Что надо знать про обустройство кровли из металлочерепицы: выбор материалов и этапы работ

Основные части конструкции стропильной системы

Продумывая устройство стропильной системы крыши, необходимо знать, из каких деталей эта самая система состоит.

#1. Мауэрлат – это как бы фундамент всей системы. Он помогает равномерно распределить нагрузку на стены.

#2. Стропильная нога определяет угол наклона ската, а также общий вид кровли, жестко фиксируя отдельные элементы.

#3. Прогон – скрепляет ноги стропил. Коньковый прогон находится вверху, боковые прогоны – сбоку.

#4. Затяжка – не дает стропильным ногам разъезжаться, соединяя их внизу.

#5. Стойки и подкосы – дают ногам стропил дополнительную устойчивость. Они упираются в лежень (который лежит внизу параллельно коньку).

#6. Обрешетка — набивается перпендикулярно стропильным ногам и представляет собой обрезные бруски или доски. Она призвана передавать всю нагрузку от кровельного материала на стропильные ноги. 

#7. Конек крыши — это место соединения двух скатов крыши. Вдоль конька набивается сплошная обрешетка для усиления данной части крыши.

#8. Кобылки — применяют для создания свеса в случае если длинна стропильных ног не достаточна.

#9. Свес крыши — это элемент предназначенный для защиты от попадания на стены избыточного количества осадков.

Теперь рассмотрим такой сложный узел как стропильная ферма. Она имеет плоскую форму, а входят в нее, кроме стропил, растяжки, стойки и раскосы. Их располагают так, что нагрузки на стены внутри дома не происходит. Лишь внешние его стены являются опорами, причем нагрузка идет вертикально. Расстояние между фермами определяется расчетами. Если пролет большой, то ферма состоит из нескольких деталей. У чердака нижний пояс фермы служит в качестве потолка. 

Выше приведены примеры деревянных стропильных ферм, кроме этого в некоторых случаях применяют фермы сделанные из бетона и металла.

Защитные слои: порядок укладки

• На утеплитель кладут слой гидроизоляции. Специалисты рекомендуют использовать новый материал – гидроизоляционную мембрану. Она защитит от влаги, при этом не задерживая конденсат, образующийся из-за столкновения горячего и холодного воздуха. Мембрана крепится к стропилам при помощи реек.
• Поверх реечной обрешетки кладут кровельный материал.

Обратите внимание, что при самостоятельном монтаже многократно возрастает необходимость использовать качественные материалы, чтобы в случае чего была возможность нивелировать последствия мелких ошибок. Что касается утеплителя, то обратите внимание на минеральную вату, однако не используйте стекловату, если под крышей планируется жилая комната

Что собой представляет шатровая крыша

Многие могут сказать, что шатровая кровля – это как раз та крыша, которая показана на фото выше. То есть это четыре одинаковых ската треугольной формы. На самом деле, на рисунке показан классический вариант кровельной конструкции данной модификации. Но это всего лишь один пример. И в его основе лежит дом квадратной формы.

Если говорить о шатровых конструкциях, то свое название они получили за счет того, что все скаты крыши упираются в одну точку, как у шатров. А скатов может быть несколько, но не меньше четырех. К примеру, если здание имеет круглую форму, то кровельную конструкцию можно соорудить из пяти или шести скатов. И это не предел. Просто чем больше скатов, тем сложнее конструкция. А так как многие частные дома имеют форму прямоугольную, то классическая модель здесь наиболее уместная.

Кровельная конструкция шатрового типа конструируется и формируется на принципе симметричности. Именно поэтому ее возводят над строениями, соответствующей формы – круглой, квадратной, шести-, восьмиугольной и так далее. В целом, нет проблем возвести ее и над прямоугольным зданием, как и показано на первом рисунке, но конструктивно это сложно, поэтому чаще всего в таких случаях предпочтение отдают вальмовой крыше.

