Крыша: Типы крыш. Формы крыши, конструкция крыши

Когда сруб полностью собран, производится установка стропильной системы, обрешетки и кро­вли. Крышу делают той или другой конструкции, высотой в зависимости от применяемого кровель­ного материала.

ТИПЫ КРЫШ

Во многом вид дома зависит от его крыши. Уклон ее выбирают, исходя из климатических усло­вий и характера кровельного материала. На севе­ре, где выпадает много снега, крыша должна быть более крутой, в малоснежных районах она может быть более пологой.

Односкатная крыша опирается своей несущей конструкцией (системой стропил, фермой) на наружные стены, находящиеся на разных уровнях. Односкатные крыши применяются чаще всего при строительстве веранд и террас, хозяйст­венных построек.
Двускатная крыша является самой распространенной классической конструкцией. Ее еще называют щипцовой. Существуют вариан­ты крыш с висячими стропильными формами или с наклонными стропилами. К многочисленным ва­риантам данного типа надо отнести крыши с рав­номерным или неравномерным углом наклона ската.

Шатровая крыша. Все скаты такой кры­ши, в виде равнобедренных треугольников, схо­дятся в одной точке. Определяющим элементом в ней является симметричность. Применяется для строений в форме квадрата или равностороннего многоугольника.

Вальмовая крыша. Эта крыша четырехскат­ная: два ската представляют собой трапеции, а два других,со стороны торцевых стен, — треугольники(они называются вальмами). Разновидностью вапьмовой крыши является полувальмовая.

Многощипцовая крыша . Ее устраивают на домах со сложной многоугольной формой пла­на. Такие крыши имеют большее количество ендов (внутренний угол) и ребер (выступающие углы, ко­торые образуют пересечения скатов кровли), что требует высокой квалификации при выполнении кровельных работ.

Мансардная крыша. Для увеличения объема жилого чердачного помещения (мансарды) часто выполняются скаты различных уклонов: ниж­ние — более крутые, верхние — более пологие. Этот тип конструкции крыши очень популярен при современном строительстве.

ВЫБОР ФОРМЫ КРЫШИ

Для бревенчатых домов, как правило, приме­няют чердачные или скатные крыши. Они состоят из верхней части (оболочки), называемой кро­влей, основания (обрешетки или сплошного на­стила), которое непосредственно поддерживает кровлю, и несущей конструкции — стропил, опи­рающихся на наружные и внутренние стены. Кры­ши больше, чем другие элементы дома, подвер­гаются атмосферным воздействиям.

Расходы по их содержанию и ремонту значительно отра­жаются на стоимости эксплуатации всего дома. Поэтому конструкции крыш должны обладать прочностью и долговечностью, соответствующим классу здания. Крыша выявляет силуэт бревен­чатого дома, как бы венчает его, придает закон­ченный вид и выразительность его архитектурно­му решению. Она, как элегантная шляпа, завер­шающая и нередко определяющая образ модно одетого человека.

В большинстве проектов форма крыши дома — двускатная. Ее торец может заканчиваться верти­кальной стенкой треугольного очертания с карни­зом по верхней кромке и пояском по нижней части, то есть решаться в виде фронтона. Конечно, не классического, но весьма выразительного, с хоро­шими пропорциями, возможно, с окном и декора­тивными деталями. Это позволяет дать хорошее естественное освещение и проветривание в поме­щениях, размещенных на чердаке, а также делает конструкции стропил единообразными, хотя и по­лучается некоторое увеличение объема кирпичной кладки.

При выборе формы крыши следует обратить особое внимание на возможность быстрого и по­лного стекания дождевой и талой воды. Для умень­шения снеговых нагрузок (в средней европейской полосе нормативная снеговая нагрузка составляет более 100 кг/м2) следует проектировать крыши с крутыми скатами, имеющими уклон более 30°. Как показала практика, наибольшее количество снега скапливается на заветренных скатах крыш, имею­щих уклон 30*, так как с наветренного ската снег сдувается ветром, переносится через конек и от­лагается на заветренном скате.

Однако ознаком­ление с проектами коттеджных домов показывает, что во многих случаях крыши, к сожалению, имеют уклон именно 30° (возможно, так проще чертить по угольнику). На крышах, уклоны которых значитель­но больше или меньше 30°, количество снега будет меньше, так как при крутом уклоне, например 45°, снег легко сползает с крыши, а при малом — сду­вается ветром. Следует также учитывать, что если близко к коттеджу растут высокие деревья, защи­щающие его от ветра, то на крыше образуются зна­чительные снегоотложения.

