Выбор типа крыши в каркасном доме
Рисунок 2. Каркасный дом с двухскатной крышей. Строительство в дк «Борки». Индивидуальный проект. На первом этапе строительства кровли каркасного дома выбирают ее тип. В каркасно-щитовых зданиях применяют простые, недорогие конструкции: плоская, односкатная, двухскатная, ломаная, вальмовая. Можно оборудовать крышу и более сложной формы: многощипцовую, коническую или шпилеобразную. Но эти варианты намного дороже и сложнее в монтаже.
Разные типы конструкции отличаются по прочности, удобству, виду, сложности монтажа и обслуживания.
Плоская
Такая форма самая дешевая и простая в монтаже, ее проще всего сделать самостоятельно. Но в частном строительстве ее практически не применяют. Это связано со сложностью обслуживания плоской кровли. На ровной поверхности задерживается снег, остаются лужи после дождя. Ее нужно регулярно очищать, чтобы не допустить протекания кровельных материалов.
Плоские крыши не позволяют оборудовать чердак, который служит дополнительной теплой зоной и защищает перекрытия от протекания влаги внутрь дома. Обычно их делают для нежилых зданий. При этом выполняют хотя бы минимальный уклон в 2-3° по отношению к горизонту.
Односкатная
Это надежный, простой в монтаже, недорогой тип конструкции. Односкатная крыша выдерживает значительные ветровые нагрузки, по ней легко скатывается снег, град, вода. Для оборудования одного ската нужен минимальный объем комплектующих, а монтажные работы выполняются очень быстро.
Односкатный вариант подходит для компактных зданий, занимающих небольшую площадь в плане. При очень большой поверхности ската и сильных снегопадах зимой крепления могут обрушиться из-за значительного увеличения давления на перекрытия.
Двухскатная
Рисунок 3. Схема двухскатной крыши каркасного дома Двухскатная крыша каркасного дома встречается на практике чаще всего. Она незначительно сложнее односкатной, но имеет множество плюсов. Это высокая прочность, устойчивость к ветровым и снеговым нагрузкам, функциональность. Такая форма позволяет регулировать угол наклона, поэтому снег не задерживается на здании, а легко соскальзывает вниз под собственным весом.
Кровля с двумя скатами отличается привлекательным, необычным видом, сочетается с разными архитектурными стилями. Пространство под двускатной кровлей приспосабливают под служебное или жилое помещение (мансарду).
Ломаная (мансардная)
Вариант с двумя скатами с изломом наиболее удобен для устройства мансарды – дополнительного жилого помещения в чердачном пространстве. Такие дома относят к полутораэтажным. У ломаной кровли оригинальный, красивый вид. Она хорошо выдерживает давление от осадков.
Среди минусов ломаной конструкции значительный расход строительных материалов, необходимость качественной теплоизоляции поверхности и устройства эффективной системы вентиляции. Без этого кровля станет источником значительных потерь тепла из дома, а деревянные стропила быстро отсыреют, прогниют и утратят прочность.
Вальмовая
Особенность такой формы – наличие конька и четырех скатов. Ее легко узнать по внешнему виду, такой дом выглядит аккуратным, визуально кажется не очень высоким. Расположенные с более длинной стороны дома скаты имеют трапециевидную форму, а торцевые (вальмы) – треугольную. В традиционном варианте вальмы идут от самого конька до карниза. Также встречаются подвиды вальмовой кровли: полувальмовая или шатровая.
Вальмовая конструкция очень прочная, жесткая, устойчивая к деформации. На ней практически не задерживаются осадки, она выдерживает любой ветер. Расположенные со всех четырех сторон свесы надежно защищает верхние углы здания от протекания, что увеличивает их срок службы.
Недостаток этой формы – более высокая цена, чем у двухскатных или односкатных вариантов, сложный монтаж. Построить вальмовую крышу каркасного дома своими руками можно только при наличии опыта. Кроме того, здесь совсем небольшое чердачное пространство. Окна на чердаке можно сделать только мансардного типа. Места их установки требуют более тщательной изоляции, чем для обычных торцевых окон, иначе возможно протекание крыши.
