Требования к устройству кровли, материалы для ее сооружения, требования к технологии монтажа

Расчет

Нельзя недооценить важность расчетов стропильной системы двускатной крыши. В процессе проектирования необходимо вычислить полезную площадь и исходя из полученных данных решить, насколько высокими будут вертикальные стойки

В этом случае имеет значение несколько факторов.

Нагрузка

При возведении кровельной конструкции важно рассчитать максимальную нагрузку на крышу дома, на все стропила и перекрытия балками. Может понадобиться усиление стропил, тогда в проект вносятся коррективы

Например, может потребоваться использование дополнительных накладок или бруса с большим сечением, чем планировалось. Важен и вес всей стропильной системы. В этом случае расчет ведется с учетом не только сечения пиломатериалов, но и плотности и влажности древесины, определяется расстояние шага между стропилами.

На сегодняшний день существует специальная классификация нагрузок на кровельную систему:

1. Основная нагрузка касается веса стропильной конструкции, температуры нагрузки, снеговых и других погодных факторов.
2. Дополнительная нагрузка касается расчетов влияния ветра и гололеда.
3. Форс-мажорные нагрузки связаны с техногенными обстоятельствами (современная кровля должна выдержать все).

Уклон

Важно грамотно рассчитать угол наклона скатов. При стандартной ширине дома в 6-8 м угол скатов составляет 45 градусов, но этого мало для пространства в мансарде

При угле наклона в 60 градусов конструкция обойдется дороже, но вся крыша будет выполнена удачней. При 45 градусах наклона можно выбирать любые кровельные материалы. Если двускатная крыша изначально планируется асимметричной, то в чердачном пространстве можно спокойно обустроить жилую мансарду, но для этого надо посчитать полезную площадь. Выбирается обычно стандартная двускатная крыша. При этом важно учесть нагрузки на крышу из-за ветра и снега. При увеличении угла наклона скатов увеличится и расход материалов. Но и эксплуатационные характеристики такой кровли будут выгодно отличаться. Если планируется возвести двускатную крышу с неравными углами скатов, то все работы можно выполнить в оригинальном дизайне. Тем не менее, при проектировании лучше отталкиваться от классической конструкции в виде симметричной кровли с равнобедренным треугольником в основании.

Шаг

Шаг стропил, используемый при создании крыши, является одним из основополагающих при возведении конструкции. Существует зависимость шага стропильной системы от кровельного материала. В качестве последнего используется профнастил, шифер, мягкая кровля или металлочерепица.

Шифер для кровли используется повсеместно. Этот кровельный материал отличается относительной прочностью, невысокой стоимостью и устойчивостью к температурным перепадам. Однако материал обладает определенным весом, соответственно, необходимо обеспечить крышу мощной стропильной системой. Стоит учесть, что для шиферной кровли должно быть не менее трех точек опоры (по центру и по краям).

В последние годы достаточно большое распространение среди кровельных материалов получила металлочерепица. Материал прост в монтаже и отличается привлекательным внешним видом. Металлические листы для кровли удобно использовать, так как они имеют малый вес. В связи с этим расстояние между стропилами может быть большим (например, 600-950 мм с сеченным брусом 150х50 мм).

Покрытие из профнастила может быть выполнено из оцинкованного стального листа со специальным защитным покрытием (от внешних погодных воздействий). Современный профнастил отличается по цвету, ширине гофры. Внешне такое покрытие отличается по дизайну. Шаг между стропилами под профнастил будет зависеть от вида профиля, от углов наклона и конфигурации крыши. Для стропильной системы в этом случае используется брус сечением 50-75 мм. Это может быть и доска 20-50 мм шириной.

Финишное покрытие

В качестве финишного кровельного покрытия может использоваться огромное многообразие материалов. На сегодняшний день существует множество форм и типов: одни подходят для теплого климата, другие – для более сурового; некоторые могут монтироваться вручную, для других непременно нужно использовать спецтехнику. Тем не менее каждый из популярных вариантов имеет свои индивидуальные достоинства и недостатки.

Все материалы для покрытия кровли делятся на два больших типа: мягкие и жесткие. В первом случае их легко гнуть, подгоняя под нужную форму. Во втором случае материал выполняется в форме панелей, которые в дальнейшем поднимаются по одной и монтируются на крышу в первоначальном виде. И те, и другие можно обрезать, только для мягких материалов используют строительный нож, а для жестких – ножовку по металлу.

