Фальц – это шов

Фальцевые конструкции и материалы

Фальцем называют вид шва с загибом, прокладываемого при соединении металлических листов на крыше. Как запошивочный шов при пошиве постельного белья, он способен убрать всю «черную изнанку» работы, делая изделие очень аккуратным и прочным.

Виды соединений

В монтаже фальцевой крыши используется 2 типа соединений с подвидами (итого 4 вида):

  1. Лежачий фальц:
    • одинарный
    • двойной
  2. Стоячий фальц:
    • одинарный
    • двойной

Специалисты утверждают, что самым качественным – водонепроницаемым и герметичным – является стоячий двойной фальц. Он соединяет две кровельные картины продольным швом с двойным загибом, выглядит как перпендикулярный к плоскости крыши объемный выступ (здесь картина – это один лист кровельного материала, подготовленный к соединению с другим таким же листом).

Используемые материалы

Монтаж фальцевой крыши выполняется из листовых или рулонных кровельных материалов:

  • Оцинкованной стали – листовой с толщиной от 4,5 до 7,0 мм. Дает высокий уровень антикоррозийных свойств благодаря неокисляемому цинковому покрытию, способна служить до 25-ти – 30-ти лет.
  • Стали с полимерными покрытиями – многослойных листов с основой из оцинкованной стали, покрытых слоем защитной грунтовки, краской с одной стороны и цветным слоем полимера с другой. Защищает от агрессивных проявлений среды, смотрится очень декоративно.
  • Алюминия – легкого нержавеющего металла, устойчивого к значительным изменениям температур и деформациям. Может служить до 100 лет.
  • Меди – обычно рулонного продукта с различной фактурой (разные виды черепицы, камень и др.). Легкий в отношении монтажа материал, прочный и надежный. Способен прослужить более 100 лет.
  • Цинк-титанового сплава – листового либо ленточного. Состав обеспечивает ему пластичность и одновременную устойчивость к коррозии, дающие срок службы до 100 лет. Единственный недостаток – монтаж и демонтаж фальцевой крыши из него возможен лишь при температуре не ниже +50С.

Особенности крыши с фальцевыми швами

Достоинства

Преимущества этого вида кровли включают:

  • Длительные сроки эксплуатации – до 25-ти лет, а для некоторых особенно стойких к агрессивным воздействиям материалов – до 50-ти и до 100,
  • Гладкая поверхность, позволяющая беспрепятственно и быстро стекать дождевой влаге,
  • Минимальная нагрузка на несущие стропильной системы (средний вес одного м2 площади составляет всего 3,5-7,5 кг),
  • Наличие защитных антикоррозийных покрытий
  • Эстетичный вид и возможность подбора цвета к любому дизайну.

Недостатки

Отрицательные стороны объясняются выбором конкретного материала и достаточной сложностью изготовления фальцевого соединения. Не каждый специалист способен провести действительно качественную работу по монтажу фальцевой крыши, а также:

  • Периоды выпадения дождей отличаются большим уровнем шума, происходящего от ударов капель о металл,
  • Простая оцинкованная сталь дешевле других, но уступает им по качеству, внешнему виду и длительности сроков эксплуатации,
  • Некоторые виды стали с полимерным покрытием и цинк-титан боятся механических воздействий – на них могут появляться царапины, последний несовместим с деревянными конструкциями из дуба и лиственницы, а при низких температурах может стать излишне хрупким,
  • Металлические покрытия требуют обязательного устройства молниеотвода из-за проблемы накопления в них статического электричества.

Технология монтажа фальцевой крыши

Технология устройства кровли фальцевым способом отличается особенностями, которые должен знать мастер, взявшийся за эту операцию. Ниже изложены тонкости работы – ее последовательность и подробное описание некоторых сложных моментов.

Последовательность действий

Грамотная организация монтажа фальцевой крыши включает последовательное выполнение двух этапов работы.

  1. Подготовительный. Выполняется подготовка картин для покрытия скатов, желобов, карнизных свесов прямо на плоскости стройплощадки:
    • разметка металлических листов на детали по имеющимся чертежам при помощи измерительных инструментов,
    • нарезка заготовок соответствующих форм специальными инструментами,
    • соединение деталей фальцами в скат для получения целых картин,
    • загибка боковых кромок для выполнения продольных соединений картин между собой стоячим фальцем.
  2. Основной. Подъем картин на крышу и выполнение монтажных работ – соединение их фальцевым сгибом. Герметичность соединений будет наилучшей при использовании самоклеящейся ленты, а в качестве крепежа готовых картин к поверхности крыши используются кляймеры – специальные стальные полоски. Кляймер позволяет закрепить металлические листы к обрешетке без образования технологических отверстий. Кроме этого, все отверстия (вентиляции, отвода дыма и газовых труб) необходимо закрывать фартуками, подготовленными из оцинкованной стали.

Устройство горизонтальных и вертикальных швов

Технология монтажа фальцевой крыши включает обработку швов по горизонтали и вертикали скатов, для которых опытными кровельщиками рекомендуются:

  1. При выполнении вертикальных фальцев – следующий порядок работы:
    • закрепление одного края заготовки к обрешетке посредством кляймера,
    • устройство крепежей проводится не реже, чем через 60 см, с применением оцинкованных саморезов,
    • для длинных (более 10-ти метров) заготовок берутся плавающие кляймеры, дающие гарантию герметичности соединений при сезонно-температурных деформациях.
  2. Для горизонтальных креплений – применение различных технологических приемов в зависимости от уклона крыши.Использование рулонных материалов позволит избежать вертикальных швов, обычно представляющих собой слабое место крыши в отношении проникновения воды. В этом случае нарезка листов проводится прямо на объекте, а монтаж фальцевой кровли проводится посредством рулонной технологии, включающей применение двойных стоячих фальцев и уплотнения швов силиконовым герметиком.

Преимущества методики:

  • Полная герметичность и исключение коррозии на стыках горизонтальных и вертикальных швов,
  • Возможность изготовления бесшовных кровельных картин любой длины – до 100 м или даже более,
  • Профилирование металлических листов для крыши может проводиться прокатным станом на стройплощадке,
  • Удобство создания двойных стоячих фальцев без утолщений в местах горизонтального крепления,
  • Использование скрытых кляймеров для крепежа к любой обрешетке.

