Структура крыши частного дома
Многие ошибочно полагают что кровля и крыша – это одно и тоже. Кровля - это самая верхняя часть крыши. В целом структура крыши представляет собой систему, состоящую из:
Перекрытия. Это основание крыши (с верхней стороны - это пол чердака или мансарды, со стороны жилого помещения потолок).
Чердака или мансарды. Оба помещения находятся под крышей, первое – нежилое, второе - жилое.
Несущей конструкции. Призвана воспринимать нагрузку от кровельного «пирога» и защищать здание от атмосферных осадков. Фактически – это стропильная система.
Кровля или кровельный «пирог». Представляет собой последовательность слоев, каждый из которых отвечает за определенную функцию. Кровельное покрытие защищает крышу от всех видов осадков и ветра, гидроизоляция предотвращает малейшие протечки, теплоизоляция исключает потери тепла через крышу. Виды элементов кровли перечислены ниже.
Вспомогательное оборудование. Может быть установлено как на кровле, так и в ней. К нему относят молниезащиту, водосточную систему и снегозащиту.
Конструктивные элементы кровли
Названия элементов кровли скатного типа:
Скаты – это главные элементы. Ими называются наклонные плоскости, которые обеспечивают функцию бесперебойного отвода воды с площади кровли. Можно сказать, что под углом расположенные скаты обеспечивают всей крыши водонепроницаемость.
Ребра – это углы, которые образуют на стыках скатов.
Ендова – или еще ее называют разжелобкам, образуется внутренним углом. Данный угол получается в местах пересечения двух скатов кровли. Также является одним из главных конструктивных элементов кровли.
Спуск – это самая нижняя часть ската.
Капельник – это то, что расположено еще ниже спуска. Призван защищать стену дома и карниз от попадания на них дождевой воды.
Карнизный свес - горизонтальная часть ската, которая выступает за площадь горизонтальных стен.
Фронтальные свесы – это элементы кровли здания, представляющие фронтальную часть ската, расположенную под наклоном.
Желоб – место, где сбирается талая или дождевая вода.
Доборные элементы кровли крыши – коньки, торцевые планки, уголки, отливы и др.
Водоспуск. Может быть наружным – это когда водосточные трубы устанавливаются у внешней стены дома и по ним вода из желоба отводится в специальное предназначенное место вне дома.
Внутренний водосток предполагает установку водосточных труб внутри стен дома.
Важно: внутренний водосток более дорогой в реализации. Монтаж его оправдан для крыш плоской формы.
Данные элементы кровли дома для скатной крыши представлены далеко не в полном перечне. Его можно назвать типовым. Некоторые кровли могут иметь больше элементов, или наоборот какой-то из них может отсутствовать.
Геометрические формы крыш
Сегодня существует большое количество видов крыш. Все конструкции делятся на две главные группы – плоские и скатные. Первая группа – это крыши с углом наклона менее 30 градусов. Их устройство типовое. Гораздо сложнее со скатными конструкциями. Сегодня различают скатные крыши:
Односкатная. Крыша, имеющая в своей конструкции один скат, расположенный под разным углом (более 30 градусов).
Двускатная. Состоит из 2-х скатов и фронтона (треугольник в торце крыши).
Мансардная. Представляет собой ломаную конструкцию.
Важно: не всегда мансардная система предполагает, что под крышей находится жилое помещение. Но чаще всего это именно так.
Шатровая крыша – представляет собой разновидность вальмовой конструкции. Все скаты данной конструкции представляют собой одинаковые треугольники.
Вальмовая крыша – конструкция, в которой торцевые скаты имеют треугольную форму, остальные – форму трапеции.
Полувальмовая – главная особенность конструкции это то, что фронтоны не доходят до границы боковых свесов. Также часто в таких проектах под торцевым свесом располагают мансардные окна.
Крыша с косыми поверхностями. Реализуется на зданиях, крыша которых имеет разные уровни.
Конструкция с зенитными фонарями. Сложный в реализации проект. Представляет собой двухуровневую крышу, каждый уровень отличается формой. Стены верхнего уровня изготовляются чаще всего из прозрачных материалов. Скаты верхнего уровня опираются на несущие плоскости нижнего уровня.
Сводчатый тип. Представляет собой две или более дугообразные поверхности.
Складчатый тип. Система двускатных или многоскатных кровель – каждая секция совмещена с другой.