Шатровая крыша над постройкой восьмиугольной формыИсточник landshaftdesign.org

Конструктивные элементы шатровой кровли

Устройство шатровой крыши – это несколько стандартных элементов. Далее будем разбираться с классической модификацией.

1. Конек шатровой крыши. Надо обозначить, что как такового конька, в классическом понимании этой конструкции, здесь нет. Есть так называемый коньковый узел. Это точка соединения верхних концов стропильных ног. Именно коньковый узел образует пик шатровой конструкции.
2. Скаты. В нашем случае их четыре. Формируются они стропилами и нарожниками. Последние это все те же стропильные ноги, только они упираются верхними концами не в коньковый узел, а в основные стропила. Поэтому нарожники имеют укороченную длину. Их количество определяется размерами ската. Чем больше по площади последний, тем больше нарожников придется устанавливать, чтобы обеспечить требуемую несущую способность крыши.
3. Свесы скатов. Они могут формироваться стропильной системой за счет выпусков стропил за пределы стен здания. Или при помощи кобылок – это короткие стропила, которые крепят к основным элементам стропильной системы, чтобы удлинить их.

Конструктивные элементы шатровой крышиИсточник obustroeno.com

Преимущества крыши шатрового типа

Кровельная конструкция шатрового типа достаточно сложна в проектировании и непроста в монтаже, во всяком случае, это трудоемкий процесс. Но архитекторы и дизайнеры говорят о том, что шатровые крыши являются обладателями достаточно серьезных преимуществ перед другими конструкциями. Ведь не зря они так популярны среди загородных застройщиков. В чем же заключаются эти преимущества:

1. Отличные аэродинамические качества. Они позволяют крыше такой формы справляться не просто с сильными ветрами, но и с ураганными порывами.
2. Возводить шатровую кровельную конструкцию можно под углом наклонов ската в пределах 20-50 °. Это решает проблему очистки крыши от снега. То есть при таком угле снежные осадки не задерживаются на кровле. А значит, чистить шатровую кровлю зимой необязательно.
3. Под крышей этого типа легко организовать мансарду. Правда, так как у такой крыши нет фронтонов, придется устанавливать мансардные окна. Впрочем, установить окна этого типа сегодня не является проблемой, так что это нельзя считать минусом в современном строительстве.
4. Оригинальная форма – всегда выделяется среди других видов крыш.

Беседка, покрытая шатровой крышей, оригинальный вариантИсточник nkkconsult.ru

Устройство крыши дома из бруса: обрешетка

После завершения работ со стропильной системой и каркасом будущей мансарды, можно обустраивать обрешетку. В зависимости от вида кровельного материала, обрешетка может быть двух видов. Так или иначе, обрешетка – это основание, выполненное через доску. Бывают случаи, когда нужно установить основание в виде сплошного настила (прочитайте: «Устройство кровли своими руками: виды покрытий»).

Обрешетка в обязательном порядке устанавливается для металлической или гибкой черепицы, а также шифера. Во всех этих случаях, не рационально создавать сплошной настил. В первую очередь, из-за финансовых соображений.

Устройство крыши веранды предполагает учет некоторых особенностей. Так, первая рейка, относящаяся к карнизу, должна иметь свою толщину. По стандарту эта толщина превышает минимум на 1 см остальные рейки. Следующая стадия – установка нижней обрешетки.

Шаг крепления досок обрешетки выбирается в соответствии с длиной одного кровельного элемента

Очень важно следить за тем, чтобы каждый край элемента кровли располагался именно на доске обрешетки.

Для фиксирования досок к стропилам, используют гвозди. Их длина не должна быть меньше 70 мм, в то время как толщина доски не должна превышать 3 см. При наличии досок от 30 до 50 мм, используются гвозди в 90 мм. Специалисты не рекомендуют использовать доски, толщина которых превышает 4 см. В данном случае для обрешетки они не подойдут. Это, опять же, связано с финансовыми затратами на лишний материал.

