Как правильно соорудить каркасную конструкцию для крыши

Как правильно соорудить каркасную конструкцию для крыши

Любой тип строительства в первую очередь нуждается в надежных и качественных несущих конструкциях, к которым можно отнести фундамент, каркас дома и несущий каркас крыши. Именно эти строительные элементы и их устройство отвечают за итоговое качество и надежность всей постройки дома. Среди описанных элементов особое внимание стоит уделить несущему каркасу кровли, при помощи которого можно выполнить предельно качественную крышу дома.

Каркас дома и крыши – важный элемент при строительстве любого здания. Однако наибольшие нагрузки (снег, дождь, ветер) испытывает крыша, поэтому она должна быть качественной и надежной.

Укрепление каркаса крыши

При строительстве кровли, обязательным условием является обустройство надежного каркаса.
Каркасом называется стропильная система, прикреплённая на мауэрлат. Обязательно нужно учесть, что если длина балок будет больше чем 4,5 м, то дополнительно придется смонтировать прогоны.

Оптимальное сечение балок, используемых чтобы простроить каркас крыши в кирпичном доме, равняется 70 на 150 мм.

Крепеж стропил на мауэрлат осуществляется при помощи специального выреза, который фиксируют при помощи двадцатисантиметровых гвоздей. Забивка гвоздей должна производиться по такому принципу:

• Первый гвоздь прибивают сквозь стропило к мауэрлату в диагональной плоскости;
• Второй гвоздь забивается точно так же, только с обратной стороны;
• Забивка третьего гвоздя производиться под углом 90° сверху.

Этот способ крепления стропильной системы не позволяет её перемещаться из стороны в сторону.
Крепление верхних концов стропил производиться внахлестку, она на другой. Одна балка, своим концом должна перекрывать параллельную балку. В верхней части они тоже крепятся при помощи гвоздей, хотя можно для этого использовать и болты.

На этом, работы по обустройству каркаса можно считать завершенными, останется только уложить кровельный пирог.

Материалы, инструменты для изготовления каркаса

Прежде чем начинать строительство каркаса кровли, нужно подобрать качественный расходный материал. Для обустройства стропильной системы используются деревянный брус, обрезная доска. Рекомендуется использовать стройматериал, изготовленный из хвойных пород деревьев, так как в нем присутствует натуральная смола, выполняющая функции антисептика, не допускающего гниения древесины. Брусья деревянные для изготовления каркаса должны иметь сечение 15х15 см, параметры обрезной доски — 5х15 см.

Также необходимо помнить, что стропильная конструкция включает в себя не одни лишь стропила — еще под них обустраиваются прогоны и стойки, в том числе перекрытие чердака, обрешетка, контробрешетка. Если чердачное помещение будет использоваться как склад, и не планируется его в дальнейшем его обустраивать в жилое помещение, тогда вполне достаточно для выполнения перекрытия чердака досок 5х15 см. Но если же будет обустраиваться мансарда, тогда нужно использовать брус сечением 15х15 см.

Для изготовления обрешетки, контробрешетки прекрасно подойдет брус сечением 4х4 см. Этот строительный материал способен выдержать нагрузку любой кровельной конструкции.

Необходимые строительные инструменты

• Скобы, кронштейны, необходимые для крепления к брусу опорному стропил.
• Шпильки металлические специальные для надежной фиксации мауэрлата (брус опорный).
• Дополнительные элементы крепежа — гвозди оцинкованные, шпильки, саморезы.
• Измерительная рулетка.
• Отвес (строительный уровень).
• Пила по дереву.
• Топор.
• Рубанок.
• Электродрель.
• Молоток.

Подбор типа системы стропил

При проектировании требуется сразу определиться с типом стропильных элементов. Выделяют два типа:

• наслонные – каркас опирается и на наружные, и на внутренние несущие части коробки дома);
• висячие – точка опоры только одна – в месте соединения с мауэрлатом.

Второй тип стропил предназначен для зданий без капитальных стен внутри коробки. Такая кровля двухскатная, имеет форму равностороннего треугольника, поэтому дополнительной стабилизации не требует. Выбор типа стропил делают и с учетом сложности конструкции крыши, наличия мансарды, размеров и других факторов.

