бруса, LVL или деревянных двутавровых балок.

Таблицы 10.1 и 10.2 являются выдержками из технического руководства SINTEF Byggforsk №525.814. В них приводится максимальные пролеты (L) для различных сечений досок класса качества C24. Данные в этих табл.х основаны в т.ч. на следующих предпосылках:

Стропила – наслонные, однопролетные.
В конструкциях крыш с двумя прогонами, максимальное расстояние между прогоном и коньком крыши (d) не должно превышать 0,3 от пролета (L). См. рис. 10.20.

Рис. 10.20 Пролет (L), указанный в таблице по выбору сечения стропильных ног и расстояние между прогоном и коньком крыши (d)

Нагрузка должна быть равномерно распределена по крыше
Расчетами предусмотрен климатический класс 1, т.е. крыша с вентилируемым чердаком над отапливаемым помещением. Конструкции неотапливаемых зданий нужно рассчитывать отдельно.
Собственный вес конструкции крыши 1,0 кН/м², т.е. можно использовать кровельное покрытие из керамической черепицы или более легкие.
Снеговая нагрузка рассчитана с коэффициентом 0.8, т.е. для крыши со снегозадержателями.
Проекция свесов крыши – максимум 0,5 м.
Стропильные ноги в местах опирания должны быть надежно закреплены от опрокидывания и должны быть выполнены в соответствии с конструкционными узлами.

Табл. 10.1 Максимальный пролет (м) для стропильных ног класса качества C24. Уклон крыши 0-30°. Шаг стропил: 600 мм. Собственный вес конструкции крыши: 1,0 кН/м²

(Техническое руководство от Sintef Byggforsk № 525.814 – Табл. 21c)

Табл. 10.2 Максимальный пролет (м) для стропильных ног класса качества C24. Уклон крыши 31-45°. Шаг стропил: 600 мм. Собственный вес конструкции крыши: 1,0 кН/м²

(Byggforskserien 525.814 – Табл. 21d)

Таблицы 10.3–10.8 являются выдержками из инструкций поставщика клееных балок и LVL — компании Moelven Limtre AS. На эти таблицы распространяются те же предпосылки, что и для таблиц 10.1 и 10.2, но с некоторыми исключениями:

Максимальная проекция свесов крыши — L/7, где L–длина пролета.
Собственный вес конструкции крыши 0,95 кН/м² (тяжелое кровельное покрытие).

Табл. 10.3 Максимальный пролет (м) для стропильных ног из клееного бруса класса качества GL22c. Уклон крыши 0-30°. Шаг стропил: 600 мм. Собственный вес конструкции крыши: 0,95 кН/м²

Табл. 10.4 Максимальный пролет (м) для стропильных ног из клееного бруса класса качества GL22c. Уклон крыши 31-45°. Шаг стропил: 600 мм. Собственный вес конструкции крыши: 0,95 кН/м²

Табл. 10.5 Максимальный пролет (м) для стропильных ног из клееного бруса класса качества GL28c. Уклон крыши 0-30°. Шаг стропил: 600 мм. Собственный вес конструкции крыши: 0,95 кН/м²

Табл. 10.6 Максимальный пролет (м) для стропильных ног из клееного бруса класса качества GL28c. Уклон крыши 31-45°. Шаг стропил: 600 мм. Собственный вес конструкции крыши: 0,95 кН/м²

Табл. 10.7 Максимальный пролет (м) для стропильных ног из LVL(Kerto-S). Уклон крыши 0-30°. Шаг стропил: 600 мм. Собственный вес конструкции крыши: 0,95 кН/м²

Табл. 10.8 Максимальный пролет (м) для стропильных ног из LVL(Kerto-S). Уклон крыши 31-45°. Шаг стропил: 600 мм. Собственный вес конструкции крыши: 0,95 кН/м²

Прогиб стропильных ног

Максимальный прогиб, предусмотренный таблицами 10.1 и 10.2 не должен превышать 1/200 от длины стропильной ноги между двумя точками опирания.
В таблицах 10.3–10.8 предусмотрен максимальный прогиб 1/200 для наиболее распространённых нагрузок.

Для примера, прогиб 1/300 для стропильной ноги длиной 4500 мм составит 15 мм (4500/300). Если расчётом предусмотрен прогиб 1/200, то данная стропильная нога будет прогибаться на 22,5 мм (4500/200).Поэтому заранее нужно хорошо подумать какая величина прогиба будет приемлема в каждом конкретном случае.
Наиболее решающим фактором является внутренняя отделка потолков. Во многих строениях прогиб стропильных ног на 25-35 мм не имеет вообще никакого значения.
Но в жилых домах и строениях с обшитыми потолками максимальный прогиб стропил не должен превышать 13-15 мм. Данное условие необходимо, чтобы избежать трещин на стыках плитной обшивки и передачи нагрузок на перегородки.
Нужно помнить, что большие пролеты могут привести к неприемлемо большим прогибам стропильных ног. Например, при пролете 4800 мм и уклоне крыши 35°, длина стропильной ноги будет равна 5860 мм (4800/cos35°). Прогиб 1/200 составит тогда целых 29,3 мм (5860/200). Во многих случаях такой прогиб будет неприемлемым, тогда нужно будет заказать отдельный расчёт.

Опирание стропильных ног на наружные стены

Зачастую стропильные ноги опираются на наружные стены с помощью врубки.Несмотря на то, что минимальная длина горизонтального катета врубки составляет всего 45 мм, на практике его делают длиной 80-100 мм. Глубина врубки при этом не должна превышать 1/3 от ширины стропильной ноги. См. рис. 10.21.

Рис. 10.21 Врубка в стропильной ноге вместе опирания на наружную стену

Если свесы крыши шире 0,5 м, то глубина врубки не должна превышать 1/4 от ширины стропильной ноги. Самое лучшее решение для широких свесов крыши — использовать опорный брусок, таким образом стропильная нога по всей длине остаётся целой. См. рис. 10.19.

Опорный брусок в месте опирания стропильных ног на наружную стену прибивается точно также, как и при опирании стропильной ноги на прогон крыши. См. табл. 10.9. Также стропильные ноги в каждой точке опирания на обвязку наружных стен должны крепиться косым боем 2-мя гвоздями 3,4х95 или 3-мя 3,1х90.

Чтобы избежать опрокидывания стропильных ног и предоставить твердое основание для закрепления ветрозащиты, рекомендуется установить распорки между стропильные ногами вдоль несущих наружных стен. Чем шире стропильная нога и чем длиннее пролет, тем выше вероятность опрокидывания.

Опирание стропильных ног на прогоны с использованием врубки

В коньковом узле врубка находится на самом краю торца стропильной ноги, это может привести к тому, что под нагрузкой стропильная нога расколется вдоль волокон и надлежащее опирание не будет обеспечено. Поэтому надежнее скреплять стропильные ноги с обоих сторон деревянными накладками, что позволит усилить стропильные ноги и увеличить площадь опирания. См. рис. 10.22. Накладки можно изготовить из доски толщиной мин. 23 мм или из фанеры толщиной 15 мм.

