Кровельные материалы: их недостатки и достоинства

Кроме необычного вида, данная конструкция кровли завоевала популярность из-за возможности использовать максимум пространства на чердаке, и даже устроить целую комнату. Это практичная, но в тоже время прочная модель крыши.

История возникновения

Разработал и внедрил этот тип кровли знаменитый архитектор Москвы начала XX века, Судейкин Г. М. Он писал востребованные руководства по строительству.

Основной работой стал альбом собраний всех проектов, изданный в 1913 году под названием «Проекты господина Судейкина». У строителей и антикваров он популярен и сегодня. Крыши Судейкина были новшеством и по форме, и по принципу возведения. Уже тогда было известно много форм кровли, однако необычная бесстропильная система вызывала у многих недоумение. В ней ощущался современный дух новшеств, к которому люди еще не были готовы.

Особенности купольной крыши Судейкина

  1. Основное предназначение конструкции восьмигранной крыши — перекрытие построек и коттеджей в форме квадрата. Однако строительные прорабы с большим опытом считают, что такая конструкция применима к домам с прямоугольной планировкой. При этом необходимо проводить дополнительные расчеты.
  2. Пропорциональность стен к высоте дома должна составлять 3 к четырем или 75 от 100. Иначе сочетание этих элементов будет выглядеть не гармонично.
Особенности купольной крыши Судейкина
Особенности купольной крыши Судейкина
Особенности купольной крыши Судейкина
Особенности купольной крыши Судейкина

С помощью аксонометрии — воспроизведения объемного проекта на бумаге, Судейкин доказал, что такая форма и конструкция крыши не только эргономична, но и экономична по сравнению с двускатными аналогами.

Особенности купольной крыши Судейкина
Особенности купольной крыши Судейкина
Особенности купольной крыши Судейкина
Особенности купольной крыши Судейкина

Особенности купольной крыши Судейкина
Особенности купольной крыши Судейкина
Особенности купольной крыши Судейкина

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.
Читайте также:  Забор из шифера своими руками – бюджетный способ ограждения участка

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.

Установка наклонной системы

Если вы решили своими руками сделать наслонную систему стропил, то обратите внимание, что несущая внутренняя стена-перегородка должна быть достаточно крепкой. Перед устройством необходимо заранее собрать леса, гарантирующие безопасность работ на высоте.

Наслонная стропильная система

Первоначальные работы такие же, как при устройстве висячей системы. Соединение верхних концов стропилин может выполняться несколькими способами, однако чаще всего применяется крепление встык. На встречных стропильных ногах под нужным углом делаются зарезы. Стропилины соединяются полученными торцами и прибиваются на два гвоздя. Соединение можно усилить деревянной или металлической накладкой.

Второй способ крепления — внахлест — выполняется с применением болтов или шпилек с широкими шайбами и гайками. Стропила при данном способе будут соприкасаться плоскостями.

Важно: В коньковой части стропилины лучше соединить особым образом: стропильные ноги должны располагаться с зазором, и скрепляются они при помощи специального подвижного соединительного элемента из металла. Это не даст кровле повредиться при усадке.

Средняя часть стропильной системы имеет опору на внутреннюю стену и несущие столбы.

Комбинированная стропильная система

Перекрытие значительных по длине пролетов требует использования стропильных ферм.

Схема монтажа стропильной системы: А – узел крепления стропил к мауэрлату; крепления кобылок; Б – общий вид правильно выполненных стропил; В – растяжка и подкос; Г – правильное крепление конька; Д – крепление к подкосу; Е – стропила в сборке.

Такие фермы используют в своей конструкции характерные элементы обеих систем и являются комбинированной стропильной системой.

Наиболее часто такая система используется для изготовления крыш так называемого мансардного типа. Стены помещения на втором этаже будут образовываться вертикальными стойками, одновременно являющимися промежуточными точками опоры для стропильных балок.

Горизонтальные брусья, пущенные по верху стоек (прогоны), будут одновременно выполнять функции конькового бруса для боковых скатов кровли и мауэрлата для верхних скатов.

