возведение стропильной системы крыши
Крыша дома своими руками
Больше половины собственников пригородной недвижимости, коттеджей и дач, построили жилье собственными силами с нуля, и согласно их мнению, наиболее сложным этапом строительства являлось возведение крыши, особенно без профессиональных знаний. В этой пошаговой инструкции мы расскажем, почему так важно ознакомиться со всеми тонкостями процесса до начала монтажа, зачем необходимо выполнять расчеты материалов и как правильно сделать крышу дома своими руками без лишних трудностей.
Содержание
Виды крыш
Строительство крыши начинается с выбора проекта конструкции, то есть с определения ее будущей формы. В современном частном строительстве наиболее распространенными видами являются:
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.
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:
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.
Личный опыт строительства стропильной системы: воплощение теории на практике
Наверное, возведение конструкции кровли – наиболее ответственный и сложный этап в строительстве всего дома. Нужно все измерить, подогнать, подпилить – мороки уйма. И любая ошибка может стоить дорого. С такими мыслями я начал стройку своего дома из глиняного кирпича. Изначально планировал стены выгнать самостоятельно, а крышу перепоручить профессионалам.
Но потом, когда стены уже стояли, а лишних денег на кровельщиков не предвиделось, я решил поменять свою точку зрения. Обложился литературой, почитал информацию в интернете, некоторые вопросы уточнил у спецов и, на основе полученных знаний, вывел стропильную систему самостоятельно. Сейчас попробую изложить последовательность своих действий.
Содержание
Этап #1 — проект кровли
Настоящего проекта, то есть чертежей с размерами, я не делал. Это нужно, в первую очередь, для сложных крыш. У меня же домик достаточно скромный, одноэтажный, с двускатной кровлей треугольной формы. Скаты одинаковые по размеру и наклону – 40°. Самый простой вариант, который вполне можно делать сразу по месту. Особенность стропильной системы — выносные свесы фронтонов, которые будут выполнены при помощи аутригеров.
Для справки: стропильная система в дальнейшем будет обшиваться ОСБ под мягкую черепицу. Хотя, в принципе, эта информация не имеет особенного значения. Конструкция кровли не зависит от финишного покрытия.
С чего начну рассказ по возведению стропильной системы? Я подумал начать с того самого момента, когда последний кирпич был заложен на планируемую высоту стен.
Этап #2 — заливка армопояса
Армопояс – это железобетонная лента, заливаемая прямо по верхнему ряду кирпичей, по периметру дома. Служит для связки кирпичной (или иной) кладки в одно целое и берет на себя нагрузку от кровельной конструкции. В общем, вещь важная, не даст развалиться вашему дому, например, при сейсмических нагрузках. Армопояс также дает возможность закрепить на нем мауэрлат. А это, в свою очередь, опора для стропильной системы.
Бетон для армопояса будет заливаться в опалубку, которую я сколотил из досок. Внутреннюю сторону закрыл пленкой, чтобы бетон не просачивался и легче было впоследствии снимать опалубку. С обеих сторон получившегося «кармашка» (с одной стороны стена, с другой – деревянная опалубка) я прикрутил планки, стянул их шпильками. Это нужно для удерживания бетона в заданной форме, чтобы стенки опалубки не выгнулись под его массой.
Кирпич у меня пустотелый, поэтому вниз, на кладку, я уложил разрезанную на ленты фасадную сетку для предотвращения протекания бетона в пустоты.
Теперь можно приступать к армированию. Внутри образованного ленточного пространства я связал арматурный каркас, используя для этого рифленую арматуру и проволоку.
Для крепления мауэрлата было решено использовать шпильки диаметром 10 мм. Каждую шпильку я обрезал, немного загибал конец и привязывал проволокой к каркасу. Верхушки обматывал пленкой, чтобы не запачкать в бетоне. По такому принципу расставил шпильки с шагом в 1 м. Поверх шпилек будет заливаться бетон для армопояса, но верхние концы их останутся свободными. На них наденуться доски мауэрлата. Поэтому функция шпилек очень важна. Хорошее крепление не позволит кровельной конструкции сорваться и улететь даже при очень сильном ветре.