Рис. 10.22 Соединение стропильных ног в коньковом узле

Накладки из доски или фанерыкрепятся к каждой стропильной ноге на 4-6 гвоздей 2,8х65 мм. Кол-во гвоздей увеличивается пропорционально уклону крыши.

Также стропильные ноги в каждой точке опирания прогон должны крепиться косым боем 2-мя гвоздями 3,4х95 или 3,1х90. Гвозди должны забиваться наискось по направлению к углу прогона, так чтобы не расколоть врубку.

Опирание стропильных ног на прогоны с использованием опорного бруска

Это наиболее простой способ, т.к. он не требует вырезания врубок в стропильных ногах. Вдобавок, этот способ не ослабляет сечение стропильных ног. Так же, как и в ситуации с врубкой, в месте опирания, вдоль стропильной ноги будет действовать сила, одна из составляющих реакции опоры. Чем больше уклон крыши, тем больше перерезывающая нагрузка на гвозди или шурупы, крепящие опорный брусок к стропильной ноге. См. рис. 10.23.

Рис. 10.23 Опирание стропильных ног на прогоны с использованием опорного бруска– см. также табл. 10.4

При использовании гвоздей или сантехнических саморезов, опорный брусок изготавливают из бруска толщиной 48 мм такой же ширины, как стропильные ноги. Если же проектом предусмотрено использование специальных конструкционных саморезов с двойной резьбой, то нужно использовать опорный брусок толщиной 73 мм. В табл. 10.9 указано необходимое количество гвоздей или шурупов для крепления опорного бруска к стропильной ноге, при этом обратите внимание на минимальные отступы от торцов бруска. В коньке обе стропильные ноги нужно соединять накладками, также, как и при использовании врубки. См. рис. 10.22.

Табл. 10.9 Количество гвоздей или шурупов (n) для крепления опорного бруска к стропильной ноге в месте опирания стропильной ноги на прогон. Толщина опорного бруска — 48 мм, шаг стропил — 600 мм, класс прочности — мин. C18. Нагрузка от собственного веса кровельного покрытия — 1,1 кН/м². Пролет (L)(межосевое расстояние между несущей наружной стеной и прогоном) — макс. 3 м. Межосевое расстояние между прогоном и коньком крыши — макс. 0,3 L. См. также рис. 10.20 и 10.23

Табл. 10.9

*) При использовании специальных конструкционных саморезов с двойной резьбой- нужно использовать опорный брусок толщиной 73 мм, см. рис. 10.23

Пример расчета крепления опорного бруска к стропильной ноге

Дано:

Двускатная крыша с покрытая керамической черепицей.

Ширина дома по осям несущих наружных стен — 7,2 м.

Крыша опирается на 2 прогона, симметрично расположенных у конька. Межосевое расстояние между прогонами — 1,4 м.

Расчетная снеговая нагрузка — 3,5 кН/м². Угол крыши — 32°.

Необходимо рассчитать крепеж опорных брусков к стропильных ногам в месте опирания на прогоны крыши.

Решение:

Проверим предпосылки, указанные в табл. 10.9:

Пролет (L)(межосевое расстояние между несущей наружной стеной и прогоном) — макс. 3 м. У нас: L=7,2/2 — 1,4/2 = 3,6 — 0,7 = 2,9 м. 2,9 м < 3,0 м. Условие выполнено.
Межосевое расстояние между прогоном и коньком крыши (d) — макс. 0,3 L. У нас: d= 1,4/2 = 0,7 м. 0,3х2,9 м = 0,87 м. 0,7 м < 0,87 м Условие выполнено.

Мы будем использовать опорные бруски 48х48 с креплением к стропильной ноге сантехническими (желтыми) саморезами 6х100. По таблице 10.9 мы видим, что нужно использовать по 7 шурупов для того чтобы надежно закрепить каждый опорный брусок.

На рис. 10.23 указаны минимальные расстояния от торцов опорного бруска до шурупов и рекомендуемый шаг шурупов. Исходя из этого минимальная длина опорного бруска от торца до центра опорной плоскости будет 738 мм (15х6 +7х14х6 + 10х6).

Раскладка стропильных ног и ферм крыши

Как правило, стропильные ноги и фермы крыши размещают с тем же шагом, что и нижележащие стойки стен, т.е. соосно. При использовании двойной верхней обвязки несущих наружных стен, допускается смещать стропильные ноги и фермы в пределах 150 мм от осей нижележащих стоек стен.

У дымоходов, вентиляционных каналов и т.п. иногда приходится устанавливать дополнительные стропильные ноги или ферму, когда они мешают расположить их с регулярным шагом. Если проектом предусмотрены открытые свесы стропильных ног (без подшивки снизу), то к нижней поперечной балке проёма крепят кобылку, как показано на рис.10.24, а свесы ферм, установленных с нерегулярным шагом — подрезают. Таким образом можно сформировать красивый открытый свес крыши.

Рис. 10.24 Проход дымохода через конструкцию крыши

Устройство проёмов в конструкции крыши

В наслонных стропильных системах иногда бывает необходимость сделать проёмы для слуховых окон. Проёмы в конструкции крыши делают подобно проёмам перекрытия. Основные составляющие проёма, см. рис. 10.25 и 10.26:

Целые стропильные ноги (иногда сдвоенные) по бокам проёма, берущие на себя нагрузку с той части крыши, где устроен проём.
Укороченные стропильные ноги — стропильные ноги, обрезанные проёмом.
Поперечные балки (стрингеры), воспринимающие нагрузку с укороченных стропильных ног и передающие ее на боковые стропильные ноги

Рис. 10.25 Распределение нагрузки с крыши на поперечные балки (стрингеры)

Рис. 10.26 Передача нагрузки с поперечных балок на стропильные ноги по бокам проёма

Укороченные стропильные ноги располагаются снизу или сверху поперечных балок. Если пролет укороченных стропил меньше 2,5 м, то их можно прибивать к поперечным балкам гвоздями, см. табл. 10.10. Обычно используются гвозди 3,4х95 или 3,1х90.
Также необходимо выдерживать минимальные расстояния между гвоздями и от торца стропильной ноги, чтобы не возникали трещины.

Табл. 10.10 Количество гвоздей, необходимых для закрепления укороченных стропильных ног к поперечным балкам проёма в крыше. Шаг стропил — 600 мм, макс. пролет — 2,5 м, класс прочности — мин. C18. Нагрузка от собственного веса кровельного покрытия — 1,1 кН/м².

Поперечные балки имеют ширину грузовой площади в 2 раза меньшую, чем пролет укороченных стропил. См. рис. 10.25.
Если проём находится слишком близко к коньковой балке или слишком близко к карнизу крыши, то нагрузка на поперечные балки распределится неравномерно.

Табл. 10.11 помогает подобрать толщину стропил по бокам проёма и толщину поперечных балок.

Табл. 10.11 Увеличение толщины стропил по бокам проёма и толщины поперечных балок относительно толщины рядовых стропильных ног.

