Многие застройщики предпочитают выполнять большую часть работ самостоятельно. Зачастую такой подход позволяет немало сэкономить. Это, например, относится к работам по возведению крыши. При этом необходимо определиться с конструкцией будущей кровли, которых существует несколько вариантов и у каждого из них есть свои особенности. О том, как построить крышу частного дома расскажем далее.

Надежная крыша - один из главных элементов частного дома, который защищает строение от дождя, ветра, снега и прочих природных явлений. Без нее родимой невозможно построить дом в наших широтах. Ко всему прочему, сегодня крыша частного дома - больше чем просто часть общей конструкции, защищающая от непогоды. Благодаря огромному выбору кровельных материалов и дизайнерским наработкам, крыша загородного дома позволяет подчеркнуть статус и вкус хозяина.

Выполняя строительство дома своими силами, необходимо знать и разбираться во многих аспектах строительного дела, а монтаж крыши - один из наиболее сложных и трудоемких. Чтобы сделать крышу частного дома своими руками, кроме знаний о видах крыш, их конструктивных особенностях и этапах монтажа, потребуется еще 3 или 4 надежных помощника, которые знают толк в монтаже конструкции крыш.

Виды крыш частных домов

Дизайн крыши частного дома напрямую зависит от того, какой из видов крыш будет использоваться. Существует всего два вида крыш: скатные и плоские. И если частный дом с плоской крышей для широт СНГ - больше экзотика, и встретить такие дома можно скорее в более жарких краях, то скатная крыша частного дома используется повсеместно. И тому множество причин, основная из которых - наличие большого количества осадков. Именно о скатных крышах и пойдет далее речь.

Скатная крыша представляет собой конструкцию, кровельная плоскость которой размещена под углом более 10 градусов. Такая крыша может быть с чердаком и без. Среди скатных крыш различают:

• односкатные крыши;
• двухскатные крыши;
• четырехскатные шатровые крыши;
• четырехскатные вальмовые крыши;
• мансардные крыши;
• шатровые крыши;
• шпилевидные крыши.

Важно! Односкатные крыши чаще всего выполняют с углом наклона 20 - 30 градусов, двухскатные с углом 25 - 45 градусов, мансардные крыши могут иметь два угла наклона: в 25 - 35 градусов для верхней части и 45 - 60 градусов для нижней части.

Виды крыш частных домов: фото - схема

Проектирование и устройство крыши частного дома

О том какая крыша будет у загородного дома, необходимо позаботиться еще на этапе создания проекта частного дома. Это связано с удобством постройки дома в целом. Конечно, если возникла необходимость сделать абсолютно новую крышу для уже построенного дома, придется разработать новый проект крыши, который гармонично впишется в общую архитектурную концепцию. Для самостоятельного создания нового проекта крыши можно воспользоваться специальными архитектурными программами или обратиться в архитектурную организацию. Сегодня таких фирм достаточно много, и в каждой из них смогут предложить уже готовые проекты крыш частных домов, грамотно продуманных и проверенных временем. Второй вариант предпочтительней, особенно если Вы новичок в архитектурном деле. И чтобы не наделать ошибок, лучше предоставить работу над проектом крыши профессионалам.

Иногда для придания индивидуальности проектировщики используют не совсем обычные формы крыш частных домов. Такие крыши обычно выделяются плавными формами и закругленными краями. Но такая красота достигается за счет усложнения стропильной конструкции, что ведет к увеличению её веса.

Проекты крыш частных домов - фото:

Для тех, кто решил создать проект крыши самостоятельно, ниже приведен видео-урок по созданию проекта крыши в архитектурной программе ArchiCAD:

Занимаясь проектированием крыши самостоятельно, необходимо знать, как она устроена, из чего состоит и какие материалы лучше всего использовать. Это весьма важно, так как, не зная, как называется тот или иной элемент, и не понимая, для чего он нужен, будет невозможно правильно сделать проект.

Основные элементы конструкции крыш частных домов:

• кровля . Это внешняя часть крыши, её покрытие, которая выполняет функцию защиты всей конструкции дома от различных природных явлений, таких так дождь, снег и прочее;
• обрешетка . Часть конструкции крыши, на которую крепится утеплитель и кровля. Сама обрешетка крепится к стропилам;
• коньковый прогон . Вершина всей стропильной конструкции в виде балки, к которой крепятся стропила;
• стропила . Этот элемент конструкции выполняет функции ребер жесткости для всей крыши. Стропила размещаются под углом и могут быть висячими и наслонными. Основой для висячих стропил выступают лишь две крайние опоры, зачастую это стены. Такие стропила работают на сжатие и на изгиб. Чаще всего висячие стропила используются для мансардных крыш. Наслонные стропила опираются на две крайние точки опоры и в дополнение на несколько внутренних (стены или опорные балки). Наслонные стропила работают только на изгиб.

Важно! В домах с несколькими пролетами, в стропильной конструкции могут чередоваться висячие и наслонные стропила. В местах, где отсутствуют промежуточные опоры, используются висячие стропила, а где опоры есть, наслонные.

• мауэрлат . Это специальные балки, уложенные по периметру на вершину стен. Вся стропильная конструкция опирается на мауэрлаты и соединяется с ними. Мауэрлат укладывается заподлицо со стеной и тщательно гидроизолируется со стороны стены.
• диагональные связи . Для придания всей конструкции жесткости стропила соединяются с мауэрлатами и продольными балками при помощи диагональных связей, их еще называют раскосы.
• внутренние опоры . Так как крыша обладает достаточно большим весом, для равномерного распределения её нагрузки на конструкцию дома и придания дополнительной жесткости используют вертикальные внутренние опоры. Эти балки соединяют стропильную конструкцию и продольные балки.

Вся конструкция крыши связывается со стенами дома при помощи специальных шпилек (ершей). Также под стропила могут вырезать опорные ниши и связывать их при помощи стальной 6 мм проволоки.

Для стропильной конструкции крыши частного дома чаще всего используют дерево. Конечно, создают и металлические конструкции, но дерево наиболее распространено в силу более низкой цены и доступности. В зависимости от самой конструкции, шага стропил и расчетных нагрузок для стропильной конструкции используют брус сечением от 40х150 мм до 100х250 мм. Более детальная информация представлена в таблице:

Таблица №1. Характеристики материалов для крыши частного дома

Сечение стропил также зависит от их длины. В таблице №2 указана взаимосвязь между длиной стропил и их сечением.

Таблица №2. Сечения стропильных ног

От типа кровли зависит и уклон крыши. В таблице №3 представлены необходимые данные.

Таблица №3. Технические характеристики кровель

При создании проекта крыши следует помнить о следующих базовых правилах:

• Расчетная нагрузка снега на стропильную конструкцию при уклоне ската менее 60 градусов должна составлять минимум 180 кг/м2, а в некоторых случаях 400 - 500 кг/м2. Если угол наклона более 60 градусов, нагрузка не учитывается.
• Расчетная нагрузка ветра составляет 35 кг/м2. При уклоне стропил более 30 градусов необходимо вносить дополнительную поправку на увеличение нагрузки.
• При проектировании необходимо учесть два важных параметра: прочность и деформацию.
• Для усиления конструкции можно использовать металлические элементы. В таком случае чтобы защитить деревянные элементы от конденсата, влаги и гниения, их необходимо обработать специальным составом.