Параллельно с обрешеткой, проводится работа для установки водостока своими руками. Так, нужно надежно закрепить кронштейны под желоба водостока. Крепеж следует производить к первой планке карниза. Альтернативный вариант – закрепление кронштейнов к стропильным ногам через одну. После этого сверху прибивается карнизная планка. В данном случае нужно отталкиваться от конструкции кронштейна.

Завершив установку обрешетки, поверх нее настилается слой гидроизоляции. Мы рассматриваем частный случай утепления крыши дома. Значит, поверх гидроизоляционного материала и обрешетки нужно устроить контробрешетку. Принцип работы с ней – аналогичный работе с обрешеткой. Для экономии и удобства, рекомендуется использовать обычные рейки. В функции обрешетки входит создание вентиляционных каналов для циркуляции воздуха рядом с утеплителем. Это благоприятно сказывается на внутреннем пространстве кровли.

Конструкция крыши частного дома обрешетка

Закончив установку стропил, можно набивать обрешетку. Для ее обустройства понадобятся доски (2.5 см в толщину) или бруски. Обрешетка может быть как сплошной, так и иметь зазоры. Но перед тем, как построить крышу. следует проложить гидроизоляцию по стропилам. При создании жилой комнаты на чердаке, лучше всего заранее произвести утепление крыши. Утеплитель укладывается в пространство между стропилами. В качестве материала может выступать минеральная вата или пенопласт.

Чтобы создать жилое «теплое» помещение на мансарде, укладывайте утеплитель двойным слоем. Толщина одного слоя не должна быть меньше 50 мм. Утеплительный слой способствует поглощению шума снаружи помещения. На утеплитель укладывается пароизоляционная мембрана. Она защищает материал от образования на нем конденсата. Чтобы лишний раз не тратиться на ремонт крыши частного дома, следуйте всем инструкциям и рекомендациям. Постарайтесь правильно уложить слои кровельного пирога.

Общие требования к стропильным системам

Крыша любого дома, вне зависимости от ее конструкционных особенностей, должна отвечать требованиям строительных норм и правил.

Устойчивость к постоянным и временным нагрузкам

Во время проектирования конструкции принимаются во внимание существующие в регионы снеговые и ветровые нагрузки, вес кровельных материалов, эпюры распределения усилий по узлам и т. д

При этом архитекторы обязательно используют коэффициент запаса прочности, для крыш деревянных домов он установлен не ниже 1,4. Это вызвано тем, что не все материалы могут отвечать расчетным показателям по прочности, возможны определенные отклонения от технологии и т. д. Кроме того, деревянные дома имеют колебания линейных размеров, стропильная конструкция должна их компенсировать за счет повышения устойчивости.

Нагрузка на стропильную систему

Минимально возможный вес

Чем меньше нагрузка на фундамент, тем надежнее строение. Крыша на деревянном доме должна противостоять динамическим и статическим усилиям и при этом иметь минимальный вес. Во время расчета конструкции определяется оптимальный вариант сечения несущих элементов. В целях понижения веса может уменьшаться сечение стропильных ног (именно они в основном влияют на вес конструкции) за счет установки различных упоров и распорок. Уменьшение веса конструкции крыши одновременно приводит к понижению ее сметной стоимости.

Качество пиломатериалов

Для изготовления стропильной системы крыши надо использовать пиломатериалы не ниже первого сорта. Дерево – уникальный живой материал, невозможно найти две доски одного и того же сорта с абсолютно одинаковыми техническими параметрами. Каждая имеет свое количество и расположение сучков, пороки естественного развития, незначительные трещины и отклонения по размерам. К подбору досок и брусьев для крыши надо подходить очень внимательно, делать ревизию пиломатериалов перед тем, как использовать их. Все отбракованные материалы можно применять для строительства неответственных или ненагруженных конструкций деревянного дома.