Перед тем как крыть крышу, нужно определиться, какой из видов для вас наиболее приемлем. Имейте в виду, что при работе в одиночку лучше всего использовать мягкие разновидности, в то время как парная или бригадная работа позволяет без проблем транспортировать большие панели наверх, при этом не повреждая их. И в первом, и во втором случае лучше предпочесть машинную транспортировку: меньший риск случайно повредить лист, уронить его, расколоть. Еще раз напоминаем, что лучше выбрать мягкие тросы, так как они не надавят на кровельные плиты и не поцарапают их.

Виды кровельных материалов

Как было сказано выше, кровельные материалы делятся на две большие категории. Наиболее распространенной является битумная черепица, относящаяся к мягким материалам. Большой плюс данного варианта заключается в том, что он подходит для любых видов крыш, включая даже сложную и конусообразную. При укладке не понадобятся какие-то профессиональные приспособления – можно обойтись тем набором инструментов, который есть у каждого хозяина.

Среди листовых материалов популярен шифер. Несмотря на то что он хрупок и при сильных ударах легко растрескивается, воздействия окружающей среды выдерживает отлично. Важным является и то, что шифер совсем недорогой, поэтому его выбирают при строительстве дачных домов или при ограниченном бюджете. Стоит иметь в виду, что тепло- и звукоизоляционные качества шифера оставляют желать лучшего, поэтому по возможности для дома, в котором будут проживать круглогодично, лучше выбрать более современный аналог.

Наконец, самым достойным и в то же время дорогим материалом является металлочерепица. Она сильно выигрывает на фоне других по эстетическим показателям. Такая крыша будет смотреться дорого и презентабельно, при этом материал не потеряет своих свойств в течение многих лет. Металлочерепица способна прослужить около пятнадцати лет, при этом сохраняя свой изначальный вид. К сожалению, здесь есть один минус – плохая звукоизоляция, поэтому желательно позаботиться об этом дополнительно.

Подготовительные работы

Фронтальная проекция чертежа крыши, плюс вариант ломаной формыИсточник legkovmeste.ru

Для изготовления стропильной системы рекомендуется выбирать основу, которая имеет высокую прочность, небольшую собственную массу, устойчивость к влаге и перепадам температур. Лучше всего для этого подходят хвойные породы деревьев, с влажностью до 20%, которые не имеют трещин, больших сучков и других недостатков. Подготовленные деревянные части должны быть обработаны огнеупорным раствором. Для предотвращения грибковых заболеваний, гниения или порчи грызунами, древесину необходимо обработать антисептическим веществом.

Угол наклона

Чем больше угол, тем выше парусность. Поэтому скос кровли всегда должен быть направлен в сторону наиболее частых ветров. Таким образом снижается нагрузка во время большого шторма

Важно учесть при расчетах и климатическую зону

Небольшой наклон может стать причиной скопления большого количества снега. Если его вовремя не убрать, дождаться образования наледи, крыша под ее значительным весом в лучшем случае прогнется, а в худшем – проломится.

Естественный сход по кровле осадков – не менее важная причина при учете поверхности и прочности покрывных материалов. Шершавые виды лучше подойдут для засушливых регионов, гладкие – для мест, славящихся обильными дождями и снежными зимами.

Оптимальные значения для черепицы:

• металлическая, керамическая и цементно-песчанная – не менее 6 градусов;
• битумная – не меньше 12.

Предельные значения для листовой кровли:

• шифер, профнастил, ондулин – минимум 6 градусов;
• медь, оцинкованные листы (цинк-титановые) – от 17;
• плиты из асбестоцемента – от 27.

При выборе кровельных материалов стоит перепроверять информацию. Иногда заявленные величины уклона для покрытия, указанные изготовителем, не совпадают с ГОСТом. Сам расчет лучше доверить профессионалам, потому что нюансов много, особенно у габаритных строений.

После определения величины наклона одну из несущих стен доводят до уровня, который обеспечит выполнение проекта.

Чтобы обеспечить сток воды и защитить стены от намокания, кровля выносится в среднем на 600 мм. Для технических построек минимум для свеса составляет – на 20–25, для двухэтажных жилых коттеджей и особняков – до 1200 мм.

