Выбор кровельного материала и конструкция крыши производится во время разработки проекта строения. Все это зависит от дизайна здания, его конструкции и назначения. Элементы кровли, материалы для устройства, выбор вида крыши зависят от многих факторов. Прежде всего это климатические и географические условия, архитектурные требованиями к строению и степень капитальности здания. Конструкция крыши у бани или какого-нибудь хозяйственного строения может быть совершенно иной, чем у жилого дома.
Конструктивные элементы крыши ↑
Теперь рассмотрим, из чего состоит крыша и ее защитное покрытие – кровля.
Известно, что все здания имеют хоть какое-то верхнее перекрытие, причем у цивилизованных строений оно бывает двух видов:
- Чердачное (или верхнее) перекрытие. Служит для защиты от охлаждения.
- Крыша. Обеспечивает защиту всего здания от атмосферных осадков, солнца и ветра.
Конструктивные элементы крыши
Основные элементы кровли:
- Один из главных элементов – это скат – так называемая система наклонных плоскостей, которая способствует беспроблемному выводу водных осадков с кровли. Можно сказать, что он обеспечивает ее водонепроницаемость.
- Ребра – это выступающие углы, которые появляются из-за пересечения скатов.
- Ендова, или разжелобок – это внутренние углы, образующиеся в местах пересечения двух скатов. Один из главных конструктивных элементов.
- Спуск – так называется нижняя часть ската.
- Капельник – а это нижняя часть спуска, которая защищает карниз и стену от попадания воды.
- За краем наружных стен строения выступает горизонтальная часть ската, которая называется карнизный свес.
- Есть еще и фронтальный свес, которым называют наклонную часть ската.
- У обреза ската обязательно делается желоб – место для сбора талой и дождевой воды.
Доборные элементы кровли
Собранная желобами жидкость отводится и сбрасывается вниз при помощи водоспуска, который бывает двух видов:
- наружный, при котором водосточные трубы устанавливаются у внешней стены здания;
- внутренний – водосточные трубы монтируются внутри стен, чаще всего используется, если установлена плоская кровля.
Однако желоба и водоспуски можно не использовать, если высота здания небольшая, а площадь конструкции маленькая. Вода будет падать с обреза крыши прямо на землю.
Кровельные элементы укладываются в продольном или поперечном направлении. Листы кровельной стали соединяют в замок, а все остальные покрытия – внахлестку.
График, помогающий выбрать материал для покрытия и тип водоотвода в зависимости от уклона кровли.
Важным параметром кровли является уклон, который защищает крышу от скопления атмосферных осадков, особенно снега. Выражается он преимущественно в градусах, но на чертежах можно встретить и уклон в процентах. От этого показателя зависит материал для покрытия и способ отвода влаги с крыши.
Какими должны быть каркас и покрытие крыши
Конструкция крыш частных домов соединяет в себе множество элементов. Взаимодействуя друг с другом, они создают нужную для здания защиту.
Когда даже один из элементов кровли монтируется неправильно, это негативным образом влияет на долговечность и прочность всей крыши дома . Особенно важно грамотно обустроить стропильную систему.
Для чего нужна система стропил?
На фото изображены все элементы стропильной системы.
Стропильная система формирует угол наклона крыши. Состоит она из мауэрлата, стропильных ног, стоек, подкосов, затяжек и подпорок. Все это — каркас для кровли и ее облицовочного материала.
В большинстве случаев элементы стропильной системы сооружаются из дерева хвойных сортов. У него сравнительно небольшая масса, продолжительный срок службы, а его смола защищает материал от гниения.
На фото — мауэрлат, он является опорой для всей системы стропил.
Мауэрлат — это брусья большого сечения, которые являются опорой для системы стропил. Они монтируются над внешними стенами дома, по обеим его сторонам.
К основанию мауэрлат фиксируется проволокой, шпильками либо болтами.
Между брусом и стеной прокладывается гидроизоляционный материал. Защищая дерево от влаги, он увеличивает его долговечность. Сечение мауэрлата обычно составляет 10×15 или 15×15 см.
