Конструкция крыши деревянного дома особенности каркаса и монтажа

Определение угла наклона

При увеличении угла наклона возрастает высота двускатной крыши. Это обеспечивает защищенность от атмосферных осадков. Дополнительно правильно рассчитанный угол наклона снижает уровень нагрузки на стропила от удельного веса кровельного покрытия.

Угол наклона необходимо выбирать, исходя из того, какой материал предполагается использовать для обустройства кровли. В среднем он составляет 20° для битумной черепицы, профнастила и рулонных материалов. Для кровли из асбоцементного листа (шифера), ондулина или металлочерепицы угол наклона необходимо увеличить до 25°.

Крыша с ондулином

Стропильные фермы крыши и её виды

Стропильная система — основа крыши, которая делает упор на несущие элементы строения и служит также каркасом для различных видов материалов для кровли: утеплителей, гидроизоляции, разнообразных покрытий.

Габариты и конструкция стропил зависят от:

приобретённого материала;
размеров строения;
габаритов дома;
стройматериала для стропил;
индивидуальных предпочтений заказчика;
актуальных для определённого региона нагрузок на крышу.

Стропильная система имеет:

обрешётку — брусья, в перпендикулярном направлении укладывающиеся на стропильные ноги;
стяжки, воспринимающие растягивающие усилия;
стойки из дерева, расположенные в вертикальном положении;
мауэрлат — брус, монтаж которого осуществляют вдоль стены, на него делают упор стропила;
стропильные ноги — это своего рода балки из дерева, принимающие на себя основную нагрузку крыши.

Каждый из приведённых факторов очень важен, поскольку необходимо понимать, какой тип стропильной системы будет оптимально подходить для той или другой определённой ситуации.

Когда речь заходит о малоэтажных домах, то самую большую распространённость получают конструкции из дерева. Во многих случаях применяют три вида стропильных ферм: висячие стропила, наслонные стропила и смешанную систему стропил.

Характеристика висячих стропил

Висячие стропила — это наиболее элементарный вид стропильных систем, их характеристики:

У стропил делают лишь несколько опорных точек, которыми выступают, в частности, несущие стены строения. В подобном случае ноги для стропил работают и на изгиб, и на сжатие. Стропильные ноги ложатся на мауэрлат — это утолщённый брус или изделие из соединённых досок. Мауэрлат прочно крепится на торце основных стен. Стропильные ноги врубают в мауэрлат, а в качестве дополнительного крепежа используют кронштейны или скобы.
Вся конструкция распирает ограждение стены.
Чтобы компенсировать распирание, создают затяжки, которые соединяют стропильные пары. В основном они устанавливаются в самом низу, благодаря чему затяжки параллельно выступают и перекрытием крыши. В некоторых вариантах их располагают выше, но тогда затяжки приобретают более мощные, ведь нагрузка на затяжки многократно увеличится.
Затяжки не только компенсируют распирающее усилие, но и не дают разъединяться стропильным ногам.

Особенности наслонных стропил

Для наслонной системы стропил дом должен быть дополнительно оборудован несущей стеной, расположенной посередине. Различают наслонные стропила по таким признакам:

Концы наслонных стропил должны делать упор на следующие части строения:
- стены по периметру;
- столбчатые опоры или основные стены, расположенные внутри.
Действие стропильных ног — работа на изгиб, поскольку отсутствует нагрузка на сжатие. Вот почему для монтажа наслонной системы стропил применяют более тонкие элементы, а вся конструкция намного легче. Причём экономия пиломатериалов весьма существенная.
Проектируя наслонные стропила, следует учитывать тот факт, что есть обратная зависимость шага ног стропил и угла ската кровли. Иными словами, чем сложнее конструкция кровли, тем чаще надо монтировать балки стропил.
Использование промежуточных опорных точек уменьшает сечение балок и длину пролёта, который надо перекрыть.

Смешанная система стропил

Конструкция комбинированной системы наиболее сложная, поскольку включает в себя части двух других видов стропил — висячего и наслонного. Применяется она для мансардной кровли. Стены комнат, которые находятся на втором этаже, образуют вертикальными опорами, эти опоры являются и промежуточными стойками для стропильных балок.

Часть стропил, которые соединяют один конец стоек, функционирует как ригель для скатов, расположенных сбоку, причём для верхней части конструкции они являются затяжкой.

