Устройство крыши деревянного дома: какую кровлю выбрать

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.

Установка стропильных ног

Прежде, чем устанавливать стропила, следует провести монтаж мауэрлата на продольные стены. В качестве крепежей здесь используются анкерные болты. После этого определяется оптимальное сечение стропилин: на это влияет их длина и шаг установки. Для простоты расчета обычно применяют специальные таблицы готовых параметров, или программы, демонстрирующие двухскатную крышу в разрезе. Иногда возникает потребность в корректировке размеров стропильных ног: в таком случае применяется сращивание отдельных частей при помощи крепежей. На утепляемых кровлях расстояние между стропилинами подбирается так, чтобы максимально минимизировать подрезку теплоизоляционного материала. Выбирая расстояние между стропилами двухскатной крыши, стоит также учитывать нагрузку кровельного материала.

Монтаж стропил двухскатной крыши проводят в следующей очередности операций:

1. Изготовления шаблона для сборки строительных ферм. Для этого потребуется пара досок идентичной длины с длиной стропилины. Их скрепляют с одного конца гвоздем.
2. Фиксация финального угла. Свободные края готовой конструкции кладут на те места опор, где будут установлены стропильные ноги. Образованный финальный угол наклона необходимо зафиксировать гвоздями, установив также перемычку жесткости.
3. Изготовление еще одного шаблона. Он облегчит проведение монтажных запилов на стропильных ногах. Материалом изготовления обычно выступает фанера.
4. Вырезание монтажных запилов. Для этого используют изготовленный ранее шаблон. Соединение проводится под углом наклона кровли. Готовую треугольную стропильную ферму нужно поднять на поверхность крыши, используя вспомогательные приспособления – лестницу, лаги и т.п. Поднятая ферма крепится на мауэрлат.
5. Установка фронтонных ферм. По краям крыши монтируются фронтонные фермы. Чтобы правильно позиционировать их по вертикали и горизонтали, обычно применяют временные подкосы.
6. Ось конькового прогона. Между вершинами первой и последней фермы протягивают бечевку. Это послужит уровнем для правильности монтажа остальных промежуточных ног.
7. Подъем и монтаж остальных стропилин. Прогон в стропильной системе просчитывается заранее: обычно фермы располагают не ближе, чем 60 см.
8. Укрепление громоздких элементов. Для этого предназначены ригели, подпоры, подкосы и т.п.
9. Монтаж конькового бруса при помощи специальных подпор. Он служит местом крепления наслонных стропил промежуточного, диагонального и укороченного типа.

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.

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.

Порядок работ при строительстве деревянной крыши

Перед тем, как начинать работы по возведению крыши, нужно правильно и грамотно выбрать материалы. Древесина должна быть сухая, на её поверхности недопустимо появление грибков и древесного рака. Чтобы конструкция служила дольше, стоит выбирать материалы, не имеющие обзёла. Также рекомендуется покрыть все составляющие антисептиками и антипиренами. Такие средства защитят крышу не только от гнили, но и от огня.

Рекомендуется покрыть древесину антисептиками и антипиренами Источник roomester.ru

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

Стропильные системы деревянного дома

Деревянные дома редко имеют большие размеры и этажность. Еще одна особенность таких строений – они постоянно немного изменяют линейные параметры из-за колебаний влажности пиломатериалов. Как следствие – к стропильным системам предъявляются повышенные требования по надежности, они должны компенсировать возможные колебания.

Чем сложнее крыша, тем больше у нее дополнительных элементов, а это в совокупности уменьшает ее прочность и надежность. Вывод – для деревянных домов не рекомендуется выбирать сложные многоскатные крыши.

Самое простое устройство стропильной системы имеет крыша с одним скатом, который наклонен под углом от 14 до 26 °

Особенности конструкции четырехскатной крыши

Все типы крыш могут быть теплыми или холодными. Рассмотрим более подробно, из каких отдельных элементов состоит конструкция крыш.

