несущие элементы кровли это
Типы, конструкции и основные элементы крыш
Типы крыш
От конструкции крыши во многом зависит и выбор материалов для кровли. Давайте рассмотрим основные типы крыш и некоторые их отдельные элементы. Крыши разделяют на плоские и скатные. Крыши плоского типа используются для строительства хозяйственных построек (сараев, бань и прочих). Жилые же дома все чаще покрываются скатными крышами. Скатные крыши можно разделить на чердачные и бесчердачные. Как правило, чердачные крыши не нуждаются в тепловой изоляции. Крыши бесчердачного типа могут быть теплыми (располагаться над отапливаемыми) либо холодными (над помещениями, которые не отапливаются).
Чердак может быть использован как дополнительное помещение для хозяйственных целей. Он способствует лучшей вентиляции дома, если есть печное отопление, то на чердаке располагается дымовая труба. Все чаще в чердачном помещении многие умельцы устраивают мансарды.
Виды скатных крыш
Виды скатных крыш
Виды скатных крышСамым удобным и экономичным вариантом считаются односкатные крыши, уклон которых не превышает 5%. Внутреннее пространство здания используется максимально, при этом они могут одновременно быть потолком в постройках хозяйственных (банях или сараях, гаражах и проч.), где не требуется строгая горизонтальность.
Если есть необходимость использования чердака для хранения вещей, сушки белья или устройства мансарды, то крыша жилого дома делается ломаной или двухскатной.
Вальмовые крыши способны лучше, чем другие, выдерживать ветровые нагрузки, но ее возведение довольно трудоемкое, строительство требует профессиональных навыков.
Делая выбор в пользу того или иного типа крыши, не забывайте учитывать не только эксплуатационные, но и декоративные характеристики. К примеру, высокая крыша на одноэтажном здании будет не только придавать ему более внушительный и привлекательный вид, но и позволит использовать в своих целях дополнительное чердачное помещение. Помимо того, на крутых скатах крыши снег практически не задерживается.
Основные элементы крыши
В состав крыши входят следующие элементы:
Что касается балочной конструкции крыши, ее целесообразно использовать при длине пролета меньше 4,5 м, а фермы – порядка 5-10 метров.
Стропила
Являясь составным элементом крыши, на стропила возложена очень важная функция: поддерживать обрешетку. Они принимают на себя давление снега, влаги и ветра, все кровли. По конструкции их разделяют на наслонные и висячие. Наслонные стропила используют, если пролет крыши (так называется расстояние между опорами) составляет менее 6,5 метров, а при наличии дополнительной опоры – 10-12 метров.
Висячие стропила используются, если пролет крыши не имеет дополнительных опор и составляет 7-12 метров. Их основное отличие от наслонных в том, что они передают лишь вертикальное давление на мауэрлат. Затяжки нижнего пояса и стропильные ноги – это главные составляющие висячих стропил.
В зависимости от того, из какого материала построен дом, стропильные ноги можно крепить:
Если у стропильных ног есть небольшое сечение, то предотвратить их провисание можно, если использовать решетки из подкосов, стойки и ригель. Подкосы и стойки можно изготовить из досок, ширина которых 15 см, а толщина 2,5 см, или из деревянных пластин, выпиленных из бревна диаметром не менее 13-14 см.
Во время установки стропильная нога врубается в затяжку. Чтобы конец ноги не скользил и не скалывал затяжку, врубать ее нужно зубом, высота его должна составлять 1/3 от высоты затяжки, шипом либо с учетом обоих способов. Помимо того, затяжка останется целостной и не будет скалываться, если стропила будут установлены на расстоянии примерно 3-4 см от края. Стропильную ногу нужно врубить в конец затяжки, в свою очередь зуб отодвинуть как можно дальше.
Чтобы усилить крепления стропила, нужен так называемый двойной зуб. Зубы могут быть одинаковой высоты, но чаще всего их подбирают так, чтобы показатели высоты первого равнялись 1/5 толщины затяжки, а второго – 1/3. Чтобы закрепить первый зуб, на затяжке делают упор, шип и проушину на стропиле, а для второго – лишь упор.