Одновременно горизонтальные брусья выполняют такие функции: для верхних скатов — мауэрлат, для боковых — коньковый брус. Чтобы увеличить прочность кровли, монтируют подкосы, которые соединяют боковые скаты и вертикальные стойки.

Комбинированная система строп в изготовлении самая сложная и трудоёмкая, но эти недостатки вполне компенсируются увеличением несущих качеств кровли в отсутствии лишних опор, особенно, когда есть необходимость перекрывать значительные пролёты в здании.

Увеличить несущие качества кровли можно с помощью смешанной стропильной системы

Особенности монтажа кровли

Проще всего своими руками сделать односкатную кровлю, другие варианты потребуют знаний и опыта.

Строительство крыши включает этапы:

Монтаж стропильной системы.
Установка материала для утепления, пароизоляции и гидроизоляции.
Обрешетка и контробрешетка.
Монтаж кровельного материала.

Устройство стропильной системы

Стропильная система крыши каркасного дома должна быть грамотно рассчитана. Для этого анализу подвергается сечение, шаг и непосредственно сама длина. Строители отмечают, что в первую очередь прочность конструкции зависит от следующих параметров:

Длина стропильной ноги и ее шаг.
Углом наклона ската. Следует отметить, что чем он меньше, тем меньше нагрузка на поверхность.
Климатические условия региона.
Масса материала для кровли.

Сечение можно подобрать по специальным строительным таблицам или выполнить все расчеты своими руками.

Монтаж стропильной системы

Крыша каркасного дома прослужит долго в том случае, если правильно и прочно зафиксировать потолочные балки. Для этого рекомендуется использовать брус с сечением 50 на 150 (200) мм.

На первом этапе потребуется создать особый шаблон стропильных ног. Для этого все манипуляции следует совершать по схеме:

Взять две доски и расположить их по отношению друг к другу под прямым углом. Для прочной фиксации допускается использовать обычные гвозди.
Полученный элемент дополнительно закрепить на одном крае мауэрлата.
Посредством перемещения досок выставить угол, который в дальнейшем будет использоваться в качестве ската.
От края стены отступить не менее 40 сантиметров. Полученное пространство будет использоваться для водяного стока.
После получения необходимого угла надежно зафиксировать балку. Строители советуют отмечать линию среза простым карандашом.

После приготовления нескольких шаблонов потребуется соединить между собой две пары стропил. Закрепление производится по обе стороны. При необходимости в дальнейшем могут быть также отдельно наращены ноги.

Для состыковки вполне подойдут обычные толстые болты. Такой вариант в несколько раз безопаснее, особенно если провести сравнение с креплением гвоздями. Между двумя соседними ногами дополнительно потребуется установить поперечный вариант крепления.

Далее нужно поднимать стропила на крышу. Операция проводится с целью дальнейшего закрепления на балках. Для обеспечения высокой прочности дополнительно потребуется внизу разместить упорный брусок.

Односкатный каркасный дом будет защищен от непогоды в том случае, если все элементы кровли правильно установить. Для этого между боковыми стропилами натягивают веревку. Она будет служить маяком и ориентиром, по которому проверяется уровень. Закрепление дальнейших элементов производится на расстоянии 60 или 80 сантиментов. Такой шаг рекомендуется соблюдать постоянно.

Предварительно делаются расчеты, необходимые для определения количества стропил. Между отдельными элементами стропильной фермы потребуется прибить две доски. Они обеспечат необходимую фиксацию. Для дополнительной защиты от атмосферных осадков следует установить диффузную мембрану.

Размер и шаг обрешетки можно рассчитать самостоятельно, используя формулы. При этом следует учесть в обязательном порядке уклон и особенности конкретного материала. Для возведения обрешетки допускается выбрать брус, сечение которого составляет от 40 до 50 мм.

Укладка кровельного материала

На первом этапе монтируется карнизная планка. Для этого целесообразно использовать саморезы. Только после этого допускается поднимать на крышу металлочерепицу. Она также закрепляется на карнизной планке при помощи саморезов.

Бывают ситуации, когда одного листа не хватает. В таком случае целесообразно нарастить длину. Для этого закрепление делают внахлест. По такой технологии укладывается весь материал.

Подробно и доступно о монтаже кровли рассказано в видео.

Этапы возведения каркаса крыши

Основные этапы возведения каркаса крыши для дома заключаются в следующем:

Схема крепления укороченных стропил к коньковому стропилу.