Пиломатериалы

Основные нюансы, которые необходимо учитывать при изготовлении системы стропил своими руками

• Чтоб не допустить прогиба строительных ног в случае изготовления стропил недостаточного сечения при расчете потребного кровельного материала, ферма в обязательном порядке обустраивается добавочными опорными стойками, подкосами, затяжками.
• Когда осуществляется расчет кровли, обязательно нужно учитывать возможность срыва сильными порывами ветра кровельного материала. Чтобы этого не допустить, стропильные ноги должны закрепляться скобами и дополнительно стальной проволокой (сечением до 8 мм, но не менее 4 мм).
• Для изготовления прогона кровельного конька рекомендуется использовать бревна (доски в самом крайнем случае, толщина которых должна составлять 5 см и более).
• Если схема крыши для мансардной конструкции, тогда затяжки не обустраиваются, они будут компенсироваться за счет перекрытия этажей, которое впоследствии будет выполнять функцию полового основания мансарды.
• От используемого кровельного покрытия будет зависеть плотность обрешетки, основным стройматериалом для которой являются бревна (доски) и тес. Основное предназначение обрешетки – это прием на себя нагрузки от всего покрытия кровли, последующая передача ее на систему стропил.
• Зависимо от типа обустраиваемой крыши обрешетка бывает разреженной, сплошной. Особенность обрешетки сплошного типа заключается в следующем: она выполняется из двух слоев, между досками допускается зазор не более 2 мм. При этом первый слой разреженный, второй относительно первого монтируется под углом 45º. Это обуславливается особенностью укладки некоторых типов материалов для крыши. При обустройстве обрешетки разреженного типа между досками может выдерживаться расстояние от 6 до 14 см (зависимо от заснеженности региона, в котором возводится дом).
• Также нужно запомнить, что сплошная обрешетка всегда выполняется на скатах крыши, стыках системы стропил.

Основные особенности конструкции кровли обязательно отражаются при составлении схемы.

При планировании перекрытия крыши дома своими руками необходимо учитывать, что при выборе схемы ее обустройства стоит опираться не только на условия ее дальнейшей эксплуатации, но и собственные финансовые возможности

Также важно понимать, что от качества монтажа крыши дома своими руками будет зависеть безопасность жителей дома. Прежде чем использовать определенную схему кровельной конструкции, можно предварительно изучить их особенности по фотографиям в интернете

https://youtube.com/watch?v=sxgBJv2HKKM

Примыкания кровельного ковра к карнизному фронтонному свесу на рулонной крыши

После устройства карнизных блоков по карнизу дома укладывается переходной деревянный брус, который сверху закрывают листами кровельной стали. Одновременно к карнизу крепят лотковые скобы, на которые укладывают желобы, крепящиеся к скобам заклейками. Сливную полосу карниза также покрывают стальными листами.

Схема примыкания кровельного ковра к карнизному свесу

Таким образом, карнизный свес подготовлен к оклейке рулонными материалами. Вдоль фронтонного свеса приклеивают дополнительное полотнище, на которое укладывают рулонные полосы. Кроме того, к свесу крепят кляммеры, за которые крепится фартук из кровельной стали.

Коротко о главном

Установка стропильной системы является основным этапом строительства крыши. Это опорная конструкция, которая принимает и распределяет снеговую и ветровую нагрузку, удерживает в заданном положении кровельное покрытие, защищает стены и основание дома от воздействия влаги.

В состав стропил входит множество элементов, каждый из которых выполняет собственную задачу. Одни служат обвязкой периметра стен, другие поддерживают стропильные ноги, третьи соединяют их и удерживают в неподвижности. В результате получается прочная уравновешенная конструкция, вес которой невелик. А несущая способность весьма значительна.

Элементы системы могут соединяться несколькими способами, что позволяет получать разные конструкции крыш. Выбор той или иной формы производится на этапе проектирования, но, при необходимости, можно изменить форму и конфигурацию отдельных участков или всей крыши.

Монтаж рекомендуется поручать опытным специалистам, способным грамотно выполнить сборку и не допустить ошибок.

Основа при строительстве кровли: дерево или бетон?