Куполообразная крыша. Внешне такая крыша смотрится как полусфера.
Крыша со множественными щипцами. Разновидностей много. Для примера, несколько скатов соединяются друг с другом под разным углом, в результате образуя многогранник.
Видео
1.
2.
3.
Внешний вид здания зависит, в том числе, и от формы крыши, которая может быть плоской или со скатами. Встречаются эксклюзивные варианты, когда конструктивные решения кровли невольно привлекают внимание людей, проходящих мимо. Важным параметром, по которому отличается форма крыш, является уклон скатов: к плоским конструкциям относятся те, на которых перепад высоты между противоположными краями не превышает 3%.
Означает этот показатель, что на погонный метр покрытия приходится 3-сантиметровая разница. Как правило, плоские крыши строят односкатными, предполагающими, что поверхность кровли находится в одной плоскости. В советский период в послевоенные годы такой формы крыши использовали при строительстве многоэтажных домов, так называемых «хрущевок» и при возведении промышленных объектов. В процессе их эксплуатации выяснилось, что плоские кровли часто протекают и их обслуживание более затратное, чем скатных крыш с чердачными помещениями. Поэтому было принято решение о замене плоских конструкций на многоквартирных жилых домах на скатные формы.
Два и больше плоских ската обустраивают на зданиях, имеющих большую площадь, но такое решение архитекторами применяется крайне редко.
Основные элементы крыши
Завершающим этапом постройки дома считается монтаж кровельного покрытия, которое защитит внутренние помещения от ветра, атмосферных осадков, испепеляющих солнечных лучей и других природных явлений. От того, насколько успешно будет выполнено возведение кровли, зависит дальнейшая эксплуатация здания. Надежная крыша – залог долговечности строения.
Несмотря на большой выбор кровельных материалов и разнообразие конструктивных решений относительно создания крыш, у них имеются общие элементы:
- перекрытие – настил из железобетонных плит или других стройматериалов, который опирается на несущее основание и покрывает последний этаж. Обычно оно служит потолком для помещений, расположенных на самом верхнем уровне здания;
- каркас крыши – несущие силовые элементы кровли, как правило, это стропильная система, воспринимающая нагрузки от кровельного «пирога»;
- покрытие кровли – слой материала, специально предназначенного для защиты строения от влияния окружающей среды.
Основные слои кровельного «пирога» (то, из чего состоит кровля) располагаются изнутри наружу в следующем порядке:
- пароизоляция;
- утепление;
- гидроизоляция;
- материал покрытия.
Для скатных крыш в обязательном порядке строится стропильная система и обрешетка, как правило, из деревянных и металлических крепежных деталей. Если планируется создания мансардного помещения, то еще потребуется контробрешетка.
Обрешетка (как она выглядит можно увидеть на фото) может быть в зависимости от кровельного материала сплошной или разреженной. Она предназначается для усиления конструкции крыши, поскольку крепят ее перпендикулярно стропильным ногам, в результате создается пояс жесткости. Сплошной вариант предполагает использование влагостойкой фанеры или других листовых материалов. Разреженный вид обрешетки делают из бруса или досок, которые монтируют с определенными промежутками.
Как выбрать кровельный материал, детально на видео:
Выбор вида кровли
Обычно выбирают конкретный вид скатной крыши с учетом климатических особенностей региона и традиций, сложившихся на конкретной территории. Так на севере Российской Федерации и в Финляндии, где зима длится продолжительное время и отличается сильными и частыми снегопадами, на протяжении многих лет устанавливают двускатные крыши, имеющие длинные свесы. Например, в альпийском шале они почти достигают поверхности земли.
На уклон кровли также влияет среднегодовой объем атмосферных осадков в природной зоне, где строится дом. Например, когда наклон скатов составляет 60 градусов и более, снеговые сугробы на крыше долго не лежат, а скатываются по ней вниз. В местностях, где преобладает холодный климат, зимой всегда имеется проблема очистки кровельных поверхностей от снега.
В странах Западной Европы исторически сложилась тенденция установки разных видов вальмовых крыш с четырьмя скатами. У них участки кровли, расположенные по длине дома, имеют вид трапеции, а с торцевой стороны – форму треугольника. Вальмами являются треугольной формы скаты, а трапециевидный скат так и называется. Не менее популярны полувальмовые кровли, состоящие из вальм, у которых свесы меньше, чем у боковых скатов. Подобная форма получила большое распространение в Дании и поэтому ее еще называют датской крышей. Под ней обычно располагается целый мансардный этаж.
