Дизайн крыши частного дома
Дизайн крыши зависит от общего стиля дома и участка. Но при его создании приходится учитывать технические и функциональные характеристики: величину строения, материал стен, размер кровли, вес кровельных материалов. Немалую роль играют финансовые возможности хозяина дома.
Как правило, если все продумать, удается соотнести технологические возможности со вкусовыми предпочтениями и дизайнерскими особенностями. Тогда можно выбрать стиль, спроектировать красивую крышу в различных стилях: минимализм, хай-тек, урбанистическом или деревенском.
Подобрать проект крыши несколькими скатами, мансардными окнами и эркерами, или пристроить круглую башенку с конической или шатровой кровлей.
Выбор кровельного материала
При подборе материала учитывают:
Срок службы покрытия кровли
Цену за погонный метр и сложность монтажа
Защиту чердака от перепадов температуры или посторонних шумов
Стойкость к внешним климатическим воздействиям, определяющая срок службы кровли
Металлочерепица
Черепица выполнена из стального оцинкованного листа, покрытого слоем лака для получения требуемого оттенка.
Металлочерепица отличается небольшим удельным весом.
Мне нравится2Не нравится
Отличается повышенной механической прочностью и небольшим удельным весом, для монтажа не требуется специальная подготовка обрешетки. Недостатками металлической черепицы являются повышенная теплопроводность и плохая защита чердака от посторонних шумов (например, от звуков при падении капель дождя).
Мягкая кровля
К бюджетным кровельным материалам относят эластичную черепицу и рулонное покрытие. Для изготовления используют стекловолокно с пропиткой битумной мастикой и последующим нанесением минеральной декоративной крошки. Эластичные панели упрощают монтаж, покрытие не пропускает посторонние звуки и не требует частого ухода.
Мне нравится2Не нравится
Композитная черепица
Покрытие изготовлено из стального листа с покрытием на основе алюминия с цинком и добавлением кремния. Материал отличается повышенной стойкостью к коррозии, срок службы доходит до 100 лет. Композитная черепица может иметь разные цвета, монтаж не требует использования специального инструмента. Недостатком материала является повышенная цена, которая окупается долговечностью.
Композитная черепица имеет повышенную стойкость к коррозии.
Мне нравится2Не нравится
Профнастил
Металлический лист с полимерным покрытием используется при строительстве заборов или бюджетных крыш. Панели выдерживают перепады температур и имеют высокую механическую прочность. Для крепления применяют винты с резиновой шайбой, постепенно теряющей эластичность и пропускающей воду.
Мне нравится2Не нравится
Ондулин
Материал представляет собой шифер из прессованной целлюлозы с пропиткой полимерной или битумной мастикой. Добавление пигмента позволяет получать разные цвета покрытия, которое имеет небольшой удельный вес.
Ондулин при падении температуры становится хрупким.
Мне нравится2Не нравится
Фальцевая кровля
Материал изготовлен из стального листа с антикоррозионным покрытием (например, оцинковкой или полимерами). При укладке боковые кромки соединяют фальцем, обеспечивающим герметичность стыка. Для крепления не требуется сверлить отверстия и забивать гвозди, полосы отделки удерживаются на обрешетке специальными зажимами.
Мне нравится2Не нравится
Особенности деревянной крыши
Крыша является основным конструктивным элементов строения, которое расположено над чердачным перекрытием. Устройство крыши деревянного дома основывается на разных видах стропильной системы. Стропильная система для деревянного дома — индивидуальная конструкция, которая выполняется исходя из вида крыши, ее размера и формы. Деревянная система содержит в себе следующие элементы:
- свесы — выполняют защитную функцию стен от попадания влаги;
- кобыль — неотъемлемый элемент конструкции;
- кровельный конек — служит местом соединения двух скатов, непосредственно на самой конструкции набивается обрешетка;
- обрешетка — устанавливается перпендикулярно стропильным ногам, несет нагрузку всего кровельного перекрытия;
- затяжка — основной элемент стропил, который фиксирует их и не дает им расходиться;
- стропильные ноги — обеспечивают жесткость конструкции, отвечают за уклон крыши и определяют ее вид;
- мауэрлат — служит фундаментом всей конструкции, обеспечивает равномерную нагрузку всей крыши на стены строения;
- кровельный подкос и стойки — обеспечивают дополнительную устойчивость и надежность;
- прогон — строительный элемент, соединяющий стропильные ноги (различают коньковый и боковой прогон).