О предъявляемых требованиях к конструкции крыши можно более детально ознакомиться в документе СНиП «Нагрузки и воздействия».

Как построить крышу частного дома

Создав проект и закупив все необходимые материалы, можно приступать к возведению стропильной конструкции крыши. Как уже отмечалось ранее, для этого типа работ потребуются 3 - 4 напарника. Строительство крыши частного дома начинаем с изготовления необходимых элементов конструкции. После чего приступаем к монтажу:

1. В первую очередь укладываются и закрепляются на продольных несущих стенах мауэрлаты. К стенам их закрепляем при помощи анкерных болтов. Если предусмотрено проектом, прорезаем в мауэрлатах опорные ниши.
2. Для упрощения возведения стропил необходимо изготовить шаблон. Берем две доски, соединяем их концы одним гвоздем. Устанавливаем свободные края досок на мауэрлаты. Путем разведения концов в стороны подбираем нужный угол наклона и при помощи поперечной перекладины фиксируем доски в этом положении. Не забываем следить, чтобы конек находился строго по центру здания. Для этого используем отвес.
3. Теперь полученный шаблон можно прикладывать к балкам для стропил и подрезать их под необходимым углом.
4. После того как вырезали первые стропила, соединяем их и в месте скрещения фиксируем 3-мя гвоздями или болтами.
5. Подымаем соединенные стропила наверх и устанавливаем на место, после чего изготавливаем следующие.
6. Вторые стропила устанавливаем в конце здания и фиксируем их.
7. Теперь берем шнур и натягиваем его между установленными стропилами, при этом следим, чтобы натянутый шнур был строго по горизонту. При необходимости одно из установленных стропил немного приспускаем.
8. Изготавливаем остальные стропила и устанавливаем их по натянутому шнуру с шагом, указанным в проекте.
9. Для усиления и повышения устойчивости конструкции устанавливаем и фиксируем опорные стойки и диагональные связи.

Важно! Для крепления и фиксации всех элементов конструкции обычно используются гвозди. Но сегодня на рынке можно найти и штампованные металлические детали, которые несколько упрощают процесс возведения стропильной конструкции.

Как утеплить крышу частного дома

Завершив возведение стропильной конструкции, можно приступать к утеплению крыши. Эти работы выполняются непосредственно перед укладкой кровли. Но все расчеты и выбор материалов по утеплению крыши частного дома проводятся еще на этапе проектирования. Теплоизоляция кровли важна по нескольким причинам. Во-первых, она защищает всю конструкцию от больших перепадов температур, что отражается на долговечности используемых материалов. Во-вторых, точка росы при правильной теплоизоляции сдвигается ближе к внешнему краю кровли, и таким образом формируется благоприятный и комфортный микроклимат в доме.

Выбирая материалы для теплоизоляции кровли, следует ориентироваться на следующие характеристики:

• устойчивость к температурным колебаниям;
• влагоустойчивость;
• низкий коэффициент теплопроводности;
• экологически чистые материалы, не выделяющие вредных веществ;
• низкая горючесть;
• плотность материала не более 250 кг/м3.

Сегодня на рынке представлено много различных теплоизоляционных материалов. Среди них особой популярностью пользуется минеральная вата, но специалисты рекомендуют обратить внимание на еще один материал - вспененное стекло. Любой из этих материалов будет правильным выбором.

Чтобы теплоизоляция кровли была качественной, необходимо сделать следующее:

1. С внутренней стороны стропил укладываем пароизоляцию и фиксируем её к стропилам при помощи скоб. Листы пароизоляционного материала пускаем между собой внахлест и проклеиваем их скотчем. Следим, чтобы пароизоляционный материал плотно облегал все стропила.
2. Теперь на стропила с шагом в 50 см набиваем деревянные планки, которые и будут удерживать на себе теплоизоляцию.
3. Аккуратно подрезаем теплоизоляцию так, чтобы она ложилась впритык к стропилам и не оставляла щелей, и укладываем её на место.
4. Чтобы обеспечить надежную защиту теплоизоляции от влаги, с внешней стороны стропил настилаем слой гидроизоляции. Поверх набиваем планки обрешетки, на которые впоследствии будет уложена кровля. Эти планки одновременно выступают и крепежом для гидроизоляции. Осталось уложить кровельные материалы, и крыша для загородного дома готова.

Чем покрыть крышу частного дома

Рынок предлагает разнообразные кровельные материалы, и сделать правильный выбор иногда довольно сложно. Чтобы облегчить эту задачу, необходимо руководствоваться следующими параметрами:

• Вес кровельного материала. Он должен составлять не более 250 кг/м2.
• Долговечность. Тут все просто, чем дольше - тем лучше.
• Огнеустойчивость. Негорючий материал будет более предпочтительным.
• Экологичность. От того насколько кровельный материал чистый и природный, будет зависеть внутренний микроклимат дома.
• Простота укладки. Чем легче и проще укладывать кровельный материал, тем меньшими будут затраты по времени и легче будет ремонтировать кровлю.
• Эстетическая привлекательность.

Сегодня большой популярностью пользуется металлочерепица, керамическая и цементнопесчаная черепица. Эти кровельные материалы в сочетании с хорошей шумо-, теплоизоляцией и прочной стропильной конструкцией позволят создать надежную кровлю. Что же касается обычного шифера, то он по-прежнему один из наиболее используемых кровельных материалов, но из-за своей неэкологичности шифер постепенно теряет популярность. Отдельно хочется выделить битумные и полимерно-битумные материалы. Они относятся к классу мягких кровельных материалов, а цена делает их доступными каждому. К сожалению, уровень их горючести желает лучшего, но при соблюдении всех противопожарных норм они могут быть надежной кровлей. Для тех, кто не стеснен в средствах, специалисты рекомендуют обратить свое внимание на сланцевые материалы. Этот вид кровли известен очень давно, и сегодня он становится еще более популярным в силу своего природного происхождения, долговечности, негорючести и очень высокой привлекательности.

• Какую крышу выбрать для дома.
• Как и почему крыша распирает стены и разрушает дом.
• Чтобы крышу с дома не сдуло ветром

Стропильная система - основа крыши

Основой конструкции крыши является стропильная система. Стропильная система задает форму крыши частного дома, воспринимает нагрузки. От правильного выбора и устройства стропильной системы зависит долговечность дома, а также будущие расходы на ремонт и эксплуатацию нового дома.

Нагрузки, которые действуют на стропильную систему крыши, делятся на постоянные и переменные. Постоянные - это нагрузки от веса всех элементов крыши (стропильной системы, кровли, водосточной системы и т.д.). Переменные - включают в себя нагрузки от веса людей и снега на крыше, а также ветровую нагрузку.

Снеговую и ветровую нагрузки определяют по картам снеговых и ветровых нагрузок, которые приведены в строительных нормах. Например, на карте России обозначены границы районов с нормативными значениями ветровой или снеговой нагрузки. На карте находите место Вашей стройки, определяете район и нормативную снеговую или ветровую нагрузку места стройки.