У двухскатных крыш присутствуют фронтоны, сделанные из того же материала, что и стены здания и теплоотдача таких кровель происходит через скаты. Заменяя верхнюю часть стен, вальмы позволяют сэкономить на кладке стен, что удобно для домовладельцев, проживающих в южных регионах, где в состав кровли можно включить теплоизоляционный слой. Недостаток вальмовых и полувальмовых крыш заключается в том, что стропильная система их имеет сложную конструкцию и особого внимания требуют места, где скаты соединяются.
Любые типы крыш могут быть не только прямыми, но и ломанными, у которых уклон меняется в пределах поверхности ската. Подобные конструкции кровли применяют при строительстве мансард. Разновидностью ломаных кровель считается крыша фахверка, которая очень популярна в постройках, относящихся к старой западноевропейской архитектуре. В ней одновременно совмещаются такие как двухскатная и вальмовая (полувальмовая), иногда присутствует конусообразная крыша.
Самой сложной в плане исполнения, считается многощипцовая кровля, имеющая самый необычный и оригинальный вид, для нее требуется тщательный расчет и замер кровли при проектировании. При ее создании несколько скатов соединяют под разными углами. Иногда совмещение выполняют в разных уровнях не только по горизонтали, но и по вертикали. Подобные крыши нередко получаются, когда к дому пристраивают дополнительное помещение, при этом наружная стена существующего дома становится стеной в новостройке. Более экономным является вариант, когда для пристройки не делают самостоятельную крышу, а устанавливают дополнительный щипец к уже имеющейся кровле.
Проект является оптимальным решением для мотелей, имеющих отдельно стоящие номера, и для кафе с небольшими банкетными залами, у которых есть отдельный вход со стороны улицы и они расположены друг к другу под разными углами. На каждое помещение в данном случае устанавливают собственный щипец.
Для частных домовладений многощипцовую крышу монтируют при желании хозяина сделать кровлю эстетически привлекательной и эксклюзивной по внешнему виду. Для ее возведения потребуется разработанный специалистами проект и бригада кровельщиков, поскольку построить ее самостоятельно слишком сложно. В противном случае множественные дефекты кровли сделают ее и все здание непригодным к эксплуатации.
Разнообразие решений относительно внешнего вида могут сделать выбор оптимального варианта сложным, и тогда совет профессионала будет не лишним.
Выбор кровельного материала и конструкция крыши производится во время разработки проекта строения. Все это зависит от дизайна здания, его конструкции и назначения. Элементы кровли, материалы для устройства, выбор вида крыши зависят от многих факторов. Прежде всего это климатические и географические условия, архитектурные требованиями к строению и степень капитальности здания. Конструкция крыши у бани или какого-нибудь хозяйственного строения может быть совершенно иной, чем у жилого дома.
Основных элементов у крыши три: стропила, обрешетка и защитная часть, то есть кровля. Горизонтальные части называются разжелобок, конек и ендова. В качестве наклонных поверхностей выступают скаты и ребра. Для обеспечения стока у нижнего края ската иногда используются желоба.
Конструктивные элементы крыши
Теперь рассмотрим, из чего состоит крыша и ее защитное покрытие – кровля.
Известно, что все здания имеют хоть какое-то верхнее перекрытие, причем у цивилизованных строений оно бывает двух видов:
- Чердачное (или верхнее) перекрытие. Служит для защиты от охлаждения.
- Крыша. Обеспечивает защиту всего здания от атмосферных осадков, солнца и ветра.
Конструктивные элементы крыши
Основные элементы кровли:
- Один из главных элементов – это скат – так называемая система наклонных плоскостей, которая способствует беспроблемному выводу водных осадков с кровли. Можно сказать, что он обеспечивает ее водонепроницаемость.
- Ребра – это выступающие углы, которые появляются из-за пересечения скатов.
- Ендова, или разжелобок – это внутренние углы, образующиеся в местах пересечения двух скатов. Один из главных конструктивных элементов.
- Спуск – так называется нижняя часть ската.
- Капельник – а это нижняя часть спуска, которая защищает карниз и стену от попадания воды.
- За краем наружных стен строения выступает горизонтальная часть ската, которая называется карнизный свес.