Содержание

• Виды крыш
• Устройство крыши – термины
• Как рассчитать крышу своими руками?
• Пошаговая инструкция
  • Как правильно крепить мауэрлат?
  • Монтаж стропильной системы
    • Крепление стропил к мауэрлату
    • Крепление стропил в коньке
    • Как усилить систему?
  • Гидроизоляция
  • Контробрешетка и обрешетка
  • Кровельное покрытие
    • Сравнение кровельных материалов
  • Водосточная система
  • Утепление и пароизоляция
  • Ошибки при строительстве крыши

Виды крыш

Строительство крыши начинается с выбора проекта конструкции, то есть с определения ее будущей формы. В современном частном строительстве наиболее распространенными видами являются:

• Односкатные крыши. Вариант конструкции с одним скатом наименее трудоемкий, быстровозводимый и позволяет значительно сэкономить на материалах. Основными недостатками являются невозможность обустройства полноценного чердака и мансарды, в виду низкого подкровельного пространства, а также применения в заснеженных районах при небольших углах наклона.
• Двухскатные крыши (щипцовые). Конструкция с двумя скатами и двумя фронтонами, является наиболее распространенной в частном строительстве, поскольку обеспечивает баланс между трудоемкостью, затратами и практичностью. Позволяет создать полноценное чердачное помещение и эффективно справляется со значительными атмосферными осадками в зимний период.
• Четырёхскатные крыши. Максимально надежные конструкции в плане устойчивости к атмосферным явлениям: ветровым и снеговым нагрузкам. Отличаются значительным весом – требуют крепкого фундамента и прочных несущих стен, а также продуманной стропильной системы. Также благодаря большой площади кровельного покрытия и значительной теплоотдачи, предполагают дополнительное утепление.
  • Вальмовые крыши. Сооружения состоят из четырех скатов, в которых боковые имеют форму равнобедренной трапеции, а торцовые – треугольника. Обладают минимальным сопротивлением к ветровой нагрузке и привлекательным внешним видом, однако сложны в расчете и монтаже.
  • Полувальмовые крыши (голландские). Каркасная конструкция аналогична предыдущему, за исключением треугольных скатов, которые имеют усеченный вид, в следствие чего появляются небольшие фронтоны. Главным преимуществом является возможность обустройства полноценного жилого помещения. Однако такая крыша требует создания сложной стропильной системы из-за большого количества углов.
  • Шатровые крыши (пирамидальные). Системы из четырех одинаковых скатов в форме равнобедренных треугольников, сходящихся в одной точке. Конструкция обладает наилучшими аэродинамическими свойствами и устойчивостью к сильным осадкам, благодаря равномерному отводу вод. Основной недостаток – сложность проектировки и возведения каркаса.
  • Многоскатные крыши (многощипцовые). Представляют собой комбинированные скатные крыши для зданий в форме буквы «П», «Г», «Т». Наиболее сложные в проектировании, изготовлении и сборке. В частном строительстве применяются крайне редко.

Если вы не можете определить какую форму крыши построить своими руками – при прочих равных, сравните внешний вид конструкций и посмотрите какой вариант наиболее привлекателен.

Устройство крыши – термины

Также непосредственно перед началом строительства крыши своими руками необходимо ознакомиться с основными элементами и терминологией, которая облегчит понимание процесса и позволит найти общий язык со строителями.

• крыша – верхняя часть конструкции здания в сборе;
• кровля – верхний элемент крыши (покрытие);
• мауэрлат – опорный брус, уложенный по периметру стен здания;
• лежень – опорный брус, уложенный на внутренних несущих стенах здания;
• стропила (стропильные ноги) – конструктивные элементы крыши, несущие кровельное покрытие;
• прогоны – горизонтальные продольные балки, поддерживающие стропила изнутри;
• затяжки – горизонтальные поперечные балки, связывающие ноги одной стропильной пары;
• ригель – затяжка, установленная непосредственно перед коньком конструкции;
• конёк – горизонтальное ребро, расположенное на стыке скатов в самой верхней части кровли;
• стойки – вертикальные балки, выставленные на лежень или другую опору, предназначенные для поддержки прогона;
• подкосы (подстропильные ноги) – наклонные балки, соединяющие стропила с опорными элементами и расположенные под углом в 45°;
• контробрешетка – ряды досок, уложенные вдоль стропила поверх гидроизоляционного материала;
• обрешетка – ряды досок, уложенные на стропила/контробрешетку под углом в 90°;
• карниз – свисающая часть кровли, которая прикрывает верхнюю часть наружных стен от негативного воздействия атмосферных проявлений;
• кобылки – доски, посредством которых можно удлинить стропильную ногу;
• ендова – внутренний угол, образованный на стыке двух скатов в многощипцовых крышах;
• вальма – треугольный скат крыши в торцах / крытый фронтон с уклоном;
• фронтон – верхняя часть фасада здания, которая ограничена двумя скатами.

Как рассчитать крышу своими руками?