Конструкция двухскатной крыши и ее элементы

Сегодня большой популярностью пользуются двухскатные крыши с жилым чердачным помещением (мансарда). Зачастую эти помещения обустраиваются как летние комнаты. Но также можно встретить и надежно утепленные крыши.

Элементы теплой двухскатной крыши:

• стропильная система – включает в себя опирающиеся друг на друга стропильные ноги (по парам). Расположение – на стенах; один уровень;
• два фронтона или зашитые стены – образуются они при пересечении стропильных ног (прочитайте: «Как сделать фронтон своими руками»);
• кровельный пирог – состоит из обрешетки, гидроизоляционного слоя, кровельного материала, пароизоляционной мембраны, утеплителя и элементов внутренней отделки;
• водосточная система;
• иные элементы, к примеру, смотровое окно в крыше. Прочитайте подробнее: «Устройство двухскатной крыши: элементы конструкции».

Ремонт и замена крыши деревянного дома

Долговечность и надёжность крыши во многом зависит от состояния кровельного покрытия. Вечных материалов нет, поэтому через определённое время любой владелец деревянного дома сталкивается с необходимостью проведения ремонта крыши или её полной замены. Если следить за состоянием кровли, то можно обойтись мелким ремонтом, который заключается в заделывании трещин или отверстий, а также в замене повреждённых элементов стропильной системы. Если же за покрытием крыши и её каркасом не следить, то может возникнуть необходимость капитального ремонта или полной замены всей конструкции.

После проведения осмотра стропильной системы и кровельного покрытия можно определиться с перечнем необходимых работ. Может потребоваться:

• полная или частичная замена кровельного материала;
• замена кровли и обрешётки;
• полная замена несущей конструкции крыши.

Во время проведения ремонта или замены кровли большой проблемой могут быть возможные осадки, которые повреждают стены, потолок дома и его внутреннюю отделку. Выполнять такие работы лучше всего в летний период, когда вероятность дождей минимальна.

Если выполняется замена только кровельного материала, можно менять кровлю частями, чтобы защитить дом от осадков. Если и возникнет необходимость защиты от влаги, то узкий участок проще накрыть, чем всю поверхность крыши.

При необходимости замены кровельного материала делать это лучше частями, чтобы в случае необходимости можно было быстро укрыть крышу от дождя

При необходимости замены обрешётки необходимо снимать кровельный материал по всей ширине ската, поэтому надо предварительно приобрести плёнку соответствующего размера и при возникновении дождя накрыть ей крышу. Полная замена стропильной системы должна выполняться быстро, поэтому для выполнения таких работ лучше пригласить бригаду опытных рабочих, которые смогут всё сделать за несколько дней.

Для замены крыши дома надо пригласить бригаду опытных работников, чтобы сделать всё быстро и качественно

Есть много способов проведения ремонта крыши деревянного дома без её полной разборки. Одним из таких вариантов является покрытие ската одним куском кровли. В этом случае листы кровельного материала предварительно соединяются на земле, после чего готовая полоса подаётся на крышу и сразу покрывает часть ската на всю длину. Такое решение имеет следующие преимущества:

• значительно сокращаются сроки укладки кровельного материала;
• улучшается качество монтажа;
• упрощается крепление кровельного материала к обрешётке;
• увеличивается герметичность кровли.

Можно купить лист профнастила, который соответствует длине ската крыши, но в этом случае могут возникнуть проблемы с его транспортировкой.

Отремонтировать крышу без полной разборки иногда удаётся путём замены слабых несущих частей. Для увеличения прочности стропильных ног можно с обеих сторон усилить их досками.

Если дом покрыт шифером и в нём появись небольшие трещины или отверстия, то их можно устранить, не снимая лист с крыши.

1. Делают жидкий раствор из одной части цемента и двух частей асбеста.
2. В полученной раствор помещают кусок марли, сложенной втрое, которая по размеру будет больше трещины.

3. На повреждённое место наносят немного раствора, потом укладывают марлю и хорошо её разравнивают.

4. Через 3–4 часа, когда раствор высохнет, его покрывают слоем серой краски или лака.