Шаг стропил — 600 мм, макс. пролет — 4, м. Класс прочности стропильных ног по бокам проёма и поперечных балок — мин. C24. Нагрузка от собственного веса кровельного покрытия — 1,1 кН/м².

Если конструкция проёма в крыше содержит только 1 укороченную стропильную ногу, то поперечную балку можно крепить к стропильным ногам по бокам проёма просто гвоздями, кол-во гвоздей должно быть не меньше половины от количества, указанного для укороченных стропил в табл. 10.10.

Когда конструкция проёма в крыше содержит 2 и более укороченных стропильных ног (т.е. ширина проёма ≥1800 мм) необходимо использовать для крепления поперечных балок балочные башмаки. Для балочных башмаков нужно использовать гвозди 4,0х40.
Кол-во гвоздей, которым крепится каждый башмак к стропильным ногам по бокам проёма должно быть в 4 раза больше количества укороченных стропильных ног.

Стропильные ноги по бокам проёма в крыше воспринимают дополнительную нагрузку от поперечных балок проёма как показано на рис. 10.26.
Величина дополнительной нагрузки зависит от ширины проёма или другими словами от количества укороченных стропильных ног, расположенных с шагом 600 мм.
В табл. 10.11 даются упрощенные правила по увеличению сечения стропильных ног по бокам проёма и увеличение толщины поперечных балок.

Если потребуется использовать сдвоенные стропильные ноги или строенные поперечные балки, то все составные части нужно хорошо сбить между собой двумя гвоздями с шагом 500 мм.

Проёмы в крыше из мансардных А-образных ферм

Во всех фермах нагрузка с крыши создает силу сжатия в верхнем поясе и силу растяжения в нижнем поясе. Если нужно сделать проём в конструкции крыши, то нужно устранить силы сжатия и растяжения ещё до разрезания поясов.

В А-образных мансардных фермах силы сжатия и растяжения убираются из поясов фермы благодаря установке разгрузочной коньковой балки. См. рис. 10.27 и 10.28.

Рис. 10.27 Проём в крыше с разрезанием верхнего пояса мансардных ферм и установкой разгрузочной коньковой балки

Верхние пояса разрезанных ферм будут работать также, как и наслонные стропила, а нижние пояса как обычные балки перекрытия. В данном случае тоже можно пользоваться табл. 10.10 и 10.11 для выбора сечений поперечных балок и крепежа.

Рис. 10.28 Проём в крыше с разрезанием нижнего пояса мансардных ферм и установкой разгрузочной коньковой балки

Разгрузочная коньковая балка подвешивается на целых сдвоенных (а иногда строенных) А-образных мансардных фермах с обеих сторон проёма.
Иногда используются одинарные фермы с усиленным нижним поясом.
В конструкции данных ферм еще на стадии производства закладываются вертикальные стойки между верхними поясами и затяжкой как показано на рис. рис. 10.29.

Рис. 10.29 Конструкция конькового узла мансардных ферм, устанавливаемых по обе стороны проёма должна обеспечить надежное закрепление разгрузочной коньковой балки в проектном положении

В некоторых случаях установка разгрузочной коньковой балки не требуется, например, когда нужно разрезать только нижний пояс А-образных мансардных ферм. В этом случае по обе стороны проёма точно так же устанавливают строенные мансардные фермы, а растяжение с нижних поясов разрезанных ферм снимают с помощью двух балок, защемленных плашмя, непосредственно за стойками мансардных стен, образующих стены мансардного этажа.

В этом случае нижние пояса разрезанных мансардных ферм не подвешиваются к разгрузочным балкам, а упираются в них в горизонтальной плоскости – передавая нагрузку через опорные стойки мансардных ферм. Разгрузочные балки, в свою очередь, передают нагрузку растяжения на упоры, прибитые к нижнему поясу сдвоенных или строенных мансардных ферм, расположенных по обе стороны проёма. А с упоров эта нагрузка передается дальше на несущие наружные стены. См. рис. 10.30.

Разгрузочные балки, упоры и их крепление рассчитываются заранее, на стадии проектирования и поставляются в готовом виде с завода. Самостоятельно вносить изменения в конструкцию крыши из ферм, «на глаз» рассчитывать сечения разгрузочных балок не рекомендуется. Без необходимых знаний и опыта шансов спонтанно сделать все правильно – ненамного больше чем выиграть в лотерею.

Рис. 10.30 Устройство проёма в нижнем поясе мансардных ферм с помощью разгрузочных балок, устанавливаемых плашмя

Фронтонные стены

Если проектом предусмотрен жилой мансардный этаж, то фронтонные стены мансардного этажа будут продолжением нижележащих несущих наружных стен.
Мансардные фермы в таком случае располагают с внутренней стороны фронтонных стен как показано на рис. 10.31 (3).
Если же чердак будет нежилым, то допустимо монтировать W-образные фермы по внешнему контуру каркаса нижележащих наружных стен, предварительно набив на них закладные бруски для крепления ветрозащитной мембраны и монтажа реек вент. зазора под горизонтальную наружную обшивку — на рис. 10.31 (1).

Рис. 10.31 Пример устройства фронтонных стен для крыш с нежилым чердаком и с жилой мансардой

Нагрузка с коньковых балок, опирающихся на фронтонные стены, должна через опору в мансардной фронтонной стене передаваться дальше на опору в нижележащей несущей стене и прямо на фундамент, как показано на рис. 10.32.
Если же под опорой мансардной фронтонной стены этажом ниже находится дверь, окно или др. проём — перемычку проёма нужно заранее рассчитывать с учетом дополнительной нагрузки.

Рис. 10.32 Фронтонная стена мансардного этажа, воспринимающая нагрузку с коньковой балки

Панели фронтонных свесов крыши

Фронтонные свесы крыши, также, как и треугольники фронтонных стен мансарды, желательно монтировать готовыми — с заранее смонтированной ветрозащитой, закладными деталями, обшивкой, необходимыми отверстиями и т.д., потому что эти работы на высоте займут намного больше времени и сил.См. рис. 10.34. Легкие панели шириной до 300 мм допустимо прибивать к выпускам обрешетки и фиксировать конструкционными шурупами к верхней обвязке фронтонной стены (на время монтажа в этом случае понадобятся временные подкосы). Более широкие панели фронтонных свесов надо опирать на выпуски прогонов крыши или крепить к консольным балкам фронтонных свесов.

Рис. 10.34 Монтаж готовой панели фронтонного свеса крыши

Перед подъёмом панелей фронтонных свесов крыши, нужно вначале смонтировать фронтонные стены мансарды, надежно закрепить их к нижележащим несущим стенам и к фронтонным стропильным ногам изнутри помещения. Фронтонные стропильные ноги в свою очередь должны быть надежно закреплены ветровыми связями к остальной конструкции крыши.

Обшивка панельных фронтонных стен должна быть прибита так, чтобы отступ досок наружной обшивки, предназначенный для проклейки ветрозащиты и установки стальных перфорированных лент анкеровки, легко закрывался двумя-тремя целыми досками обшивки. См. рис. 10.33.