Чтобы дополнительно закрепить стропила в затяжках, можно применять болты или хомуты. Болты используют не так часто, поскольку они могут ослабить сечение затяжек и стропильных ног.
Если подкосы с бабкой, они соединяются с врубкой, при этом гнездо делается в бабке, а в подкосе вырубается шип. Соединение такого типа в висячих стропилах нуждается в дополнительных креплениях хомутами либо болтами. Ригель соединяется со стропильными ногами врубкой сковороднем «в полдерева». Крепится такое соединение нагелем и болтом, а чтобы придать ему большую прочность, еще и скобой.
Основные элементы затяжки скрепляются между собой зубом, накладкой из металла и болтами. Затяжку соединяют с бабкой при помощи хомута. Чтобы стены здания уберечь от атмосферной воды, свес крыши должен иметь длину не менее 550 мм.
Помимо того, что в затяжке закрепляются концы стропильных ног, их еще дополнительно зацепляют за стены здания при помощи так называемых скруток. В этом случае крыша не будет повреждена при сильном ветре. Скрутка – это внушительный кусок толстой проволоки, одним концом она приматывается к стропильной ноге, а другим – к костылю, его вбивают в шов каменной или кирпичной кладки на расстоянии 30-35 см от верхнего края стены, можно также к балке перекрытия чердака. Если дом деревянный рубленый, то скрутку можно заменить железной скобой, которая соединяет стропила и второй венец сруба.
Железобетонные стропильные ноги в наслонных стропилах одним концом нужно уложить на наружную стену здания, а вторым – на сборный прогон из железобетона, который поддерживается кирпичными столбиками. Нижние концы стропильных ног, которые выступают за стену, способны нести карнизный свес кровли. Когда вы выбираете материал для стропил, необходимо учитывать многие факторы: вес кровли, расстояние между стропилами, длину стропильной ноги и прочее.
Главные составляющие несущей конструкции крыши
Главные составляющие несущей конструкции крыши — стропильные фермы и обрешетка. Кровля — всего лишь наружная часть крыши, которая укладывается на несущую конструкцию, состоящую из стропильных ферм и обрешетки. В основе стропильной фермы чаще всего лежит треугольник, как наиболее жесткая и экономичная конструкция. Он образуется из 2-х стропильных ног (это верхний пояс фермы) и затяжки (нижний пояс). Стропильные ноги верхними концами соединяются с коньковым прогоном. Нижние концы стропильных ног, а также концы нижнего пояса крепятся на наружных стенах 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 (подкосами, стойками, схватками).
Строительные фермы: А — висячая ферма однопролетного дома; Б — ферма с подкосами; В — ферма для однопролетного дома шириной более 8 м; Г — наклонная стропильная ферма; Д — ферма для мансардной крыши.
Фермы двухскатных коттеджей 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 (рис. 1а). Такие дома имеют внутреннюю свободную планировку и их ширина не превышает 6 метров. Стропильная ферма в этом случае опирается своими концами лишь на стены здания без промежуточных опор. Её 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 (рис. 1б), 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» (рис. 1в).
Простейшая несущая конструкция крыши
Наклонные стропильные фермы (рис. 1г) 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 брускам (мауэрлатам) размером 100х100 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 метра. В середине фермы устанавливается средняя стойка, на которую опирается вершина верхнего пояса фермы.
Конструкции ферм для индивидуальных домов: 1 — двухскатная ферма; 2 — ферма со сложной формой верхнего пояса; 3 — ферма-ножницы; 4 — сводчатая ферма; 5 — мансардная ферма).
Для мансардных крыш изготавливают фермы особой конструкции (рис. 1д). Они также могут устанавливаться с креплением на внутреннюю стену (для двухпролетных домов) или без него (для однопролетных 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 необязательно, так как она имеет дополнительную опору в центре.
В вершине стропильной конструкции крыши укладывается прогон, служащий основой будущему коньку крыши. Коньковый прогон либо делается из бревен с широким сечением, либо сколачивается из двух досок толщиной 50 мм.