Часто ремонт крыши затевается с эстетической целью, чтобы сменить старое покрытие на современное. Есть много кровельных материалов, при помощи которых можно полностью преобразить дом, но их монтаж надо выполнять в соответствии с разработанными технологиями или приглашать для этого специалистов.

Видео: замена крыши деревянного дома

https://youtube.com/watch?v=Pz_-_a6AvPA

Крыша деревянного дома подвергается интенсивным нагрузкам, и чтобы она могла их выдержать, её создание должно основываться на профессиональных расчётах. Правильно выполненная стропильная система сможет выдерживать вес кровельного пирога, а также снеговые и ветровые нагрузки. Необходимо периодически контролировать состояние кровельного материала и несущей конструкции крыши, а при необходимости сразу их ремонтировать. При правильном уходе капитальный ремонт или замена крыши не понадобится, она будет надёжно служить на протяжении многих десятилетий.

Преимущества деревянной кровли

Рекомендуем  прочитать:
Как правильно сделать гидроизоляцию крыши

Деревянная кровля отличается явными преимуществами перед современными материалами – они и более функциональны, и практичнее. Специалисты выделяют следующие моменты:

Деревянная кровля может монтироваться на любых зданиях – жилые дома разной высоты, веранды, подсобные помещения и декоративные домики на приусадебном участке (например, домик на детской площадке)

Совершенно неважно, какой формы крыша – деревянная кровля любого вида отлично ляжет даже на причудливые изгибы.
Гонт, дранка и другие виды деревянной кровли могут прослужить до 50 лет, а иногда и гораздо дольше. Такой длительный срок эксплуатации обусловлен несколькими факторами:

• древесина перед укладкой обязательно обрабатывается антисептическими средствами – предотвращается распространение гнили, плесени, грибка и скопление насекомых;
• в качестве противопожарной защиты также используются специфические средства – ими обрабатывается каждая дощечка/щепа;
• деревянная кровля отлично противостоит ветрам и перепадам температуры – она не срывается при порывах, не меняет свою структуру при сильных морозах или под прямыми лучами солнца.

1. Любой вид деревянной кровли не пропускает шумы – даже сильный дождь будет абсолютно не слышимым для людей, находящихся в доме.
2. При установке рассматриваемых видов кровли не требуется монтажа мощных слоев паро-влагоизоляции – под дощечками никогда не скапливается конденсат. Можно обойтись и без дополнительных вентиляционных систем – деревянная кровля в сухую погоду сама обеспечивает проветривание.

Кроме этого, деревянные кровли достаточно экономичные. Да, стоимость гонтов/щепы/дранки высокая, но сэкономить позволят следующие факты:

• во время монтажных работ не требуется установки изоляционных слоев и вентиляционных систем;
• небольшой вес деревянной кровли позволяет не устанавливать несущие стены, усиливать фундамент и монтировать мощные стропильные системы;
• транспортные и погрузочно-разгрузочные работы сводятся к минимуму – для доставки материала для монтажа деревянной кровли не требуются машины высокой грузоподъемности, а в качестве грузчика может выступить и сам заказчик;
• во время установки кровли из древесины не требуется использование крепежных элементов и различных дополнительных элементов (изломы или стыки).

Деревянную кровлю очень легко ремонтировать – для этого не требуется менять большую площадь покрытия, достаточно лишь сделать замену одной-двух дощечек. Но ремонтные работы именно для рассматриваемого вида кровли считаются большой редкостью – и гонт, и дранка служат долго без необходимости проведения регулярного обслуживания.

Многие любители всего натурального и естественного желают как можно дольше сохранить цвет самой древесины. Но в таком случае понадобится провести процедуру нанесения на каждую часть деревянной кровли защитного лака – он будет противодействовать вредному воздействию ультрафиолетовых лучей.

Устройство многоскатной кровли

Данная группа представлена крышами с числом скатов от 4 и более, направленными в сторону наружных стен. Верхний предел ограничен лишь бюджетом и фантазией застройщиков, проект может включать несколько фронтонных участков, врастающие друг в друга скаты, одно- или многоуровневые конструкции.