Важные моменты

Вне зависимости от выбора технологии монтажа при устройстве фальцевой крыши необходимо учитывать следующее:

  • Уклон скатов кровли, для которой планируется создание фальцевых соединений, должен быть не меньше 140. Более плоские скаты потребуют усиления герметизации – предварительный настил сплошных оснований, выполнение двойных фальцев и уплотнение их герметиком.
  • Если в качестве основания применяется не сплошной настил, а обрешетка, то ее шаг должен быть не более 25-ти см во избежание прогиба листов с последующим ослаблением фальцев. Это может стать причиной нарушения герметичности покрытия,
  • Для крепежа листов длиной более 10-ти метров необходимо использование плавающих кляймеров.
  • При выборе в качестве основного материала цинк-титана нужно проследить за аккуратным обращением строителей с листами кровли во избежание появления царапин и начала коррозийного процесса. Для работы с ним существуют специальные приспособления разметки и резки.
  • При покупке кровельного материала в рулоне необходимо проверить, одинакова ли толщина листа по всей длине и имеется ли у продавца сертификат его качества с указанием характеристик товара.

Правильно уложенные листы и своевременная проверка герметичности соединения фальцев позволят провести монтаж фальцевой крыши должным образом, а правильный последующий уход обеспечит вас надежной кровлей на долгие годы.

Устройство и монтаж фальцевой кровли

Фальцевая кровля — конструкция из полос металла, соединённых между собой механически замком из краёв самих полос. Устройство такой кровли своими руками доступно любому умелому хозяину. Достаточно правильно выбрать материал, подготовить инструменты и выполнить подготовительные работы. Мы хотим рассказать вам о материалах, способах скрепления полос, инструментах, а также немного о цене вопроса.

Есть мнение, что фальцевая кровля — это что-то плоское, ровное, скучное. Но сейчас есть инструменты и комплектующие, позволяющие создавать нестандартные и интересные решения.

Варианты дизайна

Металлическая крыша с фальцевым соединением может быть почти плоской (минимальный уклон — 7°) или крутой, иметь сложную и даже округлую форму. Гибкость металла и герметичный шов позволяют возводить нескучные крыши с самым оригинальным дизайном.

Иногда металлическое покрытие с фальцевым соединением — только часть кровли по задумке дизайнера.

А некоторые архитекторы покрывают таким образом не только крышу, но и фасады домов.

Эстетика фальцевой крыши — разнообразна, а приёмы устройства и монтажа — не очень сложны. И ваш дом может иметь как строгий, так и весьма причудливый дизайн.

Термины и определения

Давайте определимся с основными терминами, встречающимися при изготовлении фальцевой крыши. Их немного:

  1. Фальц — соединение полос металла между собой методом фигурного загиба кромки. Замковое соединение получается герметичным без использования герметиков, и, в большинстве случаев, ремонтопригодным.
  2. Картина — профессиональное название прямоугольной полосы металла, подготовленной под соединение фальцем. Соединяющиеся края полотен имеют подготовленный для замыкания профиль.
  3. Кляммер — элемент крепления картин к обрешётке кровли. Различают подвижный и неподвижный кляммер. Неподвижный кляммер используют при длине полотна не более 6 м (по другим источникам — 10 м). В связи с температурным сезонным расширением металла скользящий (подвижный) кляммер используют на более длинных картинах.

Скользящий (1) и неподвижный (2) кляммеры

Материалы фальцевой кровли

Материал для создания фальцевой кровли может быть рулонным или в виде мерных отрезков. Толщина полос небольшая (чаще 0,5-0,7 мм), чтобы можно было организовать замок, но не слишком — чтобы прочность и жёсткость всей конструкции оставалась высокой.

Наиболее распространённые металлы и сплавы (цены приведены на начало 2017 года).

Сталь

Варианты стальных картин:

  • оцинкованная;
  • неоцинкованная под окрашивание;
  • с цветным полимерным покрытием.

Антикоррозионный цинковый слой может иметь различную толщину и способ нанесения, что влияет на продолжительность его ресурса. Полимерное покрытие — наиболее распространённый вариант, но он подвержен выгоранию на солнце.

Стоимость материала зависит от производителя, состава сплава и покрытия. Рулонная сталь толщиной 0,5 мм может стоить от 150 до 220 руб./м 2 . Оцинкованная сталь — 250 руб./м 2 , с покрытием полиэстром — 350-500 руб./м 2 , с рекомендуемым экспертами полимером Pural — 650–800 руб./м 2 .

Средний ресурс стальной кровли 30–60 лет.

Добавлена жёсткость за счёт профилирования полотна

Алюминий

Коррозионностойкий, лёгкий металл. Снижает нагрузку на стропильную систему и опоры здания. Алюминий можно красить. Ресурс 80-100 лет. Крепление к основанию желательно на плавающие кляммеры ввиду высокого температурного расширения. Бюджетный материал. Рулонный алюминий толщиной 0,7 мм стоит около 850 руб/м 2 .

Легче, чем сталь, мягкий, гибкий и красивый металл. Пока кровля новая, она просто сияет на солнце. Со временем покрывается оксидной плёнкой (патиной) — приобретает коричневые, а затем зелёные оттенки. Гибкость металла позволяет использовать его при создании рельефа на крыше, волн, округлых башенок и других архитектурных изысков. Мягкость меди требует аккуратности при монтаже и уходе. Лучше пусть будет благородная патина, чем царапины на полированном металле.

Если без необходимости не трогать такую кровлю, она прослужит и 100 лет и все 200!

Недостаток — цена. Рулонная медь толщиной 0,6 мм стоит 2,9-3,8 тыс. руб/м 2 . Однако при таком сроке эксплуатации стоит своих денег и выглядит очень богато.

Цинк-титан

Пластичный и долговечный сплав цинка, легированного титаном, алюминием и медью. Внешний вид со временем не претерпевает значительных изменений. Ремонтопригоден — повреждённый участок можно запаять оловом. Капризен при установке. Такие кровли распространены в Европе и США. Материал этот в основном импортный, поэтому цену укажем в евро — 35-50 евро/м 2 (рулоны и листы толщиной 0,7 мм).

Требования к монтажу:

  • укладка на сплошную обрешётку;
  • не допускается контакт со сталью, медью, некоторыми породами дерева (лиственница, дуб);
  • не укладывать на гидроизоляционный материал;
  • монтаж выполняется только в тёплый период (не менее +7 °С);
  • важны квалификация и опыт монтажников.

