Каркасный дом своими руками. Крыша каркасного дома

Каркас крыши дома является одним из ключевых элементов постройки. И если каркас возведен с учетом всех правил и соблюдением норм постройки, то велика вероятность того, что данная постройка прослужит верой и правдой своим хозяевам не один десяток лет.

Выбираем стропильную систему

Как известно, абсолютно любая стропильная система представляет собой соединение двух стропильных балок на вершине конструкции. В нижней части конструкции стропила закреплены благодаря наличию нижней стяжки, а она может служить дополнительной опорой, фиксирующей целостность конструкции.

Схема видов стропильных систем.

Различают два основных типа стропильной системы: наклонную и висячую. Именно наклонную стропильную систему применяют при строительстве частного жилья. Выбор стропильной системы обычно обусловлен некоторыми конструктивными особенностями самой постройки. Так, например, если расстояние между двумя главными несущими стенами дома составляет не менее 6 метров, можно смело обустраивать висячую стропильную систему. Тогда основную несущую массу возьмут на себя стены дома. В случае если ширина между стенами составляет более 6 метров, то велика вероятность последующего провисания стропил. В этом случае необходимо позаботиться об установке дополнительной опоры.

Виды двухскатной крыши

Монтаж стропильной системы двускатной крыши зависит, прежде всего, от ее конструкции.

Выделяют несколько вариантов двухскатных крыш (типы, виды):

1. Простая двускатная крыша — симметричная

Простая двускатная крыша — симметричнаяНаиболее распространенный в силу простоты и надежности вариант устройства крыши. Благодаря симметрии достигается равномерное распределение нагрузок на несущие стены и мауэрлат. Вид и толщина утеплителя не оказывают влияния на выбор материала.

Сечение бруса дает возможность обеспечить запас несущей способности. Отсутствует вероятность пригибания стропил. Подпорки и распорки можно ставить практически в любом месте.

Явный недостаток – невозможность обустройства полноценного мансардного этажа. Из-за острых углов появляются «глухие» зоны, которые непригодны для использования.

2. Простая асимметричная двускатная крыша

Простая асимметричная двускатная крышаУстройство одного угла более 45° приводит к снижению величины неиспользуемой площади. Появляется возможность сделать жилые комнаты под крышей. В тоже время увеличиваются требования к расчету, т.к. нагрузка на стены и фундамент будет распределятся неравномерно.

3. Ломаная двускатная крыша, с наружным и/или внутренним изломом

Ломаная двускатная крыша, с наружным и/или внутренним изломомТакая конструкция крыши позволяет обустроить полноценный второй этаж под крышей.

Естественно, простая двускатная стропильная крыша отличается от ломаной, не только визуально. Главная трудность таиться в сложности расчетов.

Сфера применения и недостатки конструкции

Кровлю с одним наклонным скатом принято делать в следующих типах строений:

  • в отдельно стоящих банях, гаражах и сараях;
  • в пристроенных к жилым зданиям беседках и верандах;
  • на объектах коммерческой недвижимости – павильонах, небольших магазинах и складах.
Сфера применения и недостатки конструкции

На картинке хорошо заметно, насколько один фасад выше другого

А вот в частных домах и больших загородных коттеджах односкатная крыша встречается довольно редко, невзирая на дешевизну. Причина тому – несколько существенных минусов конструкции:

  1. Внешний вид. Чтобы обеспечить наклон единственного ската, надо выдержать перепад высот между лицевым и тыльным фасадом от 0,4 до 2 м. Подобный дизайн нравится далеко не всем.
  2. Устройство жилого мансардного помещения практически исключено из-за особенностей стропильной системы.
  3. Крыши с малым уклоном не имеют полезного чердачного пространства.
Сфера применения и недостатки конструкции

Если знать о перечисленных недостатках заранее, то с ними вполне можно мириться, поскольку для бюджетных и хозяйственных построек они не играют большой роли. Но есть нюанс, который в определенных условиях нивелирует главное преимущество односкатных кровель – низкую стоимость.

Читайте также:  Ондулин, и каковы его достоинства и недостатки

Один скат очень гармонично смотрится на пристроенной веранде

При ширине перекрываемого пролета от 4,5 до 6 м стропила достаточно усилить подкосами. Если же расстояние между опорами превышает 6 м, придется собирать жесткую кровельную конструкцию – ферму, что увеличит расход лесоматериалов. Если приплюсовать сюда затраты на наращивание лицевого фасада, то финансовая картина выйдет не слишком радужной.