Основные элементы стропильной системы крыши частного дома

Основные элементы стропильной системы частного дома на примере четырехскатной крыши показаны на рисунке:

Стропильная нога (стропило) создает уклон крыши и является опорой для кровли. На стропило действуют силы, которые стремятся деформировать его в двух направлениях - выгнуть дугой и повернуть в горизонтальное положение.

Затяжка соединяет между собой нижние концы противоположно расположенных стропил. Препятствует расползанию концов стропил в стороны. Действующие на затяжку силы стремятся растянуть её.

Мауэрлат - брус закрепленный на наружных стенах дома. На мауэрлат опираются нижние концы стропил. Мауэрлат связывает между собой нижние концы соседних стропил, равномерно передает нагрузки крыши на наружные стены дома.

Прогон коньковый - брус на который опираются верхние концы стропил. Коньковый прогон соединяет между собой верхние концы стропил.

Стойка поддерживает прогон и воспринимает вертикальные нагрузки, которые стремятся сжать стойку. Стойки опираются на внутреннюю несущую стену дома (как на рисунке) или на лежень - брус, уложенный на эту стену. Стойка обязательно должны опираться на несущую конструкцию - внутреннюю стену или чердачное перекрытие, рассчитанное на нагрузки крыши.

Подкос препятствует прогибу стропила. Испытывает деформацию сжатия.

Ветровая балка - доска, которая связывает между собой стропила на скате крыши. Доска крепится к стропилам со стороны чердака под углом, от конька к мауэрлату. Ветровая балка увеличивает устойчивость стропильной системы к ветровым и другим нагрузкам, направленным вдоль конька крыши.

Кобылка - доска или брусок, прикрепленный к стропильной ноге для создания свеса крыши.

Шпренгель - брус, уложенный в углах дома на смежные стороны мауэрлата. На шпренгель опирают стойку, поддерживающую диагональное стропило.

Нарожник - укороченное стропило, верхний конец которого опирается на диагональное стропило.

Указанные выше элементы стропильной системы в том или ином сочетании присутствуют в конструкции стропильных систем разного вида.

Схемы стропильных систем крыши частного дома

Существует несколько принципиальных схем стропильных систем. В частном домостроении обычно используют две принципиальных схемы стропильной системы - с висячими стропилами и с наслонными стропилами .

Выбор той или иной схемы зависит от многих факторов - размеров и формы дома, наличия внутренних несущих стен, желания устроить под крышей дома мансарду, выбора формы крыши из эстетических соображений. В ряде случаев, на крыше одного дома применяют и комбинацию из разных стропильных систем.

Каждая принципиальная схема стропильной системы имеет несколько конструктивных решений.

Стропильная система с висячими стропилами

Свое название схема получила потому, что верхние концы стропил не имеют специальной опоры (стойки), передающей нагрузку на несущий элемент здания. Верхние концы стропил как бы висят в воздухе, опираясь только друг на друга. Несущая способность стропил обеспечивается только за счет распора затяжки. Стропила испытывают в данной схеме деформации в нескольких направлениях. Под действием нагрузки стропило сжимает, выгибает дугой и поворачивает в горизонтальное положение.

Ригель на левом рисунке работает как на растяжение, так и на сжатие, в зависимости от величины и распределения нагрузки по скатам крыши.

Подвес (бабка) на правом рисунке испытывает деформацию растяжения.

Стропильная система с висячими стропилами имеет

достоинства:

• Не требует промежуточной опоры в виде устройства в доме внутренних несущих стен или перекрытий, рассчитанных на нагрузки крыши.
• Затяжки могут быть использованы в качестве несущих балок чердачного перекрытия.

и недостатки:

• Детали стропильной системы нагружены сильнее, чем в других системах. При одинаковом размере крыши приходится применять детали большего сечения или увеличивать количество стропил. Все это увеличивает расход пиломатериалов, а значит и стоимость строительства крыши.
• Не применяется при малых углах наклона скатов, менее 30 град. При малых углах напряжение в деталях стропильной системы, а значит и их размер, значительно возрастают.
• Стропильная рама с висячими стропилами имеет меньшую жесткость, благодаря тому, что положение стропил взаимо зависимо. Например, деформация под действием нагрузки стропил на одном скате приводит к значительному изменению положения стропил и другого ската. Крыша «гуляет» и расшатывается, особенно при неравномерной нагрузке скатов. Страдает от этого, прежде всего, кровельное покрытие.
• В случае неравномерной нагрузки на один из скатов (снег, ветер) крыша с висячими стропилами оказывает значительное боковое давление на стены дома в сторону менее нагруженного ската.

Стропильную систему с висячими стропилами в частном домостроении рекомендуется применять для перекрытия пролетов до 6 м. Недостатки системы в этом случае менее выражены.

Стропильная система с наслонными стропилами

В стропильной системе с наслонными стропилами верхний конец каждой стропильной ноги опирается на прогон , который через стойки передает нагрузку на внутреннюю несущую стену здания. Благодаря наличию опоры у верхнего конца, стропильная рама не создает распора (давления на стены в горизонтальной плоскости в противоположных направлениях) на нижних концах стропил.

В системе с наслонными стропилами не нужна затяжка для компенсации распора. Детали стропильной системы и несущие стены дома менее нагружены .

При устройстве мансарды такую крышу удобно опирать на аттиковые стены (продолжение наружной стены выше перекрытия) высотой 1-1,5м. Стропильная система с наслонными стропилами имеет

достоинства:

• Универсальность - пригодна для устройства крыш с пролетом до 16м., для монтажа на легких стенах (каркасных, деревянных), для крыш с малым углом наклона скатов.
• Крыша с наслонными стропилами имеет меньший вес, расход пиломатериалов, проще в монтаже, чем такая же крыша с висячими стропилами.
• Менее чувствительна к неравномерной нагрузке на скаты - меньше деформации и действие боковых сил на стены дома.

и недостатки:

• Требует дополнительной опоры - несущей стены внутри дома или перекрытия, рассчитанного на нагрузку крыши.

Стропильная система для устройства мансарды

На рисунке показана стропильная система для . В этой стропильной системе используются как висячие стропила, так и наслонные.

Стропильные системы, основанные на указанных выше принципиальных схемах, имеют множество конструктивных решений. Например, внутренняя несущая стена не обязательно должна располагаться по центру крыши. Вместо одного конькового прогона, или кроме него, стропила на длинных скатах дополнительно опирают на прогоны, размещенные в промежутке между коньком и мауэрлатом.

Стропильные фермы

Стропильные фермы - имеют более сложную конфигурацию деталей, расположенных в одной плоскости. Расчет и оптимизация стропильной фермы производится с помощью компьютерной программы. Фермы, как правило, изготавливают в заводских условиях с точным соблюдением размеров деталей из хорошо высушенной древесины.

Фермы сконструированы так, что передают на наружные стены только вертикальную нагрузку. Крыша с использованием стропильных ферм получается более легкой. Нижний пояс фермы обычно делают горизонтальным так, чтобы он выполнял роль балки чердачного перекрытия.

Стропильные фермы позволяют перекрывать большие пролеты без промежуточных опор . В частном домостроении их выгодно применять вместо стропильной системы с висячими стропилами при длине пролета более 6 м. , а также при малых углах наклона скатов (менее 30 град), в том числе для односкатных крыш.

