Устройство стропильной системы крыши

В течение всего срока службы кровля должна защищать жилище от дождя, снега, ветра, палящих лучей солнца и зимних морозов, сохраняя тепло и уют в доме. С поставленными задачами справится только правильно спроектированная крыша для частного дома. Виды крыш по конструкции включают много различных вариантов обустройства, каждый из которых должен учитывать все архитектурные нюансы домостроения, а также быть уместным в той или иной климатической зоне.

Еще статьи в рубрике Статьи на тему строительства кровли, применяемых кровельных материалов:

  • Общий обзор кровельных материалов

    Все кровельные материалы можно разделить на силикатные (это асбестоцементные листы, глиняная и цементно-песчаная черепица), органические (битуминозные, дегтевые, полимерные, древесные) и металлические …

  • Кровли, используемые для озеленения

    В связи с тем, что в настоящее время ещё не накоплен достаточный опыт применения кровель с озеленением, при проектировании необходимо учитывать …

  • Звукоизоляция и шумоизоляция

    Акустическая экология жилища начинается со знания норм. Нормативами, регламентирующими требования к звукоизоляции, являются Московские городские строительные нормы, Санитарные нормы и СНиП. …

  • Проблемы звукоизоляции в жилых помещениях и методы их решения

    Приобретая квартиру в новом доме, приходится анализировать достоинства и недостатки предлагаемых вариантов в желании выбрать среди них наиболее достойный. Большинство из …

  • Сделать теплее или откуда ветер дует (изоляция для частного строительства)

    Отечественный строительный бум последних лет коснулся не только городского жилья, но и всерьез затронул индивидуальное жилищное строительство. Сегодня по всей России …

  • Основы качества

    Вопрос качества в российском строительстве не теряет актуальности со времен индустриализации, а, возможно, и более ранних вех нашей истории. В его …

Виды двухскатных крыш

Под двухскатной крышей в строительстве принято понимать покрытие дома материалом, препятствующим проникновению в здание осадков атмосферного происхождения, а также обеспечивающим сохранение тепла, расположение которого выполнено из двух плоскостей или скатов под наклоном друг к другу. Двухскатные крыши подразделяются на следующие типы.

  • По типу внешнего расположения скатов:
    • симметричные, состоящие из двух одинаковых плоскостей;

      Крыши по типу внешнего расположения скатов

    • асимметричные, которые имеют плоскости разного размера или уклона;
    • ломанные крыши, плоскость ската которых состоит из двух частей и используются при строительстве двухскатной крыши с мансардой;
    • разноуровневые плоскость у которых расположены на разной высоте;
    • полувальмовые крыши, имеющие дополнительные скосы над фронтонами.
  • По способности удерживать в здании тепло:
    • тёплые, конструкции которой предполагает укладку утеплителя на крышу;
    • холодные, где утепление отсутствует.

      Варианты крыши по способности удерживать в здании тепло

  • По способу крепления несущих элементов к зданию:
    • висячие, которые предполагают упор на боковые стены здания;
    • наклонные, выполненные с промежуточной опорой.

      Варианты крепления несущих элементов крыши к зданию

В зависимости от назначения, конфигурации, а также величины будущей постройки планируется и тип крыши.

Основные виды крыш

Различные виды крыш имеют конфигурацию разной геометрической сложности, начиная с простой — плоской и заканчивая сложными комбинированными конструкциями.

Плоская крыша имеет наименее сложное устройство и менее привлекательно с финансовой точки зрения. Элементы перекрытия, расспологающиеся на несущих стенах, по сути, и являются крышей, такая крыша имеет наклон (до 3%) для отведения дождевой воды.

Скатная крыша — общее понятие для крыш, имеющих наклонные плоскости, каркас которых состоит из стропил и обрешетки. Представлена эта категория в нескольких вариантах.

Основные виды крыш
Основные виды крыш
Основные виды крыш
Основные виды крыш
Основные виды крыш

Какой формы выбрать скаты для кровли?