Размышляя, какая кровля лучше для дома, примите во внимание, что очень значима ее система стропил. Она поддерживает весь кровельный пирог. Стропила бывают наслонными либо висячими.
Конструкция наслонных стропил.
- Если внутри здания есть опорные перегородки или колонны, то устанавливаются стропила наслонного типа. Они применяются при пролете крыши от 4 и до 8 метров. Если промежуток больше этих величин, то ставятся дополняющие опоры.
- Наслонные стропила состоят из пары стропильных ног. Они одним концом опираются о мауэрлат, а противоположным сопрягаются друг с другом либо фиксируются к брусу конька.
- Для придания жесткости, стропильная пара наверху соединяется ригелем.
- У бруса или досок для стропил должна быть толщина не меньше 5 см.
- Оптимальный шаг между парами равняется 100-150 см.
- По мере необходимости под ноги приколачиваются подпорки из кусков бруса.
Висячая система стропил выбирается, когда пролет стен небольшой.
Висячий тип стропил используется, когда пролет между стенами составляет до 6 м, а внутри дома нет перегородок. Применяются они и при сооружении мансарды, когда опоры для стропил излишни.
Состоит висячая конструкция из пары стропильных ног, которые соединяются горизонтально расположенной затяжкой. Она фиксируется к брусу наклонными подкосами и вертикальной стойкой. Подобный узел не нуждается в усилении, благодаря тому, что затяжка обеими сторонами опирается о мауэрлат.
Виды обрешетки и кровельного покрытия
Под мягкие кровельные материалы нужна сплошная обрешетка.
Обрешетка набивается сверху стропил и является основанием для кровельной облицовки. Исходя из того, какой отделочный материал будет использован, подбирается вид обрешетки.
Она бывает разреженной и сплошной:
- Сплошная обрешетка монтируется своими руками, если будет использоваться рулонный облицовочный материал, битумная черепица и прочая мягкая или непрочная отделка. Промежутки меж досками основания тут не должны быть больше 1 см.
Желательно сплошной тип обрешетки делать двухслойным и настелить между уровнями рулонную гидроизоляцию. Эта прокладка защитит каркас кровли от влаги и ветра.
Под жесткую отделку набивается разреженный каркас.
- Разреженная обрешетка используется при монтаже прочных листовых и штучных кровельных покрытий. Это может быть керамическая и металлическая черепица, асбестоцементный и битумно-целлюлозный шифер, профилированный настил и пр.
Так как тут нагрузки на отдельные элементы обрешетки увеличиваются, я рекомендую использовать брус или доски толщиной от 2,5 см и больше. Шаг между рейками не должен быть больше 0,6 м.
На подготовленном основании укладывается выбранное покрытие кровли. Оно придает крыше законченный и эстетичный внешний вид.
В условия России кровлю необходимо утеплять.
Если климат на местности холодный, то кровельный пирог должен содержать слой теплоизоляции. Это могут быть твердые плиты пенопласта или экструдированного пенополистирола либо мягкие рулоны минеральной ваты.
В последнем случае утеплитель надо будет защитить гидро- и пароизоляцией, так как минвата боится атмосферных осадков.
Геометрические формы крыши ↑
Наверняка для некоторых непосвященных в строительство людей будет сюрпризом, насколько много существуют различных геометрических форм крыши. Разумеется, каждая из них используется для определенного вида строений:
- Односкатная крыша. Используется для достаточно простых строений, на которых нет водосточных труб и сбрасывания снега. Также она оптимальная для тех построек, которые примыкают продольной стороной к более крупному зданию. Незаменима для вспомогательных строений: бань, туалетов, беседок и т. д. Самый простой вид кровли, не требующий большого количества материала, но при всем этом один из самых долговечных.
- Двускатная, или щипцовая. Это конструкция из наклонных двух скатов. Пространство треугольной формы между скатами называется щипцами или фронтонами. Один из самых популярных видов крыш, использующийся при возведении домов, коттеджей и зданий с небольшим количеством этажей.
Крыши бывают разные, что показывает данный рисунок. Не бывает трехскатной крыши. Наиболее оригинально смотрится коническая щипцовая конструкция
- Четырехскатная. Подразделяется на вальмовую и шатровую. Используется преимущественно в сельском и дачном строительстве.