- Есть еще и фронтальный свес, которым называют наклонную часть ската.
- У обреза ската обязательно делается желоб – место для сбора талой и дождевой воды.
Собранная желобами жидкость отводится и сбрасывается вниз при помощи водоспуска, который бывает двух видов:
- наружный, при котором водосточные трубы устанавливаются у внешней стены здания;
- внутренний – водосточные трубы монтируются внутри стен, чаще всего используется, если установлена плоская кровля.
Однако желоба и водоспуски можно не использовать, если высота здания небольшая, а площадь конструкции маленькая. Вода будет падать с обреза крыши прямо на землю.
Кровельные элементы укладываются в продольном или поперечном направлении. Листы кровельной стали соединяют в замок, а все остальные покрытия – внахлестку.
График, помогающий выбрать материал для покрытия и тип водоотвода в зависимости от уклона кровли.
Важным параметром кровли является уклон, который защищает крышу от скопления атмосферных осадков, особенно снега. Выражается он преимущественно в градусах, но на чертежах можно встретить и уклон в процентах. От этого показателя зависит материал для покрытия и способ отвода влаги с крыши.
Геометрические формы крыши
Наверняка для некоторых непосвященных в строительство людей будет сюрпризом, насколько много существуют различных геометрических форм крыши. Разумеется, каждая из них используется для определенного вида строений:
- Односкатная крыша. Используется для достаточно простых строений, на которых нет водосточных труб и сбрасывания снега. Также она оптимальная для тех построек, которые примыкают продольной стороной к более крупному зданию. Незаменима для вспомогательных строений: бань, туалетов, беседок и т. д. Самый простой вид кровли, не требующий большого количества материала, но при всем этом один из самых долговечных.
- Двускатная, или щипцовая. Это конструкция из наклонных двух скатов. Пространство треугольной формы между скатами называется щипцами или фронтонами. Один из самых популярных видов крыш, использующийся при возведении домов, коттеджей и зданий с небольшим количеством этажей.
Крыши бывают разные, что показывает данный рисунок. Не бывает трехскатной крыши. Наиболее оригинально смотрится коническая щипцовая конструкция
- Четырехскатная. Подразделяется на вальмовую и шатровую. Используется преимущественно в сельском и дачном строительстве.
- Купольная. Служит для перекрытия зданий. Один из самых старинных видов крыши. Часто применяется при строительстве гостиниц или павильонов.
- Мансардная. Разновидность двускатной крыши.
- Сводчатая. Используется для перекрытия промышленных или общественных зданий прямоугольного плана.
- Коническая. Незаменима при строительстве зданий круглой формы.
- Пирамидальная. «Обслуживает» здания квадратного или многоугольного плана.
Как видите, в зависимости от формы и назначения здания используется тот или иной вид крыши. Для туалета или бани использовать четырехскатную конструкцию – полная глупость, точно так же и для многоэтажных строений односкатная крыша – неподходящий вариант.
Помимо формы, крыши делятся и по своей конструкции. По этому показателю они могут быть чердачные и бесчердачные. Чердачные (раздельные) крыши в зависимости от типа здания могут утеплять или делать холодными. В совмещенных (бесчердачных) крышах несущие элементы перекрывают верхний этаж здания. Бесчердачные крыши строятся без вентиляции либо с полной или частичной вентиляцией.
Разница между чердачной и бесчердачной крышей. В крышах без чердака нагрузку на себя принимает несущая стена.
Как мы уже упоминали, выбор формы крыши зависит от архитектурного замысла, вида кровельного материала и т. д. Много решает уклон скатов и особенности несущей конструкции. Нельзя пренебрегать и климатическими условиями. В теплых районах популярны крыши с небольшим углом наклона, а в заснеженных условиях – с крутым наклоном и маленьким свесом, чтобы снеговые осадки не задерживались на крыше. В условиях сильных ветров конструкция должна быть пологой для уменьшения парусности.
Стропила
В качестве основания любой крыши используются стропила, изготовленные из деревянных досок или брусьев. Это несущая конструкция, принимающая вес кровли на себя, поэтому она всегда изготавливается из высококачественной древесины, без трещин и гнили. Материалом для изготовления стропил служат доски хвойных пород или брусья. Они должны быть отлично просушены и содержать минимальное количество сучков. Допустимо использование бревен, но они намного тяжелее.