Недостаток стропильной фермы один - это высокая стоимость изделия.

Проектирование стропильной системы крыши

Конструкция стропильной системы дома должна быть проверена на прочность специалистами. При расчете на прочность учитывают, кроме нагрузок , угол уклона скатов и форму крыши, а также вид стропильной системы и коэффициент запаса прочности.

Стропильная система состоит из многих элементов. На каждый элемент действуют силы, разные по величине и направлению. На стропильную систему в целом и на отдельные её детали действуют нагрузки направленные вертикально, горизонтально и стремящиеся повернуть деталь.

При проектировании стропильной системы принимают во внимание, будет ли на крыше чердак или мансарда, наличие окон в кровле или фронтонах, условия опирания стропил на стены, форму плана дома и другие факторы.

Крышу дома лучше и правильней возводить по проекту, выполненному специалистом - проектировщиком. Строительство простых видов крыш можно поручить опытному специалисту, не имеющему квалификации проектировщика.

Стропильная система крыши частного дома должна отвечать следующим требованиям:

• прочной и жесткой - изменение формы или размеров крыши под действием нагрузок не должны превышать допустимых величин.
• Крыша должна быть легкой , чтобы своим весом меньше нагружать стены и фундамент дома.
• Стропильная система не должна передавать распор (усилие в горизонтальной плоскости) на стены дома.
• Стропильная система должна быть долговечной . Замена или ремонт стропильной системы - дорогое удовольствие.

Для выполнения первых двух требований, стропильную систему выполняют из отдельных линейных элементов собранных в конструкцию в виде треугольника. Отдельный плоский треугольник стропильной системы, из двух стропил и связанных с ними деталей, называют стропильной рамой или фермой.

Стропильные рамы или фермы установленные на стенах параллельно друг другу на определенном расстоянии и образуют стропильную систему крыши .

В спроектированную специалистом стропильную систему нельзя по собственному желанию вносить изменения. Добавление или исключение любой детали приведет к перераспределению нагрузок на другие узлы системы. Даже изменение числа гвоздей для соединения деталей, может привести к разрушению дома. Например, увеличение количества гвоздей, которыми прибивают стропило, может привести к появлению недопустимого распора на стены. Об этом читайте ниже.

Старайтесь сделать стропильную систему симметричной. Симметричное расположение стропильных ног, стоек, подкосов, позволит равномерно распределить нагрузки по скатам крыши, что повысит устойчивость крыши и стен дома.

Для удаления влаги из деревянных деталей крыши и конденсата, чердачное пространство должно вентилироваться с помощью продухов. В мансардных крышах для этого устраивают вентилируемые зазоры.

Для защиты от влаги мауэрлат и другие деревянные детали стропильной системы отделяют от каменной кладки стен гидроизоляцией. Если этого не сделать, то дерево быстро загниет.

Стропильную систему для частного дома делают из дерева. Иногда, например, в каркасных домах с металлическим каркасом, для изготовления стропильной системы также используют металлические профили.

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.

Многие люди хотят иметь собственный загородный дом, куда можно съездить на выходные и отдохнуть от городской суматохи. Начинать строительство нужно с составления проекта. Однако особое внимание нужно уделить созданию плана крыши здания.

Проектирование крыши

Проекты крыш на сегодняшний день создаются с помощью специальных компьютерных программ. Если в подобном деле опыта нет, рекомендуется воспользоваться услугами квалифицированных архитекторов, большинство из которых способны предложить готовые варианты крыш частных построек. Подходящий вариант следует выбирать исходя из личных предпочтений.

В случае самостоятельной разработки плана строительства крыши важно знать её устройство, а также то, какие материалы надо применять в конкретном случае. Важно разобраться, для чего необходима каждая деталь кровли. Если нет знаний устройства крыши, качественный проект составить не удастся. К основным элементам крыши можно отнести следующие:

1. Обрешётка. На данную часть крепится утеплительный материал и кровля. Обрешётка крепится к стропильным опорам.

   Обрешётка служит основанием для фиксации утеплителя и кровельного материала

2. Внутренние опоры. Они устанавливаются для того, чтобы нагрузка от кровли могла быть распределена одинаково на всю конструкцию здания.
3. Коньковый прогон. К этой детали будут крепиться стропила. Представляет собой длинную, часто составную, балку большого сечения.

   

   Коньковый прогон задаёт верхнюю границу кровли и образует стык двух скатов

4. Стропила. Образуют каркас крыши и являются основанием для обрешётки. Могут быть наслонного или висячего типа. Если планируется сделать проект с висячими стропилами, то в качестве основы для них должны использоваться две крайние опоры. Элементы могут работать на изгиб и на сжатие. Висячие стропила применяют в основном для мансардных построек. Стропильные ноги наслонного типа должны опираться на обе крайние точки опорных деталей и на несколько внутренних. Элементы могут работать исключительно на изгиб.

   

   Наслонные стропила монтируются в случае, если в доме есть капитальная перегородка

5. Диагональные связки. С их помощью скрепляются стропила и мауэрлат. Также называются раскосами.
6. Мауэрлат. Это специальные рейки, которые укладываются по нижнему периметру конструкции. На них будет опираться система стропил. Монтируется заподлицо со стенкой. Элементы следует тщательно гидроизолировать со стороны стены.

   

   Мауэрлат укладывается по верхнему торцу стен и служит связующим звеном между каркасом здания и кровельной системой

7. Кровельный материал. Внешняя часть крыши, которая выполняет декоративную функцию и защищает строение от атмосферных воздействий.

   

   Кровельный материал является финишным покрытием, ради которого собирается весь каркас крыши

Детали скрепляются друг с другом за счёт небольших шпилек, которые называют ершами. Кроме этого, под стропильные ноги в некоторых случаях вырезаются опорные ниши, которые скрепляются проволокой из стали толщиной примерно 4–6 мм.

Чтобы возвести систему стропил, следует использовать качественную древесину. Иногда можно встретить металлические конструкции, однако древесина является более доступным материалом. Для стропильных опор применяют брус от 40х150 мм до 100х250 мм. Выбор размеров материалов будет зависеть от расстояния между опорами, расчётной нагрузки и особенностей конструкции кровли. Сечение стропил определяется исходя из их длины.

Таблица: параметры материалов для крыши

Формы крыши

В индивидуальном строительстве существует несколько форм крыши:

1. Плоская кровля. Подобная конструкция становится выгодной, если под ней планируется чердачное помещение, а не полноценная мансарда. Она может быть тёплой: так как уклон минимален, есть возможность закладывать большое количество утеплительного материала. Крыша может применяться для зданий любой конфигурации, даже той, в которой скатная кровля покажется изломанной и крупногабаритной. Плоскую кровлю часто делают эксплуатируемой. На ней может быть организовано добавочное пространство для отдыха. Однако проект такой крыши должен предусматривать устройство системы снеготаяния, которая предотвратит скапливание снега и льда в большом количестве. Конструкция не является популярной в России, поэтому мало компаний способны грамотно составить проект такой крыши.