Элементы

Конструкция в любом случае является сложной и включает:

• Скаты – наклонные участки крыши, расположенные в одной плоскости и формирующие конфигурацию кровли при стыковке или пересечении друг с другом. Количество скатов напрямую влияет на сложность и стоимость проекта, в большинстве случаев эта величина является четной.
• Наружные ребра хребтов и внутренние ендовы – углы, образуемые на стыках смежных скатов. В зависимости от места расположения выделяют верхний горизонтальный коньковый прогон, диагональные ребра-вальмы и внутренние разжелобки ендовы. Последние нуждаются в усиленной герметизации и подпорках в верхней зоне.
• Карнизные свесы, защищающие фасад от осадков. О том, как обустроить карнизный свес односкатной крыши, читайте тут.
• Второстепенные системы и элементы, устанавливаемые с целью продления срока службы кровельных конструкции (водосточные желоба, аэраторы).

Остальные элементы стандартные, по аналогии с другим скатными разновидностями сложные крыши закрываются многослойным пирогом, при необходимости – утепляемым и вентилируемым (что относится к основным узлам и элементам скатной крыши?)

Особенности стропильной системы

Отличительными особенностями каркасов таких кровель являются:

• Высокая крутизна скатов. В домах с неэксплуатируемыми чердаками многоскатная крыша может иметь сравнительно малый угол, но чаще всего она имеет уклон от 45° и даже больше.

  Это объясняется как потребностью в быстром сходе снега (сложные крыши не рассчитаны на удержание толстого покрова в течение длительного времени), так и особенностями планировки дома (крутые скаты обеспечивают больше пространства под кровлей).

• Наличие множества ендов и наружных хребтов, нуждающихся в дополнительном укреплении и впоследствии – в надежной герметизации. Зоны сопряжения скатов подвергаются усиленным нагрузкам и не могут эксплуатироваться без подпорок (как минимум 1 вертикальная стойка при длине прогонов и стропил более 6 м), подкосов, затяжек и аналогичных элементов.
• Отсутствие горизонтального опорного бруса на наклонных участках. Ряд элементов стропильной системы привязывается не привычному мауэрлату, а диагональным стропилам, что существенно усложняет расчет.
• Высокая вероятность комбинирования разных типов кровельных систем и способов соединения узлов.
• Большое количество участков примыкания к вертикальным стенкам, проходным и доборным элементам.

Вне зависимости от типа кровли на проблемных участках стропильный каркас закрывается сплошной обрешеткой. Это, вкупе с причудливой формой крыши приводит к необходимости установки аэраторов в верхней зоне или принятии других мер по проветриванию пирога.

Планы конструкций с фото

Строительные нормативы относят к сложным крышам конструкции с числом скатов на площади в 100 м² от 5 и выше или меньшим количеством при наличии элементов с криволинейными поверхностями. В частности, ЕНиР «Кровельные работы» определяет сложными крыши шатрового, купольного или сводчатого типа, или совмещенные постройки с примыканием к таким конструкциям от 10% от общего периметра (как сделать шатровую крышу своими руками?).

Основные отличия проявляются в форме дополнительных скатов. В зависимости от этого параметра сложные крыши условно разделяются на вальмовые (с треугольными скатами и ровной линией фронтонов) и многощипцовые (с треугольными вертикальными вставками под двускатными выступами). Подробно о том, что такое вальма крыши, читайте тут.

Примеры фото сложных вальмовых конструкций приведены ниже:

Многощипцовые разновидности отличаются отсутствующей или малой протяженностью горизонтальных опорных участков

Помимо этого, различия проявляются в числе уровне скатов, их форме и симметричности. Максимальную сложность имеют комбинированные виды, совмещающие все типы скатов и имеющие многоуровневую конструкцию. Это же относится к крышам со скатами или элементами с криволинейными или ломаными поверхностями (как сделать ломаную крышу своими руками?)