Сфера применения и недостатки конструкции

Совет. Принимая решение строить односкатную крышу своими руками, взвесьте все за и против, сопоставьте с затратами на двускатную кровлю жилого дома. Если ширина пролета не превышает 6 м либо по центру здания идет несущая стена, то жесткий каркас мастерить не придется.

Конструктивные элементы

Для тех, кто впервые столкнулся с этой работой, неясность могут доставить названия некоторых элементов.

Ригель

Это горизонтальный элемент, соединяющий стропила. Располагается максимально низко, но не ниже уровня потолка. Он выполняет функцию распора, фиксируя и удерживая на определенном расстоянии стропильные ноги.

Контробрешетка

Обеспечивает доступ воздуха к обрешетке. Вне зависимости от степени утепления кровли и будет ли жилым чердачное помещение, обязательно нужно обеспечить пару вентзазоров, обустройством контробрешетки. Они делятся на два типа: верхние и нижние. Первые служат для выветривания конденсата на внутренней гидроизоляции, вторые на наружной части.

Конек

Несущая конструкция для стропильных ног. Изготавливается из бруса сечением 150х150 мм. Такие размеры позволят выдерживать любые нагрузки. Монтируется на опорные ноги и в обычной двускатной конструкции располагается по длине скатов. Чтобы придать дополнительную устойчивость опорные ноги нужно усилить укосинами.

Мауэрлат

Это брус, монтируемый по верхней обвязке. К нему крепятся стропильные ноги. Фиксируется при помощи болтового соединения, или же стальной проволокой.

Обрешетка

Основа для кровельного материала. Рассчитывая длину необходимо учитывать, что максимальный свес, за крайние стропила не должен превышать 50 см. Согласно технологии это определяет размер стропил. Обрешетка не должна выступать за них.

Нижняя обвязка

Нижняя обвязка — это важная составляющая надежности, долговечности дома. Она придает фундаменту жесткость, при этом, равномерно распределяются нагрузки на него, является опорной конструкцией для пола.

Обвязка брусом

Для выполнения обвязки применяется брус сечением 150х150, 150х200мм. К нижней обвязке предъявляются следующие требования:

  • качество брусов (применяется древесина лиственных пород с влажностью не более 12%);
  • должны соблюдаться геометрические размеры;
  • пиломатериал должен быть обработан антипиренами (противопожарная обработка), антисептиками (противогрибковая обработка);
  • качественное, надежное соединение элементов. На ленточный фундамент брус фиксируется анкерными болтами, на свайно-винтовой — обычные винты.

Процесс сооружения обвязки проходит в несколько этапов.

  1. Следует при помощи строительного уровня проверить фундамент на отсутствие перекосов.
  2. Производится гидроизоляция фундамента.
  3. Следующий этап — монтаж метизов, сверление отверстий под них в деревянных брусах. Анкерные шпильки лучше закладывать в конструкцию МЗЛФ при его сооружении. Специальные посадочные отверстия в СВФ имеются изначально.
  4. Далее — намечаются, выпиливаются места стыков бруса. Существует несколько видов соединения бруса:
  • «встык» (самый легкий в исполнении, но не самый лучший в эксплуатации);
  • «ласточкин хвост» (более трудоемкий, но наиболее надежный и теплый);
  • «в чашу» (гораздо дороже из-за увеличения расхода материала);
  • «канадская рубка» (самый дорогой, чаще применяется для срубов).

После производится укладка подготовленного бруса на своё место, выполняется закрепление болтами. При этом выступающие части болтов нужно углубить. Стыки для надежности укрепляются 150-200 мм гвоздями.

После завершения периметра аналогичные работы производятся под внутренние стены дома. На завершающем этапе обвязки зазоры конопатят утеплителем.

Монтаж крыши каркасного дома

Крепление основных элементов крыши можно делать очень разными способами. Это и гвоздевое соединение, и соединение при помощи деревянных накладок или стальных пластин, и врубка и прочее. Вариантов сейчас масса. Наиболее доступный вариант — соединять гвоздями.

Дальше я коротко опишу пример недорогого варианта соединения основных элементов крыши в основных узлах. Конечно же, помните, что это не единственный вариант. Всегда, в каждом узле, можно найти альтернативу. Это больше пример.

Читайте также:  Изготовление кровли: стропильная система и кровельный пирог

Соединение стропил в коньке

Стропила удобно соединять между собой в коньке методом в пол лапы, как показано на рисунке ниже. Вырезать удобно цепной пилой. Если сечение стропил 150х50 мм, то этот узел соединяется 3-4 гвоздями длиной 100-150 мм. Гвозди с обратной стороны загнуть.