Помимо всех описанных основных элементов, конструкция крыши деревянного дома включает в себя раскосы, растяжки и дополнительные стойки, позволяющие правильно распределить нагрузку на несущие элементы и исключить образования лишнего давления на них.
Монтаж обрешетки
После того как стропильная система из бруса для крыши готова можно приступать к монтажу обрешетки. Для обрешетки выбирается брус 50х50 и сухие доски толщиной 3 см и длиной 20-35 см. Перед обрешеткой стропила застилаются гидроизоляцией. Материал настилается с напусками не менее 10 см и крепится строительным скотчем.
Шаг обрешетки зависит от того, какой кровельный материал был выбран для покрытия и уклона крыши. Шаг обрешетки под профнастил и ондулин можно определить по таблице:
| Профнастил | Угол наклона кровли, гр | Толщина листа, мм | Шаг обрешетки |
| С-8 | не менее 15 | 0,5 | Сплошная обрешетка |
| С-10 | до 15 | 0,5 | Сплошная обрешетка |
| С-10 | более 15 | 0,5 | до 300 мм |
| С-20 | до 15 | 0,5 — 0,7 | Сплошная обрешетка |
| С-20 | более 15 | 0,5 — 0,7 | до 500 мм |
| С-21 | до 15 | 0,5 — 0,7 | до 300 мм |
| С-21 | более 15 | 0,5 — 0,7 | до 650 мм |
| НС-35 | до 15 | 0,5 — 0,7 | до 500 мм |
| НС-35 | более 15 | 0,5 — 0,7 | до 1000 мм |
| Н-60 | не менее 8 | 0,7 0,8 0,9 | до 3000 мм |
| Н-75 | не менее 8 | 0,7 0,8 0,9 | до 4000 мм |
Для металлочерепицы и фальцевой кровли выполняется сплошная обрешетка (для крыш с наклоном более 20 градусов) или разряженная (при наклоне менее 20 градусов). Сплошная обрешетка выполняется с минимальными зазорами — не более 5 см. Оптимальный вариант: выполнять обрешетку в соответствии с рекомендациями изготовителя выбранной кровельной продукции.
Независимо от типа кровельного покрытия и рассчитанного шага обрешетка сплошным способом монтируется вокруг мансардных окон, в местах изломов сложных крыш и в тех местах, где будут устанавливаться тяжелые элементы водосточной и снегозадержательной системы.
Под мягкую кровлю обрешетка делается из щитовых материалов: фанеры или ОСП. Листы крепятся на стропильные ноги встык с помощью саморезов, образуя ровную поверхность, на которую затем устанавливается битумная черепица.
Строительство кровли дома
Когда проектная документация готова и материал закуплен, выполняется возведение стропильной системы. Крыша дома начинается с изготовления необходимых конструкционных элементов. Монтаж состоит из следующих действий:
- выполняется укладка и крепление мауэрлата на продольные и несущие стены, крепят их при помощи анкерных болтов;
- далее изготавливается шаблон стропил, для этого соединяются две доски при помощи гвоздей, свободные края фиксируют на мауэрлат, нужный уровень угла подбирается путем разведения досок;
- готовый шаблон фиксируется к балкам и подрезается по нужному углу;
- когда первые стропила готовы, их следует соединить, а в месте их пересечения зафиксировать гвоздями;
- далее готовые стропила поднимают и устанавливают, после чего можно переходить к следующему изготовлению деталей;
- вторые стропила монтируются в другой части строения;
- между установленными стропилами натягивается строительный шнур, который должен быть натянут горизонтально;
- далее изготавливаются остальные стропила и устанавливаются по натянутому строительному шнуру с учетом шага, прописанного в проекте;
- завершающий этап — установка опорных стоек, такая конструкция придаст большей прочности и устойчивости.
Когда стропильная система установлена, можно приступать к утеплению кровли.