При разработке проекта дома форме крыши следует уделить немалое внимание, в том числе ее внешней привлекательности. Вместе с тем не сле­дует допускать и излишне сложных очертаний, ко­торые, не прибавляя красоты дому, усложняют кон­структивное решение, делают дороже строитель­ство, эксплуатацию и ремонт. К тому же это может привести к образованию на крышах больших сне­говых мешков и как следствие — протечек. Уклон крыш указывают в градусах по отношению к гори­зонтальной поверхности, например 45°, или про­центах.

КОНСТРУКЦИЯ КРЫШИ

Конструкция крыши определяется на стадии проекта и зависит от дизайна фасада здания и тех­нологии настила кровли.
Крыша здания состоит из следующих элементов наклонных плоскостей, называемых ска­тами, основой которых служат стропила и обре­шетка. Нижние концы стропильных ног опираются на мауэрлат. Пересечение скатов образует на­клонные и горизонтальные ребра.

Горизонталь­ные ребра называют коньком. Пересечение ска­тов, образующие входящие углы, создают ендовы и разжелобки. Края кровли над стенами здания называют карнизными свесами (располагаются горизонтально, выступают за контур наружных стен) или фронтонными свесами (располагаются наклонно). Вода по скатам стекает к настенным желобам и отводится через водоприемные воронки в водосточные трубы и далее в ливневую кана­лизацию.Главные составляющие несущей конструкции крыши — стропильные фермы и обрешетка. Обы­чно несущая конструкция выполняется из лесома­териалов (досок, брусьев,) из древесины хвойных пород.

СТРОПИЛА

В основе стропильной фермы лежит треуголь­ник, как наиболее жесткая и экономичная кон­струкция. Треугольник стропильной фермы обра­зуется из 2 стропильных ног (это верхний пояс фермы) и затяжки (нижний пояс). Стропильные ноги верхними концами соединяются с коньковым бревном. Нижние концы стропильных ног, а также концы нижнего пояса кре­пятся на верхних венцах дома. Такая конструкция, состоящая лишь из верх­него и нижнего поясов, способна выдержать лишь очень легкую кровлю. Бо­лее тяжелые кровельные материалы нуждаются в основательной опоре. По­этому большинство ферм снабжены дополнитель­ными внутренними под­порками.

Стропильные фермы для различных форм крыши имеют свои особенности. Фермы двухскатных крыш могут быть висячими или наклонными (в зависимо­сти от способа крепления фермы к стенам дома). Самую простую конструк­цию висячих стропильных ферм используют для установки на однопролетных домах (то есть на до­мах без средней несущей стены . Такие дома имеют внутреннюю свободную планировку и их ширина не превышает 6 м. Стропильная ферма в этом случае опирается своими концами лишь на верхние венцы без промежуточных опор. Ее кон­струкция проста: две стропильные ноги, затяжка и пара подкосов. Стропильные ноги между собой и с затяжкой соединяются шурупами или гвоздями с помощью двухсторонних угловых накладок (до­щечек толщиной 25 мм).

Если ширина однопролетного дома превышает 6 м , тогда необходима ферма с боль­шим количеством подкосов. То же требование от­носится и к крышам, на которые приходится боль­шая снежная нагрузка. Такая стропильная ферма имеет спаренные верхние и нижние пояса.

При пролетах больше 8 м между вершиной верхнего пояса и затяжкой устанавливают «бабку».

Наклонные стропильные фермы устанавливаются для двухпролетных домиков со средней несущей стеной. Они опираются своими концами на наружные стены дома, а средней ча­стью — на внутреннюю стену. Если ширина здания составляет 10 м, достаточно одной дополнительной опоры, а если она доходит до 15 м, тогда же­лательно наличие двух опор. Верхние концы стро­пильных ног соединяются внахлест при помощи угловых накладок. Нижние концы стропил крепят­ся к опорным бревнам (мауэрлатам) размером 100x100 мм. Мауэрлаты в большинстве случаев за­готавливаются из целых бревен, обтесанных на два канта, но иногда в целях экономии их делают из об­резков длиной 0,6—0,7 м. В середине фермы уста­навливается средняя стойка, на которую опирается вершина верхнего пояса фермы.

