Крыши деревянных домов

Соединения

Перед тем как сделать стропильную систему своими руками, нужно внимательно изучить узлы. Чтобы построить свой дом, не стоит экономить время или деньги. Только в этом случае результат будет радовать долгие годы.

Основные узлы соединения стропил

Узлы крепления стропильной системы кровли, которые заслуживают особого внимания, представлены следующими:

• крепление мауэрлата к стене;
• крепление стропил к мауэрлату;
• крепление стропил в верхней точке;
• сращивание стропил по длине.

Мауэрлат к стене

Этот узел может быть выполнен несколькими способами. Выбор во многом зависит от материала стены. Строительство здания из кирпича, блоков или бетона позволяет использовать следующие методы:

• на проволоку;
• на скобы;
• на шпильки;
• на анкера с устройством монолитного пояса по обрезу стены.

Соединение мауэрлата со стеной при строительстве кирпичных зданий выполняется с помощью анкеров

При деревянном строительстве в качестве мауэрлата выступает верхний венец стены. Его соединяют с предыдущими на нагеля. В каркасном доме мауэрлат — это верхняя обвязка стен. Ее фиксируют на стойки каркаса за счет врубки и металлических уголков с отверстиями для саморезов. Подробнее о креплении мауэрлата к стене .

Стропила к мауэрлату

Крепеж осуществляют двумя способами:

• жестко для зданий из кирпича, бетона или бетонных блоков;
• шарнирно для деревянных домов.

Жесткое крепление может быть с врубкой или без нее. Врубку рекомендуют делать на стропилах, а не на мауэрлате, поскольку это ослабляет его. В обоих случаях ногу жестко фиксируют гвоздями, саморезами, скобами или металлическими уголками.

При жестком креплении врубку лучше делать на стропилах и фиксировать конструкцию с помощью крепежей

Для шарнирного крепления используют специальную деталь — салазки. Они позволяют балке без препятствий перемешаться при усадке стен здания.

Шарнирное соединение дает балке возможность смещения

Дополнительно стропильные ноги крепят к стене. Это нужно для того, чтобы крышу не сорвало ветром. Для крепления используют скрутку из двух проволочек диаметром 4 мм, закрепленные в стену на анкер или ерш. В деревянном доме скрутку можно заменить скобами. Крепление осуществляют на каждую балку или через одну.

В уровне конька

Наслонные элементы опирают на коньковый прогон с врубкой. Дополнительно с двух сторон делают накладку из доски. Накладка нужна и для висячих элементов. Она может быть деревянной или металлической с отверстиями под саморезы.

Коньковый прогон и стропила соединяют с помощью врубки

Сращивание стропил

Существует несколько методов сращивания стропил на крыше своими руками. Выбор между ними во многом зависит от опыта мастера. Место сращивания располагают на расстоянии 0,15 длины пролета от опоры. При этом опорами считаются не только коньковый прогон и мауэрлат, но и подкосы и стойки.

Сращивание стропил по длине

Выделяют пять способов:

• стыковое соединение;
• косой прируб;
• внахлестку;
• составные ноги;
• спаренные ноги.

Чтобы построить качественную крышу, нужно внимательно изучить технологию, правильно выбрать тип стропил и способы соединения элементов в важных узлах

Это особенно важно, когда возводится стропильная система своими руками

Каркас

Для создания каркаса плоской кровли выбирают балки с сечением 100-160 мм. Их укладывают по стандарту межэтажного перекрытия. Для работ подойдут, как элементы из нескольких составных (клееных) частей, так и пиломатериал нужного (фиксированного) размера, длины.

Монтаж плоской крыши обязательно (по умолчанию) подразумевает наличие небольшого уклона будущей кровли на 1-6 градусов. Это необходимо для того, чтобы собирающаяся вода от осадков, таяния снега, свободно стекала в сторону водостока, а не застаивалась. Профессионалы рекомендуют монтировать уклон несколькими способами:

• укладывают балки по горизонтали, а угол наклона создают, выкладывая теплоизоляционный материал разной толщины (сверху каркаса);
• специально берут в работу балки с различным припуском (по высоте);
• балки укладывают сразу же с требуемым уклоном – при этом потолок внутри помещения рекомендуется создавать подвесным или делать монтаж обрешетки, затем ровный, горизонтальный потолок;
• укладка балок проводится горизонтально, затем для создания нужного наклона к ним прибивают накладки из дерева требуемых размеров.