Двухскатные
Преимущества
- Практичность кровельной конструкции благодаря наличию большого подкровельного пространства, где можно обустраивать мансардное помещение.
- Такая конструкция характеризуется высокой надежностью, продолжительным сроком эксплуатации благодаря эффективности отведения талых, дождевых вод.
- Возможность выполнения самостоятельного монтажа двухскатной крыши.
- Из всех вариантов конструкций крыш это наиболее дешевый. Дешевле только односкатные кровли, которые в основном используются для хозяйственных построек.
- Кровля такого типа достаточно проста в эксплуатации.
- Существует возможность проведения ремонта.
Недостатки
- Наклон кровельных скатов, высота конструкции крыши зависят от параметров здания.
- Стоимость проекта существенно увеличивается при планировании обустройства мансарды.
- Для обеспечения хорошего освещения в мансардном помещении возникает необходимость установки в двускатной крыше мансардных окон.
Особенности двускатной крыши
Кровля состоит из наклонных плоскостей, соединенных в верхней точке горизонтальной балкой. Стандартная схема с симметричными скатами, расположенными под углом до 60°, отличается простотой расчета и сниженной нагрузкой на стены дома.
Встречаются варианты с асимметричными или ломаными плоскостями, позволяющие увеличить угол между скатами и нарастить объем чердака. Иногда встречается комбинированная кровля, состоящая из нескольких двускатных крыш, соединенных в единый комплекс.
Преимущества
Преимущества кровли с парой скатов, отмечаемые владельцами жилых домов:
Простота конструкции и ускоренный монтаж Сниженный расход строительных материалов Равномерное распределение нагрузок, обеспечивающее ресурс каркаса на уровне 40–50 лет Наличие чердака, подходящего для создания жилых или технических помещений Защита от скопления дождевой воды или снега Простота обслуживания и ремонта
Кровля с парой скатов имеет простую конструкцию и ускоренный монтаж.
Инструкция по возведению двухскатной кровли гаража
Работу можно разделить на ряд этапов.
Монтаж мауэрлата
Мауэрлат крепится к верхней части стены
Брус, предназначенный для изготовления мауэрлата, крепят по верхней части стены, на которую будут уложены стропила.
Для гаражей из кирпича или пористого материала мауэрлат монтируют по всей верхней части стены.
Соединение мауэрлата
Пропитанный антисептическими растворами брус запиливают под углом в 90 градусов. Части мауэрлата стыкуют с помощью болтов не менее 8 мм диаметром. Нельзя соединять мауэрдат деревянными нагелями, проволокой или гвоздями.
Установка бруса
Брус крепят на верху стены. Делают это двумя способами:
- Со смещением в сторону;
- Посередине стены.
Для защиты бруса от сырости перед монтажом на поверхность стены расстилают гидроизоляционный слой из обычного рубероида. Поскольку конструкция испытывает серьёзную нагрузку от ветра, мауэрлат необходимо надёжно зафиксировать на верхней части стены.
Способы крепления
- Анкерные болты. Отлично подходят для стен из монолитного бетона.
- Деревянные нагели. Применяют при креплении к деревянным стенам, но их нужно усиливать дополнительным креплением.
- Шпильки или скобы. Подходят, если стены изготовлены из пористых материалов.
- Шарнирное крепление. Монтаж мауэрлата таким методом обеспечивает необходимое смещение стропил при возможной усадке постройки.
- Мягкая проволока. Применяют как усиливающее крепление.
Изготовление стропил
Стропильные конструкции можно изготовить 2 способами:
- Монтаж стропил прямо на крыше. Так работу выполняют редко, потому что делать замеры, подрезки и другие работы на высоте сложно. Но это позволяет выполнить все действия без помощников (при небольшом размере стропильных ферм);
- Соединение всех элементов на земле. В этом случае крупные части конструкции (пары или треугольники) собирают на поверхности земли, после чего их поднимают наверх. Этот способ ускоряет работы на высоте. Но масса частей стропильной конструкции требует подъёмного оборудования или привлечения помощников.
Монтаж стропил
Подготовленные стропильные пары поднимают на стены и крепят к мауэрлату. В нижней части стропил заранее подготавливают запил.
