Строительство крыши частного дома своими руками: пошаговая инструкция

Строительство крыши частного дома своими руками: пошаговая инструкция

Итак, после того как на надёжном фундаменте подняты стены дома, необходимо, не затягивая с этим, переходить к созданию крыши и настилу кровельного покрытия. Вариантов здесь может быть множество. И одним из наиболее часто применяемым является двускатная конструкция крыши. Она не столь сложна в расчетах и монтаже, как некоторые другие, то есть с ней должен справиться даже начинающий строитель. Поэтому тема настоящей публикации — строительство крыши частного дома своими руками на примере двускатной стропильной системы с металлочерепичным кровельным покрытием.

Следует сразу оговориться, что в статье не дается готового «рецепта». Целью ставится продемонстрировать принципы проведения расчета двускатной крыши и последовательность ее возведения. А обладающий соответствующей сметкой мастер должен уже привести полученные рекомендации к своим, конкретным условиям строительства.

Содержание

• Виды крыш
• Устройство крыши – термины
• Как рассчитать крышу своими руками?
• Пошаговая инструкция
• Как правильно крепить мауэрлат?
• Монтаж стропильной системы
• Крепление стропил к мауэрлату
• Крепление стропил в коньке
• Как усилить систему?

• Сравнение кровельных материалов

Виды крыш

Строительство крыши начинается с выбора проекта конструкции, то есть с определения ее будущей формы. В современном частном строительстве наиболее распространенными видами являются:

• Односкатные крыши. Вариант конструкции с одним скатом наименее трудоемкий, быстровозводимый и позволяет значительно сэкономить на материалах. Основными недостатками являются невозможность обустройства полноценного чердака и мансарды, в виду низкого подкровельного пространства, а также применения в заснеженных районах при небольших углах наклона.
• Двухскатные крыши (щипцовые). Конструкция с двумя скатами и двумя фронтонами, является наиболее распространенной в частном строительстве, поскольку обеспечивает баланс между трудоемкостью, затратами и практичностью. Позволяет создать полноценное чердачное помещение и эффективно справляется со значительными атмосферными осадками в зимний период.
• Четырёхскатные крыши. Максимально надежные конструкции в плане устойчивости к атмосферным явлениям: ветровым и снеговым нагрузкам. Отличаются значительным весом – требуют крепкого фундамента и прочных несущих стен, а также продуманной стропильной системы. Также благодаря большой площади кровельного покрытия и значительной теплоотдачи, предполагают дополнительное утепление.
• Вальмовые крыши. Сооружения состоят из четырех скатов, в которых боковые имеют форму равнобедренной трапеции, а торцовые – треугольника. Обладают минимальным сопротивлением к ветровой нагрузке и привлекательным внешним видом, однако сложны в расчете и монтаже.
• Полувальмовые крыши (голландские). Каркасная конструкция аналогична предыдущему, за исключением треугольных скатов, которые имеют усеченный вид, в следствие чего появляются небольшие фронтоны. Главным преимуществом является возможность обустройства полноценного жилого помещения. Однако такая крыша требует создания сложной стропильной системы из-за большого количества углов.
• Шатровые крыши (пирамидальные). Системы из четырех одинаковых скатов в форме равнобедренных треугольников, сходящихся в одной точке. Конструкция обладает наилучшими аэродинамическими свойствами и устойчивостью к сильным осадкам, благодаря равномерному отводу вод. Основной недостаток – сложность проектировки и возведения каркаса.
• Многоскатные крыши (многощипцовые). Представляют собой комбинированные скатные крыши для зданий в форме буквы «П», «Г», «Т». Наиболее сложные в проектировании, изготовлении и сборке. В частном строительстве применяются крайне редко.

Если вы не можете определить какую форму крыши построить своими руками – при прочих равных, сравните внешний вид конструкций и посмотрите какой вариант наиболее привлекателен.

Устройство крыши – термины

Также непосредственно перед началом строительства крыши своими руками необходимо ознакомиться с основными элементами и терминологией, которая облегчит понимание процесса и позволит найти общий язык со строителями.

• крыша – верхняя часть конструкции здания в сборе;
• кровля – верхний элемент крыши (покрытие);
• мауэрлат – опорный брус, уложенный по периметру стен здания;
• лежень – опорный брус, уложенный на внутренних несущих стенах здания;
• стропила (стропильные ноги) – конструктивные элементы крыши, несущие кровельное покрытие;
• прогоны – горизонтальные продольные балки, поддерживающие стропила изнутри;
• затяжки – горизонтальные поперечные балки, связывающие ноги одной стропильной пары;
• ригель – затяжка, установленная непосредственно перед коньком конструкции;
• конёк – горизонтальное ребро, расположенное на стыке скатов в самой верхней части кровли;
• стойки – вертикальные балки, выставленные на лежень или другую опору, предназначенные для поддержки прогона;
• подкосы (подстропильные ноги) – наклонные балки, соединяющие стропила с опорными элементами и расположенные под углом в 45°;
• контробрешетка – ряды досок, уложенные вдоль стропила поверх гидроизоляционного материала;
• обрешетка – ряды досок, уложенные на стропила/контробрешетку под углом в 90°;
• карниз – свисающая часть кровли, которая прикрывает верхнюю часть наружных стен от негативного воздействия атмосферных проявлений;
• кобылки – доски, посредством которых можно удлинить стропильную ногу;
• ендова – внутренний угол, образованный на стыке двух скатов в многощипцовых крышах;
• вальма – треугольный скат крыши в торцах / крытый фронтон с уклоном;
• фронтон – верхняя часть фасада здания, которая ограничена двумя скатами.

Как рассчитать крышу своими руками?

После того как был разработан проект конструкции, обязательно требуется рассчитать количество материалов для ее изготовления. Это необходимо для того, чтобы заранее знать объем пиломатериалов и заказать соответствующую партию у производителя.

Онлайн-калькулятор расчета крыши от КАЛК.ПРО позволяет выполнить максимально точный расчет материалов, а также получить комплект чертежей и 3D-модель конструкции.