Крыша дома — важный элемент строения, при правильно выполненном расчете и монтировании конструкции, она прослужит долгое время, обеспечит защиту и комфорт для проживания.
Изготовление обрешетки
Завершающим этапом в строительстве двускатной крыши является построение обрешетки. Для этого используют сухой брус без сучков и трещин. Брусья обрешетки прибивают снизу карнизов. Две доски возле конька крепят без зазора. Для проверки обрешетки на прочность, на нее может стать человек весом 70−80 кг. Если сделано качественно — решетка не прогнется.
Доски для обрешетки двускатной кровли подбирают в зависимости от вида кровли:
- для мягкой и рулонной кровли делают два обрешеченых слоя — разреженный и сплошной. Ширина досок до 140 мм, толщина — от 25 мм. Доски набивают параллельно коньковому брусу с небольшими зазорами. Сверху досок — сплошной небольшой слой кровельной фанеры. Угол — 45 градусов.
- при укладке шифера или металлочерепицы делают один слой бруса (сечение 50*50).
Следующий этап — обшивка досками стропильной системы. Их набивают начиная от карниза крыши перпендикулярно рейкам. Шаг обрешетки зависит от угла наклона скатов и от вида кровельного покрытия. Чем угол больше, тем между досками больше расстояние.
Завершив монтаж обрешетки, приступают к обшивке свесов и фронтонов. Фронтоны закрывают досками, вагонкой, пластиковыми панелями, профнастилом или водостойкой фанерой. Это зависит от личных предпочтений и финансовых возможностей. Обшивку крепят к боковой части стропил, используя саморезы и гвозди в качестве крепежей. Светы тоже подшивают разным материалом от сайдинга до дерева.
Подготовительные работы
Стропила для двухскатной крыши своими руками устанавливать следует только после того, как были проведены подготовительные работы. Они заключаются в проектировании скатной конструкции, создании сметы затрат, подборе необходимых материалов и инструментов. Однако же основной частью работ, несомненно, является грамотный расчёт всех параметров.
Расчёт нагрузок на стропила для двухскатной крыши своими руками
При выполнении расчётов важно правильно вычислить нагрузку на каркас кровли. Существует три типа нагрузок:. Постоянные
В них включён вес всех используемых материалов: утеплителя, обрешётки, изоляционных плёнок, кровельного материала, доборных элементов, системы отливов и снегозадержания, отделки, мансардных элементов и т. д. Примерные нагрузки при использовании некоторых кровельных материалов указаны в Таблице 1
Постоянные. В них включён вес всех используемых материалов: утеплителя, обрешётки, изоляционных плёнок, кровельного материала, доборных элементов, системы отливов и снегозадержания, отделки, мансардных элементов и т. д. Примерные нагрузки при использовании некоторых кровельных материалов указаны в Таблице 1.
Таблица 1. Нагрузка на стропила с зависимости от материала кровли
Расчёт типичных переменных нагрузок на кровлю в зависимости от угла наклона
Согласно СП 2.01.13330.2011 нагрузка снега определяется как полная снеговая нагрузка, умноженная на поправочный коэффициент, который определяет ветровое и аэродинамическое давления. Вес снега на 1 м2 может составлять от 80 до 320 кг.
Расчёт нагрузки снега на погонный метр балок скатов для деревянного и кирпичного дома
Расчёт нагрузок для наслонной кровли
Определение угла наклона скатов
Угол наклона кровли определяется в первую очередь кровельным материалом. Обычно он выбирается на основе следующих критериев:
- для мягкой кровли – 50-250;
- для жёсткой – 200-450.
Определение угла наклона ската крыши в зависимости от типа материала
Также стоит руководствоваться тем, что чем меньше угол наклона, тем лучше обтекаемость кровли. При больших углах обеспечивается быстрый отвод осадков со скатов, а также появляется возможность создания мансарды.
Расчёт длины и шага стропил
Устанавливая стропила для двускатной крыши своими руками, нужно соблюдать шаг их закрепления 0,6-1 м. Выбор зависит от расчётных нагрузок с учётом запаса прочности. Чем меньше шаг, тем прочнее конструкция и больше расход строительных материалов. Большой интервал 0,8-1 м допускается использовать только при укладке лёгких кровельных листов и углах наклона 150-200. Рекомендуется выбирать шаг в пределах 0,6-0,8 м.