Для мансардных крыш изготавливают фермы особой конструкции . Они также могут устанавливаться с креплением на внутреннюю сте­ну (для двухпролетных домов) или без него (для од- нопролетных домов). Особенностью мансардных ферм является наличие междуэтажного перекры­тия вместо затяжки. Это обусловлено тем, что ниж­ний пояс служит основой для пола мансардного по­мещения. Верхние и нижние пояса, а также верти­кальные стойки и горизонтальные схватки должны быть спаренными, выполненными из двойных брусьев. Для двухпролетной мансардной конструк­ции удвоение не нужно, ведь она имеет дополни­тельную опору в центре.

В вершине стропильной конструкции крыши укладывается прогон (коньковое бревно), служа­щий основой будущему коньку крыши. Коньковый прогон либо делается из бревен с широким сече­нием, либо сколачивается из двух досок толщи­ной 50 мм.
Устанавливают стропила не чаще чем через 1 м и не реже чем через 1,4 м, иначе обрешетка бу­дет провисать. Стропила можно делать из досок, бревен, подтоварника. В настоящее время для облегчения частного строительства промышленность выпускает готовые стропильные конструкции, которые остается лишь собрать, уложить на наружные стены и по­верх них устроить обрешеточный настил. Изгота­вливают несущие конструкции из древесины. Все конструкции — сбор­ные. Формы готовых стропильных конструкций отражают почти все существующие конфигурации крыш.С

ТРУСТАНОВКА СТРОПИЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Стропильная система бревенчатого дома от­личается от классических схем наклонных и ви­сячих стропил . В первые годы своей жизни сруб дает усадку в 5—10 % своей высоты. В ходе усадки сруба стропила должны плавно скользить вдоль слег (бревен, расположенных параллельно коньковому) и верхних бревен стен, на которые стропила опираются. Неподвижное соединение стропил допустимо только с конько­вым бревном.

Критерии усложнения стропильной системы связаны с конструктивными ограничениями или дополнительными требованиями, предъявляемы­ми к крыше некоторыми типами кровли. Например, 1 м2 обычной черепицы весит около 50 кг, поэтому при использовании этого материала стропильная система должна быть рассчитана на максимальную нагрузку. Расход пиломатериалов, а следователь­но, и стоимость крыши в данном случае возрастут на 15—20 %. Мягкая черепица легче керамической в пять раз, но зато для нее необходимы сплошная обрешетка из досок или фанеры, применение под­кладочных ковров при малых уклонах, а это делает экономию мнимой.

Совет:
специальные держатели для конькового и хребтового брусков — это повы­сит надежность конструкции и вам не при­дется «изобретать велосипед». Ендова — один из сложнейших рыши. Поэтому не экономьте на ендовах.

У конька стропила могут соединяться между со­бою встык или внахлест. Для соединения лучше ис­пользовать стальные пластины с болтами, в край­нем случае — гвозди. Применение саморезов не­желательно, поскольку они сравнительно хрупки и могут не выдержать большой нагрузки.

Сами стропила представляют собой обрезные доски сечением 150—200 на 50 мм. Стропила и обрешетку желательно покрыть средствами, обес­печивающими огне- и биозащиту. Поскольку для обработки внутренних элементов конструкций при­меняются антисептики на водной основе, не реко­мендуется использовать красящие препараты. На этом «обожглись» многие застройщики.

Дело в том, что между монтажом стропил и укладкой кровельного материала проходит какое-то время, и первый же дождь окрашивает бревенчатые сте­ны в цвет антисептика, что, как правило, не входит в планы владельца.

В целях доступности мауэрлатов и нижних кон­цов стропильных ног для осмотра и ремонта их рас­полагают на расстоянии 35—40 см от перекрытия. Стойки под прогоны устанавливаются на внутрен­ние стены через каждые 3—4 м, при этом под стой­ки укладывают доски (лежни) и прокладки из рубе­роида или толи. Стропила соединяются скобами со вторым верхним венцом. Самый сложный момент в такой стропильной системе — использование подвижных соединений («скользяшек»), скрепляю­щих стропила и верхние бревна стен (на слегах стропила не фиксируются, а лежат просто под сво­им весом). Подобное соединение в современном исполнении представляет собой уголок, закреп­ляемый на бревне, и соединенную с уголком на­правляющую линейку, которая крепится к стропи лам и позволяет им перемещаться относительно угола.

Установка на крыше стропильных ног

Несущая часть крыши чаще всего образуется системой наклонных деревянных стропил. Обы­чное их название — стропильные ноги. Они уста­навливаются под углом, равным углу наклона ската кровли, и опираются нижними концами на наружные бревенчатые стены через подкладку в виде продольного бруса (мауэрлата), прикреп­ленного к стене для равномерного распределе­ния нагрузки. Между стеной и мауэрлатом про­кладывается два слоя рубероида. Верхние кон­цы стропил опираются на подконьковый брус или на промежуточные прогоны, передающие на­грузку на внутренние несущие стены через си­стему стоек.