Соединение стропил в коньке методом в пол лапы.

Крепление стропил к мауэрлату

Стропила предварительно зарезается под мауэрлат (он же брус верхней обвязки). Крепится гвоздем 200 мм сверху в том месте, где стропилина самая тонкая. По 1 гвоздю под углом с каждой стороны (всего 2 гвоздя). Гвоздь проходит через стропилину и задодит в брус.

Монтаж крыши каркасного дома

Крепление ригеля к стропилам

Ригель сечением 50х150 мм крепится к стропилам тоже 50х150 мм с одной стороны, напрямую без каких-либо дистанционных прокладок гвоздями 150 мм. Гвоздь с обратной стороны загнуть.

Контробрешетка

20х50 мм крепится вплотную к стропилам черными саморезами по дереву длиной 35 мм с шагом примерно 50 см.

Обрешетка

40х50 мм крепится к стропилам в местах пересечения 1 саморезом 60 мм.

Расчет стропильной системы

Определить нужное в стропильной системе сечение бруса двухскатной крыши, можно собрав все нагрузки, воздействующие на нее: вес покрытия, обрешетки, снега, давление ветра, осадки.

Постоянные нагрузки можно определить по весу 1 м2 кровельного покрытия, обрешетки. Важно что бы вес на 1 м2 кровли был в пределах 40-45 кг.

Переменные нагрузки от снега, ветра рассчитываются по табличным значениям нормативных документов СНиП, в зависимости от высоты здания, температурной зоны. Нагрузка от снега, равна его весу, умноженного на коэффициент, зависящий от уклона ската. Все эти расчеты выполняются при проекте.

А если нет проекта, и кровля возводится на небольшое здание? Нужно посмотреть на строительство дома по соседству, которое выполняется по проекту, по площади кровли одинаковой с вашей постройкой. Стропильная система двухскатной крыши послужит образцом.

Размеры бруса для стропила

На верхней точке укладывается конек, который соединяет стропила. Высота конька зависит от наклона кровли. На наклон влияет выбор материала покрытия. Минимальные размеры таковы:

  • для черепичных кровель, шифера 22 гр.;
  • для металлочерепицы – 14 гр.;
  • ондулин – 6 гр.;
  • профнастил – 12 гр.

Оптимальный угол 35-45 гр. наклона, обеспечивает быстрый сброс воды и снега. В регионах с сильными ветрами, кровли делают пологими и тогда угол наклона в пределах 20-45 градусов.

Расчет стропильной системы

Определить высоту можно по формуле: Н=1/2Lпр*tgA. Где А угол наклона, L-ширина здания.

Рассчитать длину стропила на двухскатную крышу, можно по формуле: Lcтр=1/2Lпр*sinA.

Задача упрощается, при использовании готовой таблицы. От ширины здания и угла наклона, зависит коэффициент. Коэффициент умножить на 1⁄2 ширины здания.

Стропила изготавливают из брусков сосны или ели, сечением 50х100 мм, 50*150 мм.

Размер стропил зависит от шага. Шаг стропил меньше, устанавливается большее количество, сечение будет уменьшаться. Расстояние между стропилами у двухскатной крыши находится в диапазоне от 600 мм до 1800 мм, все зависит от конструкции крыши и используемых для её строительства материалов.

Таблица размеров стропил, в зависимости от шага их установки

Длина

стропил, мм

Расстояние между стропилами, мм Размер сечения бруса стропил, мм
до 3000 1200 80 × 100
до 3000 1800 90 × 100
до 4000 1000 80 × 160
до 4000 1400 80 × 180
до 4000 1800 90 × 180
до 6000 1000 80 × 200
до 6000 1400 100 × 200

Кровля не оканчивается на уровне стен, ее продлевают на 500 мм наружу. Стропильная нога может выступать, или наращивается доска или брусок. В таком случае влага не попадает на стену, не заливается фундамент.

Строение кровли

Рисунок 6. Схема крыши полутораэтажного каркасного дома

Крыша каркасного дома состоит из основного набора конструктивных элементов. Это: стропильная система, крепежные элементы, комплектующие «пирога» (утеплитель, гидро- и пароизоляция), финишное внешнее покрытие.

Основанием конструкции являются стропила, из которых формируют кровельный каркас. Стропильная система – это комплект наклонных ферм, соединенных между собой коньком и горизонтальными брусьями обрешетки. Наклонные балки можно собирать самостоятельно или использовать уже готовые фермы.