Опорой для стропил служит мауэрлат. Это брус с сечением не менее 10х10 см или бревно, обязательно обтесанное с нижней стороны. Данный элемент предназначен также для того, чтобы нагрузка на несущие стены распределялась равномерно. В качестве мауэрлата может использоваться верхний венец сруба для строительства брусчатых и рубленых строений.
Схема стропил для двухскатной крыши. Мауэрлат в качестве опоры обязателен.
Сечение стропил рассчитывается дополнительно, и оно зависит от нескольких показателей: нагрузки, которую создает вес кровли и снеговые осадки, шага стропил, размера пролета и уклона кровли. По способу установки стропила делятся два вида: на наслонные и висячие. Первые устанавливают наклонно на опоры, в качестве которых служат наружные стены (у односкатной крыши) или внутренние с наружными (у двухскатной). Висячие стропила опираются только на стены здания. Они устанавливаются в тех строениях, где нет дополнительных опор и внутренних несущих стен.
В качестве основания для поддержания и укладки кровли применяется обрешетка. Она может быть сплошной, но чаще всего делается с некоторым шагом, который зависит от материала. Главные требования при изготовлении основания:
- все детали должны плотно закрепляться на несущей конструкции;
- стыки над стропилами необходимо располагать вразбежку.
Обрешетка с шагом используется, когда покрытие изготавливается из асбестоцементных листов, черепицы или тонколистовой стали.
В качестве основания может также использоваться сплошной настил, однако он подходит только для рулонного материала или плоских асбестоцементных плиток. Расстояние между досками или брусьями должно быть одинаковым по всей поверхности.
Обрешетка изготавливается из обрезной доски. В зависимости от типа предполагаемой кровли и конструкции крыши, может быть сплошной или разряженной.
Общие выводы
Устройство кровли хотя и кажется сложным, однако содержит в себе элементы, каждый из которых выполняет свои функции. Очень многое зависит от конструкции всей крыши, которая разрабатывается во время проектирования здания или планирования ремонта.
Крыша вашего дома будет надежной и долговечной только тогда, когда правильно и грамотно установлены все составляющие: кровельное покрытие, ребра, коньки, водостоки, примыкания к трубам и прочие составляющие. Покупать кровлю лучше в полной комплектации, в которой есть все необходимые материалы и аксессуары, причем от одного производителя.
Крыша сложной конфигурации с фантазийным дизайном
Заниматься проектированием строений должны частные архитекторы или проектные бюро, так как только у них есть на это необходимое разрешение. Готовый проект дома содержит план кровли, все узлы и детали конструкции крыши. Непосредственное строительство следует доверять только профессионалам, которые выполнят качественный монтаж и предоставят гарантию на проведенные работы.
В основе каждой крыши лежит большое количество балок, стропил, стоек и прогонов, которые все вместе называются стропильной системой. За многовековую историю видов и способов ее организации накопилось немало, и каждая имеет свои особенности в построении узлов и врубок. Подробнее о том, какой может быть стропильная система двухскатной крыши и как при этом должны крепиться стропила и другие элементы системы поговорим подробнее.
Конструкция стропильной системы двускатной крыши
В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).
Теперь о составляющих системы и их назначении:
- Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
- Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
- Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
- Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
- Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
- Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
- Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.
В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».
Конструкций стропильных систем довольно много. В первую очередь их разделяют на две группы — с наслонными и висячими стропилами.
С висячими стропилами
Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.
Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.
Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами
Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов
Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров. Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.
Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).
На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.
Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы
Для мансардных крыш
Вариант с установкой ригеля — используется при . В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.
Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника. В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.
При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.
Для больших домов
При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.
При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).
Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.
Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки
При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.
С наслонными стропилами
В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.
Безраспорные схемы и узлы врубок
Дома, сложенные из бревен или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двухскатной крыши должна быть безраспорной. О видах таких систем поговорим подробнее.
Простейшая безраспорная схема стропильной системы приведена на фото ниже. В ней стропильная нога упирается в мауэрлат. В таком варианте она работает на изгиб, не распирая стену.
Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. В первом, площадку опирания обычно скашивают, ее длина при этом — не более сечения балки. Глубина врубки — не более 0,25 ее высоты.
Верх стропильных ног укладывается на коньковый брус, не скрепляя его с противоположным стропилом. Получаются по строению две односкатные крыши, которые в верхней части примыкают (но не соединяются) одна с другой.