Общая устойчивость стропильной системы обеспечивается раскосами, подкосами и диаго­нальными связями. Стропильные ноги распола­гаются через каждые 0,8—2,0 м в зависимости от их сечения, материала кровли и других условий. Нижние концы стропильных ног через одну следует крепить к стене скрутками из проволоки, чтобы предохранить крышу от возможного срыва при сильном ветре. Скрутку закрепляют за костыль или ерш, забитый в шов на 250—300 мм ниже мауэрлата.

Совет:
Высота чердака определяется шириной до­ма, уклоном, конструкцией крыши и необхо­димостью обеспечить свободный противо­пожарный проход высотой не менее 1,6 м вдоль всего помещения. Важно проследить,чтобы в самых низких местах, у наружных стен было не менее 0,4 м от верха засыпки чердачного перекрытия до мауэрлата. Это необходимое требование для периодического осмотра и ремонта нижних частей стро­пил, наиболее подвергающихся продуванию, промерзанию, увлажнению, а также для обес­печения противопожарной безопасности. Заметим, что высокие крыши не только меньше задерживают снег, но позволяют эф­фективнее использовать чердачное про­странство.

Правильная установка этих стропил и фронтона крайне важна, иначе может «завис­нуть» вся крыша, что приведет к плачевным после­дствиям. На что нужно обратить внимание:

направляющая линейка должна крепиться параллель­но стропилам;
под уголок на бревне обычно готовится площадка;
сам уголок должен быть строго перпендикулярен линейке, а значит, и стропилам;
уголок располагают в нижней части линейки, обеспечи­вая стропилам возможность скользить вниз на 7—8 см;
шурупы, закрепляющие уголок, не должны проникать в стропила.

В тех случаях, когда стропила опираются только на две наружные стены (если нет промежуточных опор), они называются висячими и представляют собой простейший тип стропильных ферм, к которым подвешивают (если оно есть) чердачное перекрытие.

В висячих стропилах при пролетах более 6 м между верхними концами стропильных ног зажимают под­весную бабку (вертикальный брус). Во избежание провисания конструкции к нижнему концу бабки под­вешивают с помощью хомутов из полосовой стали горизонтальную затяжку и прогон для опирания ба­лок чердачного перекрытия. При пролетах до 12 м в конструкцию стропил вводят подкосы, уменьшаю­щие расчетную длину стропильных ног .Другой вариант образования крыши у торцевой стены — вальмовое решение, то есть с наклонными треугольными скатами. Такая крыша не увеличива­ет объем кирпичной кладки чердака, но при этом усложняется конструкция стропил. Иногда, напри­мер, по замыслу архитектора, торцевой скат сре­зает не весь торец двускатной крыши, а только верхнюю или нижнюю ее часть.

В этом случае не­полный торцевой скат называют полувальмой, а крышу — полувальмовой. Для образования вальм широких домов устанавливают диагональные стро пильные ноги, а по ним — укороченные стропилины (нарожники). Сопряжение лементов в деревянных стропилах производится скобами, гвоздями или болтами.

Утепление и пароизоляция чердачного покрытия на крыше

Лежащий на крыше снег подтаивает под влия­нием тепла, в том числе проникающего снизу че­рез кровлю, и постепенно сползает по поверхно­сти, смоченной талой водой. Вода, стекая по теп­лой кровле, замерзает на холодном свесе крыши и образуются наледи и сосульки. Для уменьшения подтаивания снега и образования сосулек, а также конденсата на чердаке, следует устраивать хоро­шее утепление чердачного перекрытия и проклад­ку под ним надежного пароизоляционного слоя (рубероид, глиняная смазка и др.) в сочетании с интенсивным проветриванием чердака.

Есте­ственную вентиляцию обеспечивают специальные отверстия под карнизом и в коньке крыши, а также слуховые окна на скатах и фронтонах крыш. Окна закрывают створками, остекленными или с ре­шетками типа «жалюзи», которые хорошо пропус­кают воздух и затрудняют попадание на чердак дождевой воды.

УСТРОЙСТВО ДЕРЕВЯННОГО КАРНИЗА КРЫШИ

С наружной стороны крыши устраивают карниз, который может быть разной конструкции и оформ­ления. Карниз устраивают так, чтобы между ним, стенами и крышей не было щелей, что весьма важ­но для предохранения от образования конденсата. Для удержания крыши на стенах стропила крепят к последнему, а лучше к предпоследнему венцу при помощи разворотных скоб.