Долговечность — 100-150 лет.

Исторический музей (г. Москва). Фальцевая кровля из сплава цинк-титан уже более 100 лет как новенькая.

Виды фальцевых швов

По способу загиба различают:

  • одиночный фальц;
  • двойной фальц.
  • стоячий;
  • лежачий;
  • угловой.

Двойной фальц — более надёжное, чем одиночный, и абсолютно герметичное соединение.

Лежачие фальцы используют в горизонтальных швах для соединения более коротких полос в одну длинную. Загиб должен быть направлен в сторону уклона крыши.

Стоячими фальцами оформляют вертикальные швы, выполняющие дополнительную функцию рёбер жёсткости.

Угловые стоячие швы иногда используются в кровлях с уровнем уклона более 45°, для мансард, балюстрад. Укладка: по горизонтали, вертикали, диагонали.

1 — стоячий одиночный; 2 — стоячий двойной; 3 — лежачий одинарный; 4 — лежачий двойной замок

Технологии фальцевых кровель

Технологии формирования кровли зависят от используемого материала и имеющегося инструмента. Отличаются они способом получения профиля под замковое соединение:

  • образование профиля шва вручную — молотками и специальными приспособлениями;
  • образование фальца ручной листогибочной машинкой;
  • образование фальца фальцепрокатным станком;
  • самозащёлкивающиеся готовые профили (с клик-фальцем).

Первый традиционный способ требует опыта, мастерства, трудоёмкий и долгий.

Второй способ менее трудоёмкий и не требует приобретения дорогостоящих станков.

Третий — отличный вариант для бригад, занимающихся кровельными работами.

Четвёртый — идеален для тех, кто не слишком уверен в своих возможностях жестянщика или кому дорого затраченное на кровельные работы время.

Инструменты, комплектующие

Для получения фальцевого соединения используют специальные инструменты. Образовать фальцевый профиль можно, пользуясь различными технологическими приёмами с использованием соответствующего инструментария.

Роликовый ручной листогиб для образования профиля под фальц

Такой инструмент может быть покупным или самостоятельно изготовленным. Сравните работу машинок на видео.


Станки для получения профиля — следующая, более профессиональная ступень. Они могут быть ручными, электрическими, автоматическими — вопрос производительности и бюджета.

Станок-фальцегиб

Прокатный станок — фальц и рёбра жёсткости

Закрыть или закатать шов также можно с помощью разных приспособлений.

Электрическая фальцезакаточная машина

Рамка универсальная для ручного закрытия фальца

Ручной фальцезакаточный инструмент

Кроме плоскости крыши металлом нужно покрыть края и изломы кровли, обойти мансардные окна и дымовые трубы.

Облегчить себе жизнь можно используя готовые комплектующие — доборные элементы:

  • картина с коньком (вентилируемым или обычным);
  • планки ендов (внутреннего угла, образованного скатами кровли);
  • капельники (отвод конденсата);
  • углы;
  • карнизные, лобовые, торцевые планки.

Доборные элементы: 1 — конёк простой; 2 — аэратор фигурного конька; 3 — конёк фигурный; 4 — ендова наружная фигурная; 5 — ендова наружная; 6 — ендова внутренняя; 7 — снегозадержатель; 8 — карнизная планка (профнастил); 9 — карниз; 10 — примыкание к стене; 11 — примыкание наружное; 12 — фронтон; 13 — пристенный профиль

Не забудьте предусмотреть элементы безопасности. Для задержания снега и предотвращения его лавинообразного обрушения установите снегозадержатели в виде спецпрофиля картин или отдельных элементов. Если планируется выход на крышу, оборудуйте её крепким ограждением высотой по пояс взрослому человеку.

Порядок монтажа фальцевой кровли

Перед началом работ нужно собрать все материалы, комплектующие, крепёж и инструменты. Расчёт материалов перед покупкой ведётся с учётом раскроя и с небольшим запасом.

Крепёж нужно подбирать соответствующий основному металлу: для медных картин — из меди или нержавеющей стали, для других — из нержавеющей или оцинкованной стали.

Подготовительные работы

Перед укладкой картин нужно выполнить подготовительные работы: обрешётку, гидро-, тепло- и звукоизоляцию.

Обрешётка может быть сплошной или разрежённой. Медь и алюминий желательно укладывать на сплошную поверхность из влагостойкой фанеры или плит ОСП (толщиной от 12 мм) или 25-ти мм шпунтованной доски.

Для других материалов нужно руководствоваться рекомендациями по шагу обрешётки, зависящему от толщины металла, от ширины картины, особенностей стропильной системы. Чаще всего шаг составляет 50–150 мм. Древесину следует выбирать чистую, плотную и высушенную — чтобы не было в последствие деформации и поражения органикой. Желательна пропитка — антисептиками, олифой. Сама обрешётка не должна создавать на поверхности неровности — выпуклости и вмятины. Монтаж планок начинают с карниза и ведут до конька.

Под снегозадержатели, мостики, перила укладывают дополнительные доски обрешётки.

Под сплошную обрешётку укладывают антиконденсатную плёнку. Для экономии тепла укладывают теплоизоляцию. Раскатывают и закрепляют строительными скобами поверх обрешётки шумоизоляционную ленту (полотно).

Основные работы

Ещё на земле нужно изготовить все элементы кровли — картины, фасонные планки, водосборные желоба, карнизные, лобовые и фронтальные планки. Если длина ската не кратна ширине картин, нужно изготовить более узкие полосы. Тут возможны два варианта: обе крайние картины заужены или только одна — вопрос симметрии и дизайна. Если кровля сложной формы, полосы могут иметь форму прямоугольного или равнобедренного треугольника. Длина полотна должна оставлять несколько сантиметров до конька без покрытия — для вентиляции (если предусмотрена). Потом этот участок оформляют соответствующим добором.

Читайте также:  Обеспечение жесткости конструкции

При необходимости выполнить рез по металлу, желательно сразу убрать опилки и защитить место среза подходящим составом (для стали).

Затем работы перемещают на кровлю. Монтируют крюки-кронштейны под желоба и сами желоба. Устанавливают капельники для отвода конденсата (при утеплённой кровле). Крепят ендовы и лобовую доску. Закрепляют на саморезы карнизные планки.

С помощью кляммеров закрепляют первый лист. Его профиль отличается от рядовой панели.