Часть стропильной фермы, соединяющая верхние концы стоек, выполняет функцию ригеля для боковых скатов и одновременно является затяжкой для верхней части фермы.

Читайте также:  Изучаем устройство стропильной системы крыши

Дополнительно для усиления прочности конструкции могут устанавливаться подкосы, скрепляющие вертикальные стойки и стропила боковых скатов кровли.

Комбинированная стропильная ферма несколько сложнее в изготовлении, чем традиционные виды стропильных систем. Однако трудоемкость и сложность изготовления с лихвой компенсируются отсутствием необходимости в дополнительных опорах при перекрытии больших пролетов и увеличении несущей способности кровли.

Хотя для хорошей крыши важен каждый этап ее создания, стропильную систему можно назвать основой всей кровельной конструкции, поскольку тип крыши зависит именно от конфигурации стропильной системы. Существуют различные виды стропильных систем, правильный выбор которых может существенно повлиять на качество и функциональность всей крыши.

Плюсы и минусы конструкции

Кровли, возведенные по проекту Судейкина, смотрятся очень стильно и необычно. Интересная их особенность состоит в том, что несмотря на сложные углы и оригинальность конструкции, монтажные работы проводятся непосредственно на доме, построенном в форме правильного квадрата. Согласно с теорией, на прямоугольных домах крыша Судейкина также может возводиться. Но на практике это сделать проблематично с учетом всей сложности просчета несущей способности балок. В таких домах необходимо будет дополнительно делать специальные ендовы, проектируя их самостоятельно.

Преимущества крыш по проекту русского архитектора Судейкина следующие:

  • Значительная высота кровли позволяет увеличить чердачное пространство.
  • Можно получить не только вместительный чердак, но и полноценную жилую комнату, которая ничем не будет уступать другим помещениям дома.
  • Над мансардой получится прослойка для вентиляции, благодаря которой возрастет теплоемкость помещения, что может стать большим плюсом в случае возникновения чрезвычайной ситуации.
  • Отсутствие карманов на кровле — на ней не смогут скапливаться снег и влага.
  • Большие фронтоны избавляют от необходимости устанавливать сложное освещение.
  • Значительный уклон крыши способствует ее естественной очистке.
  • Несмотря на значительный внешний объем, на постройку такой крыши понадобится значительно меньше строительных материалов, чем для обычной мансарды для дома с аналогичной площадью.

Почему же крыша, обладающая многочисленными достоинствами, не сохранила популярность до наших дней? Причины этого скрываются в ряде недостатков рассматриваемой конструкции:

Классический вариант традиционно возводят, ориентируясь на данные инженерного справочника 1916 г., носящего название «Альбом проектов». В этой книге предоставлена практическая информация и рекомендации от ведущих специалистов того времени, не потерявшие своей значимости в наши дни.

Обустройство многощитовой кровли

После возведения каркаса приступают к изоляции конструкции. Для этих целей используется простая полиэтиленовая пленка, которая прокладывается на перекрытия с заходом на мауэрлат.

В зависимости от выбранного типа отделки крыши делается основание. К примеру, листовой шифер можно класть прямо на обрешетку. Для монтирования мягкой кровли понадобятся листы ОСБ или фанеры. Их крепят на кровельном каркасе, сверху выкладывают материал. Утепление и изоляция конструкции в данном случае производится изнутри.

Многие свое предпочтение отдают металлочерепице. Но в связи с низкими показателями звукоизоляции, теплопроводности и прочих недостатков этого материала понадобится проведение качественной изоляции кровли.

Альтернативный вариант. Крыша из поликарбоната

Это навес без «кровельного пирога», чаще всего применяется для теплиц, беседок, зимних садов. Есть у поликарбоната одно серьезное преимущество. Это низкая теплопроводность. При отсутствии утеплителя находиться внутри такой беседки комфортно даже холодной осенью.

Читайте также:  Как избежать ошибок при строительстве кровли?