Схема стропильной конструкции под укладку лёгких кровельных материалов
Длину балок, зная угол наклона скатов и расстояние между двумя стенами объекта, рассчитать достаточно просто по теореме Пифагора. Однако реальную длину нужно увеличить на 60-70 см, которая пойдёт на их стыковку, а также на свес скатов примерно 0,5-0,6 м.
Способы наращивания балок
Определение сечения стропильных пар
Расчёт сечения стропила для двухскатной крыши играет важную роль для выполнения монтажа кровельной конструкции своими руками, так как от этого будет напрямую зависеть надёжность и долговечность кровли
При расчётах важно учитывать следующие факторы:
- тип древесины, применяемой при строительстве стропильной системы;
- вид применяемого бруса: цельный или клеёный;
- длину и шаг скатных балок;
- общую нагрузку.
Для определения сечения балок с учётом их шага и длины необходимо использовать Таблицу 2.
Таблица 2. Зависимость сечения бруса, применяемого для скатных балок, от длины,шага установки и нагрузки
На основе расчётных данных требуется составить чертёж и провести оценку финансовых затрат путём составления сметы. После этого следует провести закупку необходимых стройматериалов.
Конструкционные особенности чердачной крыши
При возведении кровель с чердачным помещением стоит учитывать следующие детали:
Особенное внимание необходимо уделять параметрам пролетов перекрытия. Если достаточно большая ширина, в таком случае стропильная нога должна обладать максимальным сечением
К примеру, пролет перекрытия односкатной кровли составляет 5 метров, тогда сечение бруса, используемого для изготовления стропил, должно составлять 15х5 см, а шаг установки порядка одного метра.
Если сделать частичный разрез крыши с чердачным помещением, можно рассмотреть ее основные составляющие:
- материал перекрытия поверхности кровли;
- брус коньковый;
- несущая внутренняя стенка;
- ноги стропильные;
- стойки опорные;
- мауэрлат;
- подкосы;
- обрешетка;
- металлические крепежные детали.
Обязательно нужно учитывать угол уклона ската. Крыша, имеющая склоны под большим углом, будет быстрее освобождаться от атмосферных осадков, так как вода и снег на такой поверхности не способны удерживаться. Поэтому для кровли с уклоном от 50º можно применять стропила с меньшим сечением, чем для крыш с углом наклона менее 20º. Эти данные должны обязательно отражаться в схеме обустройства кровельной конструкции.
Также стоит помнить о периоде эксплуатации отдельных деталей кровельной конструкции в зависимости от используемого для их изготовления стройматериала. Например, несущие элементы, выполненные из натурального дерева, могут служить без потери первоначальной прочности порядка 30 лет, конструкции из железобетона – 50 лет. При правильной организации деревянной стропильной системы, надлежащем уходе в период эксплуатации, ее можно не менять на протяжении 100 лет. При выборе конструкции будущей крыши нужно учитывать предполагаемые условия ее эксплуатации.
При проектировании схемы крыш в обязательном порядке должны учитываться ее теплотехнические свойства.
При выполнении расчета сечения бруса для стропильной системы также нужно учитывать массу кровельного «пирога».
Части конструкции
Схема стропильной системы включает в себя множество элементов. Чтобы понимать чертежи и правильно воспринимать информацию, нужно знать хотя бы основные из них. Итак, из чего состоит крыша?
Конек, карниз и скаты — основная часть крыши
В первую очередь – это конек, карниз и скаты. Эти элементы являются основными частями. Конек — это самая верхняя часть конструкции. Карниз или свес — нижняя. Скаты — это наклонные поверхности, которые располагаются между коньком и карнизом.
Возведение стропильной системы требует знания несущих элементов. К таким относятся:
Мауэрлат — брус, который укладывают по обрезу стен здания. Мауэрлат нужен, чтобы равномерно передать нагрузку от стропильных ног, которые опираются точечно. Обычно для его изготовления используют брус размерами 150х150 мм или 200х200 мм (для больших зданий).