Значение имеет и эстетика всего здания. Для определения собственных предпочтений, перед созданием проекта, можно воспользоваться компьютерными программами. Это позволит увидеть не только целиком всю кровлю, но и ее гармоничное сочетание с домом.

Конструкция, разновидности

Устройство стропильной системы достаточно сложно.

Основные элементы конструкции стропильной системыИсточник build-effect.ru

Рассмотрим узлы системы внимательнее:

• Мауэрлат. Это горизонтальный брус, уложенный на верхнюю кромку стен по всему периметру дома. Принимает на себя нагрузку от стропил, распределяет и передаёт её стенам и фундаменту.
• Лежень. Горизонтальный брус, уложенный по продольной оси крыши. Иногда укладывают два лежня, если этого требует ширина крыши.
• Стойки. Вертикальные брусья, расположенные на торцах лежня. Высота стоек определяет угол наклона скатов.
• Коньковый прогон. Горизонтальная доска, установленная на ребро и прикреплённая к верхним концам стоек. На неё опираются стропильные ноги.
• Стропильные ноги. Наклонные доски, установленные на ребро. В нижней части они опираются на мауэрлат, в верхней крепятся к коньковому прогону, или просто соединяются попарно.
• Прогон. Горизонтальный брус, закреплённый на концах стоек. Используется на крышах с двумя лежнями, разделяя всю конструкцию на два яруса.
• Ригель. Горизонтальные планки, уложенные перпендикулярно прогонам и соединяющие стропильные ноги.

Ряд ригелей, установленных на стропильных ногахИсточник remontnik.ru

• Подкосы. Это наклонные планки, скрепляющие элементы конструкции и обеспечивающие их неподвижность.
• Обрешётка. Это несколько рядов горизонтальных планок, связывающих стропильные ноги между собой и служащих непосредственной опорой для кровли. Может представлять собой сплошной настил из досок. Иногда поверх редкой обрешётки укладывают промежуточный слой листовых материалов (ОСБ, ДСП или фанеру), обеспечивающих герметичность подкровельного пространства.

Кроме этого, важным элементом системы является карнизный свес. Это продолжение нижней части стропильных ног, выходящее за пределы мауэрлата и нависающие над плоскостью стен. Благодаря свесу, дождевая или талая вода стекает по водостокам на землю, не попадая на стены или фундамент. Это позволяет сохранить несущие конструкции и увеличивает срок службы постройки. При этом, сами стропила опираются на мауэрлат и там же заканчиваются. Продолжением являются отдельные элементы – кобылки, которые прикрепляются встык к стропилам и не испытывают нагрузок, приходящихся на основную часть системы.

Установленные кобылкиИсточник ytimg.com

Перечислены основные элементы стропильной системы, но порядок их соединения и размещения может быть разным. В зависимости от способа сборки возникают разные виды стропильных систем:

• Наслонные. Стропила опираются снизу на мауэрлат, а сверху крепятся к коньковому прогону.
• Висячие. Снизу стропила установлены на мауэрлат. А сверху соединены с противоположными ногами с другого ската. Как правило, такова конструкция кровли скатных крыш небольших одноэтажных домов каркасного типа, или построек из лёгкого пенобетона.
• Шпренгельные системы. Они состоят из цепочки отдельных ферм, собранных на земле и в готовом виде установленных на крыше. Такой метод позволяет уменьшить опасность от работ на высоте, обеспечивает лучшее качество и точность сборки.

Выбор той или иной конструкции не является капризом владельца дома. Тип крыши закладывается в проекте строительства по результатам расчётов, учёта возможных нагрузок и климатических условий региона.

Наслонные стропилаИсточник стд-спб.рф

Пошаговая инструкция по монтажным работам

Сразу следует оговориться, что возможные ошибки при сооружении кровли своими руками исправить будет сложно

Поэтому важно четко продумать последовательность действий и проверять качество исполнения каждого узла.. Изначально нужно выполнить следующее:

Изначально нужно выполнить следующее:

Сделать армопояс, который увеличивает жесткость и прочность здания. Сооружается он по периметру строения и особенно актуален для домов из легких бетонов и поризованных блоков. При его устройстве нужно предусмотреть установку шпилек для последующего крепления мауэрлата.