- Купольная. Служит для перекрытия зданий. Один из самых старинных видов крыши. Часто применяется при строительстве гостиниц или павильонов.
- Мансардная. Разновидность двускатной крыши.
- Сводчатая. Используется для перекрытия промышленных или общественных зданий прямоугольного плана.
- Коническая. Незаменима при строительстве зданий круглой формы.
- Пирамидальная. «Обслуживает» здания квадратного или многоугольного плана.
Как видите, в зависимости от формы и назначения здания используется тот или иной вид крыши. Для туалета или бани использовать четырехскатную конструкцию – полная глупость, точно так же и для многоэтажных строений односкатная крыша – неподходящий вариант.
Помимо формы, крыши делятся и по своей конструкции. По этому показателю они могут быть чердачные и бесчердачные. Чердачные (раздельные) крыши в зависимости от типа здания могут утеплять или делать холодными. В совмещенных (бесчердачных) крышах несущие элементы перекрывают верхний этаж здания. Бесчердачные крыши строятся без вентиляции либо с полной или частичной вентиляцией.
Разница между чердачной и бесчердачной крышей. В крышах без чердака нагрузку на себя принимает несущая стена.
Как мы уже упоминали, выбор формы крыши зависит от архитектурного замысла, вида кровельного материала и т. д. Много решает уклон скатов и особенности несущей конструкции. Нельзя пренебрегать и климатическими условиями. В теплых районах популярны крыши с небольшим углом наклона, а в заснеженных условиях – с крутым наклоном и маленьким свесом, чтобы снеговые осадки не задерживались на крыше. В условиях сильных ветров конструкция должна быть пологой для уменьшения парусности.
В словаре Ожегова
КРЫША, -и, ж. Верхняя, покрывающая часть строения. Шиферная, железная, черепичная к. Есть к. над головой у кого-н. (перен.: есть где жить; разг.). Под одной крышей с кем-н. (перен.: в одном доме с кем-н.). Убрать урожай под крышу (поместить в хранилища). К. мира (перен.: о Памире). * Выше крыши (разг. шутл.) — о том, что превышает чьи-н. возможности, слишком обременительно. Крыша поехала у кого (разг. ирон.) — тронулся (в 3 знач.), не совсем нормален, а также вообще крайне устал, растерян. Под крышей чего, в знач. предлога с род. п. — пользуясь поддержкой, а также прикрываясь чем-н.
Стропила ↑
В качестве основания любой крыши используются стропила, изготовленные из деревянных досок или брусьев. Это несущая конструкция, принимающая вес кровли на себя, поэтому она всегда изготавливается из высококачественной древесины, без трещин и гнили. Материалом для изготовления стропил служат доски хвойных пород или брусья. Они должны быть отлично просушены и содержать минимальное количество сучков. Допустимо использование бревен, но они намного тяжелее.
Опорой для стропил служит мауэрлат. Это брус с сечением не менее 10х10 см или бревно, обязательно обтесанное с нижней стороны. Данный элемент предназначен также для того, чтобы нагрузка на несущие стены распределялась равномерно. В качестве мауэрлата может использоваться верхний венец сруба для строительства брусчатых и рубленых строений.
Схема стропил для двухскатной крыши. Мауэрлат в качестве опоры обязателен.
Сечение стропил рассчитывается дополнительно, и оно зависит от нескольких показателей: нагрузки, которую создает вес кровли и снеговые осадки, шага стропил, размера пролета и уклона кровли. По способу установки стропила делятся два вида: на наслонные и висячие. Первые устанавливают наклонно на опоры, в качестве которых служат наружные стены (у односкатной крыши) или внутренние с наружными (у двухскатной). Висячие стропила опираются только на стены здания. Они устанавливаются в тех строениях, где нет дополнительных опор и внутренних несущих стен.
Как и почему крыша распирает и разрушает стены дома
Под действием нагрузок нижние концы стропил стремятся разъехаться в стороны. Силы, действующие на нижних концах стропил и направленные горизонтально в противоположные стороны, называют распором.