Также рекомендуется выполнить расчет крыши на допустимые нагрузки, чтобы подобрать сечение несущих элементов. Например, одной из наиболее важных деталей является стропильная нога – для нее высота и ширина бруса подбирается на основании таких параметров, как:

• материалы кровли;
• снеговая нагрузка;
• шаг укладки;
• пролет.

Однако, чаще всего, таким подробным расчетом пренебрегают и выбор стропильных сечений происходит на основе общих рекомендаций, но с незначительным запасом, поскольку в таблицах не учитываются особенности конкретной ситуации.

Сечение стропильной ноги – таблица

Длина стропильной ноги, м	Расстояние между стропильными ногами, м
	0,60	0,90	1,10	1,40	1,75	2,15
	Сечение стропильной ноги, мм
3,0	40×150	50×150	75×150	75×125	75×150	100×150
3,5	40×175	50×175	75×150	75×175	75×200	100×175
4,0	50×150	50×200	75×175	75×200	75×200	100×200
4,5	50×150	75×175	75×175	75×200	100×200	100×200
5,0	50×175	75×175	75×200	75×200	100×200	100×250
5,5	50×200	75×250	75×200	100×200	100×200	100х250
6,0	50×200	75×200	100х200	100×200	100×250	—

Если планируется возведение теплой крыши, то выбор высоты сечения ног должен происходить с учетом толщины утеплителя, поскольку он должен монтироваться так, чтобы не выступать выше, чем несущие балки.

Параметры остальных деревянных элементов конструкции в большинстве случаев принимаются конструктивно:

• мауэрлат — 150×150 мм;
• стойки — 100×150 мм / 100×100 мм (зависит от сечения стропил);
• подкосы — 100×150 мм / 50×150 мм (зависит от сечения стропил);
• затяжки — 50×150 мм;
• прогоны — 100×150 / 150×50 мм (зависит от нагрузки);
• накладки — толщина составляет 32–50 мм.

Если вы хотите получить максимально безопасную конструкцию, мы советуем при строительстве крыши дома своими руками, по несколько раз перепроверять параметры элементов.

Виды крыш

К наиболее распространенным видам крыш относятся следующие:

• Односкатная;
• Двухскатная;
• Вальмовая четырехскатная;
• Ломаная;
• Комбинированная.

Каждая конструкция имеет ряд особенностей, поэтому стоит рассмотреть их немного подробнее:

1. Односкатная крыша. Крыша, имеющая единственный скат, отличается в первую очередь стоимостью – для монтажа потребуется минимальный набор материалов. Кроме того, процесс монтажа будет достаточно прост и быстр. Правда, плата за эти достоинства в итоге выходит достаточно существенной: во-первых, конструкция получается не очень привлекательной визуально, а во-вторых, под кровлей останется слишком мало свободного пространства для обустройства чердака или мансарды.
2. Двухскатная крыша. Этот вариант конструкции крыши наиболее популярен за счет простоты монтажа и возможности обустроить полноценное помещение в подкровельном пространстве. Крыша с двумя скатами немного сложнее и дороже односкатного варианта, но проще и дешевле в сравнении с четырехскатной конструкцией. Ключевой особенностью двухскатных крыш является наличие фронтонов треугольной формы, которые располагаются в торцах здания. О том, как сделать треугольную крышу, стоит почитать подробнее в соответствующей статье.
3. Четырехскатная крыша. Для монтажа такой крыши потребуется основательная подготовка и серьезные затраты. Конструкция четырехскатной крыши включает в себя много элементов, поэтому работ будет очень много. Мансарду этой конструкции нельзя оборудовать окнами из-за отсутствующих фронтонов – а вот мансардные и слуховые окна нужны в обязательном порядке, ведь за их счет будет обеспечиваться освещение помещения и эвакуация в случае необходимости.
4. Крыша с ломаными скатами. Как правило, такой вид крыши монтируется в том случае, если есть желание сделать полноценную мансарду. Конструкция кровли в данном случае предполагает установку ее нижней части с большим уклоном по сравнению с верхним участком, за счет чего поднимается потолок помещения и увеличивается полезная площадь.
5. Комбинированная крыша. Как следует из названия, комбинированная крыша может включать в себя признаки нескольких или всех конструкций. Особой популярности такой вид кровли не снискал, но в некоторых ситуациях только комбинирование различных конструктивных особенностей позволяет добиться желаемого результата.

Подбор вида крыши всегда индивидуален, поэтому отталкиваться нужно от собственных пожеланий и возможностей.

Крыша своими руками – Пошаговая инструкция

После того, как были закончены все подготовительные этапы работ, можно приступать непосредственно к строительству крыши частного дома своими руками. Пошаговая последовательность выглядит следующим образом:

1. Подготовка инструментов, обработка древесины антисептиком.
2. Крепление мауэрлата к стене.
3. Монтаж подконькового бруса.
4. Установка основных элементов стропильной системы.
5. Усиление узлов конструкции при помощи стоек, подкосов и затяжек.
6. Установка контробрешетки и гидроизоляции.
7. Монтаж обрешетки.
8. Монтаж кровельного покрытия.
9. Создание водосточной системы.
10. Утепление крыши и пароизоляция.

Как правильно крепить мауэрлат?

Монтаж любой кровельной системы начинают с установки мауэрлата. Брусья, уложенные по периметру стен, являются основанием, которое равномерно распределяет нагрузку от стропильных ног на несущие стены. Также этот каркас «привязывает» конструкцию к дому, уменьшая негативное воздействие от парусности крыши. В зависимости от типа используемого стенового материала, применяются различные технологии монтажа.

Например, в деревянных сооружениях необходимость в мауэрлате отсутствует, а его функцию выполняет верхний ряд из бревна или бруса. В постройках из бетонных блоков мауэрлат крепится при помощи скоб, шпилек или анкерных болтов.

Фиксация мауэрлата при помощи металлических скоб предусматривает наличие брусков из дерева, которые заранее должны быть вмонтированы во внутреннюю сторону кладки на расстоянии 2-4 рядов от верхней кромки. В результате с одной стороны скоба закрепляется на мауэрлат, а вторая крепится непосредственно к брусу в кладке.