Частники чаще всего возводят вальмовую или двускатную кровлю. Для их возведения требуется меньше материалов и обходятся они дешевле, чем другие виды. По правилам форма таких 2-х скатов:

  • Для двускатных крыш скаты должны иметь форму ровных прямоугольников;
  • Для вальмовой кровли скаты имеют форму треугольника или трапеции (она равнобедренная).

Какой формы выбрать скаты для кровли?

Кажется, что требования исполнять необязательно, но здесь важна суть. Чаще всего материалы для кровли имеют прямоугольную форму. Такие металлочерепичные листы, шифер и иные материалы.

Представим, что скаты не строго прямоугольные, тогда по крыше будут оставаться не закрытые материалом клинья. Для устройства вальмовых выйдет ещё хуже. Когда форма строения неправильная, всегда много отходов полотен на кровлю.

Если лист шифера зарезать пополам, то каждая из половинок отлично впишется, каждая со своей стороны. Такое, возможно, когда скат правильной формы. А если нет, то 2 половинку так не приспособишь. Позже на крыше сделают снегоудерживающий выступ.

Основные элементы кровли — виды и особенности

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.

Установка стропильных ног, затяжек и подкосов

Перед монтажом стропильных ног на мауэрлате и коньковом прогоне риской размечается положение стропильных ног с определенным шагом (по проекту). В стропильной ноге дисковой электропилой зарезаются пазы для опирания ее на мауэрлат и коньковый прогон. На нижней грани стропильной ноги пробивается стальными гвоздями опорный брусок сечением 60 × 50 (h) для дальнейшего упора в мауэрлат. В мауэрлате выбирают посадочные гнезда. Торцы стропильных ног размечаются по центру вертикальной линией. Места сопряжения стропильных ног дополнительно антисептируют.

Первыми монтируются стропила по торцам здания, по конькам которых выверяют остальные стропила.

Установка стропильных ног, затяжек и подкосов

Первая смонтированная в пролете стропильная конструкция крепится в коньке расчалками. Следующие монтируемые конструкции крепятся к уже смонтированным временными связями. После монтажа и выверки проектного положения стропильных ног их сбивают в коньке накладкой из доски 40 × 150 (h) стальными гвоздями. После установки и закрепления в проектном положении каждая пара стропильных ног раскрепляется для обеспечения устойчивости с помощью временных связей-распорок. Связи-распорки выполняются из досок и устанавливаются по верхней грани стропильных ног с шагом 2000 мм вдоль пролета стропильной ноги. Расчалки и временные связи-распорки снимаются после монтажа проектных элементов жесткости, обеспечивающих пространственную устойчивость стропильных конструкций.

В качестве средств подмащивания при работе на высоте для установки стропил используется вышка Тура строительная ВСП-300/0,7.

Работы по установке стропильных ног выполняет звено плотников в составе: 4-го разряда – 1 человек; 3-го разряда – 1 человек; 2-го разряда – 2 человека и подсобный рабочий 1-го разряда – 1 человек.

Схема технологической последовательности установки стропильных ног приведена на рис. 5.

Установка стропильных ног, затяжек и подкосов

После монтажа стропильных ног приступают к установке затяжек и подкосов. Перед тем как установить подкос с двух сторон его подрезают дисковой электропилой. К стропильной ноге к нижней грани прибивается стальными гвоздями упорный брусок сечением 60 × 60 (h). После установки подкоса в проектное положение он фиксируется с двух сторон деревянными накладками, которые прибиваются стальными гвоздями. Перед установкой затяжки торцы ее подрезаются дисковой электропилой. Затяжка прибивается стальными гвоздями к стропилам. Узел крепления затяжки и подкоса дан на рис. 7.

Рис. 5. Схема технологической последовательности установки стропильной системы

При монтаже стропильной системы из блоков заводского изготовления рекомендуется выполнять соединения в узлах конструктивных элементов, составляющих монтируемый блок, из металлических зубчатых пластин (МЗП).