Способы монтажа стропильных конструкций показаны на рисунке.
Варианты монтажа стропил
Первые стропильные пары размещают на противоположных сторонах кровли.
Между крайними парами стропил протягивают шнур – он сделает проще последующую установку стропильных пар, и одновременно обозначит, где должен находиться конёк кровли. После этого размещают остальные стропила на размеченные для них места.
Установка конька
Варианты соединения стропил
Узел конька оборудуют, соединяя в верхней части стропильные ноги.
Это делают несколькими способами:
- Без опорного бруса;
- Со стропильным брусом. Так создают кровли на гаражах большой площади. Впоследствии брус можно использовать в качестве опоры для стойки;
- Способ накладки на брус. Современный метод устройства конькового узла.
- Врубка.
Когда стропила будут установлены, необходимо все части конструкции надёжно закрепить.
Установка обрешётки
Без обрешётки никак не обойтись
Делать обрешётку нужно обязательно, к ней крепится кровельный материал, и она помогает перемещаться по крыше во время работы.
Шаг обрешётки выбирают с учетом используемого кровельного материала:
- Для укладки металлочерепицы – 350 мм;
- Для укладки шифера и профнастила – 440 мм;
- Для мягкой кровли нужна сплошная обрешётка.
Настил кровельного покрытия
Различия между тёплой и холодной кровлей
После крепления обрешётки на неё укладывают кровельное покрытие. Его размещают внахлёст, чтобы швы получились герметичными. В конце монтажа покрытия крепят водосток, утепляют и обшивают фронтоны.
Основные правила строительства плоской крыши
Заделка швов между плитами перекрытия
Затем сверху на плиты укладывается утеплительный материал, который не теряет своих качеств от нагрузок, лучше всего подойдет экструдированный пенополистирол в плитах. Эти плиты следует укладывать с учетом разуклонки в стороны водостоков, для этого следует хорошо замерить угол уклона – он может быть небольшой, но обязан обеспечивать свободный уход воды в сторону водостока.
Как только утеплитель уложен, сверху он покрывается тонкой полиэтиленовой пленкой, затем укладывается и вяжется арматура для тонкой цементной стяжки. После всех этих приготовлений вся поверхность крыши заливается цементно-песчаной смесью, которая после полного высыхания и станет основанием крыши. Таким образом перекрытия, которые стали одновременно крышей, прекрасно утеплены, причем утеплитель хорошо защищен от механических повреждений цементной стяжкой. Далее наступает очередь гидроизоляции.
Гидроизоляция
Гидроизоляционный слой состоит из наплавляемых рулонных материалов, можно выбрать любой вариант, подходящий по стоимости, главное, чтобы он был качественный, а не какой-нибудь китайский.
Но для того, чтобы увеличить срок службы гидроизоляции, многие наиболее продвинутые застройщики насыпают на крышу слой плодородного грунта и высаживают на нем быстрорастущую траву с густыми и крепкими корнями. Таким образом по крыше можно ходить, не опасаясь повредить гидроизоляционный слой. К тому же гидроизоляция не будет портиться от солнечных лучей, да и морозы к ней не доберутся, особенно если зима будет снежная. Дело в том, что плоской бетонной крыше не страшны никакие снежные сугробы, она прекрасно выдержит любой вес, главное, чтобы его выдержали стены. Зимой слой снега, навалившийся на крышу, будет играть роль дополнительного утеплителя, причем совершенно бесплатного. Таким образом можно говорить о том, что плоская крыша сэкономит в снежную зиму довольно много денег на отопление, столько не сэкономит никакая, даже самая совершенная скатная крыша.
Гидроизоляция плоской крыши с грунтом и озеленением
Весной, когда снег будет таять, вся вода пройдет через слой грунта и уйдет в водостоки. То же самое случится и с дождевой водой, причем засорения водостоков можно не бояться – весь мусор, наносимый ветром, останется на поверхности крыши, откуда его можно будет легко убрать. Защищенный таким образом гидроизоляционный материал прослужит не 30 гарантийных лет, а гораздо больше, так как он не будет подвергаться сильному воздействию окружающей среды, которая в некоторые моменты может быть очень агрессивной – это морозы, солнечный ультрафиолет или просто какое-либо физическое воздействие. Кстати, летом на такой крыше можно проводить самые настоящие пикники, что невозможно будет, если крыша у дома будет скатная.