Обрешетка (опалубка) — 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. Обрешетка может быть сплошной, когда зазор между брусьями не превышает 1 см, или разреженной с шагом в 3— 4 см. Сплошная опалубка как правило устраивается из двух слоев: первого — разряженного и второго — сплошного из досок, уложенных под углом в 45њ по отношению к доскам нижнего слоя. Сплошная обрешетка устраивается под мягкую кровлю, плоский асбестоцементный и без асбестовый шифер, металлочерепицу и мягкую черепицу. Разреженная обрешетка вполне подходит для стальной кровли, кровли из глиняной или цементно-песчаной черепицы, а также для кровли из волнистых асбестоцементных листов. Обрешеточные брусья прибивают к стропилам гвоздями, длина которых равна толщине двух брусьев. В местах стыков и пересечений скатов (на коньке, ребрах, ендовах, разжелобках), а также по карнизным свесам всегда делают сплошную обрешетку.
Обычно несущая конструкция выполняется из лесоматериалов (досок, брусьев, жердей) из древесины хвойных пород. В кирпичных и блочных домах стропила и обрешетка могут быть сделаны из иных материалов (например, из железобетона или металла). Что касается древесной конструкции крыши, то для различных элементов выбирают древесину определенного сорта. Затяжки заготавливаются из древесины только 1 сорта; стропильные ноги и стойки — из древесины 1 или 2 сорта. Подкосы выполняются из древесины 2 — 3 сорта. В общем и целом картина заготовок для деталей несущей конструкции выглядит следующим образом: вам понадобится 3/4 объёма древесины 1 и 3 сорта и 1/4 объёма древесины 2 сорта.
Оптимальным сечением для стропил любой конструкции является сечение 50х150 мм. Оптимальным размером обрешетки для большинства кровельных покрытий являются бруски размером 50х50 мм (60х60 мм) или жерди диаметром 70 мм. Среднее расстояние между стропильными ногами составляет около 1 метра. 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 метра. Более точно шаг между стропильными ногами можно определить по таблице 24, исходя из сечения стропил и расстояния между опорами несущей конструкции (стойками, подкосами, коньковым прогоном).
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). План простейшей несущей конструкции приведен на рис. 2 (Простейшая несущая конструкция крыши).
В настоящее время для облегчения частного строительства промышленность выпускает готовые стропильные кoнструкции, которые остается лишь собрать, уложить на наружные стены и поверх них устроить обрешеточный настил. Изготавливают несущие конструкции из древесины, железобетона или металла. Все конструкции — сборные. Их доставляют к месту строительных работ в разобранном виде и складывают уже на месте. Складная конструкция может состоять из нескольких элементов, упакованных вместе. Некоторые конструкции довольно громоздки даже в разобранном виде, так как разбиты на три больших детали: два прикарнизных и коньковую. Другие комплектуются из более мелких плоскостей. Наиболее удобны в применении шарнирные конструкции, снабженные шарнирами либо в коньковом прогоне, либо вдоль карнизов. Шарниры позволяют несущую конструкцию без проблем складывать и раскладывать. Формы готовых стропильных конструкций отражают почти все существующие конфигурации крыш.
Обрешеточные брусья крепятся к готовым стропильным фермам тем способом, который предусмотрен самой конструкцией. К стропилам, выполненным из древесины, обрешетины просто прибиваются. Что касается железобетонных стропильных ферм, то они могут иметь либо отверстия для гвоздей, либо выпуски диаметром до 6 мм, которые обхватывают и прочно удерживают бруски обрешетки, либо шипы, на которые накалываются обрешетины. Нередко основание под кровельные материалы требует дополнительного выравнивания. Так, железобетонные плиты, а также основание, по которому уложен полужесткий или сыпучий утеплитель, выравнивают стяжками из цементно-песчаного раствора или из асфальтобетона. Выравнивание песчаным асфальтобетоном допустимо лишь на крышах с уклоном не более 20%. Стяжки выполняются в следующем порядке: при уклоне до 15% — сначала в местах примыканий и разжелобках (ендовах), а затем — на скатах; при уклоне более 15% работа по выравниванию основания ведется в обратном порядке. Выравнивающие стяжки устраиваются не сплошняком на всей поверхности основания, а на участках размером 6х6 м (для цементно-песчаного раствора) или 4х4 м (для асфальтобетона). Между этими участками делаются температурно-усадочные швы шириной 5 мм или шириной 1 см с заложением в них реек. По швам укладывают полосы рубероида шириной 150 мм с точечной приклейкой их с одной стороны шва.