Стропильные ноги представляют собой наклонные балки, которые передают нагрузку от собственного веса крыши, снега и ветра на мауэрлат. Такие балки обычно устанавливаются от конька до карниза. Но при возведении вальмовой крыши появляются элементы, которые имеют только одну из указанных точек. Их опирают на конек или на карниз. Такие детали называют нарожниками. Они обычно имеют такое же сечение, как и стропила. По сути, нарожники — это обрезанные с одной стороны стропильные ноги.
Прогон — балка, на которую опираются элементы крыши. Прогон может быть установлен под стойки. Еще один вариант — коньковый прогон (ригель). На него опираются стропила в верхней точке. Сечение прогона зависит от его пролета, обычно принимается 200х200 мм.
Накосные ноги нужны только для вальмовых крыш. Они представляют собой диагональные стропила, опирающиеся на мауэрлат по углам. Сечение принимается увеличенным, обычно 150х200 или 100х200 мм.
Конструкция деревянной крыши предполагает наличие затяжек, подкосов и стоек. Они предназначены для того, чтобы уменьшить нагрузку на основные элементы
При строительстве дома своими руками важно помнить, что стойки нельзя опирать на пролет перекрытия. Установка возможна только на нижележащие стены или на прогоны, перекинутые между стенами
Монтировать такие элементы на перекрытие можно только в том случае, если оно рассчитано на такую нагрузку и усилено в нужной зоне.
Обрешетка нужна для того, чтобы сделать основание под покрытие. Для металлочерепицы и фальцевой кровли обрешетка может быть разреженной из досок толщиной 32—40 мм. Для битумной черепицы нужно сплошное основание из досок толщиной 25—32 мм или влагостойкой фанеры.
Для того чтобы сделать вылет карниза, устанавливают кобылки. Они становятся продолжением стропил. Крепление кобылки к стропилу выполняется на длину минимум 1 м. Сечение элемента обычно принимается 50х100 мм.
Несущие элементы вальмовой крыши
Еще один элемент стропильной системы — ферма. Это цельная конструкция, которая состоит из стропил, затяжек, подкосов и стоек, жестко соединенных между собой. Ферма имеет треугольную форму, а внутри разбита на несколько более мелких треугольников, что обеспечивает ей хорошую устойчивость.
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 организации под крышей жилого помещения — мансарды. 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.
Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля
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.
Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил
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).
Прямой и косой прируб для соединения затяжки
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
Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами
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.
Установка мауэрлата
Сборку стропильной системы начинают с установки мауэрлата строго горизонтально. Прежде чем начать монтаж, необходимо тщательно проверить стены, к которым он крепится. При необходимости их выравнивают раствором цемента. Работу можно продолжать, когда раствор наберет прочность 50%.
В зависимости от системы, мауэрлат может представлять собой доску размером 50*150мм либо брус сечение 150*150. Его прикрепляют к верхнему ряду кладки стены. В деревянном строении роль его выполняет верхний венец.
Если стены делают из газобетона или пенобетона сверху последнего ряда необходимо сделать железобетонный армированный пояс для перераспределения нагрузки. В него вмуровывают закладной крепеж — шпильки или проволоку. На них насаживают доску либо брус.
Существует несколько способов связки мауэрлата и стен:
- В железобетонном поясе крепят гладкую катаную проволоку большого диаметра. Концы ее должны торчать вверх. Затем в доске делают отверстия в нужных местах и продевают в них проволоку. Скручивают и загибают ее.
- Замуровывают в стену шпильки диаметром не менее 12 мм. Делают под них в мауэрлате отверстия и насаживают доску или брус. Закрепляют гайками с широкой шайбой.
- Выравнивают по внутреннему или наружному краю стены доску или брус. Сверлом диаметром 12 мм делают отверстия для анкерных болтов (диаметр 12мм), которые забивают по шляпку и затягивают ключом.
Между поволокой (шпильками) расстояние должно быть меньше 120 см. Под мауэрлат на стену укладывают обязательно отсечную гидроизоляцию: гидрозоли лм рубероид, свернутый в два слоя. Можно промазать битумной мастикой.
