Чем только не удивляет современное строительство! В нем встречаются и дома с мансардными помещениями, и прочие разнообразные конструкции. Большие веранды и отдельные беседки. Нет конца и края изобретательности человека в строительстве домов, коттеджей и дач. Несмотря на огромное разнообразие, большинство крыш имеют много общих узлов, о которых нужно сказать как об основании.
Кровельный пирог
Среди всего разнообразия современных сооружений в устройстве стропильной системы основной каркас является типичным для многих проектов. А вот так называемый кровельный пирог состоит в основном из одних и тех же элементов во всех конструкциях. Он включает в себя несколько слоев. Устройство крыши подразумевает верхнюю часть кровельной системы, расположенной над настилом, которая состоит из двух слоев.
Прежде всего это слой кровельного материала. Второй компонент кровельного пирога – гидроизоляционный слой, который отделяет слой кровельного материала от настила и от стропильного каркаса. Слой гидроизоляционного материала является защитой настила и каркаса стропильной конструкции от внешней воды и влаги, которая собирается с нижней стороны кровельного материала в процессе конденсации влаги.
Поднастильная часть кровли также состоит из нескольких слоев. В зависимости от конструкции настила, все последующие слои строительного кровельного пирога устанавливаются по стропильной конструкции. Первый слой под настилом теплоизоляционный, он защищается от внутренней влаги, идущей от чердачного помещения, слоем пароизоляционной пленки. Слой пароизоляционной пленки в устройстве кровли покрывается облицовочным материалом, который и завершает начинку строительного кровельного пирога.
Подготовка каркаса крыши
Каждый стропильный каркас имеет свою конструкцию. Существует более десятка разновидностей каркаса. Но в большинстве случаев используется только несколько распространенных конструкций стропильного каркаса, которые применяются в частном строительстве. Это обычная система устройства стропильной крыши с мансардными помещениями и плоские кровли, которые используются для создания на верху дома уголка для отдыха.
Конструкция кровельных систем отличается между собой способами их креплений и конфигурацией. Но почти все виды имеют один и тот же принцип постройки, который зависит не только от конструкции, а от кровельного материала. Для материалов с небольшими размерами и гибкими качествами стропильный каркас покрывается сплошным настилом без промежутков. А для кровельных листов, относящихся к большеразмерным и жестким материалам, настил производится с промежутками между рейками.
Указанные промежутки настила зависят от размеров кровельного материала и градусного наклона. Чем круче наклон, тем шире устанавливаются рейки настила и наоборот. Так же и соотношение расстояния между рейками настила зависит от размеров кровельного листа. Листы более двух метров имеют три точки соприкосновения на рейку опалубки. Чем больше размеры кровельных листов, тем плотнее должны устанавливаться рейки или доски настила. Каждый лист кровельного материала должен иметь точку опоры не более чем через 50 см. Для настила используются доски сечением не более 30 мм или же толстые водостойкие фанерные листы.
Обрешетка для полимерной кровли
Для обрешетки под полимерную черепицу используют высококачественные деревянные брусья из сосновых пород древесины. Устройство двухскатных стропильных крыш включает брусья, а для обрешетки доски должны иметь стопроцентную сушку в естественных условиях. Несмотря на то что полимерная черепица относится к легким кровельным материалам, размер брусьев для обрешетки не отличается от тех размеров, которые используются и для всех видов черепичных кровельных материалов.
Сечение нижнего бруса, который служит основанием для обрешетки устройства стропильной системы крыши, составляет 70 х 70 мм или же 80 х 60 мм. Шаг установки обрешетки исходит из размеров полимерной черепицы, который составляет 320 мм при уклоне крыши до 65-75 градусов. При увеличении градуса наклона увеличивается и шаг обрешетки до 345 мм. Для обрешетки карниза нужно использовать бруски шире обычных брусков обрешетки. Иногда для обрешетки карнизной части используют широкую доску такого же сечения, как и брусья для обрешетки.
Набивка реек обрешетки осуществляется при помощи размерного шаблона, вырезанного из деревянной рейки. Устройство стропильной системы двухскатной крыши имеет крепления реек обычными гвоздями. Стыковка реек обрешетки производится на плоскости стропильного бревна. В случае, когда конструкция имеет выносной карниз или мансардную ломаную крышу, обрешетка устанавливается по принципу достаточного напуска верхнего ряда на нижний ряд.