Рис. 10.33 Стык треугольника фронтонной стены мансарды с нижележащей несущей стеной

Анкеровка крыши

Анкеровка конструкция крыши — последний этап в анкеровке строения. Про анкеровку лежней к фундаменту, перекрытия и стен я писал раньше. Принцип анкеровки конструкции крыши в целом тот же, что и при анкеровке стен. См. рис. 10.35.

Рис. 10.35 Анкеровка каркасного дома — от фундамента до крыши

Анкеровка конструкциям крыши нужна для противостояния отрицательным вертикальным нагрузкам — ветровому отсосу, подъёму конструкции крыши сильным ветром. Наибольшую подъёмную силу ветра испытывают продольные (карнизные) свесы крыши, особенно углы. Наибольшее влияние на выбор анкеровки оказывает месторасположение строения и угол крыши.

Для расчета соединений на рис. 10.36 можно воспользоваться средними значениями расстояния между элементами анкеровки, приведенными в табл. 10.12.
Табличные значения предусматривают что продольные свесы крыши не превышают по ширине 0,5 м, а фронтонные свесы крыши не превышают по ширине 1 м.

Рис. 10.36 Пример анкеровки крыши из ферм и стропил. См. табл. 10.12 для выбора анкеровки

Табл. 10.12 Выбор крепежа для анкеровки крыши в зависимости от шага установки элементов анкеровки. Таблицу можно использовать только для анкеровки малоэтажных домов (1-2 этажа), шириной до 9 м.

(Таблица составлена по строительному руководству от SINTEFByggforsk№520.241)

Табл. 10.12 предназначена для расчета анкеровки продольных свесов крыши.
Анкеровка производится металлическими перфорированными лентами 2,0х25 мм с каждой стороны стропильной ноги и ершеными гвоздями 4,0х40 мм. Этот способ наиболее удобен для анкеровки конструкции крыши к фабричным стеновым панелям, потому что дает возможность выполнить анкеровку с внутренней стороны сразу после завершения монтажа кровельного покрытия. Металлические перфорированные ленты вставляют в пропилы в верхней обвязке стены глубиной 40 мм, так чтобы расстояние между гвоздями и краем стойки стены было ≥ 20 мм.Кол-во гвоздей указано для обеих сторон с каждого конца анкеровочной ленты.

Например, для анкеровки несущей способностью до 7,0 кН необходимо использовать 6 гвоздей с каждого конца анкеровочной ленты. При использовании двух анкеровочных лент с каждой стороны стропильной ноги, надо будет забить по 3 гвоздя с каждой стороны в стропильную ногу и по 3 гвоздя в стойку под верхней обвязкой стены. В сумме — по 6 гвоздей с каждого конца анкеровочных лент. При использовании вилочного кроншейна, надо забить 6 гвоздей внизу в стойку и по 3 гвоздя вверху с каждой стороны в стропильную ногу.

При монтаже вилочных кронштейнов или креплений типа LK снаружи, по ветрозащитным плитам обшивки каркасных стен, нужно использовать более длинные гвозди — 4,0х60 мм.

По фронтонным стенам анкеровка крыши обеспечивается креплением фронтонных стропильных ног к стойкам фронтонных стен если они устанавливаются изнутри помещения. Если же фронтонные стропильные ноги устанавливаются на верхнюю обвязку фронтонных стен, то анкеровка в этом случае обеспечивается креплением к ветрозащитным плитам и рейкам вент. зазора.

Пример расчета анкеровки конструкции крыши

Дано:

Двухэтажный дом построен на открытой местности, недалеко от берега моря — скорость ветра 40 м/сек. Угол крыши 35°, шаг стропил 0,6 м. Ширина дома ≤ 9м. Длина дома 13 м. Проектом предусмотрена анкеровка крыши стальными перфорированными лентами 2,0х25 мм и ершеными гвоздями 4,0х40 мм как показано на рис. 10.36.

Решение:

В таблице 10.12 мы можем выбрать макс. несущую способность анкеровки 4,5 кН, 7,0кН или 10,0 кН в зависимости от кол-ва используемых гвоздей с каждого конца анкеровочных лент: 4, 6 или 8 шт. соответственно. Мы выбираем использовать по 6 гвоздей с каждого конца анкеровочных лент, в этом случае среднее расстояние между элементами анкеровки составит 2,5 м.
Для продольной стены длиной 13 м в этом случае нужно будет заанкеровать обе фронтонные стропильные ноги и еще 5 стропильных ног между ними, располагая элементы анкеровки как можно равномернее.

Конструкция вальмовых и ендовых крыш

При проектировании и строительстве крыш используют планы – проекции скатов крыши на плоскость. На планах пересечения скатов крыши обозначаются линиями, проходящими поверху стропил.См. рис. 10.37.

Рис. 10.37 План крыши – основные линии на плане крыши

Коньковая линия, линия обреза кровли и наружная грань стены обычно находятся в горизонтальной плоскости в большинстве конструкций крыши, в то время как вальмовые хребты и ендовы всегда расположены под уклоном от коньковой линии до основания крыши.

Если все скаты крыши расположены под одним и тем же уклоном, то вальмовые хребты крыши и ендовы будут расположены на плане (в горизонтальной проекции)под в 2 раза меньшим углом, чем линии обреза кровли пересекающихся скатов. Например, если угол пересечения крыш с одинаковым уклоном составляет 90°, то вальмовые хребты и ендовы на плане будут расположены под углом 45° — см. рис. 10.38.

Рис. 10.38 Вальмовые хребты и ендовы крыши при пересечении скатов крыш с одинаковым уклоном

В вальмовых крышах, где у всех скатов крыши одинаковый угол, расстояние от наружной грани стены до линии конька будет равно половине ширины дома: (b/2).

Стропильная система вальмовых крыш

Вальмой называют треугольный скат вальмовой крыши, который располагается с фронтонной стороны здания и пролегает от конька до карниза.

Накосные стропильные ноги в вальмовой конструкции крыши располагаются сверху, вдоль вальмового хребта. Сверху накосные стропильные ноги опираются на один или два прогона крыши с помощью косых врубок, а снизу на угол, образованный наружными несущими стенами, с помощью врубок или опорных брусков. С верхней поверхности вальмовых хребтов снимают фаски под уклоном наружу в обе стороны. См. рис. 10.39.

Рис. 10.39 Стропильная конструкция вальмовых крыш, опирание накосной стропильной ноги на коньковую балку

Последние цельные стропильные ноги на продольных скатах крыши (по соседству с вальмой)называются опорными стропильными ногами, потому что в них упираются накосные стропильные ноги. Если все скаты вальмовой крыши расположены с одинаковым уклоном, то расстояние от опорной стропильной ноги на продольной стороне дома до наружной поверхности каркаса фронтонной стены будет равно половине ширины дома: (b/2). Прогоны крыши должны выступать за опорные стропильные ноги чтобы обеспечить полноценное опирание для накосных стропильных ног.