Крепление мауэрлата при помощи шпилек подразумевает их равномерную закладку по всему периметру стен на этапе изготовления армопояса. При этом у основания шпильки должна быть обязательно приварена поперечина, а верхушка должна выступать на всю толщину бруса плюс дополнительно 4 см для того чтобы затянуть две гайки. В случае, если шпильки не были предусмотрены на этапе создания армированного пояса, можно подготовить отверстия для закладки анкерных болтов.

Для кирпичных сооружений не теряет актуальности традиционный метод – крепление мауэрлата проволокой. Для этого используют стальную катанку диаметром 5-6 мм, которая закладывается на расстоянии 2-3 рядов от верха в процессе укладки стен. Она должна иметь такую длину, чтобы ее хватило на весь объем мауэрлата и осталось еще немного для скручивания концов друг с другом. На этапе, когда мауэрлат уже уложен на стену, балка притягивается проволокой сверху или через специальное отверстие, а лишние края проволоки обрезаются.

Проведение расчетов параметров двускатной крыши

Возведение стропильной системы и обустройство на ее основе кровли всегда должно начинаться с проведения необходимых расчетов. Какие же задачи при этом ставятся?

• В первую очередь, необходимо разобраться с соотношением «высота конька — крутизна скатов крыши».
• После этого появится возможность точно вычислить длину стропильных ног, как «чистую», так и полную, то есть с учетом планируемых карнизных свесов.
• Длина стропил и предполагаемый шаг из установки дадут возможность определить сечение материала, подходящего для их изготовления, с учетом предполагаемых нагрузок на крышу. Или, наоборот, исходя из имеющегося материала выбрать оптимальный шаг и расставить дополнительные точки опоры — установкой элементов усиления, о которых говорилось выше.

Перечисленные параметры позволят максимально точно составить схему и чертеж стропильной системы, правильно расположить все ее элементы. По имеющейся схеме будет намного проще рассчитать, сколько и какого материала потребуется для проведения монтажа.

• Потребуется узнать общую площадь скатов кровли. Это необходимо для приобретения кровельного материала, гидро— и пароизоляционных мембран, утеплителя, если планируется термоизоляция крыши. Кроме того, параметр площади важен и для определения количества материала для обустройства обрешетки под выбранное кровельное покрытие.

Чтобы в ходе изложения порядка проведения расчетов было понятнее, основные величины схематично показаны на иллюстрации ниже:

Основные размерные параметры стропильной системы двускатной крыши, к расчетам которой мы сейчас переходим

Д — ширина дома (размер фронтонной его стены);

Вк — высота крыши в коньке над плоскостью мауэрлата или балок перекрытия, в зависимости от того, к чему будут крепиться нижние концы стропильных ног;

а — угол крутизны скатов крыши;

С — рабочая длина стропильной ноги, от конька до мауэрлата;

ΔС — удлинение стропильной ноги для формирования планируемого карнизного свеса;

Ш — шаг установки стропильных ног.

Начнем рассмотрение перечисленных выше вопросов по порядку.

Соотношение крутизны скатов и высоты конька крыши

Эти две величины – тесно взаимосвязаны. И к их расчету можно подходить с различных сторон, принимая за исходные те или иные критерии.

• Например, хозяева видят свой дом с высокой крышей, чем-то отдаленно напоминающей готический стиль архитектуры. Понятно, что при таком подходе резко возрастает высота кровли в коньке и, соответственно, и крутизна скатов. Правда, при этом следует не забывать, что такие крыши испытывают максимальные ветровые нагрузки, за счет своей выраженной «парусности». А вот снег на таких скатах задерживаться практически не будет. Так что стоит изначально учесть эти два фактора. Возможно, для закрытой от ветров местности, но с преобладанием снежных зим, такой вариант станет вообще наиболее приемлемым.

Выражено крутые скаты и высокий конек – снег на такой крыше вообще не задерживается, но зато воздействие ветра становится максимальным
Но не забываем и про то, что чем длиннее стропильные ноги, тем сложнее в обустройстве будет сама система, которая потребует немало усиливающих деталей.

• Другим соображением сделать крышу повыше очень часто становится желание иметь функциональное чердачное помещение, вплоть до оборудования в нем полноценной жилой комнаты.

Для мансардного помещения, безусловно, предпочтительнее ломаная стропильная система. Но если все же планируется двускатная, то немало пространства съедают угловые зоны по линии соединения стропил мауэрлатом. Приходится увеличивать крутизну скатов (см. выше).

Правда, и здесь может быть приемлемое решение. Например, мауэрлат расположен не на уровне перекрытия, как в «классическом» варианте, а на боковых стенах, которые намеренно подняты над перекрытием на определенную высоту. Тогда и при большой крутизне скатов, и без особого усложнения конструкции системы, магнон добиться весьма просторных помещений мансарды.

Цены на металлочерепицу

Боковые стены дома с проложенным по ним мауэрлатом возвышаются над чердачным перекрытием. Это обеспечивает необходимый простор мансардного помещения даже при небольших углах ската кровли.

Кстати, именно такой вариант и будет рассматриваться ниже, когда рассказ пойдет уже о проведении монтажа стропильной системы.

• Бывает, что владельцы будущего дома, наоборот, принимают решение о минимальных углах крутизны кровли. Это может быть вызвано сооружениями экономии материалов, отсутствием необходимости полезной площади на чердаке, особенностями местных условий – например, очень ветреной, но не особо снежной местностью.

Двускатная крыша может быть и очень пологой. Хорошо для малоснежных и ветреных регионов. Но не любое кровельное покрытие подойдет для таких скатов
Правда, при таком подходе нельзя забывать, что у любого кровельного покрытия есть определённые нижние границы крутизны скатов. Например, если планируется укладка штучной черепицы, то необходимо обеспечить угол крутизны не менее 20, а для некоторых моделей – даже 30 градусов. Так что если в планах уже есть то или иное кровельное покрытие, следует соотнести его характеристики с высотой и крутизной крыши.

Итак, как проводится расчет. В качестве неизменной величины – константы у нас выступает ширина дома по фронтонной стене (Д). Используя известную тригонометрическую формулу, несложно отыскать высоту (Вк), отталкиваясь от планируемой крутизны скатов (угол а).