Таким образом мы видим, что плоская крыша имеет массу преимуществ перед крышами скатными, причем не имеет практически никаких недостатков. Она и дешевая в строительстве, и очень экономичная в эксплуатации, и с ней нет совершенно никаких хлопот. Срок службы такой крыши может вполне достигать срока службы самого дома, если не поскупиться и использовать самые качественные материалы, особенно гидроизоляционные. И не надо слушать никаких советчиков, особенно если они напрямую заинтересованы в скатных крышах – никакой строитель не возьмутся строить крышу плоскую, она ему не принесет совершенно никакой выгоды. Да и архитекторам не выгодно создавать проекты домов с плоскими крышами, потому они настоятельно будут рекомендовать своим клиентам крыши только скатные, причем чем сложнее будет конструкция крыши, тем больше они заработают.
Поэтому прежде, чем выбирать конструкцию крыши для своего дома, следует задуматься не о том, как будет выглядеть жилище извне, а о том, насколько качественным оно будет внутри, и насколько оно будет экономичным. И сразу же станет ясно, что скатная крыша в этом плане проигрывает плоской не просто сильно, а кардинально!
Расчет стропильной системы
Определить нужное в стропильной системе сечение бруса двухскатной крыши, можно собрав все нагрузки, воздействующие на нее: вес покрытия, обрешетки, снега, давление ветра, осадки.
Постоянные нагрузки можно определить по весу 1 м2 кровельного покрытия, обрешетки
Важно что бы вес на 1 м2 кровли был в пределах 40-45 кг
Переменные нагрузки от снега, ветра рассчитываются по табличным значениям нормативных документов СНиП, в зависимости от высоты здания, температурной зоны. Нагрузка от снега, равна его весу, умноженного на коэффициент, зависящий от уклона ската. Все эти расчеты выполняются при проекте.
А если нет проекта, и кровля возводится на небольшое здание? Нужно посмотреть на строительство дома по соседству, которое выполняется по проекту, по площади кровли одинаковой с вашей постройкой. Стропильная система двухскатной крыши послужит образцом.
Размеры бруса для стропила
На верхней точке укладывается конек, который соединяет стропила. Высота конька зависит от наклона кровли. На наклон влияет выбор материала покрытия. Минимальные размеры таковы:
- для черепичных кровель, шифера 22 гр.;
- для металлочерепицы — 14 гр.;
- ондулин — 6 гр.;
- профнастил — 12 гр.
Оптимальный угол 35-45 гр. наклона, обеспечивает быстрый сброс воды и снега. В регионах с сильными ветрами, кровли делают пологими и тогда угол наклона в пределах 20-45 градусов.
Определить высоту можно по формуле: Н=1/2Lпр*tgA. Где А угол наклона, L-ширина здания.
Рассчитать длину стропила на двухскатную крышу, можно по формуле: Lcтр=1/2Lпр*sinA.
Задача упрощается, при использовании готовой таблицы. От ширины здания и угла наклона, зависит коэффициент. Коэффициент умножить на 1⁄2 ширины здания.
Стропила изготавливают из брусков сосны или ели, сечением 50×100 мм, 50*150 мм.
Размер стропил зависит от шага. Шаг стропил меньше, устанавливается большее количество, сечение будет уменьшаться. Расстояние между стропилами у двухскатной крыши находится в диапазоне от 600 мм до 1800 мм, все зависит от конструкции крыши и используемых для её строительства материалов.
Длина
стропил, мм |
Расстояние между стропилами, мм | Размер сечения бруса стропил, мм |
до 3000 | 1200 | 80 × 100 |
до 3000 | 1800 | 90 × 100 |
до 4000 | 1000 | 80 × 160 |
до 4000 | 1400 | 80 × 180 |
до 4000 | 1800 | 90 × 180 |
до 6000 | 1000 | 80 × 200 |
до 6000 | 1400 | 100 × 200 |
Кровля не оканчивается на уровне стен, ее продлевают на 500 мм наружу. Стропильная нога может выступать, или наращивается доска или брусок. В таком случае влага не попадает на стену, не заливается фундамент.