МЗП должны устанавливаться в узлах конструкций симметрично по отношению ко всем стыкуемым элементам. Площади, перекрываемые пластинами на каждом из соединяемых элементов, должны быть не менее 50 см2. Расстояние крайних зубьев пластин от кромок и обреза торцов элементов должно быть не менее 10 мм; вдавливание зубьев пластин в древесину – на всю их глубину; примыкание пластин к древесине – плотным по всей площади.

Установка стропильных ног, затяжек и подкосов

Рис. 6. Узел опирания стропильных ног на коньковый прогон

Рис. 7. Узел крепления затяжки и подкоса

Типы стропильных систем — чем они отличаются между собой

Выбирается тот или иной тип стропильной системы не спонтанно, а в зависимости от конструкции строящегося дома и его размеров. Далее о каждом виде стропильных систем.

Система с висячими стропилами

Они хороши для крыш с двумя скатами, где пролет не более 6 метров, а стен внутри не имеется. Внизу опорой стропил служит мауэрлат, а вверху – они опираются друг на друга. Еще имеется затяжка, уменьшающая распор стропил на стены дома. Балочные затяжки размещены в самом низу стропильных ног – они одновременно служат в качестве балок перекрытия. Кстати перекрытие верхнего этажа, выполненное из железобетона, тоже может играть роль затяжки. Если затяжку делают повыше, она уже называется ригелем. Если пролет между наружными стенами более 6 м необходимо применение опорных стоек и раскосов для поддержания стропильных ног. При этом длинна нижней части стропил т. е. части после подпорки, должна быть не более 4,5 м.

Перечислим несколько важных фактов об их конструкции:

  • Опирать свес крыши на низ стропильных ног, выведенных за пределы стены, не стоит. Гораздо лучше для опоры таких стропильных систем крыши подойдет кобылка (при этом ширину свеса делают до метра). И тогда нога будет всей плоскостью опираться на мауэрлат. Сечение кобылок обычно меньше сечения стропильных ног.
  • На скате нужно прибить ветровую доску, от конька к мауэрлату. Наклон делают от чердака. Это необходимо, чтобы крыша стала жесткой, не шаталась и не разрушалась ветром.
  • Если влажность деревянного стропильного материала более 18 %, готовьтесь к тому, что система стропил после высыхания дерева может стать шаткой. Поэтому соединяйте такое дерево не гвоздями, а болтами – их подтянуть можно в случае чего. А еще лучше использовать винты или ершенные гвозди.

Наслонные стропильные системы

Они подходят для крыш, где пролет составляет от 10 до 16 м. Уклон может быть любым, а внутри здания должны быть несущие стены или колонны. Вверху стропила опираются на коньковый прогон внизу — мауэрлат. Коньковый прогон поддерживается либо внутренней стеной (лежнем), либо стойками. Так как нагрузки имеются лишь вертикальные, то в затяжке потребности нет.

Когда пролет большой (до 16 м), можно заменить прогон конька двумя боковыми, которые будут опираться на стойки. Чтобы стропильные ноги не гнулись, нужны подкосы и ригели. Если изготавливают мансарду, опорой наслонных строил можно сделать стену, высота которой от 1 до 1,5 м. Ну, или применить ломаную мансардную крышу (с ломаными скатами).