Вс = 0,5 ×Д × tg a

Понятно, что для расчета симметричной двускатной крыши берётся половина ширины здания, то есть 0,5 ×Д.

Еще один нюанс. При расчётах по данному соотношению за высоту принимается разница высот точки конька и плоскости мауэрлата. То есть далеко не всегда подразумевается превышение над чердачным перекрытием — это следует иметь в виду.

Упомянутая формула заложена в предлагаемый калькулятор.

Калькулятор соотношения крутизны скатов двускатной крыши и высоты ее конька

Перейти к расчётам

Совсем несложно выполнить с этим калькулятором и обратные вычисления. Например, хозяева заинтересованы, чтобы высота конька имела конкретную величину. Значит, меняя последовательно на слайдере значение угла а, буквально за несколько секунд можно определить, при какой крутизне будет выполнено это условие.

Какой получится длина стропильных ног?

Имея на руках результаты предыдущего расчета, совсем несложно определить, какова будет «чистая» длина каждой из стропильных ног. Под понятием «чистая» длина в данном контексте подразумевается расстояние от точки конька до мауэрлата.

Здесь нам на помощь придет теорема Пифагора, точно описывающая взаимосвязь между сторонами прямоугольного треугольника. Два катета нам известны – это половина ширины дома (0,5×Д) и высота в коньке (Вк). Остается найти гипотенузу С, которая как раз и является длиной стропильной ноги.

С = √ (Вк² + (0,5×Д)²)

Считаем вручную или же используем онлайн-калькулятор, что будет намного быстрее и точнее

Калькулятор расчета «чистой» длины стропильной ноги двускатной крыши

Это – еще не всё.

Выше уже упоминалось, что для формирования карнизного свеса кровли нередко стропила делают несколько длиннее. Как учесть и эту «добавку» к «чистой» длине стропильной ноги?

Если планируется за счет выпуска стропил сформировать карнизный свес, то необходимо определить, насколько нужно удлинить сами стропильные ноги

Опять на помощь приходит тригонометрия. Все получается совсем несложно:

ΔС = К / cos а

Такой же подход практикуется, если карнизный свес будет формироваться за счет наращивания стропил кобылками.

Использование кобылок для формирования карнизного свеса позволяет добиться существенной экономии материала.

Рабочая длина кобылки рассчитывается точно так же. Имеется в виду выпуск кобылки наружу, без участка ее соединения со стропильной ногой.

Чтобы не заставлять читателя искать значения тригонометрических функций, ниже размещен калькулятор:

Калькулятор расчета удлинения стропильной ноги для создания карнизного свеса кровли

Теперь осталось только просуммировать «чистую» длину стропильной ноги и ее удлинение на свес — это несложно выполнить даже в уме.

Полученное значение станет ориентиром при приобретении необходимого пиломатериала и раскрое заготовок. Понятно, что при монтаже стропила не режут сразу в точный размер – проще после установки произвести подрезку выступающих на свесах концов на необходимую длину. Поэтому брус или доску обычно берут длиннее примерно на 200÷300 мм.

Кстати, не исключается и тот вариант, что получившаяся суммарная длина стропил будет превышать стандартные размеры пиломатериалов, которые можно приобрести на местной базе. Значит, придётся наращивать стропила – к этому необходимо быть также готовым заранее.

Расчет выпадающих на крышу нагрузок, выбор оптимального сечения и расстановки стропил

Этот этап предварительных расчетов можно считать наиболее важным и сложным. Необходимо определить, с какими нагрузками предстоит справляться конструкции крыши. Это позволит, в свою очередь, правильно выбрать сечение пиломатериала для стропильных ног, найти оптимальный шаг их установки, выяснить, нужны ли будут элементы усиления, чтобы уменьшить свободные пролёты стропил установкой дополнительных точек опоры.

Суммарная нагрузка на стропильную систему, как уже говорилось выше, складывается из нескольких величин. Разберемся с ними поочередно.

• Статические весовые нагрузки — это масса самой стропильной системы, настеленного кровельного покрытия с соответствующей ему обрешёткой, а если кровля утеплена, то еще и вес термоизоляционного материала. Для различных кровель характерны свои среднестатистические показатели этой нагрузки, выраженные в килограммах на квадратный метр. Понятно, что удельная масса, например, крыши, крытой ондулином, не идет ни в какое сравнение с кровлей их натуральной керамической черепицы.

Такие показатели несложно найти в интернете. Но ниже будет предложен онлайн-калькулятор, в котором уже учтены все эти средние значения. Кроме того, в этот показатель уже включен определенный запас прочности. Такой запас необходим, например, для перемещения по крыше человека, выполняющего те или иные ремонтные работы или производящего очистку скатов от нанесенного снега.

• А вот статическое давление снежных наносов как раз и составляет следующий фактор внешнего воздействия на конструкцию крыши. И игнорировать его – никак нельзя. Во многих областях нашей страны, в силу их климатических особенностей, этот критерий оценки прочности становится чуть ли не определяющим.

Цены на снегозадержатели

Снежные наносы на крышу иногда могут быть даже такими! Эту нагрузку обязательно учитывают при проектировании стропильных систем

Снеговая нагрузка зависит от двух факторов:

— Климатические особенности региона. В результате длительных многолетних метеорологических наблюдений специалистами выработано зонирование территории страны по среднестатистическому уровню выпадающих зимних осадков. И, соответственно, по оказываемой снежными массами нагрузке на строительные конструкции. Карта такого зонирования приведена ниже:

Деление территории России на зоны по уровню снеговой нагрузки

Количественные показатели нагрузки для зон на карте не приводятся. Но они зато уже внесены в программу расчета калькулятора – достаточно будет всего лишь указать номер зоны для своего региона проживания.

— Второй фактор, напрямую влияющий на уровень снеговой нагрузки – это крутизна скатов кровли. Во-первых, с ростом угла изменяется и вектор приложения силы. А во-вторых, на крутых скатах снег меньше задерживается, и при углах крутизны от 60 градусов и выше снежных наносов на кровле не бывает в принципе.