Точность установки первой картины — залог правильного монтажа всей кровли. Кляммер загните по месту так, чтобы надёжно зафиксировать полосу.

Между полотном и карнизом должен быть прямой угол — контролируйте большим угольником. Края картин над карнизом загибают снаружи под карнизную планку — для увеличения герметичности.

Если в кровле есть ендовы, монтаж начинают от этих планок. Иногда укладывают одну ендову, иногда две — верхнюю и нижнюю. Затем на добор наносят разметку. Примыкающую к карнизу сторону заводят под карнизную планку. Разметка на боковых сторонах нужна для аккуратного расположения картин скатов. В этих местах под края панелей наносят герметик.

На стартовую панель укладывается соответствующей стороной вторая панель, третья и так далее. Контролируйте перпендикулярность фальца, при необходимости — подбивайте полосу деревянным молотком, чтобы полосы ложились вплотную. Все картины закрепляют кляммерами.

Когда полотно собрано одним из способов (вручную, полуатоматической или автоматической машинкой) формируют фальцевый шов — одинарный или двойной. Если для монтажа используются самозащёлкивающиеся картины, то для их «закатки» достаточно просто нажать ногой на будущий шов.

Если требуется сквозь кровлю пропустить вентиляционную или дымовую трубу, обойти другую конструкцию, в картине заранее или по месту вырезают отверстие меньшего сечения, надрезают до нужного размера радиально, загибают припуск вверх и затем обжимают вокруг встраиваемого объекта. Если сечение конструкции затрагивает несколько картин, вырезают фасонные части с припуском.

План стропил — что это такое?

Опубликовано: 12 августа, 2013

Строительство загородного дома или коттеджа всегда подразумевает под собой применение системы стропил, подобную той, которая применяется при строительстве жилых домов. Материалом для таких стропил обычно служит дерево.

Стропильная система может быть выполнена не только в виде треугольника, но и в виде иных конструкций. Но не зависимо от того, какой материал и какая форма будет использована, прежде всего, необходимо все-таки знать, что такое план стропил.

Что надо знать для разработки плана стропил

Мансардная стропильная система

Для того, чтобы сэкономить жилое пространство, выбирают мансардные стропильные системы, так как именно с их помощью появляется возможность оборудования в помещении чердака дополнительной жилой комнаты.

Вообще, такой процесс, как проектирование системы стропил, можно отнести к числу довольно сложных, так как он требует определенных умений, знаний и навыков. А потому для проведения всех необходимых расчетов и грамотного составления чертежа лучше всего воспользоваться услугами специалиста, который уже имеет определенный опыт такой работы.

Самыми главными параметрами, которые должны в обязательном порядке учитываться, начиная уже с этапа проектирования кровли, можно назвать:

  • Угол наклона кровельных скатов
  • Выбор сечения стропил
  • Тип кровли
  • Материал, который будет использован для покрытия кровли
  • Расчет системы стропил

Уровень наклона скатов должен учитываться при подборе материала и при проведении вычислений прочности несущей конструкции, необходимых при любых кровельных работах.

Большая часть материалов, которые могут быть использованы для подобных целей, способна оказать весьма ощутимое влияние на проект системы стропил в целом. А потому выбирать материал, который будет использован для покрытия крыши, необходимо очень тщательно, со всей ответственностью, и делать это нужно еще во время проектирования.

Чертеж стропильной системы должен рассчитываться с особой тщательностью, так как все возможные ошибки и недочеты, которые допускаются при оценивании нагрузок, вполне могут привести не только к порче и деформации стропил, но и к полному разрушению кровли уже во время ее эксплуатации, вплоть до полного обрушения крыши.

Разработка плана стропил

В процесс разработки плана стропил входят такие процедуры, как:

  • Построение модульных осей, привязанных к показателям толщины несущих стен здания. В этом случае на самом плане вынесение венчающего карниза показывается на наружной стене при помощи контурной линии.
  • Также на плане должны быть обозначены вентиляция и трубопроводы, их расположение непременно должно быть учтено при расположении элементов в проекте стропильной системы.
  • Исходя из подобранной конструкции крыши, разрабатывается план. При этом непосредственно на эскизе должны быть непременно учтены стены и крепление стропил в коньке.

Использование подобного эскиза позволяет вычертить план системы стропил, с обозначенными на нем мауэрлатами, продольными подкосами и стойками, подстропильной балкой, ногами стропил.

Подбор подходящего расстояния между соседними стропилами осуществляется, исходя:

  • из веса того материала, который выбран для покрытия кровли,
  • строительных лесов, которые будут при этом использованы,
  • шаг стропил может быть изменен в связи с необходимостью провести сквозь них вентиляционные трубы или дымоход.

Также вентиляцию и трубу можно пропустить, прервав ноги стропил, для чего концы их опирают на специальные деревянные перемычки, которые находятся между стоящими рядом стропилами, и закрепляют, используя специальный запил стропил.

Если речь идет о двускатных крышах, то слуховые окна должны находиться на фронтонах, которые, в свою очередь, находятся на торцах, что не может не повысить эффективность вентиляции чердака летом.

Особенности проекта крыши с четырьмя скатами подразумевают отображение на плане нарожников, опирающихся на диагональные стропильные ноги, а также слуховых окошек, расположенных на вальмах.

В тех случаях, когда место под кровлей планируется использовать для возведения мансардного этажа, это также должно быть отображено на рисунке в виде верхних балок, которые послужат опорой стропилам.

Также не следует забывать о том, что схема расположения стропил должна разрабатываться одновременно с планом разнообразных конструкций разрезов здания. И оба эти плана обязательно должны быть объединены между собой наличием общей связи.

На чертеже должны быть учтены данные всех расстояний между модульными осями предполагаемого строения, так как именно с ними связаны все показатели толщины будущих стен.

Непосредственно в самом плане должны быть обязательно указаны расстояния между дымоходом, вентиляцией и стойками.

Помимо этого, на плане должны быть отображены выноски с указанием всех необходимых значений поперечных сечений и длин всех имеющихся деталей.

Систему стропил можно назвать одним из наиболее значимых элементов во всей кровельной конструкции, и, в частности, от того, насколько правильно она будет спроектирована, зависит безопасность эксплуатации крыши, ее надежность и срок службы. Именно поэтому не следует браться составлять план стропил, не имея на то необходимых умений и навыков. Следует все же доверить это работу квалифицированным специалистам, которые уже имеют необходимый опыт в данной сфере.