Строительство
Когда все материалы куплены и возведён фундамент можно приступать к основному этапу строительства. Перед строительством крыши устанавливаются стены сарая. Тут нет ничего сложного. Исходя из размера будущей крыши, рассчитываются оптимальные параметры для обрешётки стен, на которые будет крепиться обшивка из ДСП-панелей. Основной упор нужно сделать на брусья, которые будут стоять по углам, у толщина не должна быть меньше 10 см. Помимо главных четырёх брусьев нужно установить дополнительные брусья через каждые 50-80 см друг от друга. Стоит учитывать, что на стены будет ложиться значительная нагрузка, поэтому в качестве материала для каркаса стен выбирайте только прочное дерево – дуб, ель, ольху и т.д. Не спешить обшивать стены, пока не сделаете обрешётку для крыши, т.к. возможно придётся вносить некоторые корректировки в стены.
Начать строительство крыши нужно с подготовки стропил и конька. Также следует учесть, что если крыша будет массивной, то придётся монтировать подкосы, ригели и прогоны. В данном примере рассмотрим строительство небольшой бытовки без этих элементов. Стандартный угол наклона скатов составляет 15-25 градусов, при таком угле длина стропил должна варьироваться от 2.5 до 3.5 м. Обрешётка для крыши в большинстве случаев не обязательна.
Стропила крепятся к основной конструкции при помощи профилей и саморезов. Вся конструкция монтируется непосредственно на высоте, а не на земле. Если внутри сарая предусматривается дополнительная стена, то необходимо задуматься об усиление стропил при помощи их более плотного размещения. Готовый каркас желательно обработать антисептиками от паразитов, влаги, огня, перепада температур.
Когда “скелет” сарая готов необходимо приступать к обшивке. Изначально обшейте стены обычными ДСП-панелями, после можно задуматься о внешнем оформлении, например, обшив сарай сайдингом.
После приступайте к укладке кровли. крепится к стропилам, при помощи специальных саморезов. В зависимости от материала кровли, различается и метод монтажа. В качестве завершающего этапа монтируются различные изоляционные слои.
Шатровые крыши
Представляют собой четырехскатную крышу. Каждый из скатов имеет треугольную форму, и все они соединяются в одной точке. Эта конструкция обладает теми же преимуществами, что и вальмовая: прекрасно противостоит ветровым нагрузкам, не копит снежные массы из-за значительного угла наклона, равномерно прогревается солнцем.
Ключевым недостатком является значительная сложность (потребуется опыт в возведении именно шатровых кровель). Новые элементы в шатровых крышах отсутствуют, но также отсутствует коньковая балка, поэтому требуется усложнение конструкции. Чаще всего шатровые кровли применяются для двухэтажных домов, так как создать мансарду или чердачное помещение под такой кровлей очень сложно.
Типы стропильных систем
Самым используемым и до сих пор очень популярным является двускатная крыша. Это самая простая форма с точки зрения строительства.
Еще одним преимуществом двускатных крыш является возможность большого чердака, который может быть освещен фасадными окнами в фронтонах в сочетании с мансардными окнами, что невозможно, например, с шатровыми или шатровыми крышами. Двускатная крыша также обеспечивает самое большое пространство из всех упомянутых на чердаке.
Устройство несущих конструкций двускатной крыши зависит в основном от:
- Форма крыши: классическая треугольная, вальм, полушатер, мансарда и т. д.
- Уклон крыши.
- Расположение несущих стен внутри планировки.
Со статической точки зрения элементы фермы характеризуются наклонными элементами (стропилами), испытывающими давление и изгиб. При больших уклонах стропил (например, 50° ÷ 60°) нагрузка от кровельной обшивки передается в основном давлением. При меньших наклонах (например, около 30°) изгибающая нагрузка преобладает.
Конструкции стропильной системы различаются в основном по дизайну или инженерному решению и по материалам.
По дизайну:
По материалам:
- Деревянная;
- Стальная;
- Железобетонная.