Фото 9. Готовая опалубка под заливку армопояса с армирующим каркасом и шпильками для монтажа мауэрлата

Определить длину стропил. Для этого следует подготовить 2 длинные доски (стандартная длина 6 м) и временно закрепить их к вертикальным опорам на двух противоположных стенах. Затем путем их подъема и опускания можно найти подходящее положение и высоту будущей стропильной конструкции. Лучше всего если длина стропил будет до 6 м, поскольку более длинных пиломатериалов в свободной продаже нет – их придется наращивать самостоятельно.

Технология устройства стропильной системы кровли предполагает необходимость неукоснительного соблюдения последовательности действий и всех рекомендаций. Это обеспечит надежность и долговечность не только самой крыши, но и здания в целом.

Установка мауэрлата

Мауэрлат представляет собой деревянный брус, который выступает в качестве крайней нижней опоры для стропил и укладывается сверху по периметру наружных стен. Основная его функция – распределение сосредоточенных нагрузок от точек опирания стропильных ног по все площади верхней части стеновой конструкции. Также он служит для привязки крыши к несущим стенам здания.

Фото 10. Мауэрлат, установленный на газобетонной стене поверх армопояса и закрепленный шпильками

При устройстве покрытия кровли учитывайте, что в деревянных и каркасных домах установка мауэрлата не требуется. В брусовых и бревенчатых зданиях в качестве этого элемента выступает верхний венец. Однако и техника крепления в этом случае более сложная – применяются специальные скользящие опоры. Это необходимо для обеспечения возможности небольшого смещения стропильной системы без деформации и разрушения при усадке стеновых конструкций.

Рисунок 11. Крепление стропил с помощью скользящего крепежа

В каркасных строениях мауэрлатом служит верхняя обвязка, которая фиксируется к вертикальным опорам каркаса с запилом специальными перфорированными углами, скобами или гвоздями.

Рисунок 12. Варианты крепления стропил к верхней обвязке в каркасном строении

Монтаж мауэрлата на кирпичные стены может выполняться с помощью шпилек, анкерных болтов и скоб. При использовании скоб один их край крепится к мауэрлату, а второй к деревянному бруску, который закладывается с внутренней стороны стены в кладку на высоте 3-4 рядов от верхней обвязки.

Фото 13. Крепление мауэрлата к стенам с помощью скоб

При креплении мауэрлата шпильками и анкерами используется крепеж диаметром не менее 10 мм.

Фото 14. Схема крепления мауэрлата с помощью шпилек

Особенности: плюсы и минусы

Односкатная крыша представляет собой прямоугольную абсолютно плоскую форму, расположенную под углом по отношению к коробке здания. Величина ее наклона может быть разной в зависимости от архитектурного замысла, климатических условий и окружающего ландшафта. При использовании качественных материалов, служит не менее 20–30 лет.

Подобное устройство кровли считается наиболее устойчивым, в том числе и к внешним природным воздействиям, если расположение строения безошибочного по отношению к розе ветров.

Наклонная односкатная форма лучше, чем двускатная, хотя она не позволяет создать удобное чердачное пространство. Зато проще с системой проветривания: аэраторы и вентилируемый конек просто не нужны.

К преимуществам также относят:

• Небольшая нагрузка на несущие конструкции из-за сравнительно небольшого веса.
• Наименьший расход строительных материалов по сравнению с другими видами крыш.
• Скромные финансовые затраты.
• Простой и быстрый способ возведения, доступный для выполнения своими руками.
• Не существует ограничений в выборе кровельных материалов и системе стропил.
• Доступное планирование и монтаж систем водостока и дымоходов.

Гармоничный красивый проект требует соблюдения многих условий, иногда в ущерб функциональным потребностям.

Недостатков меньше, чем преимуществ, но все же, они есть.

• Для обустройства жилого пространства мансарды требуется значительная ширина дома и высокий угол наклона кровли.
• Низкий скос может стать причиной слабой теплоизоляции.
• Требуется усиленная водосточная конструкция с более широким диаметром труб, так как вся вода стекает в одном направлении. Рекомендованы металлические системы с закреплением кронштейнов на расстоянии не менее 40 см.
• При наклоне меньше 45 градусов, чтобы снизить нагрузку, зимой придется постоянно очищать крышу от снега.

Устройство крыши: стропильная часть

Самый главный элемент любой крыши – стропила

Чтобы было понятнее, это каркас, удерживающий на себе все остальные элементы, и конструкция крыши просто не может обходиться без такого важного элемента. Как правило, кровельные стропила изготавливают из двух типов материала: это металлический уголок или деревянный брус

Разбираться с вопросом, как устанавливаются стропила, в этой статье мы не будем, а определимся только с назначением его элементов.