Наиболее распространенный вариант это использование балок с уже подготовленным уклоном. Надежный способ монтажа – по верху несущей стены закрепление надежного брусового прогона (можно заменить прочными досками). Он аккуратно приподнимет весь каркас балок с одной стороны и обеспечит необходимый уклон крыши.

Есть и другой способ, когда создают короткие радиальные балки. Их тянут от сдвоенной центральной (по диагонали).

Расчет балок

Расчет количества балок для создания плоской крыши высчитывают согласно предполагаемой нагрузке. В СНиПах нет четкой инструкции по выбору сечения досок, главное, не экономить на толщине пиломатериалов.

Определенный шаг между балками также зависит от дальнейшей нагрузки на конструкцию и может составлять от 50 мм до 120-125 мм.

Нюансы опирания на стены

Каркас из балок монтируют с обязательным упором на стены, как в сборке межэтажных перекрытий. У каркасного или деревянного сооружения балки укладывают с опорой на венец (сверху) из бревен или обвязку.

При оформлении здания из кирпича или блоков, сначала создают мауэрлат (из бруса размером 150 мм на 100 мм-150 мм), фиксируют на шпильки или анкера. Далее на него крепят каркас из балок, у которых заранее делают подпилы для плотной стыковки с мауэрлатом. Фиксацию производят при помощи надежных уголков из металла и гвоздей.

Основные термины

• Стропила – несущая часть крыши из наслонных стропильных ног, подкосов и вертикальных стоек, опирающихся на мауэрлат.
• Стропильная нога – одна стропилина.
• Мауэрлат – опора для стропил. горизонтальный брус, расположенный на стенах, распределяющий на них равномерную нагрузку крыши с атмосферными осадками.
• Затяжка – горизонтальная балка, соединяющая стропила; освобождая их от действий горизонтальной силы, придает крыше устойчивость.
• Бабка – вертикальная опорная деталь для укрепления стропил. нижней частью опирается на затяжку, верхняя – служит опорой для стропил.
• Распорка – брус, вставленный между бревнами, чтобы препятствовать их соединению.
• Подкос – наклонный брус, поддерживает горизонтальные элементы кровли (балки и перекрытия), опираясь на вертикальные детали (стойки и колонны).
• Конек – верхняя горизонтальная балка, образуемая стыком скатов кровли.

Узлы соединения кровельной системы делятся на три условные группы:

1. узел соединения ног и мауэрлата,
2. узел соединения ног и элементов деревянной фермы для придания жесткости и прочности конструкций,
3. узел стыкования частей стропил для их удлинения.

Способ соединения стропил и мауэрлата бывает жестким и скользящим.

Узел соединения конструкций нельзя делать жестким всегда: от погодных условий древесина может разжиматься и сжиматься, и при жестком соединении конструкций наслонных систем есть опасность деформации несущих стен из-за возникновения на них больших распорных нагрузок.

Жесткие узлы

Чтобы получить жесткий узел соединения, применяют:

1. устройство врубки на стропильной ноге: врубка делается глубиной не более 1/3 высоты доски; стропило упирается в мауэрлат и фиксируется гвоздями: двумя, вбитыми под углом друг к другу с боков стропила, и одним гвоздем, вбитым вертикально.
2. нашивка подпорного бруса на стропильную ногу: к стропильной ноге подшивается метровый брусок, и им нога упирается в мауэрлат, сбоку, чтобы не сдвинуться в сторону, стропильная нога крепится металлическими уголками.

Узлы опирания наслонных стропил

Скользящие узлы

Система скользящих узлов соединения применяют в конструкциях наслонных стропил. Висячие стропила применяют для возведения кровли зданий из оцилиндрованного бревна, в которых стропила имеют упор на коньковый прогон, несущие стены распорных нагрузок не несут, а поэтому и не требуют скользящего крепления.

После постройки конструкций деревянных наслонных ферм кровля в течение нескольких лет дает усадку, ферма при этом находится в постоянном движении, поэтому жесткие крепления могут деформировать стены. Перед соединением стропил в узлах крепления узел получает некоторую свободу движения следующими способами.