Обработка древесины. Так как в будущем у вас не будет возможности обработать пиломатериалы, лучше всего это будет сделать на начальном этапе строительных работ. Обрабатывают материал двумя составами. Первый, антипиретик, способен снизить горючесть дерева. Второй, антисептик, позволяет предотвратить гниение деревянных элементов. Помните, что после обработки пиломатериалы должны хорошенько просушиться.
Установка мауэрлата. Мауэрлатом принято называть брус, который выступает опорой для всей конструкции каркаса. Его необходимо укладывать непосредственно на несущие стены дома. А его основная функция – это равномерное распределение нагрузки, связанной с весом кровли.
Для укладки опорного бруса необходимо возвести цельную бетонную отмостку по периметру всего здания. После высыхания бетонной стяжки на ее поверхность необходимо уложить в несколько слоев гидроизоляционный материал, рубероид отлично подходит для этих целей. Далее в бетонную отмостку устанавливают специальные металлические шпильки диаметром не менее 10 мм. После чего опорный брус “надевают” на установленные шпильки, для этого в нем необходимо заранее высверлить отверстия. Помните, что концы шпилек должны будут выступать минимум на 10 мм. Последующую фиксацию осуществляют посредством гаек.
Устанавливаем стропила. Специалисты советуют: если вы работаете один, то для облегчения работы лучше всего собирать стропила на земле. Если же у вас имеется помощник, то вы можете смело собирать конструкцию непосредственно на крыше дома. Для начала в опорном брусе необходимо проделать пазы для установки стропильных ног. Расстояние между пазами необходимо определить заранее, исходя из габаритов самой конструкции, однако они не должны быть более 1,5 м. Иначе конструкция будет иметь недостаточную жесткость.
Устанавливают стропила с фронтовой-торцевой части здания. После чего необходимо натянуть шнур между коньками двух торцевых стропил. Благодаря этому приему вам легко будет сориентироваться во время выставления вертикали оставшихся промежуточных стропил.
Далее стропильные ноги необходимо вставить в заранее подготовленные пазы. Крепеж осуществляется благодаря использованию комплексного крепления: поперечного и продольного. Поперечное крепление осуществляется благодаря использованию стальных кронштейнов, а продольное – за счет применения специальных скоб, которые надежно фиксируют стропила к мауэрлату. Во время установки стропил следите за тем, чтобы они выступали за периметр здания примерно на 40 см.
Фиксируем нижнюю часть стропильной системы, используя для этих целей обвязку – основание чердачного перекрытия. При необходимости обвязку можно нарастить дополнительными брусьями, укладывая их внахлест.
Между собой стропила должны быть соединены двумя парами шпилек. Наличие двух, а не одной шпилек обусловлено тем фактом, что при фиксации одним крепежным элементом стропила будут вращаться вокруг своей оси.
Придаем конструкции большую жесткость и устанавливаем дополнительный поперечный брус. Теперь стропила внешне будут напоминать по форме букву А, этот прием актуален в тех случаях, когда расстояние между стенами составляет более 6 м. Размеры поперечного бруса могут иметь следующие значения: 50х150 или 50х100 мм. Фиксацию осуществляют при помощи саморезов.
Устанавливаем коньковый брус в верхней части стропил. При необходимости можно усилить верхний узел дополнительным поперечным брусом.
После того как все стропила будет возведены, можно смело приступать к обрешетке и контробрешетке. На сегодняшний день существует два варианта: прореженная и сплошная, в зависимости от того, какой кровельный материал вы планируете использовать. Прореженная обрешетка представляет собой горизонтально набитые брусья на стропила с определенным расстоянием. На такую обрешетку можно укладывать любой кровельный материал повышенной жесткости (шифер, профнастил и т.п.) При сплошной обрешетке на поверхность стропил набиваются листы влагостойкой фанеры, такая конструкция отлично подходит для укладки мягкого покрытия (рубероид или любой другой рулонный кровельный материал).

Как видите, процесс возведения и постройки каркаса крыши своими руками довольно емок. Однако при тщательной подготовке и знании всех тонкостей и нюансов обустройства крыш вы легко сможете осуществить эту работу самостоятельно.

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.

Делают жидкий раствор из одной части цемента и двух частей асбеста.
В полученной раствор помещают кусок марли, сложенной втрое, которая по размеру будет больше трещины.
На повреждённое место наносят немного раствора, потом укладывают марлю и хорошо её разравнивают.
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.