Деревянные конструкции крыши — особенности

Конструкционные различия каркасов – популярные конфигурации

Несмотря на высокий интерес к плоским крышам, лидером по популярности все-таки являются скатные кровли, к которым с некоторыми натяжками можно отнести и шатровые крыши. Поэтому при определении оптимальной конструкции преимущественно выбирают из следующих вариантов:

Односкатные

Такая конструкция является наклонной плоскостью, которая опирается на внешние разновысотные несущие стены. Ею снабжают хозяйственные постройки (гараж, веранда, сарай). Ее достоинствами считают простоту монтажа, экономичность и простоту ремонта. Недостатки: выбор такой крыши исключает устройство чердака; сильный ветер может сорвать даже хорошо закреплённую кровлю. Но современные материалы значительно повышают как красоту, так и прочность односкатных крыш частных домов – фото ниже показывает одно из решений, позволяющее сделать двухэтажный дом с мансардой.

Односкатная крыша в современном стилеИсточник houzz.es

Двускатные

Классические варианты крыши частного дома, надежно защищающие от непогоды в различных климатических условиях. Такие конструкции просты в монтаже и надежны в эксплуатации; для кровли можно подбирать любой материал. Основу составляют 2 ската (уклона), опирающиеся на две равновысотные стены.

Достоинства:

• Самоочищение от снега, маленькая вероятность протекания.
• Большой выбор доступных материалов при изготовлении.
• Возможность обустройства чердачного помещения.

Недостатки:

• Затрудненный монтаж из-за наклона кровли.
• Слабый элемент конструкции – ендова (внутренний угол в месте стыка скатов), на которую приходится максимальное климатическое воздействие.

Многощипцовая крышаИсточник vermonttimberworks.com

Комбинированные (многощипцовые)

Многощипцовые (ендовые) каркасы являются одними из самых сложных. Необходимость в такой конфигурации возникает, если особенность планировки здания не позволяет использовать более простую конструкцию. Особенностями многощипцовых форм считают:

• Сложный монтаж дополнительных пересечений, требующий профессиональных знаний и хорошей погоды.
• Дополнительные затраты материалов и времени, большое количество отходного материала.
• Чтобы исключить проблемы с появлением конденсата, проводится качественное паро- и гидроизолирование, обустраивается качественная вентиляция.

Вальмовые и полувальмовые

Вальмовая крыша состоит из четырех поверхностей (скатов). Два больших по площади ската имеют форму равнобедренной трапеции, два боковых – треугольные (вальмы). В полувальмовых кровлях (их еще называют голландскими) вальма принимает усеченный вид, из-за чего на торцах здания образуются свесы с маленьким вылетом и меньшим углом наклона.

Такие виды кровли для крыши частного дома сложны в конструкции и монтаже (требуют усиления стропильной системы), зато экономичны по расходу материала; они оправдывают себя в северных районах с сильными ветрами.

Вальмовая крышаИсточник roofsrustulsa.com

Шатровые

Крыша состоит из скатов в форме равнобедренных треугольников, сходящихся в одной точке. Такую конструкцию, подразумевающую возведение мансардного этажа, сложно проектировать; смягчающее обстоятельство – минимум расходных материалов. Аэродинамическая форма кровли помогает противостоять ветрам.

Особый класс крыш составляют круглые (купольные) крыши, повторяющие форму фигуры вращения. Подобные кровли можно увидеть на культовых сооружениях; они устанавливаются на стадионах, бассейнах, промышленных зданиях, верандах и зимних садах, и все чаще – в частном строительстве.

Сводчатые (арочные)

Сводчатая (арочная) крыша может проектироваться над мансардным помещением, холлом, зимним садом или входом. В основе помещают несущую конструкцию, выполненную из металла, бетона или дерева. Покрытием служит оцинкованная сталь, гонт (дранка), стекло, поликарбонат, прозрачный шифер. Такое решение практично и оригинально; покрытие устойчиво к ветру, а использование прозрачного материала позволяет экономить электроэнергию.

Сводчатая крышаИсточник superfb.site

Геодезические

Обычная купольная кровля создается на основе каркаса изогнутой формы.