После того как был разработан проект конструкции, обязательно требуется рассчитать количество материалов для ее изготовления. Это необходимо для того, чтобы заранее знать объем пиломатериалов и заказать соответствующую партию у производителя.

Онлайн-калькулятор расчета крыши от КАЛК.ПРО позволяет выполнить максимально точный расчет материалов, а также получить комплект чертежей и 3D-модель конструкции.

Также рекомендуется выполнить расчет крыши на допустимые нагрузки, чтобы подобрать сечение несущих элементов. Например, одной из наиболее важных деталей является стропильная нога – для нее высота и ширина бруса подбирается на основании таких параметров, как:

• материалы кровли;
• снеговая нагрузка;
• шаг укладки;
• пролет.

Однако, чаще всего, таким подробным расчетом пренебрегают и выбор стропильных сечений происходит на основе общих рекомендаций, но с незначительным запасом, поскольку в таблицах не учитываются особенности конкретной ситуации.

Какой бывает стропильная система для двухскатной крыши

Конструкция стропила для двускатной крыши под строительство дома из профилированного бруса может использоваться насланная или висячая.

Висячая конструкция

Эта система имеет конструкцию, опирающуюся на боковые несущие стены сруба. Но при этом стропила негативно взаимодействуют со стенами, распирая их. Чтобы избежать этого в каркасе двухскатной крыши ноги стягиваются специальными затяжками. Затяжки и ноги формируют треугольное крепление, которое имеет жесткие ребра, и конструкция не деформируется со временем.

В стропильной конструкции роль затяжек могут играть балки перекрытия. Так конструкцию можно будет использовать как мансарду. Для большей прочности сверху стропильной части тоже устанавливают затяжку не ниже 50 см от конька крыши.

Наслонные конструкции

Наслонная система стропил устанавливается на сруб с любым пролетом. Ее особенность в опорной балке, которую располагают посередине в пролете стен. Использовать такую конструкцию целесообразно при расстоянии между несущими стенами более 10 м.

Если между основными несущими стенами есть несущая колонна, то можно использовать чердачный вариант наслоных стропил. При этом стропила будут присоединены к колонне, а между колоннами делают дополнительные стропила. Но делать ее без определенных навыков сложно.

Плоская крыша

Плоская крыша самая легкая и дешевая при строительстве, она не требует возведения сложного каркаса из дерева, изготавливается в кратчайшие сроки. На плоской крыше можно отдыхать летом, соорудить садик, поставить надувной бассейн, разводить птиц.

Однако односкатные крыши имеют и ряд значительных недостатков. За ними нужен постоянный уход: зимой сметать снег, следить чтобы на крыше не скапливалось много воды, дабы избежать проникновения влаги в дом. Возводится односкатная крыша под уклоном в 2-3 градуса.

Особенности подготовки основы для кровли различного типа

Шаг обрешетки под металлочерепицу должен соответствовать ширине одного листа. Под мягкую кровлю укладывается листовой материал. Как правило, для этого применяется водостойкое ДСП.

Использовать сплошной настил из досок не рекомендуется, поскольку их размеры и форма могут значительно меняться от уровня влажности воздуха, что может привести к преждевременному разрушению мягкой черепицы на швах. Использование толстой фанеры также не рекомендовано. Она менее долговечна, чем хорошая ДСП, и не позволяет пользоваться гвоздями.

Материалы каркаса

Для построения каркаса крыши используют только хвойные породы дерева. Брус и доски из хвойных пород очень прочные, упругие, практически не впитывают влагу, не подвержены гниению и не по вкусу жукам-древоедам. Для повышения пожаробезопасности крыши дерево следует обработать соответствующими огнезащитными средствами (специальным лаком ОЗЛ-СК, краской ВД-545 по дереву и антипиренами или биопиренами).

Как сделать крышу дома своими руками:материалы для каркаса

Размеры бруса и доски для различных элементов каркаса двускатной крыши

Минимальное сечение бруса и досок для элементов каркаса определяем по таблице ниже.

Как сделать крышу дома своими руками:как определить сечение досок и бруса

Сечение стропил зависит от шага и максимальной длины стропильной ноги.

Как сделать крышу дома своими руками:как определить сечение стропил

Инструменты и приспособления

Для возведения двускатной крыши своими руками потребуется такой инструмент:

• топор;
• молоток;
• пила универсальная или поперечного пиления;
• рожковый ключ нужного размера под гайки и стягивающие шпильки;
• плоскогубцы;
• строительный степлер;
• шуруповерт;
• гвоздодер;
• дрель.