На стропильной ноге производится упирающийся в мауэрлат запил. Далее нога укрепляется гвоздями: два гвоздя наискосок в мауэрлат с обеих сторон стропила и одним – в мауэрлат сверху вертикально (или металлическими пластинами с отверстиями для гвоздей) и скобами.

1. Стропило опускается за границы стены и металлическими уголками фиксируется на мауэрлат.
2. Применение металлических конструкций крепления под названием «салазки».
3. Стропильная нога упирается в мауэрлат всегда, но и стропило, и мауэрлат могут двигаться друг относительно друга, если возникает такая необходимость.
4. Для уменьшения риска сноса наслонных крыш штормовым ветром подкосы, бабки и распорки соединяются с висячими стропилами хомутами и скобами, а ноги – проволочным скрутками.

Основные понятия скатных крыш

В чердачных кровлях между крышей и перекрытием чердака расположено нежилое помещение, которое называется чердаком.

Скатная кровля получила свое название из-за того, что ее конструкция состоит из скатов (наклонная плоскость) с уклоном более 10%. Скатные кровли могут быть бесчердачными (совмещенными) и чердачными (раздельными).

В чердачных кровлях между крышей и перекрытием чердака расположено нежилое помещение, которое называется чердаком.

Уклон ската кровли определяется различными факторами:

1. Степень снегового покрова данного региона. Чем больше будет угол наклона кровли, тем меньше снег будет задерживаться, не перегружая тем самым ее конструкции;
2. Материалы кровли. Для различных видов материалов необходимы разные уклоны;
3. Архитектурная особенность строения. К примеру, заказчик изъявил желание крыть крышу черепицей (керамической), и при этом ее конструкция должна быть плоской. В данном случае архитектор обязан или доказать заказчику, что сделать это невозможно, или предложить такое решение архитектуры сооружения кровли, чтобы был сохранен кровельный материал.

По виду и количеству скатов крыши бывают:

Виды крыш: а-односкатные, б-двухскатные, в,г-четырехскатные или полувальмовые, д-мансардные.

а-односкатные, б-двухскатные, в,г-четырехскатные или полувальмовые, д-мансардные.

1. Односкатные (конструкция кровли предполагает наличие одного уклона от стены до стены). Как правило, она применима для сооружения простейших построек (гараж, сарай).
2. Двухскатные (кровля с двумя скатами). Самый распространенный вариант крыши, применяется для сооружения любого вида строения.
3. Четырехскатные или полувальмовые (конструкция кровли предполагает наличие четырех скатов). Полувальмовая крыша применяется как архитектурная форма, как правило, в сельском и дачном строительстве.
4. Мансардные (ломаная крыша, которая предназначена для сооружения над жилыми помещениями).
5. Шатровые четырехскатные (конструкция кровли заключается в том, что все скаты своими вершинами сходятся в одной точке). Используется для строений с многоугольным или квадратным планом.
6. Шпилеобразные (конструкция состоит из нескольких крутых треугольных скатов, которые соединяются в вершине). Они перекрывают только некоторую часть кровли – башни, эркеры, стеновые круглые конструкции.

Описание используемых кровельных материалов

Выполняется строительство или реконструкция крыши деревянного дома при помощи любого из этих покрытий:

• наплавляемых материалов на битумной мастике, например, еврочерпицы;
• рулонных наплавляемых материалов;
• керамической и металлической черепицы;
• шифера;
• ондулина.

Для обрешетки берутся: для металлических материалов и шифера – бруски или доски, для черепицы только доски. Если используются материалы на битумной мастике, то обрешетка укладывается сплошным полотном. В случае использование чердака или мансарды для проживания, выполняется еще и внутренняя отделка. Но в любом случае, порядок укладки слоев пирога должен соблюдаться.