Геодезическая купольная крыша позволяет получить конструкцию сферической формы без использования стропил и вертикальных упоров. Каркас монтируется из треугольных элементов, собранных из брусков. Между собой бруски соединяются металлическими соединителями; между рядами монтируется связывающий брус.

Преимущества деревянной кровли

Рекомендуем  прочитать:
Как правильно сделать гидроизоляцию крыши

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Виды конструкции деревянной кровли

Бывает три вида деревянной кровли: с наслонными стропилами, с висячими стропилами и с деревянными фермами. Первый вариант предусматривает, что стропила упираются в мауэрлат с торцевой стороны, а с лицевой в стену постройки или же в стойку. При такой конструкции расстояние между стойками должно быть от 60 сантиметров до 2 метров.

Длина шага рассчитывается, исходя из предполагаемой нагрузки и сорта применяемого материала. Для того, чтобы возвести такую конструкцию, нужно использовать брус 20*20 с толщиной не менее 5 сантиметров. Между стойками нужно оставлять расстояние до 2 метров. Чтобы увеличить жёсткость всей конструкции, стропильные ноги следует дополнительно связать доской двадцаткой.

Расстояние между стойками должно быть до 2 метровИсточник spdshram.com

Если планируется придать крыше дополнительную стойкость к порывам ветра, то в этом случае элементы конструкции фиксируются проволокой, которая в свою очередь крепится анкерами к мауэрлатам и лежню. Такой вид стропильной конструкции в наше время наиболее популярен и используется при строительстве большинства зданий, имеющих деревянную крышу.

Но стоить заметить, что при обустройстве наслонной стропильной системы потребуется, чтобы, во-первых, внутри постройки была хотя бы одна несущая стена, а во-вторых, ширина здания была не менее 7 метров.

Если же невозможно выполнить деревянную крышу наслонного типа, то рекомендуется прибегнуть к конструкции из висящих стропил. При таком варианте не требуются верхние вертикальные опоры.

Стропильная система наслонного типаИсточник proroofer.ru

Но стоит обратить внимание, что ширина дома никак не должна быть менее восьми метров. Но в то же время такая стропильная система наиболее хорошо сочетается с небольшими техническими постройками. Однако стоит помнить, что висячие стропила оказывают повышенное давление на стены, опираясь на них своей нижней частью

Чтобы конструкция получила дополнительную жёсткость, стропильные ноги стягиваются между собой. Для соединения всех составных частей данной конструкции используются кроме гвоздей также болты и металлические скобы. А чтобы можно было использовать чердачное помещение в качестве жилого, стяжки необходимо располагать на как можно большей высоте

Однако стоит помнить, что висячие стропила оказывают повышенное давление на стены, опираясь на них своей нижней частью. Чтобы конструкция получила дополнительную жёсткость, стропильные ноги стягиваются между собой. Для соединения всех составных частей данной конструкции используются кроме гвоздей также болты и металлические скобы. А чтобы можно было использовать чердачное помещение в качестве жилого, стяжки необходимо располагать на как можно большей высоте.

Для использования чердачного помещения в качестве жилого, необходимо высоко расположить стяжкиИсточник satu.kz

Стропильная конструкция с деревянными фермами практически не используется при строительстве частных домов. Данный вид лучше сочетается со зданиями, размер пролётов которых превышает 20 метров. Это связано с тем, что данная система довольно сложная. Она включает в себя целый комплекс узлов, состоящих из большого количества балок, ширина которых должна быть 150 миллиметров.

Стропильная система с деревянными фермамиИсточник newvilla.ru

Также стоит отметить, что выгодно применять такие стропильные конструкции кровли для деревянного дома. Это связано с тем, что элементы каркаса крыши будет очень удобно крепить к стенам из дерева.

Как собрать стропильную систему крыши своими руками: монтаж на видео

Стропильная система крыши своими руками может быть собрана толкьо в том случае, если мастер обладает достаточными знаниями по устройству этой конструкции. Монтаж стропильной системы крыши начинается с проведения расчетов потенциальных нагрузок. перед тем как собрать стропильную систему крыши, таким образом чтобы получить надежную, прочную и долговечную кровлю, необходимо не только правильно выбрать тип стропил и фермы, но и точно все соединить, учитывая при этом силы, воздействующие на конструкцию, которые могут привести к сжатию, растяжению или изгибу стропил.