План стропил: облегчаем расчет системы

При строительстве коттеджей и загородных домов используются системы стропил, применяемые в жилых домах. Данная статья расскажет о том, как проектируют систему стропил, что такое план стропил и как он составляется для облегчения расчета системы.

Стропила для жилых зданий чаще всего изготавливают из древесины. Такие стропильные системы обычно выполняются в форме треугольника, хотя иногда используются и другие конструкции.

При необходимости экономии жилого пространства используют стропильные мансардные системы, позволяющие оборудовать в чердачном помещении еще одну жилую комнату.

Проектирование стропильных систем и стропил

Проектирование системы стропил является довольно сложной задачей, требующей специальных навыков и знаний. Для этого необходимо правильно произвести расчет снега и ветра, оптимальный вес системы.

Поэтому наибольшей эффективности и долговечности построенного дома можно добиться в том случае, если расчет и чертеж стропильной системы выполняет грамотный квалифицированный специалист, имеющий опыт выполнения подобных работ.

Наиболее важными моментами, учитываемыми при проектировании кровли, являются:

  • Тип возводимой крыши;
  • Углы наклона скатов;
  • Материал, используемый для покрытия кровли;
  • выбор сечения стропил;
  • Расчет конструкций системы стропил.

Проектирование стропильной системы

При этом величина наклона скатов влияет также на расчет прочности несущей конструкции и выбор материала, которым будет покрыта кровля.

Большинство таких материалов напрямую влияют на проект стропильной системы, следовательно, материал для покрытия необходимо выбирать еще на этапе проектирования.

Стропильную конструкцию следует тщательно рассчитывать, выполняя проектирование кровли, поскольку допущенные при оценке нагрузок недочеты могут вызвать как деформацию конструкции стропил и нарушение покрытия кровли в процессе эксплуатации, так и обрушение всей крыши.

Несущие конструкции кровли, состоящие в случае скатной кровли из обрешетки и стропил, обеспечивают ее устойчивость и прочность.

Конструктивная схема расположения стропил зависит от следующих параметров:

  • Форма крыши;
  • Наличие внутренних опор и их расположение;
  • Длина перекрываемого пространства.

Выполняя чертеж стропил, следует учитывать, что стропила или фермы стропил бывают висячие и наслонные (наиболее широко распространенный тип).

Чаще всего конструкция стропил выполняется в форме треугольника, обеспечивающей максимальную жесткость и экономичность.

Сложные фермы стропил включают в себя целый ряд различных дополнительных элементов, таких как:

  • Стропильные балки, называемые также стропильными ногами;
  • Затяжки;
  • Ригели;
  • Стойки;
  • Подкосы и т.д.

Рассмотрим подробнее два основных типа стропил:

  1. Наслонные стропила устанавливаются в домах, где несущей стеной является средняя. В их состав входят две стропильные ноги, нижние концы которых опираются на мауэрлаты – несущие брусья, а верхние – на прогон конька, который поддерживается стойками. Стойки устанавливаются на лежень, расположенный на несущей внутренней стене. Мауэрлат и лежень служат для того, чтобы распределять нагрузку на стены. При отсутствии продольных внутренних стен стропила следует опирать на поперечные внутренние стены или на столбы, расстояние между которыми не превышает 6,5 метров. С помощью одной дополнительной опоры ширина перекрываемого помещения может быть увеличена до 12 метров, а с двумя опорами – до 15 или 16 метров. Увеличение пролета усложняет конструкцию, поскольку возникает необходимость вводить дополнительные элементы крыши, такие как стойки и подкосы, позволяющие повысить устойчивость и поперечную жесткость системы стропил, превращая конструкцию стропил в ферму.
  2. Висячие стропила применяются при отсутствии внутренних опор и опираются только на наружные стены. В состав висячих стропил входят наклонные стропильные ноги и растяжка, представляющая собой горизонтальный брус, воспринимающий распор от ног стропил. Нижними концами стропильные ноги при помощи затяжки опираются на мауэрлаты, а для верхних выполняется крепление стропил в коньке. Наиболее простым вариантом висячих стропил является треугольная симметричная ферма, причем объем перекрываемого пространства может составлять от 7 до 12 метров. Усилить конструкцию можно при помощи специальной стяжки – ригеля.

Важно: следует отметить, что изготовление висячих стропил является довольно трудоемким процессом, а их стоимость существенно превышает стоимость наслонных. Поэтом довольно часто с целью снижения стоимости строительства оборудуют комбинированные системы стропил, в состав которых входят и висячие, и наклонные стропила.

Разработка плана стропил

При разработке плана стропил выполняют следующие процедуры:

  • Нанесение модульных координационных осей, к которым привязываются значения толщины капитальных стен здания. При этом вынос венчающего карниза используемой конструкции отображается на плане стен наружных в виде контурной линии;
  • На плане вычерчиваются каналы дымовые и вентиляционные каналы и трубопроводы, расположение которых в обязательном порядке учитывается в процессе размещения элементов проектируемой системы стропил;
  • Разрабатывают план выбранной формы крыши в виде эскиза, на котором должно также учитываться расположение стен. На план в виде линий наносятся конек, ендовы, ребра, а также следующие элементы:
  1. Форма скатов крыши;
  2. Направление уклона скатов;
  3. Расположение слуховых окошек;
  4. Расположение фронтонов и т.д.
  • Используя план крыши, производят вычерчивание плана системы стропил, на котором должно быть указано размещение следующих элементов:
  1. Подстропильная балка;
  2. Мауэрлаты;
  3. Стропильные ноги с кобылками и затяжками, опирающиеся на мауэрлаты;
  4. Стойки, также как и продольные подкосы, обеспечивающие необходимую пространственную жесткость стропильной системы (отображаются в виде штриховой линии);

Поперечные сечения различных элементов принимают ориентировочные значения в зависимости от того, какой тип древесины будет использован при строительстве (доски, брусья или бревна). Шаг стропил, то есть расстояние между ними, выбирается в зависимости от того, какой именно строительный лес применяется при строительстве кровли, а также от веса используемого для покрытия материала:

  • Шаг стропил деревянных составляет 100-120 см;
  • Шаг изготовленных из брусьев стропил – от 150 до 180 см.

Кроме того, расстояние между стропилами может изменяться при пропускании между ними труб дымохода или вентиляции.