После армирования проводилась заливка армопояса. За 8 часов все было залито, благо китайская бетономешалка отработала без сбоев, а щебень, песок и цемент были подвезены к месту ее установки. Все-таки порядок на рабочем месте – дело первичной важности!
Сверху свежий бетон я накрыл пленкой, чтобы предотвратить появление трещин в результате быстрого твердения. Твердеть бетон должен при высокой влажности. Есть два варианта решения проблемы. Первый – во время сушки смачивать поверхность бетона водой. Второй – накрыть пленкой. Я выбрал более легкий путь с использованием пленки.
Этап #3 — устройство мауэрлата
Через 5 дней, когда бетон затвердел и пленка была снята, я приступил к устройству мауэрлата. Решил составить его по высоте из 2 досок 200х50 мм. Чтобы надеть доски на шпильки, изначально пришлось сделать на них отметки и сверлом высверлить отверстия. Сверло использовал спиральное, по дереву. Шпильки у меня 10 мм, сверло купил 14 мм.
Вначале на армопояс уложил ленты рубероида, чтобы мауэрлат не соприкасался с бетоном. Затем доски с отверстиями надел на шпильки, сверху стянул их гайками с шайбами.
Когда мауэрлат был закончен, я убрал накладки и доски опалубки. Они больше не нужны.
Этап #4 — установка конька
После монтажа мауэрлата пришло время закреплять коньковый прогон. Пришлось уложить между стен часть балок перекрытия и кинуть по ним доски, чтобы можно было ходить и не бояться свалиться в бездну (то есть на первый этаж).
Поднять и сразу закрепить весь конек в сборе можно только краном, его, к сожалению, не было. Пришлось приспосабливаться и крепить все поочередно. Коньковый прогон по плану у меня состоит из двух срощенных досок, поддерживаемых стойками.
Вначале я выставил две крайние стойки для одной части конька (то есть одной доски), сразу же закрепил их уголками наживую. Выровнял по уровню, поставил укосины. После этого можно было убирать уголки и крепить стойки к балкам намертво, пробивая их наискось гвоздями. Сверху я установил доску конька. Соединил ее со стойками с помощью деревянных накладок и саморезов. Таким же образом поставил крайние стойки для второй части конькового прогона. Две доски конька соединил нахлестом, крепление – саморезы.
Затем установил и закрепил все стойки под конек. Набил вертикальные накладки для соединении конька со стойками.
Этап #5 — монтаж стропильных ног
Пришло время привязывать коньковый прогон к мауэрлату, то есть выставлять стропила из досок. Ширина досок, которые мне удалось приобрести на лесопилке, варьировалась от 190 мм до 205 мм. Мне нужно было 200 мм. Чтобы нивелировать эти неточности в стропильной системе, а также облегчить обрезку краев стропил, я соорудил шаблон из досок. Затем подставлял шаблон к верхней плоскости стропилины и спиливал край. Нижние врубки потом вырезались по факту, таким образом компенсировалась разная ширина стропил.
Стропила опираются одновременно на конек и доски мауэрлата посредством врубок. По идее, можно обойтись и без врубок, закрепляя стропила на уголки. Но, по моему мнению, такое крепление более чем ненадежно. Один винт выпадет из крепления уголков и что тогда? Стропила разъедутся, а с ними перекосится и вся крыша. Причем деформация крыши – это не только некрасиво, вполне возможно, что она приведет к обрушению элементов стропильной системы. В общем, такая перспектива меня не устроила и я решил все делать по уму, чтобы дом был, в первую очередь, безопасным. И посвятил день вырезанию врубок.
На каждой стропилине отметил места врубок. Вырезы можно делать многими инструментами, с этим проблем быть не должно. Я использовал паркетку (дисковую пилу) с вылетом 75 мм. Сначала делал пилой два надреза, а то, что оставалось после этого в углу, выбирал стамеской. Для этой работы обязательно нужна острая стамеска, иначе придется помучаться. Хороший инструмент, наоборот, принесет только удовольствие от процесса и результата работы.