На что необходимо обращать особое внимание:

  • Каждый из элементов данной системы не должен иметь толщину менее 5 см.
  • Гладкая прогаблеванная поверхность всех узлов стропильной системы – необходимое условие. Так они не прогниют и не так сильно будут подвержены грибку.
  • Добавление дополнительных узлов «от фонаря» в рассчитанную систему стропил запрещено. Иначе нагрузки могут возникнуть совсем не там, где нужно.
  • Мауэрлат (его подошва) обязан лечь строго горизонтально относительно стен. Требует горизонтальности и поверхность стыковки мауэрлата со стропильной ногой. Иначе может и опрокинуться опора.
  • Стойки и подкосы располагают максимально симметрично.
  • Чтобы стропила не мокли и не подгнили, делают хорошую вентиляцию. Для этого в крыше мансарды предусматривают щели, в крыше чердака – продухи.
  • Там, где стропильные узлы стыкуются с каменной кладкой, нужна гидроизоляция. А то конденсат испортит дерево.
  • Не имеющая опоры или подкоса, нога стропил, делается длинной не более 4,5 м.

Обобщенный перечень инструментов, необходимых для устройства крыши

Инструменты, необходимые для устройства стропильной системы:

  • циркулярная пила;
  • торцовка с протяжкой;
  • болгарка с пильным диском;
  • электрорубанок (или ручной);
  • молоток;
  • большой молоток (тяжелый) для забивания гвоздей 150-200 мм;
  • дрель;
  • биты, сверла;
  • строительный степлер;
  • гвоздодер;
  • электрический лобзик;
  • стаместка.

Для монтажа кровельного материала:

  • шуроповерт;
  • дрель;
  • ножницы по металлу (при необходимости);
  • болгарка с диском по металлу (при необходимости).

В сооружении крыши своими силами нет ничего страшного. Чтобы крыша прослужила долгие годы своим хозяевам, нужен не только качественный материал, но и хорошая бригада людей, которые окажут помощь в постройке.

Достоинства и недостатки

Не бывает идеальной конструкции кровли: каждая имеет свои индивидуальные особенности.

Важным достоинством шатровой крыши являются ее аэродинамические свойства: ветровые потоки проходят по скатам, не нанося вред кровле, и не попадают в чердачное пространство. Кроме того, отсутствие фронтонов обеспечивает устойчивость конструкции.

Недостатками шатровой конструкции является сложность монтажа, а также при желании обустройства мансарды, ее площадь будет слишком мала.

Достоинства и недостатки

Несмотря на то, что конструкция шатровой крыши требует значительных трудовых ресурсов, конечный результат однозначно будет оправдан: шатровые конструкции являются одними из самых привлекательных кровельных систем.

Достоинства и недостатки

Что нужно знать при установке стропильной системы

Стропила выступают основной опорой для обрешётки и, следовательно, самой кровли, уложенной поверх неё. В зависимости от конфигурации стропильная система монтируется висячей или наслонной. Рассмотрим основные элементы каждой из них.

Стропильная система должна выдерживать вес кровельного покрытия, а также снеговые и ветровые нагрузки

Наслонные стропила:

  • используются при наличии в доме опорных стен или перегородок;
  • монтируются при расстоянии от одного пролёта крыши до другого в пределах 4–6 м и оборудуются дополнительными опорами, если пролёты намного шире;
  • представлены двумя стропильными ногами, опирающимися на мауэрлат и соединяющимися на коньковом брусе. В качестве соединительных элементов применяются ригели;
  • изготавливаются из материала сечением от 5 см и более. Промежуток от одного стропила до другого составляет 1–1,5 м. Для дополнительной опоры под стропильными ногами фиксируются подпорки из дерева.

Наслонные стропила устраиваются при небольших пролётах между стенами здания

Висячие стропила:

  • монтируются, если между стенами нет перегородок, а пролёт кровельной конструкции составляет более 7 м;
  • незаменимы в строительстве мансарды, когда установка перегородок под стропильным каркасом нецелесообразна;
  • представлены в виде двух стропильных ног, которые соединяет горизонтальная затяжка, укреплённая вертикальной стойкой и наклонными подкосами;
  • не нуждаются в дополнительном усилении за счёт опоры затяжки к мауэрлату.

Висячие стропила применяются в домах без перегородок и с большими межстеновыми пролётами

Читайте также:  Металлочерепица и доборы: как рассчитать их количество