Укороченные стропильные ноги, опирающиеся на накосную стропильную ногу, называются нарожниками. Они подрезаются под углом так, чтобы обеспечить плотное прилегание к боковой поверхности накосных стропильных ног. Нарожники крепятся к накосным стропильным ногам согласно табл. 10.13.

Табл. 10.13 Количество гвоздей / шурупов для крепления нарожников к накосной стропильной ноге.

Шаг нарожников — 600 мм, макс. пролет – 2,5, м, класс прочности — мин. C18.

Нагрузка от собственного веса кровельного покрытия — 1,1 кН/м².

Нарожники желательно располагать так, чтобы центр вальмы приходился посередине между двух стропил, см. рис. 10.40.

Есть 2 основных способа расположения нарожников на продольном скате крыши:

Симметрично нарожникам вальмы — в этом случае они будут одинаковой длины. Расстояние между последним нарожником и опорной стропильной ногой на продольном скате получится меньше расчетного шага. См. рис. 10.40, вариант справа.
С заданным стандартным шагом. Нарожники вальмы и продольного ската в этом случае будут разной длины и расположены со смещением. См. рис. 10.40, вариант слева.

Рис. 10.40 Расположение нарожников на вальме и продольном скате

Все наружные стены дома под вальмовой крышей являются несущими, поэтому важно чтобы стойки стеновых каркасов были расположены соосно стропильным ногам. Поэтому при проектировании желательно вначале оформить план раскладки стропил, а уже потом заниматься оформлением разверток каркасных стен, чтобы учесть окончательное месторасположение стропильных ног. Альтернативный вариант – встроить ригель в каркас наружных несущих стен под верхней обвязкой, благодаря ему нагрузка со стропильных ног будет распределятся на близлежащие стойки.

Вальмовые крыши из ферм

В стропильной конструкции вальмовых крыш, нарожники опирались на накосные стропильные ноги. А в вальмовых крышах, состоящих из W-образных ферм, вальмовая часть конструкции крыши опирается на специальные фахверковые фермы, т.н. вальмовые фермы. См. рис. 10.41.

Рис. 10.41 Конструкция вальмовой крыши из ферм

Обычно на расстоянии ~ 2 м от внешнего края фронтонной стены на продольные наружные несущие стены устанавливают сдвоенные или строенные вальмовые фермы, которые будут воспринимать бОльшую часть нагрузки с вальмы. Между ними и ближайшей целой двускатной треугольной фермой основной части кровли можно поставить еще 1-2 промежуточные одинарные вальмовые фермы, которые либо сразу производятся нужной высоты, либо наращиваются на строительной площадке.

Конструкция вальмовой крыши между фронтонной стеной и сдвоенными/строенными вальмовыми фермами выполняется с помощью готовых подъемных полуферм. Все работы по производству и монтажу ферм должны проводится в соответствии с проектом.

Т.к. бОльшая часть нагрузки с вальмовой крыши воспринимается сдвоенными/строенными вальмовыми фермами, то под ними нужно заранее смонтировать сдвоенные/строенные стойки в каркасах наружных несущих стен. Нижележащие перекрытия также должны быть усилены в этих местах для непрерывной передачи нагрузки с крыши на фундамент.

Верхние пояса длинных сдвоенных/строенных вальмовых ферм будут сильно нагружены, и подвержены продольному изгибу, что приведет к потере устойчивости вальмовых ферм. Чтобы избежать этого, необходимо их надежно зафиксировать ветровыми связями к соседним одинарным вальмовым фермам, согласно инструкции производителя ферм. Обычно для этих целей используют доску 23х98, расположенную с шагом 600 мм. Ветровые связи крепятся к верхним поясам вальмовых ферм на 3 гвоздя 2,8х75, как показано на рис. 10.41 снизу.

Стропильная система ендовой крыши

В стропильной конструкции ендовой крыши нагрузки с крыши передаются на накосное стропило, установленное вдоль линии ендовы. Сверху накосное стропило опирается на прогон крыши, а снизу на внутренний угол, образованный наружными несущими стенами. Опирание выполняется с помощью врубок или опорных брусков. См. рис. 10.42.

Рис. 10.42 Стропильная конструкция ендовых крыш. Если все скаты ендовой крыши расположены с одинаковым уклоном, то горизонтальная проекция расстояния от наружной грани стены до точки пересечения конька пристраиваемой крыши со скатом основной крыши будет равна b/2

Нарожники ендовых крыш монтируют чуть выше накосных стропильных ног ендовы, используя упорный зуб, который норвежские плотники называют kinnsmig (kinnsmyg). Удлинения нарожников при этом должны доходить до линии ендовы — середины накосной стропильной ноги ендовы как показано на рис. 10.43. Нарожники крепятся к накосным стропильным ногам ендовы тоже согласно табл. 10.13.

Рис. 10.43 Монтаж нарожников ендовой крыши с небольшим подъёмом с помощьюупорного зуба типа kinnsmig (kinnsmyg)

Ендовая крыша из ферм

Если проектом предусмотрено строительство крыши из ферм, то ендовую часть конструкции крыши можно выполнить двумя способами:

опереть на продольной скат основной крыши дома опорные доски ендовы, а на них – нарожники пристраиваемой крыши, см. рис. 10.44.
использовать фермы, формирующие ендову, см. рис. 10.45.

Рис. 10.44 Конструкция ендовы с опорными досками и нарожниками

Рис. 10.45 Формирование ендовы с помощью ферм

Фермы, формирующие ендовую крышу, устанавливаются на фермы продольного ската основной крыши дома с упором на опорные бруски (36х48), которые крепят к верхним поясам ферм основной крыши дома на 4 гвоздя 3,4х95 или 6 гвоздей 3,1х90 мм.

Обе конструкции показанные на рис. 10.44 и 10.45 могут использоваться и в крышах состоящих из наслонных стропил, если проект позволяет продлить продольный скат основной крыши под ендовую часть крыши.

Выбор сечения накосных стропильных ног в вальмовых и ендовых крышах

Накосные стропильные ноги обычно перекрывают пролеты в ~ 1,4 раза превышающие пролет основных стропильных ног в конструкции крыши. К тому же у накосных стропильных ног больше грузовая площадь. Это означает что накосные стропильные ноги вальмовых и ендовых крыш должны быть бОльшего сечения, чем обычные стропильные ноги, расположенные параллельно скатам крыши.

Выбор сечения накосных стропильных ног производится по таблице 10.14. Пролеты, указанные в таблицу 10.14 соответствуют пролетам основных стропильных ног, расположенные параллельно скатам крыши, т.е. равны половине ширины дома: b/2. Понятно, что пролет накосных стропильных ног будет больше, таблицей это учтено, просто так выбирать сечение удобнее – зная только снеговую нагрузку, угол крыши и половину ширины дома. Консольная часть накосных стропильных ноги по таблице 10.14 не должна превышать 0,7 м.

Если накосная стропильная нога опирается на прогон, расположенный со смещением от линии конька ≤ 0,7 м, как показано на рис. 10.40 слева, то длина пролета измеряется в горизонтальной плоскости между осями прогона и наружной несущей стены.