Намного проще в сборке вариант со скрепленными в коньковой части стропильными ногами. Они практически никогда не дают распора на стены.
Для работы этой схемы стропильные ноги внизу крепятся при помощи подвижного соединения. Для закрепления стропильной ноги к мауэрлату сверху забивается один гвоздь или снизу ставится гибкая стальная пластина. Варианты крепления стропильных ног к коньковому прогону смотрите на фото.
Если кровельный материал планируется использовать тяжелый, необходимо увеличить несущую способность. Достигается это увеличением сечения элементов стропильной системы и усилением конькового узла. Он приведен на фото ниже.
Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках
Все приведенные выше схемы двускатных крыш стабильны при наличии равномерных нагрузок. Но на практике такого практически не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой на высоте около 2 метров схватки или подкосами.
Варианты стропильных систем со схватками
Установка схваток повышает надежность конструкции. Чтобы она нормально работала, в местах ее пересечения со стоками крепить нужно к ним гвоздями. Сечение бруса для схватки используют такое же, как и для стропил.
К стропильным ногам крепятся ботами или гвоздями. Могут устанавливаться с одной или двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.
Чтобы система была жесткой и не «поползла» даже при аварийных нагрузках достаточно в таком варианте обеспечить жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности его смещения в горизонтали, крыша выдержит даже значительные нагрузки.
Системы наслонных стропил с подкосами
В этих вариантах для большей жесткости добавлены подстропильные ноги, которые еще называют подкосами. Они устанавливаются под углом 45° по отношению к горизонту. Их установка позволяет увеличить длину пролета (до 14 метров) или уменьшить сечение балок (стропил).
Подкос просто подставляется под требуемым углом к балкам и прибивается гвоздями с боков и снизу. Важное требование: подкос должен быть срезан точно и плотно прилегать к стойкам и стропильной ноге, исключая возможность ее прогиба.
Системы с подстропильными ногами. Сверху распорная система, снизу — безраспорная. Узлы правильной рубки для каждой расположены рядом. Внизу — возможные схемы крепления подкоса
Но не во всех домах средняя несущая стена расположена посередине. В этом случае есть возможность установить подкосы с углом ннаклона относительно горизонта 45-53°.
Системы с подкосами необходимы если возможна значительная неравномерная усадка фундамента или стен. Стены садиться по-разному могут на деревянных домах, а фундаменты — на слоистых или пучнистых грунтах. Во всех этих случаях рассматривайте устройство стропильных систем такого типа.
Система для домов с двумя внутренними несущими стенами
Если в доме есть две несущие стены, устанавливают две подстропильные балки, которые расположены над каждой из стен. На промежуточные несущие стены укладываются лежни, нагрузка от подстропильных балок передается на лежни через стойки.
В данных системах коньковый прогон не ставят: он дает распорные силы. Стропила в верхней части соединяются одна с другой (подрезаются и стыкуются без зазоров), места соединения усиливаются стальными или деревянными накладками, которые прибиваются гвоздями.
В верхней безраспорной системе распирающую силу нейтрализует затяжка. Обратите внимание, что затяжка ставится под прогоном. Тогда она работает эффективно (верхняя схема на рисунке). Устойчивость может обеспечиваться стойками, или расшивками — балками, установленными наискосок. В распорной системе (на картинке она внизу) поперечине — это ригель. Он устанавливается над прогоном.
Есть вариант системы со стойками, но без подстропильных балок. Тогда к каждой стропильной ноге прибивается стойка, которая вторым концом опирается на промежуточную несущую стену.
Крепление стойки и затяжки в стропильной системе без подстропильного прогона
Для крепления стоек используются гвозди дляной 150 мм и болты 12 мм. Размеры и расстояния на рисунке указаны в миллиметрах.
Крыша - верхняя изолирующая и ограждающая часть здания, которая служит для защиты здания от неблагоприятных воздействий окружающей среды.Состоит из водоизолирующего слоя и основания (обрешетки, сплошного настила), укладываемого по несущим конструкциям крыши.
Крыша состоит из несущей и ограждающей конструкций. Огораживающие конструкции - это кровля и фронтон/щипец. Несущая конструкция - стропильная система.
Чердак - это пространство между поверхностью покрытия (крыши), наружными стенами и перекрытием верхнего этажа.