Итак, если владелец дома самостоятельно возводит деревянные конструкции крыши, то нужно придерживаться основных требований:

• Отделка выполняется, как минимум, с промежутком в 5 мм от пароизоляционного слоя, что предотвратит порчу облицовки в случае образования конденсата.
• Крепление пароизоляции выполняется так, чтобы она немного провисала над утеплителем. Благодаря такому запасу материал зимой из-за холодного воздуха будет натягиваться, но не порвется.
• Уровень паропроницаемости увеличивается от внутренних элементов к наружным, то есть гидроизоляционная мембрана должна пропускать влагу лучше, чем, например, внутренняя пароизоляция, иначе пар будет скапливаться в утеплителе, создавая конденсат.
• Необходима хорошая вентиляция подкровельного пространства до пароизоляционного материала. С этой целью просверливаются в подшивке свесов отверстия, либо устанавливаются решетки, конек также крепится с небольшим зазором, закрытым от осадков.

Стропильная система деревянного дома, подробно на видео:

Особенности несущих конструкций

Прежде чем начнется строительство или реконструкция деревянных крыш, тщательно подбирается схема ее устройства. Крепление скатной кровли выполняется по определенным стропилам. Самыми распространенными считается наслонная и висячая конструкция, различающиеся только тем, что в первом варианте есть промежуточная опора, либо опора для внутренней несущей стены или перегородки.

Опора не должна располагаться от наружной стены далее, чем на 6,5 м, а вторая опора способствует увеличению каждого прогона – расстояния от средней опорной балки и внешней стены до 15 м. Мауэрлат (подстропильный брус) в деревянном доме сооружается из верхнего стенового ряда бревен.

Поддержка висячих стропил осуществляется только стенами, подвергающимися распирающему усилию. Во избежание подобной ситуации рекомендуется выполнить затяжку, которая зафиксирует стропильные ноги в одном положении. При большой ширине дома дополнительно крепится стойка, а нагрузка частично возлагается на подкосы.

Новичкам, не имеющим представления о подобном монтаже, лучше заказать готовый проект дома в специальной компании. Там будут предложены типовые и универсальные конструкции деревянных крыш, так и может быть разработан индивидуальный вариант (прочитайте: «Устройство крыши деревянного дома: какую кровлю выбрать»).

Стальная конструкция крыши

1. Термопрофиль П – образный (направляющий)2. Термопрофиль С – образный (стоечный)3. Шляпный термопрофиль4. Профиль П – образный (направляющий)5. Профиль С – образный (стоечный)6. Уголок оцинкованный.

Конструкции кровли из стали изготавливаются в виде стропильных ферм и используются для перекрытия больших пролетов от 6 м до 30 м. Фермы представляют собой конструкцию из профилей с периодическим сечением – гнутосварных труб квадратного и прямоугольного сечения, соединенных уголков. Фермы имеют треугольную двускатную форму, уклон которых может быть различным и должен составлять не менее 20 градусов.

Опираются данные фермы на колоны или стены строения через железобетонные распределительные подушки с закладными. На ферму с помощью сварки закрепляется прогон из деревянного бруса и металлического уголка, на который в дальнейшем набивается обрешетка. Дабы увеличить жесткость такой системы, необходимо пустить связи из уголка по нижним поясам ферм.

Металлические фермы очень редко используются в частном домостроении. Более характерными они являются для гражданских и промышленных строительных работ в таких строениях, как высотные общественные здания, склады, ангары, заводы, фабрики. Их используют в частных строениях с легким стальным модульным каркасом.

Стальные фермы довольно просты в изготовлении – сварить их возможно на любом предприятии. К положительным факторам таких конструкций относятся высокая прочность, возможность перекрытия больших пролетов, высокая жесткость. К негативным факторам данной конструкции можно отнести то, что для ее монтажа нужна специальная техника (вес стальной конструкции от 20 до 30 кг/м², для сравнения деревянная конструкция имеет вес от 5 до 20 кг/м²), а также то, что без соответствующей подготовки такие конструкции слабоустойчивы к огню (степень огнестойкости 15-30 минут) и коррозии.

Какой выбрать тип конструкции кровли, решать, конечно же, вам, все зависит от финансовых возможностей и вашего вкуса. В материале данной статьи предоставлена только лишь теория, которая касается устройства скатной кровли. Каким образом она может помочь вам в сооружении дома?

Есть два пути дальнейшего развития событий:

• вы приглашаете к себе грамотного конструктора и архитектора, и они разрабатывают проект, при этом вы будете контролировать их работу и трезво оценивать их предложения, понимая, в чем суть дела;
• вы берете за основу материал данной статьи, проектируете (с помощью специальных расчетных программ) и строите кровлю самостоятельно.