Выбор кровельного материала
Крыша каркасного дома накрывается разнообразными кровельными материалами. Но лучше остановить выбор на лёгких материалах. Обусловлено это тем, что для каркасного дома не используют сложные фундаменты.
Для крыш каркасного дома выбирают:
- металлочерепицу;
- шифер;
- битумную черепицу;
- полимерпесчаную или цементно-песчаную черепицу;
- профнастил.
Если для крыши планируется использовать тяжёлые кровельные материалы, то делают сплошную или частую обрешётку и гидроизоляцию конструкции. Более частая обрешётка позволит исключить протекание крыши.
Устанавливая строительный материал для кровли, соблюдают такие углы наклона:
- для профилированного листа минимум 10°;
- для шифера – 12-60°;
- если применяется еврошифер, то угол наклона 6°;
- для керамики – от 18 до 60°, для полимерпесчаной черепицы – столько же;
- для битумной черепицы – минимально 12°;
- для металлочерепицы – более 15°.
Если строительство крыши выполняется своими руками, лучше отдать предпочтение простому варианту – односкатной кровле.
Обустройство крыши осуществляется по следующему алгоритму:
- Устанавливаются стропила.
- Укладывается слой утеплителя для паро-гидроизоляции.
- Монтируется обрешётка, а также контробрешётка.
- Осуществляется крепление кровельного материала.
Что лучше?
Практика показывает, что однозначно ответить на вопрос о том, какая крыша имеет больше преимуществ невозможно. Этот вопрос должен решаться в индивидуальном порядке.
Устойчивость к атмосферным явлениям
Для регионов, где часты сильные ветра и осадки, подойдут кровельные конструкции, обладающие значительным запасом прочности. Считается, что большую прочность имеют кровли в четыре ската.
В связи с этим, для кровли в четыре ската требуется устраивать дополнительный термоизолирующий слой, что, в свою очередь, скажется на общей стоимости строительства.
Что касается защиты от осадков, то можно с уверенностью сказать, что, при высоком качестве кровельного материала, и двускатная, и четырехскатная конструкции надежны в этом отношении.
Эстетика
Строения под кровлей в четыре ската предполагают более строгий дизайн, лаконичную и простую форму. Нет нужды в украшающих кровельных элементах. На двускатной крыше флюгер или нарядное мансардное окно смотрятся вполне естественно и гармонично.
Нюансы проектирования
Проектирование дома под четырехскатной крышей в обязательном порядке должно быть проведено грамотно и безошибочно. Для выполнения этой ответственной работы нанимают квалифицированных специалистов.
Проект и строительство двускатной крыши более просты. При наличии минимального опыта это можно сделать и самостоятельно.
Сложность конструкции
Из всех разновидностей двускатных крыш наиболее надежна классическая – симметричная кровля из двух одинаковых скатов. Эта наиболее надежный и бюджетный вариант.
Четырехскатная крыша имеет более сложную конструкцию. Она должна иметь большое количество опор. Кроме того, подкровельные помещения должны планироваться грамотно, с учетом конструктивных требований к крыше.
Это позволит сделать строительную конструкцию еще более прочной и надежной.
Использование подкровельного пространства
Двускатная крыша более проста во всех отношениях. Даже при наличии недостатков в проекте, они не будут бросаться в глаза.
Есть возможность организовать в подкровельном пространстве просторное помещение, установить большие окна и балконные двери. При четырехскатном типе крыши подкровельное помещение будет менее просторным. Организовывать его гораздо сложнее.
Но, при правильно организованной вентиляционной системе, и под четырехскатной крышей можно обустроить отличную жилую мансарду.
Она будет равномерно прогреваться солнцем, и пребывание в ней будет приятным и комфортным.
Выбор материала
Выбирать кровельный материал следует с учетом типа кровли. Один и тот же тип черепичного материала будет по-разному смотреться на разных видах крыш.
- 4-скатная крыша дает ощущение объема. Кровельное покрытие отлично видно отовсюду. Для крыши такого типа чаще выбирают натуральный черепичный материал, который легко укладывается.
- Двускатная крыша выглядит более плоской. С разных точек обзора она смотрится неодинаково. Для нее подойдет кровельный материал любого типа.