Конструкционные характеристики
По конструкционным характеристикам:
- крыша может иметь чердак или может быть безчердачной (такую крышу называют - покрытие );
- по уклону крыша может быть плоской или скатной;
- крыша может иметь надстройки (мезонин, слуховые окна и т.п.);
- самые распространенные крыши по геометрии бывают следующие: плоские, двухскатные, двухскатные ломаные, двухскатные со слуховым окном, складная (конверт), многощипцовая, шатровые, вальмовые, полувальмовые.
Скат - грань, наклонная поверхность крыши.
Уклон - показатель крутизны крыши, определяется тремя способами: в градусах угла между скатом крыши и перекрытием верхнего этажа; в процентах - отношение высоты крыши (H) к проекции ската крыши на перекрытие верхнего этажа (L), умноженное на 100 = (H/L)⋅100; в пропорциях (H:L).
Скатная крыша - крыша, имеющая уклон более 6° (10%). С меньшим уклоном называют - плоская крыша .
Мезонин - надстройка небольшой высоты над частью, обычно центральной, малоэтажного жилого дома, имеющая собственную крышу, возвышающуюся над общей.
Слуховые окна - проемы для освещения и проветривания чердачных помещений, а также для выхода на крышу.
Типы крыш по геометрии
class="h3_fon">
Эксплуатационные характеристики
По эксплуатационным характеристикам:
- крыша может иметь нежилой чердак и жилой (мансарда);
- эксплуатируемую кровлю и не эксплуатируемую.
Мансарда (этаж мансардный) - жилой чердак. Мансарда может быть не утеплённой (утепляется только перекрытие верхнего этажа) и утепленной (утепляются скаты крыши).
Кровля эксплуатируемая - плоская кровля, используемая как по прямому назначению, так и в других эксплуатационных целях: зона отдыха, спортивная площадка, газон и т.п.
Ограждающие конструкции крыши
Кровля - верхнее ограждение (оболочка) крыши, непосредственно подвергающееся атмосферным воздействиям. Предохраняет здание от проникновения атмосферных осадков.
Фронтон - торцевая часть крыши, часть фасада здания, ограждающая конструкция между скатами крыши. Служит для создания замкнутого помещения под крышей (чердака) и для его защиты от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Фронтон отделен от от нижней части стены карнизами и, как правило, изготовлен из другого материала, чем стена, например, стена из бруса или кирпича, фронтон из досок.
Щипец (вимперг) - верх торцовой стены строения, имеющий остроугольную форму и находящийся между двумя скатами крыши, но, в отличие от фронтона, щипец не отделён от стены карнизом и образует с фасадом единую плоскость и изготовлен из одного материала. Если сравнивать щипец с фронтоном, то отличие будет, в отсутствии карниза, визуально разделяющего стену и фронтон, и материал фронтона может отличаться от материала стены.
Козырёк - мини крыша, которая располагается над торцевыми стенами под фронтонами и служит для предохранения стен от атмосферной влаги.
Свес крыши - наружная полоса ската крыши, выступающая за линию стены. Служит для предотвращения попадания атмосферных осадков на стены и составляет не менее 75-80 см. Свес крыши разделяют на фронтонный и карнизный.
Карниз крыши - это конструкция состоящая из свеса крыши и её закрывающей части снизу и сбоку. Карниз отличается от свеса тем, что полностью закрывает все элементы стропильной конструкции выходящие за линию стен. Карниз оберегает не только от атмосферных осадков, но и препятствует проникновению сырости и разной живности на чердак и в подкровельное пространство. Карнизы могут быть не только полностью частью крыши, но и частью стены. Карниз опоясывающий весь периметр стены называют - венчающий карниз . Например, когда карниз крыши переходит в козырек, отделяющий фронтон от стены. Софит - подшивная карнизная доска.
Элементы кровли
Конёк - самый верхний элемент кровли в виде уголка, служащий для закрытия стыка скатов крыши.
Вальма - треугольный скат 4-х скатной крыши, расположенный с торца дома, крытый сверху упирается острым концом.
Полувальма - вальма, длина которой по уклону укорочена со стороны конька крыши или со стороны торца здания.
Ендова (разжелобок) - внутренний угол крыши в виде желоба, образованный соединением двух скатов.
Хребет (ребро) - линия пересечения двух скатов, образующих внешний угол.
Продухи - вентиляционные отверстия в скатной кровле.