Максимально допустимая ширина карнизного свеса крыши по таблице 10.14 составляет 0,5 м, т.е. свес накосных стропильных ног в этом случае будет ~0,7 м.

Таблица 10.14 предусматривает, что все скаты крыши будут расположены с одинаковым уклоном, а угол пересечения основной и пристраиваемой крыш – 90°, т.е. накосные стропильные ноги на плане будут расположены под углом 45°.

Если ширина основной крыши (B) будет больше ширины пристраиваемой крыши (b), то для выбора сечения накосных стропильных ног, нужно вначале вычислить «условную половину ширины дома» для таблицы 10.14 по формуле Lусл. = 0,67 xb/2 + 0,33 xB/2. См. пример выбора сечения накосных стропильных ног и рис. 10.46.

Максимальный прогиб накосных стропильных ног, предусматриваемый таблицей 10.14: L/300. Абсолютная величина расчетного прогиба накосных стропильных ног при этом не должна превышать 15 мм чтобы не было проблем с внутренней отделкой потолка мансардного этажа.

Табл. 10.14 Выбор сечения накосных стропильных ног исходя из половины ширины дома.

Нагрузка от собственного веса кровельного покрытия — 1,0 кН/м². Мансарда неутеплённая, вентилируемая, деревянные конструкции защищены от прямого воздействия осадков – климатический класс 2. Максимальный прогиб накосных стропильных ног L/300, но не более 15 мм.

Доска из сосны 2-го сорта, класс качества C30 — Угол крыши 22-30°:

Доска из сосны 2-го сорта, класс качества C30 — Угол крыши 31-45°:

Клееный брус, класс качества GL32c — Угол крыши 22-30°:

Клееный брус, класс качества GL32c — Угол крыши 31-45°:

Пример выбора сечения накосных стропильных ног вальмовой и ендовой крыши

Дано: дом шириной 7,0 м с четырехскатной вальмовой крышей. См. рис. 10.46 сверху. Ширина мауэрлата 198 мм. Расчетная снеговая нагрузка – 3,5 кН/м². Уклон крыши 30°. Стропила опираются на коньковую балку.

Решение: находим половину ширины дома: B=7,0/2 – 0,198/2 = 3,4 м.

По табл. 10.14 выбираем накосную стропильную ногу из клееной балки классом качества GL32c сечением 90х360.

Дано: к дому с двускатной крышей под углом 90° добавили пристройку. См. рис. 10.46 снизу. Ширина дома — 7,0 м, ширина пристройки – 3,0 м. Ширина мауэрлатов 198 мм. Расчетная снеговая нагрузка – 4,0 кН/м². Уклон крыши 38°. Стропила обеих крыш опираются на коньковую балку.

Решение: находим условную «половину ширины дома»: L_усл. = 0,67 xb/2 + 0,33 xB/2, где:

b =3,0/2 – 0,198/2 = 1,4 м.

B =7,0/2 – 0,198/2 = 3,4 м.

L_усл.= 0,67 x1.4 + 0,33 x3.4 = 2,06 м. По табл. 10.14 выбираем сдвоенную накосную стропильную ногу из двух досок 48х198, классом качества C30.

Рис. 10.46 Накосные стропильные ноги вальмовой и ендовой крыши

Слуховые окна

Слуховые окна – это общий термин, описывающий различные типы окон, встроенных в конструкцию крыши. См. рис. 10.47.

Рис. 10.47 Виды слуховых окон

Cлуховое окно с фронтоном в плоскости фасада, с боковыми стенами и односкатной крышей.

Cлуховое окно с фронтоном в плоскости фасада, с боковыми стенами и двускатной крышей.

Cлуховое окно с фронтоном вне плоскости фасада, с боковыми стенами иарочной крышей.

Cлуховое окно с фронтоном вне плоскости фасада, с боковыми стенами и двускатной крышей.

Cлуховое окно с фронтоном вне плоскости фасада, с боковыми стенами и односкатной крышей.

Арочное слуховое окно с полностью остекленным фронтоном вне плоскости фасада.

Слуховые окна, фронтоны которых лежат вне плоскости фасада наружных несущих стен, устраиваются над проёмами в плоскости ската основной крыши.
Чтобы обеспечить максимальную высоту помещения под такими слуховыми окнами, их коньковую балку приподнимают – монтируют между стропильными ногами слухового окна.
Изнутри коньковая балка такого слухового окна опирается на стрингер – усиленную поперечную балку проёма, а снаружи – на перемычку окна на фронтоне.
Еще можно скрепить фронтонные стропильные ноги такого слухового окна затяжкой, работающей на растяжение, как показано на рис. 10.48, таким образом в этом месте нагрузка с коньковой балки слухового окна передастся на боковые стены слухового окна, установленные на усиленные (сдвоенные / строенные) стропильные ноги основной крыши.

Рис. 10.48 Пример конструкции слухового окна с фронтоном вне плоскости фасада несущих наружных стен

Если же фасад слухового окна находится в плоскости фасада, то допускается в этом месте прервать продольный карнизный свес основной крыши. Это может быть особенно удобно для установки в этом месте балкона:

В таких слуховых окнах большая часть нагрузки с крыши передаётся на несущие наружные стены и коньковую балку основной крыши дома. Пример конструкции похожего слухового окна показан на рис. 10.49.

Рис. 10.49 Пример конструкции слухового окна в крыше из мансардных А-образных ферм, с фронтоном в плоскости фасада наружных несущих стен

На сдвоенные / строенные А-образные фермы мансарды по краям слухового окна нужно установить разгрузочную коньковую балку.
Верхний пояс мансардных ферм в месте установки слухового окна надо подрезать и скрепить поперечной балкой, так чтобы ее низ совпадал с концами затяжек как показано на рис. 10.50.

Рис. 10.50 Крепление поперечной балки проёма в крыше под слуховым окном к укороченному верхнему поясу мансардных А-образных ферм

Поперечную балку проёма желательно подвесить посередине к коньковой балке слухового окна, как показано на рис. 10.49, тогда можно будет использовать для ее изготовления одинарную доску 48х198 или 48х223 мм. В иных случаях сечение поперечной балки проёма под слуховым окном надо подбирать на основании конструктивных расчетов.

Если нужно построить карнизный свес основной крыши вдоль слухового окна, находящегося в плоскости фасада несущих наружных стен, то нижние пояса мансардных А-образных, находящихся под слуховым окном, нужно подрезать и скрепить торцевой балкой – таким же образом, как и обычные балки междуэтажного перекрытия.
Это позволит смонтировать сплошную ветрозащиту по всему фасаду наружных несущих стен и по фронтону слухового окна, без необходимости обхода выступов нижних поясов и герметизации стыков. После того как ветрозащита будет смонтирована, можно будет установить карнизный свес в виде отдельной навесной конструкции, опирающийся на брусок, основательно прибитой к торцевой балке междуэтажного перекрытия. См. рис. 10.51. Дополнительно такие свесы прикручиваются к балкам перекрытия с помощью длинных конструкционных саморезов.