   

   Плоские крыши часто делают эксплуатируемыми: на них устраивают сады, оранжереи, места отдыха и даже автостоянки

2. Крыша с одним скатом. Такую конструкцию изготовить проще всего. Она подойдёт для зданий с величиной пролёта в 6–7 м . Направление наклона к северу позволит создать окна большой ширины с южной части фасада. К югу рекомендуется устраивать солнечные коллекторы по всему основанию крыши. Этот тип постройки допускает применение листовых кровельных материалов больших размеров. Крыша с одним скатом подойдёт как для крупного здания, так и для маленьких построек - гаражных помещений или веранд. В проекте можно предусмотреть наличие нескольких конструкций с единым скатом, которые совмещены в единую конструкцию и имеют наклоны в различных направлениях. Уклон должен быть маленьким, чтобы не было необходимости в возведении стен слишком большой высоты.

   

   При устройстве односкатной крыши всегда существует компромисс: угол наклона нельзя делать слишком большим, чтобы не сооружать очень высокую лицевую стену, но он должен обеспечивать свободное отведение выпавших осадков

3. Крыша с двумя скатами. Эта конструкция является самой популярной и доступной. Крыша идеально покрывает любое строение, образуя надстройку треугольной формы. Двускатную кровлю рекомендуется выбирать, если требуется устроить мансардное помещение . Окна, которые размещаются во фронтонах, смогут обеспечить должный уровень проветривания и освещённости. Для мансардного помещения довольно часто применяется модифицированная вариация двускатной крыши - ломаная конструкция, которая отличается более крутым уклоном нижней части (70–80° в сравнении с верхней 28–30°). Это даёт возможность существенно увеличить площадь мансарды. К крыше с двумя скатами относится и сводчатая постройка, которая выполняется по окружности. Подобный тип кровли способен украсить выступающие части здания.

   

   Двускатная крыша позволяет обустроить чердачное помещение

4. Полувальмовая крыша. Этот вариант является надёжным и малозатратным в финансовом плане. Мансарда может проветриваться и освещаться при помощи окон во фронтонах. Полувальмовые крыши относят к разновидностям постройки с двумя скатами.

   

   В полувальмовой конструкции крыши есть фронтоны, при помощи которых мансарда может освещаться и проветриваться

5. Вальмовая крыша. Она имеет хорошую устойчивость к нагрузкам от ветра. Довольно часто подобный дизайн крыш применяется для того, чтобы покрыть строения существенной площади и улучшить их внешний вид. Это сложное изделие, в котором обязательно должны быть слуховые и мансардные окна. Они обеспечивают необходимый уровень освещения и проветривания.

   

   В вальмовой крыше обязательно должны присутствовать слуховые и мансардные окна

6. Шатровая крыша. Это подвид крыши вальмового типа. Она подходит лишь для строений квадратной формы - башен и беседок.

   

   Шатровая крыша подходит только для зданий квадратной формы

7. Ломаная вальмовая крыша. Объединяет в себе полезные свойства двух систем - ломаной и вальмовой. Её целесообразно возводить в случае, если планируется соорудить большой презентабельный дом. Конструкцию реализовать довольно сложно. К её основным достоинствам можно отнести возможность выгодно распоряжаться полезной площадью мансарды и отличный внешний вид.

   

   Ломаная вальмовая крыша подходит для частных домов больших размеров

В процессе составления проекта надо учитывать и материал, из которого изготавливается крыша. На данный момент в продаже можно найти много разновидностей кровельного покрытия:

• железо;
• цементно-песчаная черепица;
• шифер;
• камыш, солома или тростник;
• деревянный гонт;
• металлочерепица;
• рубероид;
• металлопрофиль.

Как определить уклон крыши

На уклон конструкции оказывает влияние тип кровельного материала. Для упрощения расчёта можно применить специальную схему, которая даёт возможность подобрать материал крыши исходя из её уклона.

Уклон крыши зависит от многих факторов, в том числе и материала для покрытия

Если уклон составит от 0 до 25%, то для перекрытия крыши могут быть применены материалы в рулонах. Если угол наклона находится в пределах 12–25%, то допускается монтаж одного слоя, например, материала с досыпкой. На крышах с уклоном меньше 28% возможна укладка волнистых листов асбестоцемента. Больше всего подходит шифер. Если угол наклона более 33%, то достаточно часто применяется черепица.

Когда будет определён угол наклона крыши и материал для перекрытия конструкции, требуется рассчитать высоту конька. Для этого применяется математический метод: понадобится взять ширину пролёта здания и разделить её на 2. Результат умножается на относительный показатель, который берётся из таблицы.

Таблица: зависимость относительного показателя от уклона кровли

Например, при ширине пролёта 8 м и уклоне 25° высота конька составит 8 / 2 x 0,47 = 1,88 м.

В процессе составления проекта крыши важно учитывать такие правила:

1. Расчётная ветровая нагрузка составляет 35 кг/м 2 . Если наклон стропил больше 30°, то следует обустроить вспомогательную конструкцию для того, чтобы увеличить сопротивление.
2. Расчётная снеговая нагрузка будет зависеть от наклона ската. Если он меньше 60°, то она составит минимум 180 кг/м 3 . Если уклон больше, то нагрузку чаще всего не учитывают.
3. Для усиления конструкции допускается использование элементов из железа. Чтобы защитить их от влаги, появления ржавчины или конденсата, их следует обработать специальными средствами.

Проектирование крыши дома большой площади

Если планируется строить частный дом большой площади, то не рекомендуется использовать односкатную крышу. Если желание изготовить её всё-таки есть, следует предусмотреть наличие нескольких односкатных крыш. Их надо будет совместить и разместить под наклоном в разных направлениях. Если нет желания возводить высокие стены, то крыша не должна иметь большого уклона.

С точки зрения эстетики, лучшим решением является применение вальмовой ломаной крыши. В ней нужно предусмотреть наличие слуховых и мансардных окон, чтобы крыша могла проветриваться.

Ели планируется изготовить вальмовую ломаную крышу, то следует позаботиться о монтаже слуховых окон

В подобной конструкции можно сделать мансардный этаж, что добавит зданию полезную площадь. При размещении слухового окна нужно позаботиться о том, чтобы:

• угол наклона крыши был более 35°;
• размеры створок находились в пределах от 80х60 до 120х80 см;
• надстройка над проёмом кровли была удалена от внешних стенок на небольшое расстояние.

Чтобы обустроить кровельные слуховые окна, можно использовать следующие облицовочные материалы:

• черепицу;
• медные листы;
• листы стали.

В процессе составления проекта крыши понадобится сделать отдельный чертёж слуховых окон. Во время создания проекта надо учитывать такие нюансы:

• ширина проёма под подобное окно должна быть больше половины ширины мансардного помещения;
• опоры должны быть той же толщины, что и стропильные рейки крыши;
• элементы каркаса следует закреплять стальными крепежами.

Видео: проект слухового окна на крыше

Проект крыши для дома шале

Постройки в стиле шале первыми начали изготавливать жители поселений в Альпах, однако в данный момент их можно увидеть в западной Европе, США, Канаде и некоторых регионах России.