• С ветровым воздействием будет несколько сложнее, так как здесь принимается в расчет больше исходных критериев. Но тоже разобраться можно. Алгоритм расчета применяется несколько упрощенный, но дающий результат с достаточным уровнем точности.

Прежде всего, по аналогии со снеговой нагрузкой, по специальной карте-схеме необходимо определить свою зону по уровню ветрового давления. Карта представлена ниже:

Карта-схема распределения территории РФ на зоны по уровню ветрового давления

Среднестатистические показатели ветрового давления для каждой из зон занесены в программу расчета калькулятора.

Но это – еще не все. Уровень ветрового воздействия на конкретную крышу зависит от еще целого ряда критериев:

— Опять принимается в расчет крутизна скатов. Это легко объяснимо – изменяется и момент приложения силы, и площадь ветрового воздействия, так как при крутых скатах их парусность возрастает, а при слишком пологих не исключается действие противонаправленной, подъемной силы.

— Важна общая высота дома в уровне конька – чем она больше, тем значительнее будут ветровые нагрузки.

— Любое здание характеризуется наличием вокруг него естественных или искусственных преград для ветра. Так, практикуется подразделение подобных условий расположения здания на три зоны. Их оценочные критерии внесены в соответствующее поле калькулятора, и выбрать нужный вариант будет несложно.

Но при выборе этого параметра необходимо принимать во внимание еще один нюанс. Считается, что такие естественные или искусственные преграды действительно оказывают влияние на уровень ветрового давления лишь в том случае, если они расположены на удалении, не превышающем тридцатикратной высоты дома. Например, для здания высотой 6 метров лесной массив, расположенный, скажем, в 150 метрах от него, да, будет являться естественной преградой для ветра. Но если опушка отстоит от дома более, чем на 180 метров – местность уже считается открытой для всех ветров.

Все статические и динамические нагрузки суммируются, и итоговое значение становится определяющим для подбора материала для стропильных ног. Однако, если оперировать параметром удельного давления на площадь – это будет не совсем удобно. Лучше привести это значение к распределенной нагрузке именно на стропильные ноги.

Поясним: чем меньше шаг установки стропильных пар, тем меньшая распределенная нагрузка выпадает на каждый погонный метр самого стропила. И вот по этой распределенной нагрузке и будет происходить выбор оптимального сечения бруса или доски, идущих на изготовление стропил.

Все перечисленные выше факторы, влияющие на уровень выпадающей на стропила нагрузки, внесены в программу расчета калькулятора. То есть пользователю достаточно указать в соответствующих полях запрашиваемые значения, и получить готовый результат именно распределённой нагрузки, то есть на погонный метр стропильного бруса (доски). Изменяя значение шага установки стропильных пар, можно пронаблюдать, как будет изменяться результат, и выбрать оптимальную расстановку. А полученное итоговое значение потребуется нам чуть ниже.

Калькулятор для вычисления распределенной нагрузки на стропильные ноги

Имея готовое значение распределенной нагрузки можно войти в таблицу подбора оптимального сечения пиломатериала для изготовления стропильных ног:

Таблица для подбора сечения бруса или доски исходя из распределённой нагрузки на стропила

Как пользоваться этой таблицей? Поясним на примере. Он выделен в таблице зелеными линиями.

Допустим, после вычислений с помощью предложенного калькулятора распределенная суммарная нагрузка получилась 70 кг/пог.метр. Ближайшее значение в таблице — 75 (естественно, округление проводится в большую сторону, чтобы обеспечивался запас). В этом столбике отыскиваем показатель свободного пролета стропильных ног, то есть максимальное расстояние между точками опоры. Пусть оно будет в нашем случае 5 метров. Значит, из левой стороны таблицы можно выписать все значения сечений бруса или доски, которые гарантированно выдержат такую нагрузку без риска деформации или излома. Кстати, показаны значения и для диаметра бревна, если стропила будут готовиться из кругляка.

Понятно, что здесь есть простор для выбора оптимального варианта. Кроме уже упомянутого выше изменения шага стропильных ног, которое, как мы помним, ведет к изменению распределённой нагрузки, можно попробовать, пока еще на схеме, дополнительно разместить элементы усиления системы, стойки или подкосы, чтобы уменьшить свободный пролет. Это также дает возможность применить пиломатериал меньшего сечения.

Цены на керамическую черепицу

Вычисление площади двускатной крыши

На этом вопросе, наверное, подробно останавливаться не станем. Проще задачу, чем определить суммарную площадь двух симметричных прямоугольников, сложно себе представить.

Единственный нюанс. При расчет площади ската не забываем, что длина ската от конька до карниза идет с учетом карнизного свеса. А протяженность вдоль карнизной линии – с учетом фронтонных свесов с обеих сторон дома. А остальное – все просто, обычное перемножение этих дух величин между собой.

Сколько материала потребуется на обрешетку для кровельного покрытия?

С размерами, количеством и местом расстановки стропильных ног и элементов усиления системы разобрались. Нанесли на схему-чертеж, и подсчитать нужное количество материалов уже труда не составит. Но большое количество доски или бруса потребуется еще и для обрешетки под кровельное покрытие. Как же подсчитать?

Этот вопрос прежде всего зависит от типа планируемого к настилу кровельного покрытия. Во-вторых, во многих случаях, особенно при использовании листовых кровельных материалов, имеет значение и крутизна скатов. Но так как в качестве примера в настоящей статье будет показан настил металлочерепицы, то и расчет обрешетки будет сделан именно для нее.

Это как раз то покрытие, для которого нет никакого смысла делать сплошной настил, а шаг установки направляющих обрешетки никак не будет зависеть от угла ската кровли. Важно лишь то, чтобы каждый из продольных (по направлению вдоль линии карниза) рядов «черепичных» модулей опирался своей смотрящей вниз «ступенькой» на перекладину обрешётки, где и производится крепление с помощью кровельных саморезов.

Правильное расположение направляющих обрешётки относительно профиля металлочерепицы.

Таким образом, шаг расстановки направляющих обрешетки зависит только лишь от модели самой металлочерепицы, то есть от длины ее модулей.

Кроме того, рекомендуется усилить обрешётку дополнительной доской на стартовом и финишном участках (вдоль линий карнизов и конька), а также, в обязательно порядке, вдоль ендов с обеих их сторон, если они присутствуют в конструкции кровли.