Совет:
При устройстве свесов кровель и карнизов в целях экономии бруса крупного размера ниж­ний конец стропильной ноги наращивают короткими досками — кобылками (40x120, 50x100 мм), которые к тому же легче пропу­стить через венцы.
Концы стропил должны выступать наружу на 40—50 см и образовывать деревянный карниз. От правильности выполнения карниза зависит долго­вечность стен.

Деревянные карнизы бывают четырех видов :

карнизы на стропилах, выпущенных за пределы стен; карнизы на шпалах с подшивкой снизу; карнизы по нарожникам; карнизы с палицей. Основное требование к карнизу — максимальная легкость. Стремясь сделать бревенчатый дом похожим на старорусскую избу на «кобылках», многие плотники не зашивают карниз досками. Фигурно вырезанные стропила могут украсить ваш дом .

ОБРЕШЕТКА

Обрешетка — это совокупность брусьев, пер­пендикулярно уложенных на стропильные ноги. Она непосредственно воспринимает нагрузку кро­вельного материала и в свою очередь давит на стропила, а стропила передают тяжесть крыши не­сущим стенам. Обрешеточные брусья прибивают к стропилам гвоздями, длина которых равна тол­щине двух брусьев. В местах стыков и пересече­ний скатов (на коньке, ребрах, ендовах, разжелоб­ках, по карнизным свесам) делают сплошную об­решетку.

Оптимальным сечением для стропил любой кон­струкции является сечение 50x150 мм. Оптималь­ной обрешеткой для большинства кровельных по­крытий являются бруски размером 50x50 мм (60x60 мм) или жерди диаметром 70 мм. Среднее расстояние между стропильными ногами соста­вляет около 1 м. На крышах с уклоном более 45° это расстояние увеличивается до 1,2—1,4 м и на кры­шах домов, расположенных в снежных районах, уменьшается до 0,8—0,6 м.

Шаг между брусьями обрешетки зависит от то­го, какой она должна быть: сплошной или разре­женной. План расположения стропильных ног имеет свои особенности в зависимости от кон­струкции крыши и наличия промежуточных опор (стен или колонн).

НАСТИЛ ОБРЕШЕТКИ

Способ настила обрешетки зависит от вида кровельного материала.
Обрешетка может быть сплошной, когда зазор между брусьями не превышает 1 см, или разр женной с шагом в 3—4 см. Сплошная обрешет! устраивается из двух слоев: первого — разряжен ного и второго — сплошного из досок, уложенных под углом в 45° по отношению к доскам нижнего слоя. Сплошная обрешетка устраивается под мяг­кую кровлю, плоский асбестоцементный шифер, металлочерепицу и мягкую черепицу.

Разреженная обрешетка вполне подходит для стальной кровли, кровли из глиняной или цемент- но-песчаной черепицы, а также для кровли из вол­нистых асбестоцементных листов.

Настил лучше делать из обрезных досок, но можно использовать и необрезные доски. В любом случае деревянная обрешетка должна быть из ров­ных, чистых и сухих досок. Это обеспечивает дол­говечность кровли.

УСТРОЙСТВО КРОВЛИ

Следующий этап — устройство кровли и зашивка фронтонов и карнизов. Нормативная на­грузка кровли на конструкцию дома колеблется от 70 до 200 кг/м2 горизонтальной проекции покры­тия. Кроме постоянной нагрузки от собственного веса, конструкция крыши должна выдерживать временные нагрузки (снеговой покров, давление ветра с наветренной стороны и разрежения с под­ветренной стороны), а также нагрузки, возникаю­щие при эксплуатации (ремонте, очистке от снега и другие).

Современная строительная промышленность предоставляет широкий спектр кровельных мате­риалов для частных домов на любой вкус. Наибо­лее распространенные кровельные материалы для скатных крыш загородных домов, дач и кот­теджей: керамическая черепица, гибкая черепи­ца, сланцевая кровля, металлочерепица, цемент- но-песчаная черепица, композитная черепица, волновые битумные листы, металлическая фаль- цевая кровля (из стали или из меди), металличес­кая профилированная кровля (профнастил), поли­мер-песчаная черепица, асбестоцементные листы (шифер).

Не менее важным техническим решением, кро­ме выбора самого кровельного материала, является кровельное оснащение, включающее: элементы крепежа .