Читайте также:  Какая технология укладки металлочерепицы на крышу

Стропильную систему двускатного типа собирают из таких элементов:

  1. Мауэрлат. Это самый нижний слой, который служит основанием для всей конструкции. Его выполняют из несущих деревянных балок, которые располагают на верхней обвязке каркасного дома.
  2. Ноги стропил. Наклонные балки, верхней частью соединяющиеся в коньковом прогоне, а нижней опирающиеся на мауэрлат. Выполняют роль скелета, служат каркасом для утеплителя и кровельного покрытия.
  3. Ветровой ригель. Это горизонтальная доска, которой усиливают стропильную систему. Она повышает жесткость и надежность каркаса. Устанавливают ее в верхней части, ближе к коньку. При этом в собранном виде с торцевой стороны дома получается конструкция в виде буквы «А».
  4. Продольные (горизонтальные) балки. С их помощью стропила соединяют между собой. Устанавливаются на вертикальные стойки, которые опираются уложенные на верхнее перекрытие лежни.
  5. Обрешетка – горизонтальные брусья или доски, закрепляемые с внешней стороны стропил. Нужны для укладки финишного покрытия.

Все элементы соединяют надежными крепежами, длинные балки и опоры дополнительно усиливают укосами. При монтаже важно выдерживать равномерность шага установки стропильных ног, соблюдать одинаковый угол наклона, чтобы создать ровную плоскость ската. Для этого между крайними, торцевыми стропами натягивают бечевку и лишь потом монтируют остальные, промежуточные балки.

Устройство стропильной системы – самый трудозатратный и опасный этап монтажа. Для выполнения этих работ имеет смысл нанять профессиональных монтажников.

В Санкт-Петербурге и Ленинградской области такие услуги оказывает компания ООО «ЭкоБрус», занимающихся строительством каркасных домов. Мы строим здания различной конфигурации, выполняем кровельные работы любой сложности.

Особенности подбора варианта стропильной системы

Все системы стропил состоят из стропильных ног, которые нужно в верхней части попарно соединить между собой. Внизу эти главные элементы каркаса объединяют стяжкой – она также может стать основанием для межэтажного чердачного перекрытия. Но в конструкционном решении систем имеются особенности.

Дело в том, что каркасы крыш обустраивают по одному из двух типов:

Эти обе системы стропил нашли применение в частном жилищном строительстве.

Особенности подбора варианта стропильной системы

Как правило, конкретный выбор зависит от проектной конструкции здания. Когда промежуток между несущими стенами равен не более 6 метров, допускается монтаж системы стропил висячего типа. Ее особенность заключается в том, что ноги стропил опираются лишь на боковые стены.

Наслонная конструкция отличается большей надежностью и ее применяют при вышеназванном расстоянии, которое превышает 6 метров, и когда в помещении имеется несущая стенка, выстроенная по центру дома. В данном случае можно отказаться от провисающего варианта, если установить дополнительную опору.

Особенности крепления панелей

При ширине больше 1 метра при установке панели используют дополнительное крепление. Это необходимо для того, чтобы избежать смещения. Для крепежа применяют 5-сантиметровые саморезы, вкручивая их в опоры с шагом в 50-60 сантиметров, но не более 20 сантиметров от стыка. Расстояние саморезов от края — не менее 3 сантиметров. Важно предварительно подготовить отверстия под саморезы, диаметром превышающие размер саморезов на 3-4 мм. – это позволит избежать деформаций при расширении. Деформировать или повредить поверхность можно при чрезмерном закручивании саморезов. Крепление должно осуществляться перпендикулярно плоскости панели. Лучше всего выбирать саморезы из нержавеющих материалов: например, стали или с оцинкованными наконечниками, чтобы обеспечить коррозийную устойчивость. Параметры длины должны соответствовать толщине листа, типу прокладки и несущим конструкциям. А вот диаметр лучше брать 4 мм.

Для саморезов также используют конусообразные стальные прокладки. Они помогают предотвратить коррозию. Их характеристики должны соответствовать саморезам либо быть выполненными из алюминия не менее 1 мм. (толщина) и с диаметром 25 мм., с прокладкой из каучука. Вместо них можно использовать термошайбы. Это улучшит внешний вид. Между металлом и панелью в месте их соединения используют термоизолирующую ленту. Это делают для того, чтобы избежать вспучивания при нагреве.