Распор стропил бывает так велик, что стены не выдерживают, изгибаются, стены и стропила трескаются, крыша в результате местами проседает — дом разрушается
. Такую картину не редко можно видеть, если строительство крыши выполнено не умелыми строителями, и, к тому же, без проекта.
Почему распор передается на стены?
Ведь выше, в статье написано, что в стропильной системе с висячими стропилами распор компенсируется затяжкой, а в схеме с наслонными стропилами распора вообще не возникает. Эти утверждения правильны, если рассматривать схемы стропильных систем на бумаге.
В реальности все детали стропильных систем под действием нагрузок деформируются,
то есть, меняют свои размеры и положение в пространстве — укорачиваются, удлиняются, изгибаются, поворачиваются.
К деформациям от действия нагрузок добавляются колебания размеров деталей при изменении влажности и температуры.
В местах соединений также
имеется некоторая подвижность элементов
стропильной системы.
Представим себе, что в системе с висячими стропилами затяжка, по каким-то из указанных причин, удлинилась и перестала воспринимать на себя усилие распора. В результате распор начнет передаваться на стены.
В системе с наслонными стропилами, то же самое произойдет, если, например, сожмется стойка.
Верхний конец стропил потеряет опору. Наслонные стропила начнут работать как висячие.
Вся нагрузка распора начнет передаваться на стены.
Кроме того, увеличится нагрузка и на стропила, которые
не рассчитаны на работу в режиме висячих стропил.
Здесь два варианта. Или не выдержат стены
— под действием распора разойдутся в стороны, позволив стропилам немного повернуться и снова опереться на стойку.
Или разрушится, треснет стропило,
не выдержав не расчетной нагрузки.
Легко деформируются под действием распора деревянные стены из бруса, бревна, а также каркасные.
В литературе по строительству можно встретить утверждение, что стены из каменных материалов выдерживают большую нагрузку распора. Но в современном частном домостроении, благодаря применению утеплителей, толщина каменных стен значительно уменьшилась.
Для кладки стен часто используются более легкие и
хрупкие материалы
, например, газобетон.
Защита каменных стен современного частного дома от повреждений распором
не менее актуальна, чем для деревянных.
Чтобы крыша не разрушила дом необходимо:
Продолжение: на следующую страницу 2
Читать страницу: Страница 1, Страница 2
Обрешетка ↑
В качестве основания для поддержания и укладки кровли применяется обрешетка. Она может быть сплошной, но чаще всего делается с некоторым шагом, который зависит от материала. Главные требования при изготовлении основания:
- все детали должны плотно закрепляться на несущей конструкции;
- стыки над стропилами необходимо располагать вразбежку.
Обрешетка с шагом используется, когда покрытие изготавливается из асбестоцементных листов, черепицы или тонколистовой стали.
В качестве основания может также использоваться сплошной настил, однако он подходит только для рулонного материала или плоских асбестоцементных плиток. Расстояние между досками или брусьями должно быть одинаковым по всей поверхности.
Обрешетка изготавливается из обрезной доски. В зависимости от типа предполагаемой кровли и конструкции крыши, может быть сплошной или разряженной.
Общие выводы ↑
Устройство кровли хотя и кажется сложным, однако содержит в себе элементы, каждый из которых выполняет свои функции. Очень многое зависит от конструкции всей крыши, которая разрабатывается во время проектирования здания или планирования ремонта.
Крыша вашего дома будет надежной и долговечной только тогда, когда правильно и грамотно установлены все составляющие: кровельное покрытие, ребра, коньки, водостоки, примыкания к трубам и прочие составляющие. Покупать кровлю лучше в полной комплектации, в которой есть все необходимые материалы и аксессуары, причем от одного производителя.
Крыша сложной конфигурации с фантазийным дизайном
Заниматься проектированием строений должны частные архитекторы или проектные бюро, так как только у них есть на это необходимое разрешение. Готовый проект дома содержит план кровли, все узлы и детали конструкции крыши. Непосредственное строительство следует доверять только профессионалам, которые выполнят качественный монтаж и предоставят гарантию на проведенные работы.