В любом случае вы сможете использовать материал данной статьи как теоретическую базу.

Шаг 3: Каркасные стены

Каркасный дом своими руками собирают из отдельных элементов, раскраивая и подгоняя их на строительной площадке. Возможен монтаж более крупных секций или даже целых конструкций, заготовленных на заводе.

Способы сборки каркаса

Быстровозводимые здания сегодня строят способами:

• традиционным — последовательно собирают каркас из стоек, ригелей, укосин, утепляют стены, монтируют обшивку;
• методом «канадской платформы» — секции заготавливают горизонтально на черновом полу и выставляют их в проектное положение;
• из СИП-панелей — крупные элементы, раскроенные на заводе, собирают на площадке при помощи соединительных брусьев и полиуретанового клея;
• по немецкой технологии «фахверк» — доски каркаса, являющиеся одновременно декоративной отделкой, располагают снаружи утеплителя;
• по шведской технологии — каркас монтируют из двух обрешеток, первая предназначена для установки утеплителя и крепления внешней отделки, вторую используют для прокладки коммуникаций и монтажа внутренней облицовки.

Монтаж каркаса способом «канадская платформа».

В частном строительстве для сборки своими руками чаще применяют классический способ, не требующий сложных монтажных работ и затрат на подъемную технику.

Установка и сечение стоек

Этапы монтажа стоек каркаса включают:

1. Разметку на покрытии чернового пола мест установки стоек. Обычно шаг составляет 60 см. Это удобно для последующей укладки плит минеральной ваты. В двухэтажных зданиях расстояние уменьшают до 40 см.
2. Нарезку опор из сухой обработанной доски толщиной 50 мм. Сечение подбирают по расчету на несущую способность.
3. Установку стоек в углах, выравнивание, закрепление временными укосинами.
4. Монтаж промежуточных элементов.
5. Соединение опор брусом верхней обвязки.
6. Усиление оконных и дверных перемычек досками, уложенными на ребро. Если этого не сделать, при прогибе произойдет защемление рамы, возникнут трещины на стеклах, отделке фасада и внутренних поверхностей стен.
7. Укрепление каркаса укосинами из досок 100х25 или 150х25, врезанными в верхнюю и нижнюю обвязку, стальными перфорированными полосами, горизонтальными перемычками. Дополнительное усиление не требуется, если каркас обшивают жесткими листами ОСП, многослойной фанеры.
8. Обшивку лобовой доской балок верхней и нижней обвязки. Рекомендуется проложить слой базальтовой ваты для утепления конструкции.

Для подбора сечения стоек суммируют все нагрузки, действующие на несущий каркас. Если здание небольшое, то при высоте до двух этажей размеры бруса принимают:

• для наружных стен — 150х50 мм, 200х50 мм;
• для внутренних перегородок — 100х50 мм.

Прочности таких сечений вполне достаточно для восприятия вертикальных и боковых нагрузок. При теплотехническом расчете может оказаться, что для размещения теплоизоляции требуется большая, чем расчетная, ширина стоек.

Увеличивать сечение несущего бруса нецелесообразно. В этом случае утеплитель укладывают в 2 слоя — один между стойками каркаса, второй — по наружной обрешетке с перевязкой. Такая компоновка поможет избежать теплопотерь через деревянные элементы, углы, обрамления проемов.

Укосины или раскосы

Укосины или раскосы устанавливают временно для придания устойчивости каркасу при монтаже или постоянно, чтобы конструкция сохраняла геометрию длительное время.

Укосины в каркасе устанавливают наклонно.

Чтобы постоянные укосины выполняли свою роль — обеспечивали жесткость каркасу, при их установке соблюдают правила:

• элементы монтируют с наклоном 40°-60°;
• толщина укосин — не более 1/4 от высоты сечения стойки;
• крепление раскоса к обвязке — только врезкой, при других видах сочленения усыхание древесины ведет к потере устойчивости узла;
• укосины врезают заподлицо со стойками, обвязками и перемычками;
• на одной стене устанавливают не менее двух раскосов с наклоном в разные стороны;
• к стойкам по длине прибивают 2-3 гвоздями.