Ферма устраивается следующим образом: стропила образуют треугольник с острыми углами, конек и затяжка которого поддерживаются бабкой. Концы затяжки служат опорой двум подкосам с каждой стороны.

Одно из основных требований к прочности конструкции — надежное сцепление. Угловые соединения рекомендуется закрепить металлическими скобами. Ими же скрепляются стропила с каркасом стен дома, чтобы сильные порывы ветра не смогли поднять крышу.

Толщина бруса (доски) зависит от массы кровли, длины стропильной ноги и расстояния между стропилами. При установке нужно внимательно следить за тем, чтобы стропильные ноги располагались на одной горизонтали.

Простейшую стропильную систему возводят следующим образом. Сначала выполняют шаблон, чтобы подобрать угол при монтаже стропильной системы.

Стропильные фермы вырезают по изготовленному шаблону и собирают.

Вся система состоит из двух стропильных ног и поперечной перекладины (основания), скрепленных саморезами. Чтобы конструкция не шаталась, в коньке прибивают три гвоздя.

Сначала устанавливают балку в торце здания. Ее поднимают на высоту, устанавливают перпендикулярно стене, проверяя вертикальность положения уровнем. Затем монтируют ферму с другого края каркаса дома и между их коньками протягивают шнур. Эти крайние фермы крепят подпорками с двух сторон.

Устанавливают стропила, временно закрепляя их и обрезая все лишнее, подгоняя под необходимый размер и точное соединение. Нижняя часть должна выходить за пределы каркаса дома не менее чем на 500 мм, чтобы вода стекала со склона крыши, не попадая на стены.

После установки крайних, собирают остальные стропильные фермы с интервалом 50-100 см, ориентируясь по натянутому шнуру.

Чтобы стропила не изменили своего положения, их временно скрепляют досками или металлическими полосами-раскосами.

Стропильную систему закрепляют с помощью поперечных планок и подпорок.

После установки стропильной системы, приступают к устройству обрешетки из деревянных брусков небольшого сечения. Возможен вариант установки, когда после крепления крайних стропильных ферм между ними не натягивают шнур, а вставляют коньковую доску.

Монтировать конструкцию можно на земле, а потом с помощью техники установить уже готовые блоки наверху.

Посмотрите стропильную систему крыши на видео, которое демонстрирует процесс монтажа конструкций:

Основные узлы

К узлам скатной крыши относят все соединения элементов друг с другом, несущими и дополнительными опорами. Условно выделяют:

• Узел крепления основных или укороченных ног к мауэрлату. При обустройстве этого узла акцент делается на максимально надежной привязке стропил без нарушения целостности и положения опорного бруса.
• Узел крепления стропил в верхней зоне (к коньковому прогону в системе наслонного типа или друг к другу – висячего).
• Узлы фиксации нарожников и укороченных стропил к диагональным. Выступающие ребра или ендовы испытывают повышенные нагрузки и по возможности делаются сдвоенными. Укороченные стропила формируют плоскости угловых скатов и крепятся к мауэрлату и угловым стропилам без нарушения целостности последних.
• Узлы соединения с усиливающими и дополнительными элементами.
• Зоны примыкания кровельных элементов к другим конструкциям дома.

  На участках примыкания крыши к дымоходам, выступающим стенам и проходным элементам, каркас усиливается сплошными планками примыкания.

  Кровельный пам пирог герметизируется с помощью накладок, уплотнителей, рулонной или обмазочной гидроизоляции.

• Узел карнизного свеса, формирующийся выступающими частями стропил или наращиваемыми кобылками, лобовой доской (при наличии) и подшивкой.

Исполнение последнего узла зависит от назначения и типа скатной крыши. В частности, карнизные свесы могут быть укороченными (с обязательными в таких случаях водосточными желобами), коробчатыми, подшитыми по плоскости или под прямым углом к стенам или оставаться открытыми. Для утепленных крыш обязательное требование – обшить незащищенную поверхность карнизного свеса.