Монтаж сводится к пошаговому выполнению таких действий:

Альтернативный вариант. Крыша из поликарбоната
  1. Сверление отверстий. Будьте предельно аккуратны, чтобы материал не треснул. Для этого нужно избегать чрезмерной вибрации. Поликарбонат склонен к термическим расширениям. Поэтому крепежи делаются на 1-2 мм больше, чем диаметр самореза.
  2. Крой листов. Выполняется электролобзиком. Циркулярка тоже подойдет, но зубья должны быть мелкими. Работы выполняются на средней скорости. Если пилить слишком медленно, есть риск появления сколов. И в то же время, слишком высокая скорость спровоцирует оплавление металла.
  3. Продувка пылесосом. Помогает убрать влагу с листов.
  4. Проклейка торцов перед укладкой. Оптимальный материал – алюминиевый скотч. Он должен быть водостойким.
  5. Монтаж с помощью дугообразных профилей.
  6. Наращиваем каркас. В конце монтажа удаляем пленку.
  7. Технологии вакуумного, термического формирования помогут придать заготовкам криволинейную конфигурацию.
  8. Ни в коем случае не ходите по покрытию. Используйте трапы, специальные кровельные лестницы.

Вот и все – кровля круглой крыши из прозрачного поликарбоната готова!

Советы и рекомендации

При строительстве дома по проекту Судейкина своими руками, главное – правильно выбрать материал. В данном случае многие специалисты рекомендуют выбирать материалы, которые при необходимости можно будет разрезать довольно быстро, например, гибкую черепицу либо профнастил.

Процесс укладки кровельных и теплоизоляционных материалов происходит таким же образом, что и при обустройстве односкатных и двускатных конструкций.

Советы и рекомендации

Кроме этого, рекомендуется учитывать тот факт, что большинство деталей, используемых в процессе строительства, не изготовляются серийно, именно поэтому стоит понимать, что большую часть монтажа придется выполнять самостоятельно вручную.

Проведение расчетов рекомендуется доверить профессионалу. Обусловлено это тем, что при допущении малейшей ошибки конструкция будет испорчена и желаемого результата достигнуто не будет.

Расчет элементов конструкции

Устройство вальмовых крыш начинают с проведения расчетов и создания проекта. К счастью, эту задачу облегчают компьютеры со специальным программным обеспечением, который самостоятельно выполняют вычисления и даже составляют чертеж. Программа вычисляет следующие параметры:

    Угол наклона скатов вальмовой крыши. На его значение оказывают влияние три критерия: ветровая нагрузка, количество выпадающих осадков и выбранное кровельное покрытие. Согласно нормам строительной климатологии, территория нашей страны разделяется на 8 зон, различающихся по силе ветра и обильности выпадения осадков. По специальным картам определяют, к какой из них относится место строительства и какой угол наклона скатов рекомендован. Для каждого кровельного материала также существуют ограничения, с которыми обязательно сверяются.
  • Высота расположения конька. Ее вычисляют во вторую очередь, так как в расчетах используют значение уклона. Крышу в разрезе представляют, как треугольник, с двумя известными углами и основанием, равным по длине ширине дома. Используя тригонометрические формулы, определяют на какой высоте должен располагаться конек.
  • Сечение элементов стропильной системы. Толщина пиломатериалов, используемых в возведении каркаса, зависит от нагрузки, которой они подвергаются. Поэтому необходимо подсчитать вес кровельного пирога, самого каркаса, пола мансарды и перекрытий, добавить к ним значения временных нагрузок (вес снежного покрова, массу обслуживающего кровлю человека). Итоговая цифра обозначает суммарную нагрузку, согласно которой выбирают толщину стропил, мауэрлата, стоек и конькового прогона.

Если угол уклона скатов превышает 60 градусов, то в расчетах значением снеговой нагрузки можно пренебречь, так как вальмовая крыша с такой крутизной скатов не накапливает снег на поверхность, позволяя ему самостоятельно соскальзывать.