Вместо укосин в углах каркаса можно использовать листы ОСП-3 12. Диагональная жесткость конструкции будет обеспечена.

Углы каркасного дома

Угол — одно из проблемных мест в каркасном доме. Установка бруса без дополнительного утепляющего слоя приводит к образованию мостика холода. Дерево обладает более высокой теплопроводностью, чем минеральная вата, поэтому стена в углу помещения может промерзать.

Чтобы этого не случилось, конструкции формируют одним из четырех способов:

Из двух стоек. Стык двух стен усиливают отделочным уголком.

Первые два способа более технологичны, но теплоизоляционные качества их ниже. В стыке двух стен остаются сквозные щели, которые очень трудно заделать.

Правила монтажа кровли

Герметичность крыши создается путем правильного монтажа не только всей конструкции деревянной кровли, но особенно, правильностью укладки отдельных элементов покрытия ( шинделя, гонта, лемеха и пр.) Все наружные составляющие деревянной крыши должны своим видом напоминать шишку хвойных деревьев, где чешуйки накрывают друг друга, не давая воде проникнуть внутрь.  Во время дождя поверхность разбухает и  элементы смыкаются намного плотней.

правила монтажа деревянной черепицы

Когда стропильная система установлена, начинается процесс укладки сплошного настила из обрезной доски. По этому покрытию укладывается гидроизоляционная пленка в два слоя, которая должна предохранить дом от возможных протеканий, и способствовать вентиляции подкровельного пространства, что в конечном итоге приведет к продлению срока службы стропильной системы.

Далее по гидроизоляции устраивается контробрешетка из  брусков, с шагом, повторяющим шаг стропил. На эту обрешетку  набивается обрешетка горизонтальная, по которой уже производится непосредственно укладка деревянного покрытия из отдельных элементов( шинделя, гонта и пр.)

Монтаж деревянной кровли начинается с плотной укладки нижнего яруса, который должен выступать за карнизный свес на несколько сантиметров. Все последующие ряды укладываются с таким расчетом, когда каждая верхняя дощечка перекрывает соединение двух нижних. По окончании укладки, на самом верху крыши устраивают конек, а последнее соединение дощечек закрывают нащельником.

Существует несколько иная технология деревянной кровли, когда укладка кровельного материала производится по балкам. В этом случае кровля имеет плоскую конструкцию. По деревянным балкам настилается сплошное покрытие, возможно использовать фанеру или ОSB.Укладка элементов кровли начинается снизу и справа налево. Для крепления отдельных элементов можно использовать гвозди или шурупы.

Способы крепления деревянных элементов

При строительстве крыши отдельные узлы деревянной кровли выполняются с помощью креплений:

• Плотничьий замок придает жесткость конструкции. Различают замок внакладку и замок в сковородень, самый сложный в исполнении, и  требующий большого мастерства, но его ценность в том, что он способен выдерживать значительные нагрузки.
• Стропильные врубки применяют при устройстве стропильной системы. Различают лобовые врубки и упоры.
• Шиповые соединения представляют собой конструкцию, состоящую в одном элементе из шипа, в другом из проушины. Задача мастера сделать такое соединение, которое бы плотно входило друг в друга, при этом, не нарушая целостность волокон древесины.

Сам процесс монтажа имеет следующую последовательность:

•  первая дранка устанавливается с выступом 4-5см над карнизом, вторая- на противоположном конце крыши. Натягивается шнур и по нему укладывается первый ряд
• поверх первого, устанавливается второй слой гонта (двухслойная кровля)
• каждый гонт крепится двумя гвоздями в 2 см от боковой кромки и в 2/3 длины от нижней фаски (таким образом шляпки гвоздей будут перекрыты следующим слоем)
• при укладке второго ряда предварительно закрепите под ним лист рубероида (шириной 40-45см)

• уложив и подрезав последний ряд гонт, закрепите степлером на коньке полоску рубероида
• специальные коньковые элементы закрепляйте внахлест, выдерживая шаг между верхним и нижним слоями

монтаж коньковых элементов

Такая схема деревянной кровли предполагает несложный ремонт и замену одной или нескольких черепиц. Однако, помните что новые элементы будут отличаться от старых по цвету. Поэтому желательно их предварительно искусственно состарить раствором соды (100 грамм на 1 литр воды).