Что такое старты на крышу
Разбор элементов крыши: название и конструкция деталей плоской и скатной кровли
Крыша – это основной барьер на пути проникновения внутрь дома атмосферных осадков, ветров, низких температур и прочих негативных явлений окружающего пространства.
Несмотря на множество элементов, из которых слагается стропильный каркас и кровельный пирог, ни один из них не бывает лишним.
Застройщик, прежде чем заняться строительством собственного дома, должен понимать, для чего нужен, из чего сделан и как устанавливается каждый элемент крыши. Данная статья поможет разобраться в этом деле.
Общий состав любой кровли
Крыша – это верхняя несущая и ограждающая конструкция строения или сооружения, предназначеная для защиты внутренних помещений от внешних климатических и иных воздействий.
Крыша состоит из основных частей:
Кровля – это элемент крыши, который включает в себя водоизоляционный слой (само кровельное покрытие), основание под этот слой, элементы для создания вентиляции, снегозадержания, примыканий, безопасного перемещения и эксплуатации и др.
Горизонтальное ребро крыши называется коньком.
Части стропильной системы
Стропильная система — это опорный каркас, состоящий из множества деревянных элементов, представляет своеобразный скелет кровли.
Через кровельную оболочку каркас принимает на себя внешние нагрузки от выпавших атмосферных осадков, ветра, собственного веса, кровельного пирога, водосточной системы и различного технического оборудования, установленного на крыше.
Задача стропильной системы равномерно распределить и передать вышеперечисленные нагрузки на несущие стены дома. Примером для разбора элементов стропильной системы могут стать двускатные, вальмовые и многощипцовые кровли. Эти крыши обладают практически всеми видами деревянных опорных элементов стропильного каркаса.
Несущие детали стропильных каркасов можно отразить в следующем перечне:
О способах и правилах крепления элементов стропильной системы рассказано на видео:
Мауэрлат
Происхождение названия от двух немецких слов «Mauer» и «Latte», что означает стеновой брус. Мауэрлат — брус или бревно, уложенное сверху по периметру внешних ограждений дома. Конструктив служит опорой для нижних концов стропил и нарожников. Он представляет собой горизонтальный брус обычным сечением 150 х 150 мм или сдвоенную балку из двух брусьев 150 х 75 мм. Бывают исключения, зависящие от сложности строения стропильного каркаса.
Назначение мауэрлата заключается в привязке крыши к дому и равномерном распределении нагрузки на стены от узлов стропильной системы с кровельным покрытием.
Под мауэрлат устраивают подготовку из цементной или бетонной стяжки по поверхности кладки стен. Стяжку покрывают слоем рулонной гидроизоляции из рубероида или другого модифицированного материала.Брус крепят к стене шпильками или анкерными болтами. К срубу его прикручивают проволокой.
Стропильные ноги
Стропилами называют наклонные деревянные балки, опирающиеся на коньковый прогон (ригель) и мауэрлат. Длинномеры могут быть частью деревянных ферм или отдельно стоящими элементами кровельного каркаса.
Принимая на себя внешнюю нагрузку от кровли, стропила работают совместно со стойками, затяжками, подкосами и другими элементами.
В зависимости от длины пролёта между несущими стенами используются балки двух видов – это наслонные и висячие стропильные ноги.
Наклонные балки называют висячими стропилами. Узлы скольжения делают по-разному. Главное, чтобы стропильные ноги, передавая нагрузку на стены, могли скользить вдоль своей оси, сохраняя свою целостность.
Кобылки
Их крепят к нижним концам стропил. Тонкими досками наращивают стропильные ноги с целью выноса края ската крыши за пределы периметра стен. Кровельное покрытие с кобылками, ветровой доской и подшивкой образуют свес или карниз крыши.
Нарожники
Этот особый элемент стропильной системы вальмовых, полувальмовых и шатровых крыш является стропильной балкой переменной длины. Нарожниками заполняют пространство между накосными (диагональными) стропилами вальмы.
Внизу нарожники крепят к мауэрлату точно так, как и стропильные ноги. Вверху балки крепят к накосным стропилам врубом, подпиливая под их скос, либо через черепные бруски, прошивая узлы соединений гвоздями, шпильками и усиливая металлическими накладками. Чем дальше от центра вальмы, тем короче становятся нарожники.
Прогоны
Горизонтальные деревянные балки, которые опираются на несущие элементы стропильной системы, называют прогонами. Их подразделяют на два вида – это коньковые и боковые балки.
Центральный коньковый прогон — это горизонтальный брус, который устанавливается на вершине скатной крыши.