Аэраторы - продухи плоских кровель, механические приспособления для вентиляции в слоях полного пирога плоских кровель. Обязательно использовать при устройстве нового ковра по старому.
Выкружка - переходной бортик от основания плоской крыши к примыканию, обычно устраивается под углом 45° для сглаживания углов сопряжений.
Разуклонка - устройство стяжки на плоской кровле с приданием кровле малых уклонов и образованием коньков и ендов.
Подкровельные пленки - применяются для защиты теплоизоляции и несущих конструкций крыши от попадания влаги.
Основной гидроизоляционный (или кровельный) ковер - слои рулонных материалов или слои мастик, армированных стекло- или синтетическими материалами, последовательно выполняемые и по основанию под кровлю.
Балластная система - система крепления мягкой кровли на плоских крышах с высокой несущей способностью, а также в эксплуатируемых крышах. Доступна, проста в устройстве и не повреждает основной гидроизоляционный ковер, а кроме того, обеспечивает его дополнительную защиту от механических повреждений и ультрафиолетовых лучей.
Воротник - защитная окантовка кровельным железом выступающих элементов кровли.
Капельник - элемент стального покрытия парапетов, брандмауэрных стен в виде загнутого вниз края.
Водосборный желоб - элемент скатной кровли с наружным водостоком, предназначенный для сбора воды и принудительного сброса в водосточную трубу атмосферной воды.
Водосточная труба - труба, служащая для стока воды.
Несущие конструкции крыши
Стропильная система - конструкция, состоящая из стропил и других элементов, воспринимающая и противостоящая всем видам нагрузок и передающая их на стены строения. Состоит из стропильных ферм.
Ферма - конструкция из скрепленных между собой брусьев или стержней.
Стропило (стропильная нога) - элемент стропильной фермы, воспринимающий, все виды нагрузок и передающий их на стены, и верхнее перекрытие строения, служат опорой для кровли. Нижним концом упирается в стену, а верхним соединяется под углом с противоположной стропильной ногой.
Стропила наклонные - имеют упор на концах и средней частью (в одной или нескольких точках).
Стропила висячие - опирающиеся в нижней части на затяжку или мауэрлат и в верхней коньковой части опираются друг на друга или на подконьковый прогон (без промежуточных опор).
Конёк - верхнее горизонтальное ребро крыши, соединяющее стропильные фермы.
Коньковая схватка - кусок доски/фанеры или металлической накладки соединяющий стропила в коньке.
Мауэрлат - брус, расположенный по периметру стены, на который опираются нижние концы наклонных стропил. Мауэлат позволяет распределить сосредоточенную нагрузку от стропил на весь участок стены.
Стойка - отрезок доски/бруса опирающийся на затяжку и поддерживающий стропильную ногу, служит для разгрузки стропил и для организации стен мансарды.
Бабка - центральная стойка, которая упирается в конёк.
Подкос - стойка под углом.
Ригель - отрезок доски, соединяющий стропильные ноги между собой. Служит для увеличения жёсткости стропильной фермы и препятствует разъезжанию стропильных ног.
Затяжка - бревно/брус/доска соединяет стропильные ноги между собой. Отличается от ригеля тем, что затяжка опирается на мауэрлат и лежни.
Кобылка - отрезок доски, удлиняющий стропильную ногу для организации свеса крыши.
Слега - направляющая под натуральную черепицу.
Основание кровли - поверхность, на которую укладывается кровельное покрытие. Обычно выполняется в виде обрешетки или сплошного настила.
Обрешётка - подкровельный настил из досок или брусков, прикрепляемые к стропилам и служащие основанием для кровельного покрытия. Обрешётка воспринимает всю весовую нагрузку от кровли и через контробрешётку и черновой настил передаёт её на стропильную систему.
Контробрешётка - бруски минимальным сечением 30x50 мм, располагающиеся под обрешёткой, перпендикулярно ей и обеспечивающие вентиляцию подкровельного пространства и служащие для закрепления гидроизоляционной пленки.
Черновой настил - настил из досок, ДСП, ДВП или других видов плит, которые прибиваются непосредственно к стропильной системе и служит основой для гидроизоляционного материала и основанием для крепления контробрешётки.
Обрешётина - элемент обрешетки, который изготовляется из деревянных брусков, реек или планок из хвойных пород (без обзола и проходных сучков) не ниже второго сорта, на который укладывается черепица. Минимальное сечение бруска - 30x50 мм.