Рис. 10.51 Монтаж навесного карнизного свеса по сплошной ветрозащите стены

Опорные доски ендовы делают из доски 36-48 мм, в зависимости от ширины слухового окна. Ширина опорной доски ендовы должна быть не менее 198 мм.
Если угол уклона крыши небольшой, нужно укладывать по две опорные доски ендовы рядом, чтобы нарожники могли на них опирать по всей ширине реза.
Если проектом предусмотрена сплошная обрешетка основной крыши дома, то опорные доски ендовы слухового окна нужно устанавливать по сплошной обрешетке.

Разметка и подрезка стропильных ног.

Разметить стропильную ногу можно с помощью проекций, вычерченных в масштабе 1:1 или используя математические расчеты, в т.ч. тригонометрические формулы.
Часто оба подхода комбинируются.

Вычерчивание проекций стропильных ног

Чтобы узнать длину, высоту и угол установки стропильных ног, на ровном основании вычерчивают вертикальные и горизонтальные проекции стропильных ног в масштабе 1:1. Нарис. 10.52 показаны обычная и накосная (диагональная) стропильные ноги вальмовой крыши с одинаковым уклоном (v). Благодаря этому накосная стропильная нога в горизонтальной проекции расположена под углом 45°. Вертикальная проекция стропильной ноги даёт возможность узнать истинную длину и угол уклона.
Несмотря на то, что все скаты рассматриваемой крыши расположены с одинаковым уклоном (v), уклон накосных стропильных ног (z) будет более пологим: z<v. Точкой “А” обозначена наружная грань каркаса несущей стены, точкой “B” –конёк крыши.

Рис. 10.52 Разметка стропильных ног – вертикальная и горизонтальная проекция

При разметке стропильных ног норвежские плотники используют следующие ориентиры:

Topphøyden (Hк) Hк– отвесное расстояние от коньковой балки до верха стропильной ноги по оси конька;

Rafthøyden (Hм) Hм–отвесное расстояние от мауэрлата до верха стропильной ноги по наружному краю несущей стены;

Fothøyden (Hп) Hп–отвесное расстояние от верхнего края карнизного реза до верха стропильной ноги по наружному краю каркаса несущей стены.

Loddkutt Hл– отвесное расстояние от нижней точки стропильной ноги до верха стропильной ноги вдоль карнизного реза, т.е. ширина карнизного реза там, где прибивается лобовая доска карниза крыши.

Метод вычерчивания проекций достаточно легкий и точный, он хорошо подходит для небольших крыш или слуховых окон. С его помощью можно нанести на заготовку будущей стропильной ноги разметку всех врубок и линий торцовки. В дополнение к вертикальной проекции стропильной ноги с двух сторон, на чертеж добавляют еще вид сверху и снизу, это позволяет строителям получить полный объем информации о конструкции стропильной ноги в наглядном, доступном для понимания виде. См. рис. 10.53 и 10.54.

Рис. 10.53 Разметка врубок и линий торцовки стропильных ног

Hл– отвесное расстояние от нижней точки стропильной ноги до верха стропильной ноги вдоль карнизного реза, там где прибивается лобовая доска карниза крыши.

Рис. 10.54 Пример исполнения врубок и торцовки в накосных стропильных ногах

Длина нарожников при размещении со стандартным шагом, уменьшается по мере приближения к углу вальмовой крыши на фиксированную величину (a), см. рис. 10.55.
Если все скаты вальмовой крыши расположены под одинаковым уклоном, то величина (a) будет одинаковой для всех нарожников – ее можно измерить угольником как показано на рис. 10.55 или вычислить математически.

Рис. 10.55 Замер уменьшения длины нарожников в зависимости от их месторасположения

Разметка стропильных ног с помощью математических расчетов

При сооружении больших стропильных систем можно по отдельности вычерчивать шаблонах проекции в масштабе 1:1 для разметки торцовки, врубок и др. деталей стропильных ног. А общую длину и отвесные расстояния можно рассчитывать на калькуляторе с помощью тригонометрических формул – см. список формул и пример расчета далее. Углы можно рассчитывать обоими способами.

Вычерчивание углов

Для разметки торцовки стропил можно использовать регулируемые угольники, транспортиры, этого достаточно для небольших длин. Если же надо вычертить длину всей стропильной ноги, например, в вертикальной проекции – для откладывания угла требуется метод поточнее. Самый простой способ – используя значение тангенса угла в прямоугольном треугольнике, как показано на рис. 10.56.

На ровном, прямоугольном листе фанеры чертят прямоугольный треугольник с катетами 1,0м и 1,0 мxtgV.
Например, для крыши с уклоном 30°, тангенс угла уклона составит 0,577 м, значит для вычерчивания точного угла установки стропильной ноги надо начертить прямоугольный треугольник с катетами 1,0 м и 0,577 м.

Рис. 10.56 Вычерчивание углов с помощью значения тангенса угла уклона крыши

Разметка и подрезка стропильных ног

Далее коротко рассмотрим разметку торцовки и врубок в стропильных ногах вальмовой крыши, комбинируя вычерчивание проекций на шаблоне и тригонометрические расчеты. Необходимыми условиями для ниже описанного способа являются:

Все скаты крыши расположены под одним углом;
Наружные стены строения стыкуются под прямым углом;

Вначале вычерчиваем вертикальную проекцию карниза и врубки в хребте вальмы и обычной стропильной ноге как показано на рис. 10.57. Принцип вычерчивания проекции такой же, как и на рис. 10.52.

Рис. 10.57 Пример разметки карниза и врубки в вальмовом хребте и обычной стропильной ноге

Вначале, зная тангенс уклона крыши (v), вычерчиваем вспомогательный треугольник ABC, гипотенуза которого задаст правильный угол уклона обычной стропильной ноги.

Чтобы вычертить вспомогательный треугольник для определения угла уклона вальмового хребта (z), нужно отложить отрезок AD, в √2 раза длиннее отрезка AB и соединить точку Dс точкой C. √2×1.0м=1.412м.

На вертикальной проекции в произвольном месте прочертим горизонтальную линию (1), пересекающую верхние точки обеих стропильных ног по внешнему краю врубки (по наружному контуру каркаса несущих стен). От точки пересечения линии (1) с гипотенузой треугольника ABC отложим карнизного свеса обычной стропильной ноги (u). Карнизный свес вальмового хребта будет в √2 раза длиннее: U=ux√2.

Линию (2) откладываем ниже линии (1) на расстоянииHм. Hм– Отвесное расстояние от мауэрлата до верха стропильной ноги по наружному краю несущей стены;

Линию (3) откладываем ниже линии (1) на расстоянии Hп. Hп– Отвесное расстояние от верхнего края карнизного реза до верха стропильной ноги по наружному краю каркаса несущей стены;

Линию (4) откладываем ниже линии (3) на расстоянии Hл. Hл–ширина карнизного реза там, где прибивается лобовая доска карниза крыши.