Различные конструкции деревянной крыши

Когда речь идет о малоэтажном строительстве, то наибольшую популярность имеют деревянные конструкции. В большинстве случаев пользуются тремя их  видами:

• наслонными стропилами;
• висячими стропилами;
• деревянными фермами.

Стропильная система включает:

• стропила или стропильные ноги. Такое название  дано деревянным балкам, которые непосредственно воспринимают нагрузку кровли;
• мауэрлат, так называемый брус, который укладывают вдоль стены и который служит опорой для стропил;
• стойки в виде деревянных вертикальных балок;
• стяжки, которые воспринимают растягивающие усилия кровли;
• обрешетку, представляющую собой совокупность брусьев, которые в перпендикулярном направлении укладываются на стропильные ноги.

Остановимся на каждой составляющей отдельно.

Наслонные стропила расположены так, что их нижний конец опирается на мауэрлат, а второй верхний – на стойку или стену дома. Функция мауэрлата сводится к передаче и распределению нагрузки, исходящей от стропил на стену. Стропила имеют шаг 0.6-2.0 метра. На него оказывает влияние нагрузка, вид и сорт дерева, из которого они сделаны. Материалом для стропил служит брус толщиной 150-200мм или же составные доски, имеющие толщину сверх 50  мм. Стойки размещают с шагом в 2-3 метра. Чтобы стропильная конструкция крыши деревянного дома была более жесткой, между стойками делают горизонтальные связи из бруса шириной в 150-200 мм. Стропильная система крепится к дому, иначе ее может снести ветром. Для этой цели используется проволока (скрутка), которая крепится в стене с помощью анкеров.

Стропильная система такого вида является наиболее распространенной. Она привлекает удобной схемой, которую всегда можно изменить, учитывая конфигурацию дома.

Висячая стропильная система

Висячие стропильные системы используют в строениях, в которых отсутствует несущая стена, находящаяся посередине здания и на которую может опираться крыша. В этом случае ширина дома составляет 6-8 метров. С помощью таких стропил можно перекрыть не очень большие хозяйственные постройки. В данной схеме Нижние концы стропил без каких-либо промежуточных опор опираются непосредственно на боковые стены. При этом на стены оказываются большие горизонтальные напряжения. Жесткость конструкции в этом случае обеспечивается за счет обеспечения стяжки (затяжки) стропил, что позволяет уменьшить распорные усилия и защитить от опрокидывания наружные стены. Крепление всех деревянных конструкций производится с помощью накладок, нигелей (гвоздей) и болтов.

Деревянные фермы наиболее часто используются при устройстве кровли в промышленном строительстве и менее распространены в частном. Причина кроется в их больших пролетах – 15-20 метров. Конструктивное строение фермы, изготовленной из деревянных клееных досок или брусьев, является довольно сложным. Узлы деревянных крыш в этом случае представляют неизменяемую систему, в которую входят отдельные, связанные между собой элементы (брусья и доски сечением 50-150 см). Применение таких конструкций осуществляется на постройках, которые служат еще с прошлого века и их кровельные системы подлежат замене.  Делают ее на театрах, общественных зданиях и домах «сталинской» постройки. Деревянными  фермами перекрывают одно- и двухэтажные здания сельскохозяйственного назначения, строящиеся для сохранности урожая. В частном строительстве применение таких конструкций экономически неоправданно, поскольку коттеджи не имеют больших 20-метровых пролетов. Для них вполне подойдет стропильная система, опирающаяся на 2-3 продольные стенки.

В конце следует отметить, что среди положительных сторон конструкций крыши, сделанных из дерева, является их долговечность (только необходимо их защищать и правильно эксплуатировать), а также относительная дешевизна и натуральность материала. Среди недостатков можно назвать их легкую воспламеняемость, которая может произойти без надлежащей защиты, возможность гниения и порчу, производимую паразитами.

Ремонт и замена крыши деревянного дома

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Видео: замена крыши деревянного дома

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

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