Как построить крышу дома своими руками: инструмент

Обычно используется ручной инструмент, но применение вместо него электрического ускорит работу и упростит задачу. Очень полезно иметь под рукой отвес и водяной уровень. Роль отвеса может играть любой небольшой грузик на шпагате. Вместо водяного уровня можно использовать ватерпас, но это менее удобно, и точность установки горизонтали на протяженных участках – гораздо ниже.

Кроме, собственно, инструмента потребуются также такие приспособления:

• лестница или стремянка;
• лебедка, самодельный или разборный помост.

Как построить крышу дома своими руками: стремянка

Немного о безопасности

Если высота места работ превышает три человеческих роста, обязательно нужно позаботиться о своей безопасности перед тем как построить крышу. Все конструктивные элементы крыши имеют немалый вес и в сочетании с высотой представляют потенциальную опасность для человека.

Как построить крышу дома своими руками: безопасная работа

При поднятии деревянного бруса, досок, готовых стропильных конструкций с земли наверх нужно использовать лебедку, а не тянуть их руками. Во время настила кровли обязательно пользоваться страховочными веревками или канатами, надежно закрепленными к прочному основанию. На месте строительства обязательно должна иметься аптечка.

Каркас мансардной крыши, создание стропильной системы

В последнее время среди желающих построить загородный коттедж пользуются спросом проекты каркасных домов с мансардой. На основании проектной документации осуществляется строительство таких домовладений. Почему мансардная крыша стала самым популярным видом кровли в строительстве жилых домов? Дело в том, что при необходимости на мансардном этаже можно обустроить не только спальню, но и комнату отдыха, биллиардную, кабинет, детскую – все зависит от желания владельца.

Имея чертежи каркасного дома с мансардой, смонтировать такой тип крыши (как на фото) несложно, но для строителей, имеющих небольшой практический опыт, трудность заключается в создании стропильной конструкции своими руками. Размеры помещения мансарды на стадии проектирования должны выбираться из расчета не менее 2, 2 метра в высоту и 3 метра в ширину. Если площадь комнаты будет меньше, то находиться в ней будет не комфортно.

Стропильная система

Причиной, почему строительство каркасных домов с мансардой стало популярно, является то обстоятельство, что без значительных денежных затрат хозяин здания получает и крышу, и помещение.

Если посмотреть на план каркасного дома с мансардой, то становится ясно, что даже небольшой дом можно превратить в просторный и комфортный домашний очаг, где с удобствами сможет проживать семья, приглашая гостей к себе – здесь хватит места разместиться всем.

Возведенная каркасная мансарда на старый дом также не нарушит основную постройку. Правда, чтобы переделать уже имеющуюся на доме крышу, необходимо будет ее полностью разобрать и построить новую. При этом изучают возможность такой реконструкции, исходя из толщины стен и фундамента, состояния грунта, на котором расположено старое здание, поскольку в любом случае мансардная крыша будет тяжелее прежней.

Желательно, заказать проект у специалистов, которые сделают расчет нагрузки, приходящейся на конструкции. Профессионалы проектируют не только жилые дома, но и выполняют проекты каркасных гаражей с мансардой, а также других хозяйственных и бытовых построек.

Виды мансардных крыш

В зависимости от конструкции мансардная крыша может быть:

• симметричной;
• несимметричной;
• треугольной;
• ломаной.

Иногда планировка каркасного дома с мансардой может предусматривать строительство не только одноуровневого, но и двухуровневого помещения под кровлей. При этом геометрические формы мансарды могут быть самыми разными. Естественно, что подобное разнообразие отражается на внешнем облике здания.

Для создания крыши большое значение имеет угол уклона кровли, который зависит от следующих факторов:

• от климатических условий региона, где расположено домовладение;
• от особенностей местности;
• от материала обустройства кровли.

Схема создания мансардной крыши выполняется из расчета, что угол наклона будет не менее 30 градусов и не более 60 градусов. Когда создается каркас мансарды своими руками, следует учитывать, что чем больше угол, тем меньше по площади будет помещение. Когда наклон менее 30 градусов возникают проблемы с водоотведением стоков.

Материалы и инструменты

Для строительства мансардной крыши (например, шиферной) требуются такие материалы:

• доски необрезные;
• деревянные брусья;
• 40-50 миллиметровые доски шириной 150 миллиметров;
• гвозди;
• шифер;
• гидроизоляция;
• теплоизолятор;
• проволока;
• шпагат.

Также необходимы инструменты:

• топор и молоток;
• нож и ножовка;
• строительный степлер и скобы к нему;
• рулетка и отвес.

Самое сложное заключается в устройстве стропильной конструкции для мансардной крыши. Все работы проводятся поэтапно.