Соединяя образовавшиеся точки пересечения, получим контуры карниза и врубки в хребте вальмы и обычной стропильной ноге. В последствии эти размеченные треугольники из фанеры можно будет использовать как шаблоны для разметки остальных стропильных ног.

Зная во сколько раз половина ширины дома (B) больше прилежащего катета вспомогательного треугольника, можно вычертить всю стропильную ногу, приставляя шаблон поочередно столько же раз – см. рис. 10.58. Например, если ширина дома 7,0 м, то половина ширины дома – 3,5 м, значит шаблон на основе вспомогательного треугольника с вспомогательным прилежащим катетом длиной 1,0 м надо будет переместить 4 раза, разделив гипотенузу последнего треугольника напополам и уже от этой точки отложить ширину карнизного свеса. Этот наглядный и простой для понимания способ имеет свои недостатки:

погрешности, допущенные при изготовлении шаблона, нарастают кратно соотношению прилежащего катета вспомогательного треугольника к половине ширины дома;

необходимость перемещать шаблон несколько раз, тоже приведет к дополнительным погрешностям.

Рис. 10.58 Разметка стропильных ног с поочередным перемещением шаблона

Более точно разметить стропильные ноги можно выполнив необходимые тригонометрические расчеты.

Подрезка стропильных ног под углом

Когда скаты вальмовой крыши имеют одинаковый уклон и пересекаются под прямым углом, линии вальмовых хребтов на плане крыши будут расположены под углом 45°. Это означает что при торцовке вальмовых хребтов и нарожников, диск ручной циркулярной пилы нужно выставить под углом 45°. При выборе диска, важно обратить внимание на то, чтобы в спецификации была указана глубина пропила под углом 90° не менее 85 мм.

Формулы для разметки стропильных ног

Приведенные ниже формулы подразумевают что все скаты крыши расположены под одинаковым углом, наружные стены стыкуются под прямым углом, шаг стропил 600 мм. См. также рис. 10.52 и рис. 10.53.

Обычные стропильные ноги

Отвесное расстояние от верха стропильной ноги над мауэрлатом (по наружному краю каркаса несущей стены) до конька, (H):

H= B/2 x tan v

Длина стропильной ноги без учета карнизного свеса, (l):

Уклон (v):

tan v = H : B/2

Вальмовые хребты или ендовы

Пролет (AC):

AC = B/2 x√ 2

Длина накосной стропильной ноги без учета карнизного свеса, (L):

Ширина карнизного свеса (U):

U = ux√ 2

Уклон (z):

tan z = H/AC

Нарожники

Фиксированная величина уменьшения длины нарожников (расположенных с шагом 600 мм) по мере смещения от центра вальмы к углам, (a):

a = (l : B/2) х 600

Коньковая балка

Высота установки коньковой балки над мауэрлатом по верхнему краю, (h):

h = H+ Hм–Hк

Пример расчета размеров для разметки стропильных ног

Дано: ширина дома 7500 мм, угол крыши 35°

Решение:

H= B/2 x tan v = 7500/2x tan 35° = 2626 мм

Длина стропильной ноги без учета карнизного свеса, (l):

Пролет вальмового хребта (AC):

AC = B/2 x√ 2 = 7500/2x√ 2 = 5303 мм.

Длина накосной стропильной ноги вальмового хребта без учета карнизного свеса, (L):

a = (l :B/2) х 600 = (4578 : 7500/2) x 600 = 732 мм

Источник

11.08.2024 г.

Основы проектирования крыши

Проектирование крыши каркасного дома — это ключевой этап, который требует тщательного внимания и профессионального подхода. Крыша не только защищает дом от внешних воздействий, но и придает ему завершенный эстетический вид. Важно учитывать различные факторы, такие как климатические условия, тип кровельного материала, архитектурные особенности и бюджет.

Одним из первых шагов в проектировании является выбор типа крыши. Существует несколько видов крыш: скатные, плоские, мансардные и др. Скатная крыша наиболее популярна для каркасных домов благодаря своей простоте в установке и эффективности в отводе осадков. Следующий шаг — расчет нагрузки. Это включает вес самой кровли, потенциальный вес снега и ветра, а также возможные дополнительные нагрузки.

Правильное проектирование включает в себя детальное планирование стропильной системы, которая будет основой для всей конструкции кровли. Важно также предусмотреть правильную вентиляцию подкровельного пространства для предотвращения конденсата и улучшения энергоэффективности дома.

Этапы монтажа

Установка стропил

Монтаж крыши начинается с установки стропильной системы — “скелета” крыши. Стропила изготавливаются из дерева или металла и устанавливаются под нужным углом для обеспечения правильного отвода воды и снега. Процесс установки стропил включает:

Разметка и закрепление мауэрлата: мауэрлат представляет собой древесный брус, который укладывается по периметру стен здания. Он служит основой для крепления стропил.
Установка первых стропил: первые стропила устанавливаются на противоположных концах крыши и выравниваются по уровню.
Монтаж промежуточных стропил: после установки первых стропил монтируются остальные с шагом 60-100 см в зависимости от проекта.

Установка обрешетки

Следующим этапом является установка обрешетки — горизонтальных брусьев или досок, которые монтируются поверх стропил с целью создания опоры для кровельного материала.

Выбор материала обрешетки: это могут быть деревянные доски или металлические профили.
Монтаж контробрешетки: контробрешетка укладывается перпендикулярно направлению стропил для обеспечения вентиляции подкровельного пространства.
Укладка основной обрешетки: основная обрешетка монтируется поверх контробрешетки на расстоянии около 30-40 см друг от друга.

Укладка кровельного материала

Заключительным этапом является укладка выбранного кровельного материала — металлочерепицы, мягкой черепицы, шиферных листов или другого покрытия.

Подготовка поверхности: проверка ровности обрешетки и исправление возможных дефектов.
Укладка гидроизоляционного слоя: этот слой защищает конструкцию от проникновения влаги.
Монтаж основного кровельного материала: начинается с нижнего края крыши с постепенным движением вверх.
Закрепление финишных элементов: карнизные планки, коньки и другие декоративные элементы устанавливаются последними.

Советы по монтажу и контролю качества

Планирование и подготовка: заблаговременно продумайте все этапы монтажа, чтобы избежать неприятных сюрпризов на стройплощадке.
Использование качественных материалов: не экономьте на качестве материалов — это залог долговечности вашей крыши.
Точные расчеты нагрузки: правильный расчет нагрузок поможет избежать деформаций конструкции в будущем.
Обеспечение вентиляции подкровельного пространства: Это предотвратит образование плесени и гнили внутри конструкции.
Регулярный контроль качества работ: на каждом этапе монтажа проверяйте соответствие выполненных работ проектным требованиям.

Итак, процесс создания крыши каркасного дома требует внимательного подхода на всех этапах — от проектирования до финального монтажа кровельного покрытия. Следуя вышеописанным рекомендациям и тщательно контролируя качество работ, вы обеспечите своему дому надежную защиту на многие годы вперед.

Источник