Для обрешетки применяются доски толщиной 25 мм, если шаг установки стропильных пар не превышает 600 мм. При большем расстоянии между соседними стропилами, но не превышающим 800 мм, надежнее будет использовать доску толщиной 32 мм. Если шаг еще больше, то следует отдать предпочтение брусу толщиной 50 мм, так как на столь значительных расстояниях нельзя допустить прогиба направляющих под внешней весовой и динамической нагрузкой.

Расположенный ниже калькулятор позволит быстро и точно определить количество пиломатериала для обрешетки. Причем, результат будет показан в объемном выражении, в общей погонной длине выбранной доски или бруса, и в количестве стандартных 6-метровых досок (брусков).

Калькулятор расчета материалов, необходимых для монтажа обрешетки под металлочерепицу

Перейти к расчётам

Монтаж стропильной системы

Стропильная система является основой всей крыши и от ее конфигурации зависит прочность будущей конструкции. По принципу строения и характеру применения опорный каркас различается на два противоположных типа: висячий и наслонный.

• Висячие стропила. Опираются только на внешние стены здания, а ферма в виде треугольника остается в висячем положении. Применяются для легких конструкций.
• Наслонные стропила. Опираются, как на внешние стены здания, так и на внутренние. Стропильные ноги «наслоняются» на стойки, а те в свою очередь опираются на лежень, который лежит на внутренней капитальной стене. Применяются для габаритных и тяжелых конструкций.

От правильности выбора стропильной системы зависит функциональность и устойчивость всей крыши.

Крепление стропил к мауэрлату

В частном строительстве крепление стропил к мауэрлату осуществляется двумя наиболее распространенными способами: жесткое и скользящее соединения.

В кирпичных и каменных домах крепление стропил к мауэрлату осуществляют жестким способом посредством врубочного и безврубочного соединения. В первом случае плотная фиксация достигается за счет создания запила в стропильной ноге, а во втором используется опорный брус, который подпирает балку с обратной стороны. Это наиболее трудоемкие, надежные и универсальные способы крепления – применимы, как для наслонных, так и для висячих стропильных систем.

Скользящее соединение наиболее часто используется в деревянных сооружениях, поскольку они дают наибольшую усадку. Крепление стропил осуществляется с использованием «плавающего» крепежа – салазок, что позволяет избежать деформацию кровли при изменении положения верхнего ряда брусьев.

Крепление стропил в коньке

На сегодняшний день активно применяются только три основных способа монтажа верхней часть стропил:

• Внахлёст. В этом случае выпиливается половина сечения примыкающих элементов для создания паза и подготавливается отверстие для болтового соединения.
• Встык. Верхние торцы бруса обрезаются для получения идеального вертикального стыка, а в качестве крепежных элементов используются металлические пластины или деревянные накладки (прибоины).
• На прогон. Стропильные ноги укладываются вплотную друг к другу и соединяются непосредственно с опорной балкой.

Как усилить систему?

Для того чтобы усилить кровельный каркас при длине пролета свыше 6 м, необходимо уменьшить свободный пролет стропил. Этого можно добиться посредством создания дополнительной горизонтальной опорной балки (лежень) на внутренней несущей стене и установки наклонных стоек.

Для придания дополнительной жесткости и для уменьшения распора стропил применяются затяжки. Они крепятся с двух сторон стропильной балки при помощи саморезов, гвоздей, шпилек на расстоянии примерно 1/4 от верха.

Для того чтобы созданный каркас не сорвало сильным порывом ветра, сами стропила также можно прикрепить к несущим стенам. Для этого используется скрутки на основе двух проволок диаметром 4 мм – их оборачивают вокруг ног, а затем соединяют с внутренней стороны и фиксируют при помощи анкера на расстоянии 4–5 рядов до обреза.

Если вы не уверены в надежности вашего сооружения, мы рекомендуем не только прочитать пошаговую инструкцию строительства крыша дома своими руками, но и обратиться к профильным специалистам.

Инструкция по возведению стропил

Несущие элементы кровли должны надежно крепиться к обвязке, для чего используется несколько способов. Если обустраивается крыша деревянного дома своими руками, то стропила могут быть исключительно наслонными.

Все дело в двух взаимоисключающих правилах:

• Стропила деревянных домов могут фиксироваться исключительно шарнирно;
• Фиксация висячих стропил может осуществляться только жестким образом.

Именно поэтому при обустройстве зданий, выполненных из дерева, может использоваться только наслонная стропильная система, установленная на шарнирах. Для монтажа такой крыши придется приобрести специальные элементы (обычно их называют салазками), которые обеспечат самостоятельное выравнивание кровли при усадке дома.

Создаваемая своими руками крыша одноэтажного дома, стены которого выполнены из кирпича или камня, может обустраиваться по любой схеме, но наибольшая эффективность достигается при жесткой фиксации стропильных ног. Установка каркасной системы может выполняться как с врубкой, так и без нее.

Для создания крыши с врубкой нужно сначала подрубить стропила таким образом, чтобы он плотно прилегли к мауэрлату. Выносить карниз в таком случае придется посредством кобылок, которые крепятся к стропильным ногам хотя бы с метровым нахлестом. Фиксация элементов конструкции может выполняться при помощи любых крепежей, но лучшим вариантом будут металлические уголки, закрепленные саморезами.

Если же кровля будет устанавливаться без врубки, то кобылки не потребуются – необходимый вылет каркаса будет выполнен за счет самих балок. Этот вариант несколько проще в обустройстве, поскольку для него не требуется точная подгонка всех элементов. Чтобы стропила хорошо прилегали к мауэрлату, применяются упоры или отдельные доски. Крепить элементы лучше так же, как и в предыдущем случае.

Гидроизоляция

Укладывается непосредственно на стропильные ноги при помощи мелких гвоздей или строительного степлера. Работы следует проводить снизу верх с перекрытием нижнего слоя на 10-15 см, чтобы исключить попадание влаги под материал. Натяжение должно быть достаточно сильным для того чтобы влага не скапливалась на поверхности – провисание не должно превышать 2 см. Тем не менее, не стоит слишком сильно воздействовать материал, поскольку его легко повредить.