Создание стропильной системы

Этап первый. Весь каркас мансарды располагают на деревянных балках, имеющих сечение 10 на 10 сантиметров, которые укладывают на слой гидроизоляции (например, рубероид). Укладка балок производится, если будет создаваться перекрытие из железобетонных изделий. Важное замечание: при использовании деревянных стройматериалов для стропильной системы они должны иметь определенную влажность. Если материалы не высушены должным образом, со временем, когда они подсохнут, начнут деформироваться, что может в конечном итоге привести к разрушению конструкции кровли.

Этап второй. На уложенные балки устанавливают стойки, для чего потребуется брус с сечением 10 на10 сантиметров. Для стоек делают разметку таким образом, чтобы промежуток между ними не превышал двух метров. Обязательно следует контролировать нахождение этих элементов в одной плоскости в строго вертикальном положении – для этого имеется отвес. С целью недопущения отклонения по вертикали стойки укрепляют растяжками или раскосами. Эти вертикально расположенные стойки являются основанием для стен мансардного помещения. Их оббивают с обеих сторон отделочным материалом: гипсокартоном, ДВП, ДСП, фанерой и т.д.

Этап третий. Далее выполняется укладка верхнего бруса, имеющего сечение 10х10 сантиметров. Его монтируют к стойкам при помощи металлических скоб или гвоздей. После закрепления верхнего бруса установка подстропильной рамы считается завершенной.

Этап четвертый. Теперь требуется установить мауэрлат, на который возложена важнейшая функция, когда выполняется каркасная мансарда своими руками: к нему крепится вся крыша. Этот элемент не позволяет опрокинуться конструкции крыши в случае мощных порывов ветра. Он требуется для надежного крепления стропил к стенам строения и передает вертикальную нагрузку крыши на них.

Для монтажа мауэрлата нужны доски (толщиной не менее 40 миллиметров) или деревянные брусья (размером 150х100 миллиметров). Их укладывают на стены строго горизонтально согласно уровню. Под доску или брус подлаживают гидроизоляцию – это необходимо для предотвращения попадания влаги от стен на мауэрлат. Для крепления доски к стене нужны скобы или болты. Иногда мауэрлат привязывают отожженной проволокой, вмонтированной в стены на этапе их кладки. Доску мауэрлата обязательно следует обработать противогрибковым средством.

Этап пятый. Теперь все подготовлено для монтажа стропильных ног, изготовление которых можно заказать и уже готовые элементы собрать подобно конструктору. Также их можно сделать самостоятельно. До того, как приступить к установке стропил, надо разметить шаг, с которым они будут крепиться, обычно это 100-120 сантиметров. На стропильную раму и мауэрлат карандашом наносят соответствующие пометки. Сначала укладывают стропила крайние к фронтону. При этом важно, чтобы линия края фронтона и верхняя часть стропил были на одном уровне.

Для изготовления стропил, когда возводится не только дом, но и каркасный гараж с мансардой используют 40-50 миллиметровые доски шириной 150 миллиметров – они должны быть прямыми, желательно без сучков, допускается не более 3 штук на один погонный метр. Между крайними стропилами натягивают шпагат, который и будет ориентиром при монтаже остальных элементов стропильной конструкции.

Этап шестой. На завершающей стадии создания стропильной системы производится соединение стропил попарно друг с другом в верхней их части и установка коньковой балки – данный элемент необходим, когда длина крыши составляет более 7 метров, (например, строится каркасный дом 6х9 с мансардой), а стропильная система мансардной крыши имеет большой вес. Если размер крыши меньше, тогда можно использовать метод связки верха стропил при помощи растяжек, которые в дальнейшем используют вместо потолочных балок помещения. Когда зимой снег будет лежать на крыше, растяжки частично примут на себя нагрузку.

Этап седьмой. Теперь приступают к установке обрешетки, укладке гидробарьера, выполнению теплоизоляции кровли, отделке потолка и стен мансарды. Проект мансардной крыши с окнами на потолке реализуется по той же схеме, только на этапе монтажа стропил необходимо выполнить закладку проемов, куда потом установят оконную раму.

Проекты каркасных бань с мансардой

Как уже говорилось, в последнее время строятся не только жилые дома, но и другие постройки с чердачными помещениями. Сегодня проект бани каркасной с мансардой отражает наиболее современные технологии, что позволяет сэкономить денежные средства. Дерево, по-прежнему позволяет создавать прекрасные места для отдыха тела и души. Баня при строительстве требует для себя особого подхода.

Современные решения позволяют строить не просто парилку и предбанник — не последнее место отведено мансарде. Каркасная баня с мансардой предоставляет возможность владельцу выстроить просторную баню с такой же просторной и комфортной комнатой отдыха.