Стропильная конструкция крыши состоит непосредственно из самих стропил, которые устанавливаются на балки перекрытия или опираются на стену дома, а также дополнительных балок, удерживающих стропила в необходимом положении. Стропильная часть крыши в полной мере ответственна за форму кровли и ее способность противостоять нагрузкам от природных осадков.

Устройство крыши: стропила фото

Устройство крыши загородного дома

Закончив все работы с обрешеткой, можно приступать к монтажу кровли коттеджа. В нашей статье мы расскажем, как сделать ее своими руками. 

1. Стелют кровлю обычно, начиная от конкретного угла. Первым делом, осуществляются замеры всех диагоналей ската. Все диагонали одного ската не должны различаться по длине. При обнаружении расхождений, вносятся поправки. Это связано с тем, что скаты не имеют прямоугольной формы. Выполнив все предписанные процедуры, вы получите ровную крышу. Но если возникли проблемы – то устранить неточности вряд ли получится в короткие сроки. Поэтому, для удобства, этот момент опускается.
2. Следующая стадия – крепление первого элемента кровельного материала. Для этого используется любой нижний угол крыши. Выравнивать листы следует по обрешетке. При необходимости, можно выдвинуть лист чуть вперед. За счет этого увеличивается величина карниза. Крепить листы нужно лишь в самом углу на один крепежный элемент. Затем, под поверхность первого листа или на него подкладывается (накладывается) следующий лист. Длина нахлеста должна быть больше 15 см. По другим подсчетам – это около двух волн шифера. Завершив вышеупомянутые операции, закрепляется вторая сторона первого листа. Эта процедура должна проходить вместе со вторым листом. С верхней части гвозди не вбивают, потому что листы нужно класть внахлест. Далее, укладывается первый ряд. Все листы выравниваются по карнизу. Аналогичным образом поступают и с последующими рядами. Если возникнет необходимость – можно разрезать материал. К примеру, шифер очень легко резать ножовкой по металлу. Альтернативный вариант – разрезание шифера с помощью шиферного гвоздя.
3. Разметка на листе с шагом в 3 см – перфорация материала шиферным гвоздем. Завершив разметку, шиферный лист берется на излом. Как правило, края кусков выходят не совсем ровными. В этом случае, их запускают под целые шиферные листы. По окончании всех работ – неровности даже не будут видны.
4. Завершающий этап – устройство пароизоляционного и теплоизоляционного слоев на чердаке. Между стропил укладывают и крепят теплоизоляционный материал. Обычно используется пенопласт или минеральная вата. Уложив материал, нужно его защитить. Для этого поверх него крепится пленка пароизоляции. Она не пропускает влагу к теплоизолятору изнутри. Затем, проводится отделка помещения дома и крыши. Финальный этап – завершение монтажных работ сточной системы. Так, осуществляют крепеж желобов на монтированные кронштейны. После этого устанавливают несколько стояков.

Кровля с наслонными стропилами

Наслонные стропила — это такое устройство крыши дома, которое достаточно хорошо способно распределять равномерно нагрузку на все узлы кровли.

Стропила такого типа, которые опираются на обвязку, сделанную из дерева и состоящую из мауэрлата, а также подстропильного бруса, можно с успехом применять для небольших построек.

Без внутренних опор наслонная система способна перекрыть только небольшие пролеты, всего лишь не более 6 метров. При наличии несущих дополнительных стен на них можно дополнительно устанавливать стойки, как дополнительные элементы кровли.

Если при строительстве наслонной системы использовать ригель, который будет стягивать стропильные ноги, то в таком случае величина пролета значительно увеличится и уже может достигать 8 и более метров. А если применять две опоры, тогда и покрытие пролета можно будет увеличить до 16 метров.

При постройке жилого здания пролеты больших размеров встречаются не так часто, в таком случае наслонные конструкции можно применять практически в каждом частном доме.

В данном типе конструкции важное значение приобретает такой узел кровли, как мауэрлат. Этот элемент защищает от образования конденсата, а также предотвращает гниение той конструкции крыши, где происходит примыкание кровли к стене

Поэтому важно помнить, что мауэрлат должен быть покрыт изоляционным слоем.