Основой плоской крыши является перекрытие дома. Обычно плоская кровля настилается либо по деревянным перекрытиям, либо по плитам ж/б.

1. Железобетонные плиты. Такое перекрытие обладает высокой прочностью и надежностью, долговечностью, быстро возводится. Плитами можно перекрывать значительные пролеты между стенами. Бетонная крыша позволяет использовать ее поверхность, как дополнительное, полезное пространство. В то же время, она имеет значительную массу, что повышает требования к несущей способности стен. Кроме того, при строительстве потребуется подъемная техника повышенной грузоподъемности. Эти обстоятельства затрудняют применение плит в частных домах.
2. Деревянное перекрытие. Оно преобладает в частном строительстве. Для его изготовления применяются доски толщиной не менее 50 мм, которые настилаются по деревянным балкам или оцилиндрованном бревнам. Находит применение готовая деревоплита для перекрытий, которая изготавливается из досок толщиной 40-50 мм и имеет ширину до 1,8-2 м. При строительстве небольших хозпостроек могут применяться ДСП. Основное преимущество: уменьшение веса, возможность монтажа своими руками без привлечения техники, простота монтажа. Недостатки: пониженная прочность по сравнению с бетоном, склонность к гниению при проникновении влаги. Деревянное перекрытие не позволяет полноценно использовать кровельную плоскость в других целях.

Помимо указанных основных вариантов перекрытий некоторые строители применяют профилированный стальной лист. Он также способен обеспечивать высокую прочность.

При его монтаже сверху стен монтируются металлические балки для надежного закрепления концов перекрытия. Наиболее часто, такими крышами покрывают гаражи.

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.

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°.

Система стропил со смещенным относительно центра вертикальным прогоном

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.

Проектирование и устройство крыши

В процессе планирования монтажа кровли нужно сперва определиться с ее типом. Можно воспользоваться услугами опытных мастеров, которые помогут создать проект и подобрать под него нужные расходные материалы. В разных источниках доступна информация и для самостоятельного изучения, включая фото и видеоматериалы устройства кровель и крыш.

Этапы устройства крыши:

• Установка мауэрлата (брус, уложенный по периметру наружной стены для опоры стропил);
• Сборка и монтаж системы стропил, закрепление их на коньке;
• Монтаж горизонтальных стяжек;
• Монтаж гидроизоляционного материала;
• Установка обрешетки;
• Финальное устройство лицевой поверхности кровли.

Для фиксации конструкции крыши на стенах строения используются строительные шпильки. Под системой стропил располагают опорные кровельные ниши, которые скрепляются друг с другом прочной поволокой или арматурой.

Чтобы верно спроектировать устройство крыши, нужно учесть форму и объем здания, расположение внутри несущих стен, будет ли устраиваться мансарда и какой внешний вид будет у строения в целом.

Противоусадочная конструкция крыши для рубленых фронтонов

Есть два принципиальных решения:

• крыша на слегах – близкая по технологии к традиционным безгвоздевым конструкциям кровли традиционных славянских срубов;
• монтаж скользящих стропил.

Есть ещё слегово-стропильная система, но это те же скользящие стропила, только с добавлением боковых слег.

По сути, это масло масленое, потому что в первом варианте несущие балки расположены горизонтально, а во втором вертикально. Обе конструкции – достаточно мощные, чтобы выдержать самую тяжёлую, например, черепичную кровлю. Дублировать их – смысла нет.

Другое дело, что слеги помимо того, что держат кровлю, ещё и жёстко соединяют фронтоны. И когда к такой конструкции добавляют стропила, делают это в двух случаях:

• чтобы на вертикальные стропила набить обрешётку;
• чтобы сделать толстый пирог тёплой крыши для мансарды.

Вероятно, вполне возможны инженерные решения для обустройства тёплой крыши на слеговой основе, но их пока не разработали, поскольку пока застройщикам хватает стропильной. Поэтому если вы замыслили строить мансарду, установки стропил вам не избежать, если нет желания экспериментировать.