Рекомендуется использовать высококачественную пародиффузионную мембрану, которая помимо влагозащиты обеспечивает парообмен и способствует созданию благоприятного подкровельного микроклимата. Швы следует обязательно обрабатывать герметизирующей лентой.

Контробрешетка и обрешетка

Контробрешетка предназначена для обеспечения циркуляции воздуха внутри кровельного «пирога» и более надежной фиксации гидроизоляционного материала. Для создания обычно используются бруски сечением 25/30 мм с шагом равным шагу стропил.

Качественная вентиляция кровли позволяет защитить конструкцию от плесени, грибков и разрушений.

Обрешетка укладывается поверх контробрешетки и используются в качестве каркаса для элементов кровли. В зависимости от типа кровельного материала используется два типа обрешетки: сплошная и разреженная. Первая применяется для мягких и рулонных кровель, вторая для металлических и шиферных крыш.

Для классической обрешетки с прозорами, используют доски сечением 100х25 мм и длиной, достаточной для перекрытия двух шагов стропильных ног. Шаг обрешетки определяется типом настилающего материала – чем тяжелее материал, тем чаще шаг.

Также рекомендуется усиливать крайние элементы обрешетки вдоль линий конька и карниза дополнительной доской.

Кровельное покрытие

Выбор типа кровли происходит на основании экономических и индивидуальных (эстетических) соображений, а также зависит от угла ската крыши. Например, для мягких кровель не гарантируется устойчивость при уклонах свыше 45°.

На сегодняшний день на рынке строительных материалов наиболее распространенными являются:

• керамическая черепица;
• металлическая черепица;
• профнастил;
• битумный шифер (ондулин);
• фальцевые листы;
• рулонная битумная кровля.

Методы монтажа различаются в зависимости от выбранного материала, однако практически во всех случаях укладка кровли происходит от карниза к коньку, чтобы обеспечить достаточный нахлест и защиту от затекания осадков. Также используемый крепеж обязательно должен быть сделан из оцинкованных или нержавеющих материалов и оснащен эластичной уплотняющей шайбой.

Сравнение кровельных материалов – таблица

Назначение и необходимость элементов конструкции

Независимо от степени сложности крыши, каждый элемент предназначен для выполнения своей функции. Строение кровли, форма и конструкция крыши определяется на одном из этапов проектирования дома или при составлении плана ремонтных работ.

Надежность и долговечность крыши зависит от правильной установки всех составляющих, включая основные части, кровельный материал, места примыкания к дополнительным элементам крыши. Покрытие для кровли станет хорошей защитой стропильной системы и всего строения только при условии приобретения кровли и дополнительной фурнитуры от одного производителя. В этом случае монтажные работы будут выполнены без лишних сложностей.

Составлять проект любого строения, особенно жилых домов, должен грамотный специалист. Этим могут заниматься только частные архитекторы или проектировщики, имеющие специальное разрешение. В готовом проекте содержится план дома, крыши с указанием всех узлов и деталей конструкции. Непосредственно строительством также должны заниматься профессиональные мастера, так как они знают названия частей крыши, их назначение и правильное расположение, выполнят работу на высшем уровне и в короткие сроки, а также предоставят гарантию.

Водосточная система

Водосточная система крыши позволяет уменьшить негативное влияние влаги на нижние элементы кровли, сохранить красивый вид фасада здания, а также способствует отведению воды от основания. Для начинающих мастеров, основной сложностью на данном этапе работ является установка кронштейнов желобов.

В случае, если монтаж кровельного материала не был произведен, то крепеж фиксирует на нижних рядах обрешетки. Этот вариант наиболее оптимален, поскольку при необходимости ножка кронштейна может быть согнута для достижения правильного угла наклона желоба.

Если же кровельное покрытие уже было смонтировано, то можно попробовать установить крепежные изделия на боковую поверхность стропила или использовать лобовую доску. В первом варианте, применяются кронштейны на ножке, загнутой на 90° для более удобного крепления. Во втором – по периметру крыши на краю карниза устанавливается доска, на которую крепится профиль с крюками. При этом во избежание переливания воды в желобе, крюки должны быть закреплены так, чтобы кровля перекрывала водосток на половину или треть его ширины.

Также следует отметить, что последний способ возможен только в случае, если стропильные ноги имеют достаточно большой размер в сечении, например, 120×50 или 150×50 мм.

От чего зависит выбор типа крыши?

В первую очередь, крыша выбирается по эффективности защиты, с учетом метеорологических особенностей местности и конструктивных черт сооружения. При этом не менее важно, чтобы крыша соответствовала общей архитектурной композиции.

Поскольку сложное и изящное строение с неудачно выбранной по геометрической форме крышей выглядит гораздо хуже, чем сделанное по шаблону, но максимально функциональное.

Это важно!При выборе крыши необходимо, чтобы она была максимально функциональной и эффективной, но при этом гармонично сочеталось не только с самим строением, но и с ландшафтом. А также не вступала в противоречие с общим видом всех архитектурных сооружений поблизости.

Особое внимание надо обратить на метеорологические условия. Тип крыши должен соответствовать климатическим условиям, чтобы минимизировать нагрузки как на конструкцию крыши, так и на все строение.

Например, строительство плоских крыш вполне уместно в очень сухих и жарких районах. Там они могут использоваться как дополнительное жилое пространство на свежем воздухе, и при этом не возникает сложностей с отведением осадков.

Установка крыши из крупных листов кровельного материала, например, крыши из профнастила с высокой парусностью нежелательна в местностях, где разгоняются сильные ветры.

В местностях с обильными осадками лучше использовать скатные крыши с большим углом наклона, на которых снег не задерживается.

В особо влажных местах пристальное внимание следует уделить не только системам влагозащиты и водоотведения с самой кровли, но и обработке несущего каркаса крыши противогрибковыми и влагоотталкивающими препаратами. Это позволит сохранить крышу на долгие годы в хорошем состоянии.