Кроме того, данные трубы могут пропускаться путем прерывания стропильных ног, для этого их свободные концы опираются на перемычки из древесины, расположенные между соседними стропилами, для крепления которых выполняется специальный запил стропил.

В случае двускатных или щипцовых крыш слуховые окна размещаются во фронтонах, расположенных на торцах. Это повышает эффективность вентилирования чердачного помещения в теплое время года.

При разработке проекта четырехскатной крыши следует отобразить на плане такие элементы, как накосные диагональные ноги стропил, нарожники, опирающиеся на них, а также располагающиеся на вальмах слуховые окошки.

В случае, если в подкровельном пространстве оборудуется мансардный этаж, на плане следует отобразить также верхние балки обвязки стен каркаса, на которые будут опираться стропила.

Следует также учитывать, что разработка плана системы стропил должна выполняться параллельно разработке плана различных конструктивных разрезов проектируемого здания, которые должны быть связаны между собой.

  • На чертеже стропильного плана проставляются значения расстояний между модульными осями проектируемого здания, к которым привязываются значения толщины стен. Размерные линии, на которых отмечается цепочка шагов между стропильными осями, наносятся на план ближе к его контуру. Внутри же плана указывают расстояния между стойками, трубами вентиляции и дымохода, а также между различными элементами конструкции стропильной системы. Кроме того, на плане необходимо отобразить выноски, на которых будут указаны значения длин и поперечных сечений перечисленных элементов.

Стропильная система является важнейшим элементом конструкции возводимой кровли, от правильности проектирования которой зависят такие показатели, как надежность крыши, ее безопасность и длительность срока эксплуатации.

Поэтому, не обладая требуемыми навыками и умениями, лучше не браться за составление плана стропил, а доверить выполнение данной работы квалифицированному специалисту, обладающему необходимым опытом.

Виды стропильных систем: анализ базовых версий с разбором технологических особенностей

Крыша выполняет ряд важных функций по созданию достойных условий проживания вкупе с обеспечением внешней привлекательности. Вполне резонно ее считают значимой конструктивной составляющей здания. За формирование кровельной конструкции отвечает стропильный каркас. Он обязан стойко держать нагрузки, определять конфигурацию и сочетаться с экстерьером дома.

С решением поставленных задач способна справиться только грамотно подобранная основа крыши. Сделать правильный выбор значительно легче, если хозяину загородного поместья известны все возможные виды и схемы стропильных систем, понятна специфика их возведения и сфера применения.

Содержание

Задачи и функции стропильных систем

Список обязанностей крыши не ограничивается лишь защитой от атмосферных воздействий. Хотя противостояние погодным явлениям в конкретной местности, вне сомнений, возглавляет внушительный перечень задач.

Крыша в качестве завершающего архитектурного штриха дополняет облик здания, придает ему стилистическую направленность или начисто лишает ее. Стропильная система как основа кровельной конструкции обязана отвечать всему спектру технических и эстетических требований, предъявляемых непосредственно к крыше.

Читайте также:  Вдвое дешевле металлочерепицы

Факторы выбора «костяка» крыши

Стропильная система – неоспоримая принадлежность скатных крыш, которая:

  • задает конфигурацию и крутизну;
  • удерживает финишное покрытие и компоненты кровельного пирога;
  • создает условия для безупречной работы элементов кровельной системы.

Выбор крыши в итоге сводится к определению идеального варианта стропильной системы, на который кроме личных предпочтений владельца дома влияют еще такие веские факторы как:

  • Количество зимних и летних осадков, характерное для местности, в которой запланировано строительство.
  • Сила и направление со скоростью ветров, преобладающих в регионе.
  • Желание хозяина использовать пространство под крышей для организации хозяйственных или жилых помещений.
  • Тип финишного кровельного покрытия.
  • Финансовые возможности собственника.

Климатические данные в немалой степени воздействуют на выбор крыши и устройство стропильной системы. В регионах с изобильным выпадением снега нецелесообразно возводить конструкции с незначительной крутизной, способствующей образованию снежных залежей. В районах с порывистыми ветрами наоборот предпочтительны обтекаемые и низко-скатные формы, которые сложно будет сорвать и унести мощному погодному явлению.

Понятно, что пологая конструкция не приспособлена к устройству в ней полезных помещений. Для желающих оборудовать пространство под кровлей есть стропильные системы, предназначенные для строительства в регионах с различной степенью ветровых нагрузок.

Если необходимости в использовании чердака не возникает, крышу сложной либо простой конфигурации можно построить без него. Вариантов масса, включая разнообразные комбинации базовых версий, ознакомление с которыми даст представление о сути строительства стропильной системы любого типа.

Для того чтобы не мучиться в догадках о наиболее рациональной форме и угле наклона скатной крыши, достаточно присмотреться к окружающим малоэтажным домам.

Проверенную на деле конфигурацию можно смело брать в качестве базового варианта, чтобы скорректировать и доработать его в соответствии с требованиями будущего владельца и техническими характеристиками кровельного покрытия. Если нет желания копировать соседей, стоит ознакомиться с конструктивной и эксплуатационной спецификой различных стропильных систем.

Базовые варианты стропильных систем

Скатную крышу упрощенно можно представить как совокупность скатов – плоскостей, по которым «скатывается» атмосферная вода. Скаты формируются ребрами стропильных ног – главных элементов стропильной системы. Классификация скатных крыш и соответствующих им стропильных систем производится в зависимости от количества и конфигурации скатов. Согласно обозначенным признакам в их рядах числятся:

  • Односкатные. Крыши с одним скатом устраивают преимущественно над хозяйственными объектами, пристройками, верандами. Стропильные ноги односкатной системы опираются на две стенки или два ряда стоек. Одна из стенок или один ряд опор должен быть выше другого, чтобы по образованной стропилами плоскости могла без препятствий стекать вода.
  • Двускатные. Крыши с двумя прямоугольными скатами чаще всего встречаются на отечественных просторах. Стропильные ноги двускатных систем опираются на две стенки прямоугольной коробки дома. В классическом исполнении площадь обоих скатов равна, как и высота опорных стенок. Правда, нередкими стали проектные решения с различающимися по площади скатами и разными по высоте опорными стенками.
  • Вальмовые. Иначе называются четырехскатными, исходя из численности скатных плоскостей. Стропильные ноги вальмовой системы формируют пару трапециевидных и пару треугольных скатов. Стропила трапециевидных составляющих опираются на длинные стенки коробки, а треугольных собратьев – на короткие торцевые. В плане вальмовая крыша похожа на почтовый конверт. Эффектно смотрится, используется повсеместно. К четырехскатной категории относятся крыши с укороченными треугольными скатами, настойчиво рекомендованные для строительства в районах с высокой ветровой нагрузкой.
  • Шатровые. Крыша, которая состоит из сходящихся в одной вершине треугольных скатов. Минимальное количество скатов 4, верхний предел не ограничен. Стропила шатровой системы опираются на равные по высоте стенки или опоры. Шатровые конструкции предпочитают водружать над верандами и беседками. Вариации с крутизной шатровой крыши позволяют устраивать их в регионах с любой ветровой нагрузкой.
  • Ломаные. Именуются также мансардными, потому что именно ломаная технология позволяет создать максимально просторные помещения под кровлей. Стропильные ноги ломаных конструкций устанавливаются по аналогии с двускатными системами, но сооружаются в два яруса. Нижние стропилины опираются на стены обустраиваемой коробки, верхние на опоры нижнего яруса стропильного каркаса.

У перечисленных типажей крыш и стропильных конструкций есть многочисленные вариации на скатную тему. К примеру, двускатная крыша может иметь обычный фронтон-щипец с одного торца и вальму с противоположной стороны или дополняться односкатной конструкцией над крыльцом посредине основного ската.

При крестообразном объединении двух двускатных систем образуется сложно-составная крыша с четырьмя деревянными щипцами или каменными фронтонами. В обустройстве коробок Т-образной или Г-образной конфигурации зачастую участвует несколько видов стропильных систем одновременно. Верхний ярус ломаной крыши может быть построен по вальмовой технологии.

Стропильную конструкцию любой сложности можно представить как совокупность простых форм. Чтобы легче было разобраться в строительных хитросплетениях, объект лучше условно разбить на отдельные блоки. Они-то и подскажут, как возводить каждую из частей и соединять друг с другом перечисленные выше базовые типы стропильных каркасов.

Обзор скатных стропильных конструкций

Для того чтобы разобраться в изобильном разнообразии конструкций и в возможностях их компоновки, рассмотрим основные типы стропильных систем и соответствующие им схемы.

Вид #1 — односкатный стропильный каркас

Большинство односкатных крыш относится к разряду бесчердачных, потому что независимо от крутизны создаваемое ими пространство под крышей маловато по объему. Однако при желании соорудить строго горизонтальный потолок, перекрытие, отделяющее чердак от основных помещений, все же сооружают.

Схема односкатной стропильной системы зависит от величины пролета, который предстоит перекрыть единственным скатом:

  • Если расстояние между верхней и нижней опорой стропильной ноги меньше либо равно 4,5м, дополнительные подкосы и стойки не применяются.
  • Если величина пролета находится в интервале от 4,5м до 6м, возле высокой стенки укладывается лежень. В него упирают подкос — подстропильную ногу, обеспечивающую жесткость стропилины ближе к верхней части пролета.
  • Если предстоит перекрытие пролета от 6м до 9м, лежни укладываются с обеих сторон и в оба лежня упираются подстропильные ноги.

При необходимости перекрыть более значительный пролет, его делят на сектора с указанными выше расстояниями. На границе смежных секторов устанавливают стойки под прогоны, а в пределах сектора устанавливают лежни и подкосы согласно описанным правилам. Для строительства в регионах с высокой ветровой активностью односкатные стропильные конструкции изнутри дополняют диагональными ветровыми связями.

В плане схема односкатного стропильного каркаса напоминает ряд параллельно уложенных балок. Крыша с одним скатом не слишком красива, но весьма экономна. Оптимальный угол наклона от 4º до 12º, не запрещен и больший уклон.

Конструкции с низкими скатами желательно оснащать сплошной обрешеткой и гидроизоляцией, что необязательно для крутых крыш. В качестве финишного покрытия лучше использовать мягкие виды кровли для низких сооружений, профлист или кровельный металл для обустройства конструкций по-круче.

Вид #2 — стропильные системы двухскатных крыш

Двускатные стропильные каркасы строят по ж/б перекрытиям и деревянным балкам, преимущественно с чердаками. У самого распространенного типа крыш огромное количество низких и высоких, утепленных и холодных модификаций.

В зависимости от архитектурных и технических условий объекта стропильные ноги, применяемые в устройстве двухскатных крыш, делятся на:

  • Наслонные. Это стропилины, имеющие под верхней и нижней пяткой прочную опору. Изготавливаются и устанавливаются они наподобие стропильных ног односкатных крыш. Сооружают наслонные стропильные системы над коробками, обладающими внутренней несущей стеной. Она нужна как опорная конструкция под коньковый прогон. Роль стены может играть ряд опорных стоек или колон. В простейшей наслонной схеме с пролетом до 5м верха стропилин опираются на прогон, который через опорные стойки опирается на лежень. Жесткость обеспечивают подкосы. Схемы для более солидных пролетов оснащаются схватками, бабками и дополнительными прогонами.
  • Висячие. Стропила висячего типа имеют только нижнюю опору, верхами они упираются друг в дружку. Элементы висячего стропильного каркаса сразу изготавливают в форме треугольника, благодаря чему можно отказаться от мауэрлата. Функцию мауэрлата в таких случаях доверяют основанию треугольника – затяжке, используемой для компенсации распора на крышу от веса снега, кровли и самой системы. Висячую технологию применяют в обустройстве небольших коробок, не имеющих внутренней опоры для конькового прогона. При необходимости перекрытия большепролетных сооружений висячая схема оснащается бабками-подвесками, подкосами, стяжками и др.

Сооружениям с двумя скатами рекомендована крутизна от 10º до 60º. Для финишной отделки можно использовать все известные виды штучных, рулонных и крупнолистовых покрытий.

В зависимости от технических характеристик кровли обрешетка устраивается сплошной или разреженной. Низкие скаты до 12º полностью покрываются водозащитным ковром, высокие – только в местах возможных протечек: вдоль карнизов, конька, ендов, вокруг труб и прочих кровельных проходов.

Вид #3 — вальмовая и полувальмовая система

Вальмовые, они же крыши «конвертом» от двухскатных сооружений отличаются тем, что место вертикальных щипцов-фронтонов в их конструкциях занято наклонными треугольными скатами — вальмами. Центральную часть крыши занимает стандартная двухскатная стропильная система, к которой под углом примыкают те самые вальмы.