Толщина асфальтобетонной стяжки зависит от материала основания: если основание — из бетона или жестких теплоизоляционных плит толщина стяжки должна составлять 15— 20 мм, а если — из не жесткого утеплителя, то — 20— 30 мм. Вообще, асфальтобетонную стяжку устраивают лишь на скатах. После устройства выравнивающей стяжки основание необходимо сразу же огрунтовать, что обеспечит более прочную приклейку рулонных и гидроизоляционных материалов. До этого цементным раствором заделывают все неровности основания. Стяжки огрунтовываются полосами шириной 4— 5 м. По ходу и по завершению подготовительных работ необходимо проверить основание на следующие качества:
Деревянные несущие конструкции могут принести немало хлопот, так как древесина подвержена гниению и заражению паразитами. Чтобы предотвратить эти напасти, необходимо, во-первых, обработать все элементы деревянной конструкции специальными антисептиками, а во-вторых, ежегодно производить инспекцию стропил на выявление паразитов и анализ качества атмосферостойкости. Делается это в светлое время суток и, в случае необходимости, при дополнительном источнике света.
Возможные причины гниения:
Более всего подвержены загниванию мауэрлаты, концы стропильных ног и затяжек (или балок чердачного перекрытия). В этом случае сгнившую часть стропил или мауэрлаты полностью удаляют и на их место вставляют короткие вкладыши из бруса. Если сгнил довольно длинный участок стропильной фермы, тогда делают подмогу: укладывают брус, подпирающий снизу конец стропила и крепящийся к ноге скобами. Ремонт висячих стропил должен выполнять специалист, так как это очень сложная процедура. Иногда стропильные фермы бывают доведены до такого состояния, что требуют капитального ремонта и даже полной замены. Лучше с этим не затягивать!
В случае заражения древесных стропил паразитами, их необходимо обработать специальными средствами либо самостоятельно, либо вызвав специалиста. Не всегда просевшая крыша является сигналом тревоги. Если стропильная конструкция не повреждена насекомыми или гнилью, если кровельное покрытие в полном порядке, то о крыше можно не беспокоиться. Другое дело — слишком легкая конструкция, не приспособленная к весу кровли. Такую конструкцию необходимо укрепить дополнительными балками и брусьями. Способ укрепления несущей конструкции зависит от формы скатов, формы самой конструкции, от веса и вида кровельных материалов, а также от состояния крыши в целом. Если для ремонта стропил нужны балки небольшой длины, тогда укрепление крыши можно производить изнутри (со стороны чердака). В противном случае, придется удалять кровельное покрытие.
Расстояния между стропилами несущей конструкции (м)
Какие элементы крыши дома используются в конструкции кровли
Одним из этапов проектирования дома является определение конструкции крыши и вида кровельного покрытия. Большое значение при этом имеет дизайн строения, его назначение и конструктивные особенности. Однако наличие того или иного элемента кровли, материал для его изготовления и вид крыши зависит от множества других факторов. В частности, речь идет о климатических условиях, географическом положении и степени капитальности. К примеру, крыша бани или хозяйственной постройки имеет конструкцию, отличную от крыши дома. Для частного застройщика очень важно знать, из каких элементов состоит крыша, какие виды кровли подойдут именно в его случае.
В целом крыша состоит из следующих частей:
Конструктивные особенности крыши
Перед началом строительства крыши необходимо тщательно изучить строение крыши и непосредственно кровли. Ни одно цивилизованное строение невозможно представить без верхнего перекрытия, которое может быть двух видов:
Названия элементов и частей кровли
Все конструктивные элементы крыши предназначены для выполнения своей функции:
Собранная вода отводится по водосточной трубе, которая может располагаться у внешних стен здания (наружный водосток) или внутри стен (внутренний водосток). Второй вариант чаще всего используют при обустройстве плоской кровли.