Еще одним существенным аспектом выбора крыши является ее стоимость. Чем сложнее конструкция, тем дороже обойдется ее возведение. Поэтому следует руководствоваться принципом разумной достаточности и не выбирать чрезмерно сложные конструкции там, где без этого можно обойтись.

Утепление и пароизоляция

Использование качественного утеплителя для крыши позволяет значительно снизить тепловые потери и сэкономить на обогреве помещения. Компании предоставляют большое количество разнообразных материалов со своими преимуществами и недостатками. Тем не менее, наиболее распространенными до сих пор остаются:

• минеральная вата;
• базальтовая вата;
• стекловата;
• пенопласт.

Монтаж производится с внутренней стороны в междустропильное пространство. Листы следует нарезать так, чтобы их ширина превышала расстояние между стропилами на 15-30 мм, что позволяет обеспечить более надежную фиксацию материала, то есть «в распор». При утеплении в несколько слоев, материалы следует располагать в шахматном порядке, чтобы исключить появление мостика холода.

Для того чтобы защитить утеплитель от испаряющейся влаги с нижних этажей здания и соответственно предотвратить появление грибка, обязательно требуется настелить пароизоляционную пленку изнутри. Ее крепление следует производить с помощью степлера соблюдая нахлест 4-6 см, а швы обязательно должны быть заклеены герметизирующей лентой.

Утепление особенно актуально при наличии мансардного помещения.

Ошибки при строительстве крыши своими руками

• Отсутствие проекта. При строительстве крыши дома своими руками без проекта не получится создать надежную и безопасную конструкцию, поскольку без соответствующей документации невозможно оценить устойчивость сооружения, узнать допустимые нагрузки и сечения стропильных ног, зафиксировать узловые соединения и места крепления, рассчитать количество материалов и т. д.
• Неправильное кровельное покрытие. Например, кровли из керамической черепицы и сланца следует укладывать только при достаточно больших уклонах скатов, а мягкие материалы наоборот – требуют пологой крыши, поскольку в противном случае герметичность конструкции может оказаться под угрозой.
• Неплотное прилегание теплоизоляции. Если блоки с теплоизоляционными материалами будут не плотно прилегать друг к другу, то это приведет к образованию мостиков холода, которые в свою очередь способствуют накоплению конденсата и появлению плесени/грибка.
• Отсутствие/неправильный монтаж пароизоляции. Отсутствие пароизоляционной мембраны с внутренней стороны кровельного пирога, приводит к накоплению сырости в теплоизоляции и древесине, в результате чего материалы теряют свои эксплуатационные качества. Также необходимо следить за тем, чтобы мембрана была уложена правильной стороной.
• Отсутствие вентиляции. Также приводит к появлению конденсата и сырости с соответствующими последствиями. Для создания оптимальной подкровельной циркуляции воздуха необходимо использовать контробрешетку.
• Плохая герметизация. Некачественная герметизация может привести к нарушению целостности всей конструкции. Тем не менее, по причине халатности места соединений часто обрабатываются недостатачно, герметизирующую ленту приклеивают прямо к грязной поверхности гидро- или пароизоляции, а для монтажа кровли используется крепеж без уплотнительной шайбы.
• Нецелесообразная экономия на материалах. Крыша является одной из самых трудновозводимых конструкций, которая защищает все остальные элементы сооружения. Если хочется, чтобы все это служило в исправности в течение долгих лет, нельзя экономить, как на кровельных материалах, так и на всех аксессуарах – мембранах, лентах, крепеже. В противном случае, нерациональная экономия может привести к дорогостоящему ремонту в ближайшем будущем.

Если вы все же хотите сэкономить на строительстве – мы предлагаем воспользовать калькулятором расчета крыши, который сможет подсчитать оптимальное количество материалов без переплат.

Кровельный пирог: второй защитный слой

После создания стропильного каркаса необходимо максимально полно изолировать пространство под крышей от воздействия внешних факторов. Для этого устанавливается целый ряд защитных систем. В первую очередь на стропильную систему укладывается гидроизоляция, начиная от классического рубероида и заканчивая высокотехнологичными влагозащитными мембранами.

Для создания воздушной прокладки между гидроизоляцией и собственно кровельным покрытием необходимо создать структуру, которая бы приподняла кровлю над гидроизоляцией. Это так называемая контробрешетка.

Она набивается на стропила поверх гидроизоляции. Это улучшает влагозащитные и одновременно теплозащитные свойства крыши. Затем устанавливается обрешетка, которая и является собственно основой, на которую будет уложено кровельное покрытие. Она крепится к контробрешетке.

Термо- и пароизоляция помещается с внутренней стороны кровли, под водоотталкивающие слоем. Хорошими теплоизоляционными свойствами обладает целый ряд материалов.

Для этой цели могут использоваться маты из специальным образом обработанных морских водорослей или соломы, иногда применяются синтетические материалы. Но наиболее эффективным, недорогим и экологичным является использование минеральной ваты.

Она получается из базальта или стекла, и поэтому обладает огнеупорными свойствами. Это очень актуально в тех случаях, когда утепление располагается поблизости от печных труб и там, где в дальнейшем будет размещена проводка, в случае, если в доме строится мансардная крыша.

Синтетические материалы наподобие пенополистирола и пенополиуретана используется реже, несмотря на их отличные теплоизолирующие качества. В ряде случаев данные материалы теряют свои теплоизолирующие качества достаточно быстро.

В то время как минеральная вата не утрачивает свойств в течение десятилетий – это лучший вариант, как сделать крышу по-настоящему защищающей от перепадов температуры.

Также очень важно использовать паробарьер. Поскольку он обеспечивает защиту от увлажнения как термоизоляции, так и для каркаса крыши, который в противном случае намного быстрее приходит в негодность. Поэтому паробарьер изготавливается из специального материала, позволяющего эффективно отводить пар и влагу.

Это важно!Использование полиэтиленовой пленки в качестве паробарьера – отличный вариант для тех, кто задается вопросом: как сделать крышу непригодной к эксплуатации. Полиэтиленовая пленка нарушает воздухообмен и препятствует удалению избытка влаги.

Источник https://kupi-krasku.ru/stroitelstvo/kryshi-chastnyh-domov.html

Источник

Источник

Источник