Для дома в стиле шале подходит двускатная крыша, однако она должна нависать над стенками

Особенностью внешнего вида постройки в стиле шале является крыша, которая сильно нависает над стенками. Под подобным укрытием основание, отмостка, цокольная часть и стены здания будут надёжно защищены от атмосферных осадков и солнечных лучей. Вынос крыши можно делать до 300 см, чтобы обеспечить сток воды после дождя от черты постройки. Вынос крыши может также спасти от сырости в подвальном помещении и на первом этаже. Это поспособствует увеличению возможного периода использования здания.

Конструкция крыши шале имеет крупные выносы в виде козырьков, которые смогут уберечь от ветра и осадков террасы, располагаемые вдоль фасадной части постройки, или образовать полезную площадь, которая также будет надёжно защищена от атмосферных воздействий.

В зимнее время подобная кровля будет удерживать снег и сможет обеспечить дополнительную теплоизоляцию. Стоит отметить, что хоть такая крыша визуально и кажется большой, она не делает постройку более тяжёлой. Однако для надёжности следует соорудить консоли по стенкам, которые послужат дополнительными опорными деталями для свесов крыши.

Это делается следующим образом:

Для пологой крыши проект должен предусматривать усиленный стропильный механизм, так как стропилам надо будет выдерживать большую нагрузку от снега. При уклоне более 45° снеговую нагрузку можно не учитывать.

Большинство проектов зданий в стиле шале предусматривают наличие большой веранды, что является преимуществом для большой семьи. Важно помнить о том, что постройка такого дома является затратным процессом, но в итоге строение не только принесёт радость семье, но и выделит статусность хозяина.

Конструкции в стиле шале имеют следующие особенности:

1. Пологая крыша с двумя скатами, далеко выпирающими козырьками и существенными свесами.
2. Крупная терраса, которая выступает за границы периметра здания и часто опирается на колонны.
3. Высокая цокольная часть, сделанная из камня.
4. Второй этаж, изготовленный из деревянных деталей.
5. Балконы, которые располагаются под свесами крыши.

Особых требований к интерьеру такого дома нет, чего нельзя сказать о внешнем облике. Однако проекты чаще всего соответствуют определённым нормам. Основное правило - применение дерева и камня. Эти натуральные материалы сумеют создать в комнатах атмосферу тепла и уюта. Потолок и напольное основание чаще всего сооружаются из деревянных деталей. Стены нижнего этажа могут быть оштукатурены, обработаны побелкой и украшены декоративными деталями.

Проведение грамотных и полных расчётов нагрузок даст возможность получить прочную и надёжную крышу, которая будет отвечать всем требованиям. Есть проекты маленьких загородных домов, где применяется конструкция типа «шалаш». Крыша в этих зданиях практически доходит до почвы, совмещая функции стен и кровли. Такие постройки имеют неординарный и красивый внешний вид.

Программа для проектирования крыши дома

Расчёт крыши и разработка проекта являются сложными процедурами. Если опыта в выполнении подобных работ нет, то рекомендуется обратиться к квалифицированным специалистам или использовать соответствующие программные средства. Сегодня можно найти большое количество специализированного софта, однако стоит разобраться, какой из них является наиболее удобным.

Множество специалистов традиционно производит расчёты вручную, однако стоит понимать, что результат расчёта программы на компьютере будет более точным и наглядным.

Если проект крыши будет составляться для себя, то рекомендуется использовать FloorPlan3D. Специалистам, которые занимаются этой деятельностью на регулярной основе, больше подходят программы ArCon и AutoCad.

Видео: разработка проекта системы стропил крыши в программе ArchiCad

Самостоятельная разработка проекта крыши дома

Работа по составлению проекта условно разделяется на 3 этапа:

1. Подготовка эскиза. Работа заключается в определении изготавливаемой конструкции крыши, визуализации внешнего вида и выборе материала для покрытия. Важно согласовать основной стиль здания и крыши, после чего определить цвет конструкции. Этот этап является подготовительным. Все мысли и идеи надо перенести на бумагу.
2. Разработка главных схем конструкции. Понадобится выполнить расчёты с учётом предполагаемых нагрузок на крышу, после чего подобрать материал для стропильных ног и их габариты. После этого потребуется сделать чертёж крыши, продумать основные детали. Далее составляется смета: рассчитывается необходимое количество материалов, подготавливается список инструментов и материалов, определяется стоимость оборудования и работ.
3. Строительные работы. Проект следует реализовать на практике. В этот период надо лишь проводить вспомогательные расчёты. Они будут, так как достаточно сложно учесть всё. В процессе выполнения работы будут вноситься определённые коррективы.

Частный дом на плане нужно разделить на прямоугольники. Внутри них чертятся линии, которые обозначают сопряжения плоскостей скатов с внутренней и внешней стороны. Далее надо обозначить размещение ендов и коньков. Часть деталей будет расположена за границами внешних стен, так как крыша должна иметь свес. Проекции передней и боковых частей надо делать с учётом уклона скатов. Они задаются, когда составляется проект дома целиком, так как важно учесть назначение и тип строения, а также вид применяемого материала для кровли.

На чертеже крыши нужно обозначить точное расположение основных деталей, а также указать их размеры и форму

Графическая часть проекта подготавливается при помощи компьютерных программ. На плане должны быть оси координат. С их помощью будет проще ориентироваться в пространстве. Для этого понадобится:

1. Обвести линией план частного дома.
2. Границы капитальных стенок и другие линии проекта здания перенести на чертёж крыши.
3. Над каждым прямоугольником здания нарисовать изображение крыши, начиная с самого крупного.
4. Обозначить линиями проекции коньков.
5. Начертить ендовы.

В проекте следует обязательно указать размещение каналов для отвода дыма и проветривания. Если планируется устанавливать мансардные окна, их также надо обозначить на плане. Линиями следует определить уклоны скатов, а также направления водостоков. По всем осям и контурам проекта надо обозначить фактические габариты.

Отдельными пунктами в проект нужно включить чертежи узлов соединения различных элементов крыши:

• присоединение подкосов, стоек, затяжек и других элементов;
• фиксация стропильных ног к мауэрлату;
• крепление конькового прогона, места фиксации стропильных ног друг к другу и к другим деталям.

В графическом разделе плана должен быть эскиз крыши, который сможет дать общее представление о кровле. Это требуется прежде всего для того, чтобы оценить эстетику и внешний вид.

Эскиз крыши нужен для того, чтобы можно было оценить её внешний вид

Если планируется врубать какие-либо элементы, их нужно отобразить на отдельном чертеже. Обязательно требуется обозначить форму врубки и её фактические габариты.

В процессе самостоятельного составления проекта важно обязательно учитывать такие правила:

1. Пересечение плоскостей скатов должно образовывать конёк или ендову. Угол прямоугольника должен быть разделён на 2 равные части с помощью проекции скатов.
2. Через две линии, которые сходятся или пересекаются в одном месте, практически всегда проходит и третья линия.
3. Линии конька и карнизных свесов должны быть параллельны. Проекция линии конька должна пройти посредине строения.
4. Проект плоской конструкции состоит из нескольких линий. Крыша с несколькими скатами имеет множество проекций ендов и коньков. Подобные кровли имеют сложную форму, требуют подготовки усиленной системы стропил и большого наклона.