Строительство каркаса крыши
Для каждого дома создается своя особенная кровельная система. Из всех современных конструкций наиболее популярными в современном строительстве стали двускатные, вальмовые, полувальмовые, мансардные, шатровые и шпилевые. В строительстве каждой стропильной системы есть много общих узлов, о которых нужно сказать как об основании всех кровельных конструкций.
Одним из первых элементов всех кровельных конструкций является мауэрлат – основание, на которое ложится стропильный каркас. Он в основном состоит из деревянных балок, которые устанавливаются на обвязочную балку по всему венцу здания. На мауэрлат производится монтаж стропильного каркаса из стропильных бревен, которые собираются в стропильные фермы в виде треугольников. Существует два вида стропильных каркасов – висячие и наслонные. Устройство двухскатных стропильных крыш начинается с определения конструкции.
Устройство крыши может быть разным. Например, наслонный стропильный каркас устанавливается на дома, которые имеют посредине между несущими стенами опорную стену, на которую опираются вертикальные балки, поддерживающие стропильный каркас в коньковой части. Иначе говоря, опорная стропильная система имеет три точки опоры – две крайние и одна посредине. Стропила стропильной фермы опираются только своими нижними концами на мауэрлат. Создается впечатление, что стропила находятся в висячем положении между пролетом перекрытия этажа.
Односкатная кровля
У большинства домов устройство односкатной крыши имеет сложную конструкцию, созданную по стандартному проекту почти для всех видов. Но иногда для небольших построек или для зданий, стоящих в неудобных для двухскатной крыши местах, создаются односкатные конструкции.
При создании односкатного кровельного каркаса, устройство стропильной крыши имеет небольшой наклон ската на заднюю часть помещения. В зависимости от конструкции здания, может иметь угол наклона от 10 до 60 градусов. Чем больше крутизна, тем сложнее ее устройство, так как в качестве основной опоры для односкатного каркаса нужно достраивать переднюю стену строения для создания наклона. Если крутизна небольшая, то и надстроечная стена имеет высоту до полуметра. Если же в доме с односкатной системой предусматривается чердачное помещение, то и односкатная конструкция имеет сложную систему. Вместо сплошной опорной кирпичной стены создается каркас передней стены из деревянных балок, который устанавливается на венце основной чердачной балки. Последняя, в свою очередь, ставится и укрепляется к основанию перекрытия этажа.
Таким образом, каркас односкатной конструкции, в том числе и устройство деревянной крыши, состоит из каркаса передней стены и стропильного каркаса, который фиксируется к деревянному каркасу передней стены второго этажа. Крепление стропил к каркасу передней стены происходит обычным образом, при помощи металлических гвоздей, кляммеров или болтов, откосов и других приспособлений, которые предусмотрены для крепления стропильного каркаса. В связи с тем, что односкатная система с большим наклоном не перекрывает от дождя переднюю часть дома, для односкатной системы с большой крутизной предусматривается длинный козырек над передней стеной.
Возведение бетонного здания
Устройство стропильной системы двухскатной крыши дома начинается с установки обвязочной балки для каркаса. В качестве нее в большинстве случаев используется деревянная балка сечением не менее 25-35 см. Для укрепления этой доски по всему периметру здания вмуровываются болтовые шпильки, на которые насаживается балка. Кроме того, доски крепятся между собой. На каждой балке вырезаются лапы и фиксируются большими гвоздями или саморезами.
Кроме скрепления в лапах, на стыках обвязочная балка укрепляется поперечными скрепляющими досками, которые соединяют мауэрлат от растяжения. На мауэрлат крепится стропильный каркас, состоящий из треугольных ферм. Стропильные балки стыкуются в треугольную ферму посредством нескольких соединений. Главная стыковка стропильной фермы производится в точке установки на балке и в коньке конструкции. К балке стропильная нога крепится гвоздями или саморезами. Для дополнительного соединения стропильной ноги к балке используются скобы, откосы и металлические углы.
Устройство скатной крыши требует, чтобы стропильный каркас имел несколько точек крепления между собой. Стропильные фермы соединяются в каркас при помощи соединяющихся прогонных реек. В зависимости от вида и конструкции стропильный каркас делится на висячие стропила и наслонные. Висячий стропильный каркас отличается от наслонных методом креплений и дополнительных крепежных балок. В любой каркасной конструкции, в том числе и в устройстве стропильной системы крыши больших домов, дополнительное крепление лаг и ног создает крепость сопротивления стихиям.