Боковые прогоны являются промежуточными поперечными опорами стропильных ног, которые сами подпираются стойками. Их монтируют, когда расстояние между несущими стенами составляет 12 метров и больше. Также они могут быть боковыми коньковыми прогонами в ломаном стропильном каркасе.
Лежень
Это деревянная балка, которая уложена наверх внутренней стены. Через стойки лежень разгружает коньковый прогон, на который опираются стропильные ноги. Лежень изготавливают из бруса такого же сечения, что и балки мауэрлата. Лежни располагают на стенах, которые находятся строго под коньковыми прогонами.
Конёк
Это несущая балка, которая держит на себе верхние концы стропильных ног. Она же является верхним горизонтальным ребром – коньком, образованным сопряжением двух щипцов скатной крыши. Конёк может быть самонесущей замковой балкой для стропил.
В большепролётных домах коньковый прогон опирается через стойки на лежень. Коньковый ригель изготавливают из цельного или клееного бруса сечением 150 х 150 мм. В небольших строениях верхний прогон делают из сдвоенных досок сечением каждой 120 х 50 мм. Стропила опирают на конёк вырубом или крепят торцами встык металлическими уголками.
Затяжки, стойки, подкосы
Эти дополнительные балки играют важную роль в укреплении стропильного каркаса. Их количество и места установки определяют специальными расчётами для деревянных конструкций проектировщики.
Затяжками из бруса или досок стягивают смежные стропильные ноги, значительно снижая распорные усилия в кровельных фермах. Стойки разгружают наклонные балки большой длины, а раскосы снимают часть нагрузки с узлов стропильного каркаса.
Шпренгели
По-немецки слово Sprengwerk означает несущий стержень. От него произошло название детали стропильной системы – шпренгель. Конструкция представляет собой горизонтальный раскос в углу мауэрлата со стойкой, поддерживающей накосное стропило вальмовой крыши.
Обрешётка и контробрешётка
Это две перпендикулярные друг к другу конструкции. Обрешёткой называют рейки, уложенные параллельно коньковому прогону. Брус контробрешётки укладывают, наоборот, вдоль ската крыши.
Перед их монтажом стропила укрывают специальной плёнкой пароизоляции, фиксируя её гвоздиками или скрепками степлера. Затем прибивают гвоздями контробрешётку и к ней крепят рейки обрешётки. Обрешётка может быть сплошной из досок, если кровельное покрытие будет состоять из штучных элементов (черепица, битумная плитка и пр.).
Карниз
Карнизом называют свес кровли, который представляет собой довольно сложный узел скатной крыши. Он закрывает нижнюю пограничную область кровли, защищая внутреннее пространство стропильной системы от проникновения влаги, ветра и внешних низких температур.
Ветровая (лобовая) доска закрывает собой торцы нижних концов стропил или кобылок. На доске защёлкивают джей-фаску или закрывают другим материалом. Сверху устанавливают планку-капельник. На часть ширины капельника заводят край гидроизоляции. После набивки контробрешётки прибивают рейки обрешётки. Крепят крюки, на которые укладывают водосточный жёлоб. Снизу свес подшивают листовым материалом.
J-фаска представляет собой фартук из полимерного материала с пластиковым профилем с продольным замковым карманом. Сверху фаску защёлкивают в кармане, а снизу крепят к низу свеса шурупами. Благодаря этой новой детали, значительно сокращается время монтажа карниза.
Конструкция основания
Жесткое основание обустраивают для плоской кровли. Чаще всего основой являются ж/б плиты или металлопрофиль, реже – основание из пиломатериалов (досок, ОСП, ЦСП, фанеры по деревянным балкам). При необходимости основание дополняют уклонообразующим слоем, задающим направление стока воды с кровли.
Подробнее об устройстве плоской кровли по деревянным балкам читайте тут. А здесь мы рассматривали отличия ж/б и деревянных оснований плоских крыш.
Состав пирога
Кулинарным термином скатной крыши называют всё то, что находится между стропилами, обрешёткой и кровельным покрытием. Сюда относятся теплоизоляционные маты, пароизоляция и гидроизоляция.
Применяется для обустройства тёплых кровель с целью создания комфортных условий проживания в мансардах. В некоторых случаях сюда же относят обязательные элементы холодной кровли – обрешётку, контробрешётку и кровельное покрытие.
В плоской кровле пирог имеет более сложное устройство:
Кровельное покрытие
Ассортимент кровельных материалов состоит из штучных, листовых и рулонных материалов. Это черепица разных видов, ондулин и профнастил, фальц и рубероид, его модификации и пр.. Скатные крыши покрывают такими материалами:
Заключение
Современные технологии и стройматериалы позволяют создавать самые разнообразные решения для крыш. Чтобы выбрать подхлодящий вариант и построить его своими руками, важно разбираться как в конструкционных особенностях, так и в используемых покрытиях и технологиях.