Видео: самостоятельное составление плана крыши

Расчёт площади крыши

На этапе подготовки проекта надо знать данные о площади конструкции. Это требуется для того, чтобы была возможность корректно рассчитать количество кровельного материала, утеплителя, крепежей и гидроизоляции.

Ошибки, которые допускаются при составлении проекта

Когда план разработан, возникает желание приступить к его реализации. Однако рекомендуется прежде всего посоветоваться с экспертами. Если во время составления проекта будут допущены просчёты, то переделка может потребовать много времени и финансов .

Довольно часто проектировщики допускают ошибки, которые можно поделить на 2 вида:

• конструктивные просчёты;
• архитектурные просчёты.

Последние в большинстве случаев связываются с недочётами в вопросах проветривания элементов крыши. Если конструкция утепляется, важно уделить внимание не только защите утеплительного материала от попадания влаги, но и таким деталям, как система вентиляции карнизного свеса или конька.

На нормальное функционирование таких механизмов влияют вспомогательные детали, к которым можно отнести аттики, парапеты и т. д. Если их неправильно установить, то они могут оказывать негативное воздействие на забор воздуха. Поэтому рекомендуется увеличить высоту продушин или отказаться от монтажа некоторых элементов.

Ещё одна распространённая ошибка - неверно сконструированная система водостока.

Система водостока может быть открытой или замкнутой, но в любом случае необходимо правильно рассчитать сечение её проходных элементов

Довольно часто применяются декоративные желоба, которые имеют недостаточные размеры. В таком случае вода может переливаться через край. Это может повлечь за собой повреждение фасада строения. Другая ошибка - маленький уклон крыши. Это достаточно часто приводит к критическому увеличению нагрузки на механизм стропил во время морозов.

При выборе материала для перекрытия конструкции обязательно надо учитывать такие рекомендации:

• для металлической черепицы допустимый угол наклона составляет от 30°;
• для профнастила минимальный уклон составляет 8°;
• для шифера оптимальный диапазон углов наклона - 25–30°;
• для гибкого покрытия допустимый уклон - 5° и более.

Составлению проекта крыши надо уделить особое внимание, так как если будут допущены хотя бы незначительные просчёты, то крыша будет непрочной. Соответственно, в скором времени после изготовления может понадобиться проведение незапланированных ремонтных работ.

Все больше людей стремятся воплотить в жизнь сокровенную мечту – выбраться из многоэтажной городской застройки в собственный дом. Приобретенный загородный участок быстро превращается в строительную площадку. И, в соответствии с природным менталитетом большинства российских мужчин, работы по возведению нового жилища очень часто проводятся собственными силами. Причем , многие из самодеятельных мастеров вовсе не обладают большим опытом в этой сфере, учатся буквально на ходу, ищут полезную и достоверную информацию в доступных источниках, в том числе – на страницах интернет-ресурсов , посвящённых строительству. Надеемся, что наш портал окажет им серьезную помощь в этом вопросе.

Итак, после того как на надёжном фундаменте подняты стены дома, необходимо, не затягивая с этим, переходить к созданию крыши и настилу кровельного покрытия. Вариантов здесь может быть множество. И одним из наиболее часто применяемым является двускатная конструкция крыши. Она не столь сложна в расчетах и монтаже, как некоторые другие, то есть с ней должен справиться даже начинающий строитель. Поэтому тема настоящей публикации - строительство крыши частного дома своими руками на примере двускатной стропильной системы с металлочерепичным кровельным покрытием.

Следует сразу оговориться, что в статье не дается готового «рецепта». Целью ставится продемонстрировать принципы проведения расчета двускатной крыши и последовательность ее возведения. А обладающий соответствующей сметкой мастер должен уже привести полученные рекомендации к своим, конкретным условиям строительства,

Базовый принцип конструкции двускатной крыши, наверное, понятен уже исходя из ее названия. Кровля такой крыши образует две плоскости, сходящихся по линии конька, и опирающиеся на длинные стены дома (по карнизным линиям). С торцевых сторон крыша ограничивается вертикальными фронтонными стенками. Как правило, и по линии карнизов, и по фронтону кровельное покрытие несколько выпускают наружу, за пределы здания в плане, чтобы образовывались свесы, предохраняющие стены от прямого попадания атмосферных осадков.

Чаще всего скаты имеют симметричную форму. Прибегают иногда и к асимметрии, когда скаты расположены под разным углом к горизонту и, соответственно, отличаются и своей длиной. Но это - отдельные случаи , и в рамках настоящей публикации рассматриваться не будут.

Высота крыши в коньке, то есть и крутизна скатов могут сбыть разными – все зависит от планируемого использования чердачного помещения, архитектурной задумки хозяев, разновидности применяемого кровельного покрытия.

Двускатные крыши доказали свою высокую надежность . А относительная простота конструкции и делает их столь популярными среди частных застройщиков.

Внешнее сходство двускатных крыш вовсе не означает единообразие конструкции их стропильных систем. Вот как раз в этом вопросе могут быть существенные различия, зависящие как от размеров здания, так и от его конструктивных особенностей.

По принципу строения стропильные системы двускатных крыш можно разделить на две группы:

• Если стропильные опираются на внешние стены здания и соединяются между собой в коньковом узле, то такая система называется висячей.

Для придания дополнительной жесткости такой конструкции стропильные ноги каждой пары усиливаются горизонтальными затяжками (схватками). Могут применяться и вертикальные стойки с опорой на балки перекрытия, или диагонально установленные подкосы.

• В том случае, когда конструкция дома предполагает наличие капитальной стены внутри здания, часто применяют наслонную стропильную систему. Название говорит само за себя – стропильные ноги «наслоняются» на стойки, которые, в свою очередь , опираются на лежень, проложенный по верхнему торцу капитальной внутренней стены. Причем , эта стена может располагаться как по центру, так и со смещением от него. а для крупных строений в качестве опор могут применяться и две внутренних стены. Несколько примеров наслонных систем показаны на иллюстрации ниже.

• Впрочем, нередко используется и своеобразный «гибрид» обеих систем. Стропила в этих случаях, даже без наличия внутренней перегородки, также получают опору на центральную стойку в коньковом узле, которая, в свою очередь , опирается на мощные балки перекрытия или на горизонтальные затяжки между стропильными ногами.

В любой из систем, особенно в тех случаях, когда стропильные ноги имеют значительную длину, применяются дополнительные элементы усиления. Это необходимо для исключения вероятности прогиба бруса или даже его перелома под действием нагрузок. А нагрузки здесь будут испытываться немалые. Прежде всего, это статическая, обусловленная весом самой стропильной системы, обрешетки , кровельного покрытия и его утепления, если оно предусматривается проектом. Плюс к этому – большие переменные нагрузки, среди которых на первое место выходят ветровая и снеговая. Поэтому стремятся для стропильных ног предусмотреть необходимое количество точек опоры, чтобы не допустить возможной деформации.

Некоторые их элементов усиления показаны на схемах конструкции стропильной системы:

На иллюстрации выше показан пример наслонной стропильной системы:

1 - Мауэрлат. Обычно это брус, жестко закрепленный на верхнем торце внешних стен здания. Он служит опорой и основанием для закрепления нижней части стропильных ног.