Стропильный каркас для полимерной черепицы
Один из самых важных факторов в конструкции кровельного каркаса, в том числе в устройстве мансардной крыши в том, что требуется более надежное крепление всех узлов. Высокие показатели свойств полимерной черепицы очень удобны для кровли дома с имеющимися мансардными помещениями на втором чердачном пространстве, когда в мансардных помещениях роль стен выполняет кровля.
Исходя из того, что полимерная черепица относится к легкому кровельному материалу, соответственно устройство стропильной системы крыши будет иметь облегченный вес, что влияет на нагрузку кровли и на основания стен дома. Но вместе с тем, через легкость повышается ее уязвимость для сильных природных стихий, ветра, бури, ураганов. Исходя из этих показателей, нужно учесть надежность крепления стропильного каркаса для полимерной кровли дополнительными крепежами, металлическими хомутами и откосами. Дублировать крепежи каркаса для полимерной крыши, в том числе в устройстве двухскатной крыши, нужно во всех основных точках соприкосновения стропильного каркаса к основанию мауэрлата.
Конструкция кровельной системы
В устройстве деревянной крыши в качестве стропил можно использовать облегченный деревянный брус 50 х 150 мм. Стропильный шаг каркаса рассчитывается в зависимости от наклона. Среднее расстояние между стропилами находится в пределах одного метра. При повышении градуса наклона стропильный шаг увеличивается и становится 1,2-1,4 м. При уменьшении градуса наклона стропила укладываются плотнее – 0,8-0,6 м. Все узлы каркаса должны соединяться несколькими видами креплений. Существует несколько способов креплений стропильного каркаса к основанию верхней обвязочной балки.
Крепление стропильного каркаса к мауэрлату
Первый способ крепления к основанию ноги стропила предусматривает создание опорной пятки на стропильной ноге. Опорная пятка вырезается на стропильной балке не более одной трети толщины стропила. Вертикальный срез опорной пятки делается таким образом, чтобы стропильная нога плотно села на балку мауэрлата. Стропильная нога крепится к мауэрлату металлическими углами и шурупами. Для дополнительного крепления стропила к балке в стропильной конструкции и в устройстве мансардной крыши используются откосы из деревянных реек.
Второй способ крепления стропила к основанию обвязочной балки или мауэрлату предполагает крепление без запила опорной пятки. Стропильная нога в устройстве крыши крепится оцинкованными уголками. Для крепления одной стропильной ноги требуется не менее трех усиленных оцинкованных уголков с одной стороны стропила. Для усиления крепления стропила без запила опорной пятки используют опоры из досок, которые примыкают к стропилу с обеих сторон.
Стропильная система
Монтаж стропильного каркаса имеет стандартную последовательность. Начинается с установки мауэрлата. На балку мауэрлата производится монтаж стропильного каркаса и установка ферм. Стропильные ноги устанавливаются на основание и укрепляются в балке металлическими уголками и шурупами. В верхней точки ноги скрепляются треугольной металлической или деревянной пластиной. Кроме того, стропильные ноги фермы крепятся дополнительными лагами на растяжку. Устройство крыши частного дома, кроме крепления стропил к балке в стропильной ноге, имеет соединение продольными прогонами на уровне перекрытия. В качестве прогонов на уровне перекрытия этажа используются деревянные балки сечением не менее 50 х 150 мм.
Прогоны, укрепляющие стропильную систему на разрыв, фиксируют металлическими шурупами или гвоздями к стропилам на уровне стропильной лапы, которой стропила упирается в мауэрлат. Кроме продольных балок на уровне межэтажного перекрытия производится крепление стропил чуть выше от средины стропильной ноги такими же продольными балками, которые своими концами укрепляются к стропилам и являются стяжными балками. В коньке стропила укрепляются между собой врезными пятками и дополнительными металлическими пластинами, углами или хомутами.
Для улучшения крепления, устройство мансардной крыши состоит из стропильных балок в коньковой части через всю стропильную систему. Производится укладка балки, на которую упираются все стропила своими коньками. Своим верхним ребром продольная балка упирается в коньки, а снизу подпирается дополнительными продольными рейками, которые своими концами укрепляются к стропилам. Для фиксации коньковой балки и ее подпорной балки производится защемление подпорной доски продольным прогоном, который укрепляется между стропилами и подпорной коньковой балкой. Укрепляющие балки крепятся к каркасу гвоздями или шурупами.