Разнообразие в семействе вальмовых сооружений достигается путем вариаций с пропорциями. Изменяя соотношение длины конька к длине основания и высоте ската, можно получить конструкцию, отвечающую любым вкусовым и архитектурным запросам.

В строительстве стропильных каркасов для вальмовых крыш используются:

  • Наслонные или висячие стропильные фермы с соответствующими конструктивными элементами: лежнями, коньковыми прогонами, затяжками и т.д.
  • Диагональные стропилины, соединяющие вершины крайних стропильных ферм с углами коробки.
  • Накосные укороченные стропилины, формирующие наклонные скаты вальм и примыкающие к вальмам части основных скатов.

Вальмовые конструкции бывают чердачными и бесчердачными. Надо признаться, они не слишком подходят для организации помещений под крышей. Четыре наклонных ската серьезно ограничивают пространство. Однако для любителей мансардных домов есть датская разновидность с укороченной вальмой. Приверженцам нестандартной архитектуры наверняка понравится голландский тип, относящийся к категории под названием «полувальмовые крыши» наравне с датским вариантом.

Стропильные системы для крыш вальмовой и полувальмовой разновидности возводят с углом наклона от 10-12º до 60º. В безусловном приоритете классические пропорции крутизной 25-30º.

Кроме проходок, коньков и карнизных свесов в усиленной гидроизоляции нуждаются все выпуклые и вогнутые углы вальмовой конструкции. Непростая конфигурация скатов диктует применение штучных материалов в финишной отделке. При раскрое металлочерепицы и профлиста слишком много будет отходов.

Вид #4 — шатровая крыша

Простая четырехскатная шатровая конструкция представляет собой вальмовую крышу, лишенную коньковой части. Ее схема в плане напоминает квадрат с проходящими из угла в угол диагоналями. Треугольные скаты соединяются в одной вершине, что и делает крышу схожей с шатром. Строят шатровые крыши над коробками четкой прямоугольной или многоугольной формы.

В сооружении шатровых стропильных систем используются стандартные наслонные и висячие принципы:

  • Над коробкой с центральной опорой или несущей стеной возводится стропильная конструкция наслонной разновидности.
  • Над объектом без внутренней стены или опоры возводят каркас по висячему принципу.

Крутизна и количество скатов зависят от личных предпочтений будущего владельца. Идеальным кровельным покрытием для отделки треугольных скатов будет штучный материал, исключительно потому что при раскрое крупных листов остается внушительное количество отходов. Независимо от крутизны шатровые сооружения предпочитают оснащать сплошной обрешеткой и гидроизоляционным ковром.

Вид #5 — ломаная стропильная система

Стропильные каркасы для ломаных, т.е. мансардных крыш специально ориентированы на увеличение чердачного пространства с целью создания в нем бытовых или жилых помещений.

Ломаная технология преимущественно используется в строительстве чердачных крыш, которые могут быть холодными в дачных постройках и утепленными в домах постоянного проживания.

Каждый скат классической ломаной крыши условно можно разделить на две прямоугольные части, создающие между собой внешний угол. Необходимую форму получают посредством изменения размеров частей скатов, углов между ними и угла в коньковой зоне.

Стропильная система мансардного типа – один из наиболее сложных видов стропильных систем: схемы и чертежи ломаного каркаса знакомят с непростой структурой конструкции. Состоит она из двух взгромоздившихся друг на дружку ярусов:

  • Нижний ярус стропильных ног опирается через мауэрлат на балки деревянного перекрытия, ж/б плиты или потолочный брус деревянного дома. Для опирания верха стропилин устанавливают прогоны, которые также служат опорой для низа стропилин верхнего яруса. Стропилам нижней части ломаной крыши разрешено быть только наслонными.
  • Верхний ярус стропилин нижними пятками опирается на прогоны расположенного под ним яруса. Прогоны же служат основанием для укладки потолочных балок мансарды. В сооружении верхней части может использовать и наслонная, и висячая методика. Задача верхушки заключается только в формировании коньковой части, потому что обязанности по распределению кровельного пирога возложены на нижнюю часть мансардной крыши.

Угол наклона нижних и верхних частей скатов хозяин выбирает согласно собственным предпочтениям. Идеальной формой считают, если пять углов мансардной крыши пересекает воображаемая окружность. Сплошную или разреженную обрешетку устраивают в зависимости от типа кровельного покрытия, а ограничений по его выбору вообще не существует.

На более пологую верхнюю часть лучше монтировать сплошную обрешетку и гидроизоляцию. На крутой нижней части скатов осадки не задерживаются, зато ей угрожают шквальные ветры.

Чтобы исключить срыв ломаной крыши в местностях с частыми сильными ветрами каждую стропилину прикрепляют проволочной связкой к стене, а не через одну, как принято при фиксации обычных скатных крыш.

Видео-обзор видов и форм крыш

Представленные схемы разных видов стропильных систем подходят для обустройства деревянного дома, кирпичной и пенобетонной коробки. Разница лишь в креплении мауэрлата по деревянным и каменным стенам. Сведения о базовых разновидностях стропильных поможет грамотно определиться с типом и конфигурацией крыши для загородной собственности.

Крыша дома своими руками

Больше половины собственников пригородной недвижимости, коттеджей и дач, построили жилье собственными силами с нуля, и согласно их мнению, наиболее сложным этапом строительства являлось возведение крыши, особенно без профессиональных знаний. В этой пошаговой инструкции мы расскажем, почему так важно ознакомиться со всеми тонкостями процесса до начала монтажа, зачем необходимо выполнять расчеты материалов и как правильно сделать крышу дома своими руками без лишних трудностей.

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?
    • Гидроизоляция
    • Контробрешетка и обрешетка
    • Кровельное покрытие
      • Сравнение кровельных материалов
    • Водосточная система
    • Утепление и пароизоляция
    • Ошибки при строительстве крыши

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.
Читайте также:  Устройство кровельного пирога для крыши из металлочерепицы

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.

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:

  • Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
  • Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
  • Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
  • Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
  • Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
  • Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
  • Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.

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

Если в доме есть две несущие стены, устанавливают две подстропильные балки, которые расположены над каждой из стен. На промежуточные несущие стены укладываются лежни , нагрузка от подстропильных балок передается на лежни через стойки.

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.

Ссылка на основную публикацию