Виды стропильной системы двухскатной крыши: для маленьких и больших домов
В основе каждой крыши лежит большое количество балок, стропил, стоек и прогонов, которые все вместе называются стропильной системой. За многовековую историю видов и способов ее организации накопилось немало, и каждая имеет свои особенности в построении узлов и врубок. Подробнее о том, какой может быть стропильная система двухскатной крыши и как при этом должны крепиться стропила и другие элементы системы поговорим подробнее.
Конструкция стропильной системы двускатной крыши
В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).
Схема двускатной крыши
Теперь о составляющих системы и их назначении:
В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».
Конструкций стропильных систем довольно много. В первую очередь их разделяют на две группы — с наслонными и висячими стропилами.
Разница в конструкции наслонных и висячих стропил
С висячими стропилами
Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.
Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.
Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами
Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов
Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров. Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.
Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).
На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.
Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы
Для мансардных крыш
Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.
Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля
Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника. В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.
При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.
Для больших домов
При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.
Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил
При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).
Прямой и косой прируб для соединения затяжки
Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.
Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки
Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами
При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.
С наслонными стропилами
В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.
Простейший вариант наслонных стропил
Безраспорные схемы и узлы врубок
Дома, сложенные из бревен или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двухскатной крыши должна быть безраспорной. О видах таких систем поговорим подробнее.
Простейшая безраспорная схема стропильной системы приведена на фото ниже. В ней стропильная нога упирается в мауэрлат. В таком варианте она работает на изгиб, не распирая стену.
Простая безраспорная система двускатной крыши с наслонными стропилами
Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. В первом, площадку опирания обычно скашивают, ее длина при этом — не более сечения балки. Глубина врубки — не более 0,25 ее высоты.
Верх стропильных ног укладывается на коньковый брус, не скрепляя его с противоположным стропилом. Получаются по строению две односкатные крыши, которые в верхней части примыкают (но не соединяются) одна с другой.
Такую схему без наличия опыта делать не рекомендуется: при малейшей неточности выполнения появляются распорные силы и конструкция становится нестабильной.
Намного проще в сборке вариант со скрепленными в коньковой части стропильными ногами. Они практически никогда не дают распора на стены.
Вариант крепления стропил без распора на стены
Для работы этой схемы стропильные ноги внизу крепятся при помощи подвижного соединения. Для закрепления стропильной ноги к мауэрлату сверху забивается один гвоздь или снизу ставится гибкая стальная пластина. Варианты крепления стропильных ног к коньковому прогону смотрите на фото.
Если кровельный материал планируется использовать тяжелый, необходимо увеличить несущую способность. Достигается это увеличением сечения элементов стропильной системы и усилением конькового узла. Он приведен на фото ниже.
Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках
Все приведенные выше схемы двускатных крыш стабильны при наличии равномерных нагрузок. Но на практике такого практически не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой на высоте около 2 метров схватки или подкосами.
Варианты стропильных систем со схватками
Установка схваток повышает надежность конструкции. Чтобы она нормально работала, в местах ее пересечения со стоками крепить нужно к ним гвоздями. Сечение бруса для схватки используют такое же, как и для стропил.
Схемы стропильных систем двускатных крыш со схватками
К стропильным ногам крепятся ботами или гвоздями. Могут устанавливаться с одной или двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.
Крепление схватки к стропильным ногам и коньковому брусу
Чтобы система была жесткой и не «поползла» даже при аварийных нагрузках достаточно в таком варианте обеспечить жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности его смещения в горизонтали, крыша выдержит даже значительные нагрузки.
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.
Система для домов с двумя внутренними несущими стенами
Системы с подстропильными балками
В данных системах коньковый прогон не ставят: он дает распорные силы. Стропила в верхней части соединяются одна с другой (подрезаются и стыкуются без зазоров), места соединения усиливаются стальными или деревянными накладками, которые прибиваются гвоздями.
В верхней безраспорной системе распирающую силу нейтрализует затяжка. Обратите внимание, что затяжка ставится под прогоном. Тогда она работает эффективно (верхняя схема на рисунке). Устойчивость может обеспечиваться стойками, или расшивками — балками, установленными наискосок. В распорной системе (на картинке она внизу) поперечине — это ригель. Он устанавливается над прогоном.
Есть вариант системы со стойками, но без подстропильных балок. Тогда к каждой стропильной ноге прибивается стойка, которая вторым концом опирается на промежуточную несущую стену.
Крепление стойки и затяжки в стропильной системе без подстропильного прогона
Для крепления стоек используются гвозди дляной 150 мм и болты 12 мм. Размеры и расстояния на рисунке указаны в миллиметрах.