Строения небольшой высоты и незначительной площади можно строить без водосточной системы, в этом случае вода со скатов стекает непосредственно на землю.
Используемое кровельное покрытие может укладываться вдоль ската или поперек него. Соединение листов может выполняться внахлест или в замок.
Большое значение имеет угол наклона скатов, который может выражаться в градусах или процентах. Уклон не позволяет осадкам собираться на крыше в большом количестве, особенно это относится к снежной массе. Это препятствует преждевременной деформации кровельного покрытия и продлевает срок его службы. По этому показателю определяют вид кровельного материала, соответствующие элементы крыши дома и способ водоотведения.
Геометрия строения крыши
Форма крыши может иметь различную геометрию, которая в большинстве случаев определяется видом строения:
Кроме этого крыши могут быть чердачными и бесчердачными. В первом случае чердак может быть холодным или утепленными. Крыша без чердака служит перекрытием верхнего этажа здания, при этом допускается полная или частичная вентиляция, а также ее отсутствие.
Климатические условия местности во многом определяют угол наклона скатов конструктивные особенности крыши. В районах с преобладанием температуры воздуха выше ноля градусов крыша над домом может иметь небольшой уклон. В регионах, характеризующихся сильной ветреностью, лучше строить дома с пологими крышами. Там, где большую часть года холодно, а осадков выпадает большое количество, скат должен быть крутым, а свес маленьким. В этом случае осадки будут беспрепятственно скатываться с крыши.
Стропильная система
Основанием крыши любого типа служит стропильная система, для изготовления которой в большинстве случаев используют доски или деревянные бруски. На эту конструкцию ложится вес кровли, поэтому для работы лучше выбирать высококачественную древесину, на которой нет большого количества сучков, трещин и гнили. Чаще всего стропильный каркас возводится из древесины хвойных пород. Предварительно пиломатериал тщательно просушивают. Иногда для работы используют бревна, но на высоте с таким материалом работать неудобно из-за его тяжести.
Опорой для стропилин служит мауэрлат, для его изготовления необходимо брать брус сечением 10*10 см или бревно, стесав перед укладкой его нижнюю часть. В домах из бруса или бревен в качестве этого элемента используется верхний венец коробки дома. Мауэрлат предназначен для распределения нагрузки на несущие стены дома.
Рассчитывать сечение стропильных ног нужно очень внимательно с учетом нескольких критериев:
Выделяют два вида стропильной системы: висячая и наслонная. В первом случае стропильные ноги опираются на наружные стены здания, второй вид подразумевает установку дополнительных опор на внутренних несущих стенах, перегородках или колоннах.
Обрешетка крыши
Назначение обрешетки – основание для кровельного материала, которое не позволяет ему прогибаться и деформироваться. Для некоторых покрытий делают сплошную обрешетку, но в большинстве случаев между элементами оставляют определенное расстояние в зависимости от кровельного материала.
Изготовление обрешетки необходимо выполнять по следующим правилам:
Назначение и необходимость элементов конструкции
Независимо от степени сложности крыши, каждый элемент предназначен для выполнения своей функции. Строение кровли, форма и конструкция крыши определяется на одном из этапов проектирования дома или при составлении плана ремонтных работ.
Надежность и долговечность крыши зависит от правильной установки всех составляющих, включая основные части, кровельный материал, места примыкания к дополнительным элементам крыши. Покрытие для кровли станет хорошей защитой стропильной системы и всего строения только при условии приобретения кровли и дополнительной фурнитуры от одного производителя. В этом случае монтажные работы будут выполнены без лишних сложностей.
Составлять проект любого строения, особенно жилых домов, должен грамотный специалист. Этим могут заниматься только частные архитекторы или проектировщики, имеющие специальное разрешение. В готовом проекте содержится план дома, крыши с указанием всех узлов и деталей конструкции. Непосредственно строительством также должны заниматься профессиональные мастера, так как они знают названия частей крыши, их назначение и правильное расположение, выполнят работу на высшем уровне и в короткие сроки, а также предоставят гарантию.