2 - Лежень. Брус, закреплённый на внутренней перегородке строения.

3 - Стойка (другое название – бабка). Вертикальная опора, идущая от лежня к коньковому прогону.

4 - Коньковый прогон. Брус или доска, связывающая центральные стойки и служащая основанием для закрепления верхних концов стропильных ног.

5 - Стропильные ноги.

6 – Подкосы. Это дополнительные элементы усиления, посредством которых можно уменьшить свободный пролет стропильной ноги, то есть создать для нее дополнительные точки опоры.

7 - Обрешетка , которая должна соответствовать выбранному кровельному покрытию.

В системах висячего типа усиление производится установкой горизонтальных затяжек (поз.7), которые жёстко связывают противоположные стропильные ноги, и тем самым снижают распирающую нагрузку, действующую на стены здания. Таких затяжек может быть и несколько. Например, одна устанавливается в нижней части, ближе к уровню мауэрлата или даже практически вровень с ним. А вторая – ближе к коньковому узлу (е е часто еще называют ригелем).

При большой длине стропил бывает необходимо применить еще и вертикальные стойки (поз. 3) или диагональные подкосы (поз. 6), а нередко – оба этих элемента в комплексе. Опорой для них могут служить балки перекрытия (поз. 9), как показано на иллюстрации.

Следует правильно понимать, что показанные схемы – это вовсе не догма. Бывают и иные конструкции стропильных систем. Например, нередко применяется крепление нижней части стропильных ног не к мауэрлату, а к вынесенным за границы стен дома балкам перекрытия. Таким образом, сразу задается необходимый карнизный свес.

В крышах больших по площади домов могут применяться и более сложные схемы. Например, стропила связываются дополнительными продольными прогонами, которые, в свою очередь, опираются на вертикальные стойки или на подкосы. Но браться за создание таких сложных систем, не имея хорошо наработанного опыта в этой сфере – вряд ли разумно. Поэтому ограничимся рассмотрением строительства довольно простых по конструкции двускатных крыш.

Проведение расчетов параметров двускатной крыши

Возведение стропильной системы и обустройство на ее основе кровли всегда должно начинаться с проведения необходимых расчетов . Какие же задачи при этом ставятся?

• В первую очередь, необходимо разобраться с соотношением «высота конька - крутизна скатов крыши».
• После этого появится возможность точно вычислить длину стропильных ног, как «чистую», так и полную, то есть с учетом планируемых карнизных свесов.
• Длина стропил и предполагаемый шаг из установки дадут возможность определить сечение материала, подходящего для их изготовления, с учетом предполагаемых нагрузок на крышу. Или, наоборот, исходя из имеющегося материала выбрать оптимальный шаг и расставить дополнительные точки опоры - установкой элементов усиления, о которых говорилось выше.

Перечисленные параметры позволят максимально точно составить схему и чертеж стропильной системы, правильно расположить все ее элементы. По имеющейся схеме будет намного проще рассчитать, сколько и какого материала потребуется для проведения монтажа.

• Потребуется узнать общую площадь скатов кровли. Это необходимо для приобретения кровельного материала, гидро — и пароизоляционных мембран, утеплителя, если планируется термоизоляция крыши. Кроме того, параметр площади важен и для определения количества материала для обустройства обрешетки под выбранное кровельное покрытие.

Чтобы в ходе изложения порядка проведения расчетов было понятнее, основные величины схематично показаны на иллюстрации ниже:

Д - ширина дома (размер фронтонной его стены);

Вк - высота крыши в коньке над плоскостью мауэрлата или балок перекрытия, в зависимости от того, к чему будут крепиться нижние концы стропильных ног;

а - угол крутизны скатов крыши;

С - рабочая длина стропильной ноги, от конька до мауэрлата;

ΔС - удлинение стропильной ноги для формирования планируемого карнизного свеса;

Ш - шаг установки стропильных ног.

Начнем рассмотрение перечисленных выше вопросов по порядку.

Соотношение крутизны скатов и высоты конька крыши

Эти две величины – тесно взаимосвязаны. И к их расчету можно подходить с различных сторон, принимая за исходные те или иные критерии.

• Например, хозяева видят свой дом с высокой крышей, чем-то отдаленно напоминающей готический стиль архитектуры. Понятно, что при таком подходе резко возрастает высота кровли в коньке и, соответственно, и крутизна скатов. Правда, при этом следует не забывать, что такие крыши испытывают максимальные ветровые нагрузки, за счет своей выраженной «парусности». А вот снег на таких скатах задерживаться практически не будет. Так что стоит изначально учесть эти два фактора. Возможно, для закрытой от ветров местности, но с преобладанием снежных зим, такой вариант станет вообще наиболее приемлемым.

Но не забываем и про то, что чем длиннее стропильные ноги, тем сложнее в обустройстве будет сама система, которая потребует немало усиливающих деталей.

• Другим соображением сделать крышу повыше очень часто становится желание иметь функциональное чердачное помещение, вплоть до оборудования в нем полноценной жилой комнаты.

Для мансардного помещения, безусловно, предпочтительнее ломаная стропильная система. Но если все же планируется двускатная, то немало пространства съедают угловые зоны по линии соединения стропил мауэрлатом. Приходится увеличивать крутизну скатов (см. выше).

Правда, и здесь может быть приемлемое решение. Например, мауэрлат расположен не на уровне перекрытия, как в «классическом» варианте, а на боковых стенах, которые намеренно подняты над перекрытием на определенную высоту. Тогда и при большой крутизне скатов, и без особого усложнения конструкции системы, магнон добиться весьма просторных помещений мансарды.

Кстати, именно такой вариант и будет рассматриваться ниже, когда рассказ пойдет уже о проведении монтажа стропильной системы.

• Бывает, что владельцы будущего дома, наоборот, принимают решение о минимальных углах крутизны кровли. Это может быть вызвано сооружениями экономии материалов, отсутствием необходимости полезной площади на чердаке, особенностями местных условий – например, очень ветреной, но не особо снежной местностью.

Правда, при таком подходе нельзя забывать, что у любого кровельного покрытия есть определённые нижние границы крутизны скатов. Например, если планируется укладка штучной черепицы, то необходимо обеспечить угол крутизны не менее 20, а для некоторых моделей – даже 30 градусов. Так что если в планах уже есть то или иное кровельное покрытие, следует соотнести его характеристики с высотой и крутизной крыши.

Итак, как проводится расчет . В качестве неизменной величины – константы у нас выступает ширина дома по фронтонной стене (Д ). Используя известную тригонометрическую формулу, несложно отыскать высоту (Вк ), отталкиваясь от планируемой крутизны скатов (угол а ).

Вс = 0,5 ×Д × tg a

Понятно, что для расчета симметричной двускатной крыши берётся половина ширины здания, то есть 0,5 ×Д.

Еще один нюанс. При расчётах по данному соотношению за высоту принимается разница высот точки конька и плоскости мауэрлата. То есть далеко не всегда подразумевается превышение над чердачным перекрытием - это следует иметь в виду.

Упомянутая формула заложена в предлагаемый калькулятор.

Калькулятор соотношения крутизны скатов двускатной крыши и высоты ее конька