Когда стропила были приведены в надлежащий вид, я приступил к их монтажу. Вначале выставил фронтонные стропила, затем – все остальные. Укладывал стропила врубками на конек и мауэрлат (в местах соединений должно быть плотное прилегание), а потом закреплял их уголками и саморезами.
Этап #6 — выполнение свесов
Последний этап – свесы фронтонов. Их я решил сделать выносными, шириной 60 см, в стиле «шале». Пришлось сооружать выносной каркас с аутригерами (консольными прогонами).
Так как с выносами работать со стороны дома оказалось совсем неудобно, я смастерил некое подобие лесов. И уже с них осуществлял дальнейший монтаж.
Вначале я положил плашмя доски 200х50 мм по фронтонам. Поставил под них опоры – скошенные доски такого же сечения с шагом 60 мм, можно сказать сформировал таким образом фронтон.
Закрепил свес над коньком (доску, выступающую за фронтон на ширину свеса – 60 см). Поднял и закрепил фронтонные доски по бокам свесов. Поперек смонтировал доски аутригеров. Установил лобовые (карнизные) доски 200х50 мм по длине скатов.
Теперь стропильная система полностью готова к кровельным работам. Далее пойдет обрешетка, обшивка ОСБ и, как финишное покрытие, — укладка битумной черепицы.
Так сделал я, думаю, что у вас, при желании, получится не хуже. Впрочем, я не считаю свою конструкцию единственно возможной. Любая задача, особенно строительного плана, имеет несколько вариантов решения. И это – только один из способов сооружения стропильной системы. Наверное, один из самых простых и, как следствие, самых надежных.
Устройство и монтаж деревянной стропильной системы
Крыша здания защищает его от холодов, дождя и ветра. Это такой же важный элемент, как наружные стены и фундамент. Стропильная система является несущим каркасом крыши. Она берет на себя все нагрузки: от конструкций, от снега и ветра. Чтобы не возникло проблем при эксплуатации, конструкция крыши дома должна быть прочной и надежной. Монтаж стропильной системы своими руками стоит выполнять только после тщательной подготовки и изучения всей необходимой информации.
Крыша и кровля
Прежде чем начать устройство крыши частного дома, нужно разграничить два понятия. Непрофессионалы часто путают, но строители четко разделяют определения крыша и кровля. Крыша — это вся конструкция, которая отделяет здание от улицы сверху. Конструкция крыши частного дома включает в себя стропила, все другие несущие элементы, теплоизоляционный материал, кровельное покрытие.
Стропила — несущие конструкции крыши
Кровля — это верхняя часть крыши. Она же является кровельным покрытием. Устройство кровли требует внимательного подбора материала. Ведь именно от него будет зависеть надежность гидроизоляции и комфортность проживания.
Требования к системе
Чтобы правильно смонтировать стропильную систему своими руками, необходимо учитывать определенный набор правил. Без их учета строение не сможет эффективно сопротивляться негативным воздействиям извне.
В первую очередь стоит учесть прочность. Все элементы должны выдержать нагрузку без разрушения. Устройство стропильной системы крыши предполагает предварительный расчет несущих конструкций по первому предельному состоянию. Именно он проверяет элементы стропильной системы на прочность.
Стропильная система должна быть прочной и жесткой
Второе требование — жесткость. Здесь учитывается максимальный прогиб. Конструкция крыши деревянного дома или любого другого не должна провисать слишком сильно. Допустимые деформации в середине пролета равняются длине этого пролета, разделенной на 200. Перед началом стройки конструкция стропильной системы должна быть рассчитана по второй группе предельных состояний — на жесткость.
Стропиловка крыши своими руками производится с учетом того, чтобы конструкция имела небольшой вес. В противном случае сильно возрастает нагрузка на стены и фундаменты. Именно по этой причине древесина получила широкое распространение в качестве основного материала. Деревянная стропильная система обладает достаточной прочностью, но весит сравнительно немного. Внимание стоит уделить не только конструкции кровли, но и грамотно выбрать кровельный материал. Он не должен быть слишком тяжелым. Керамическая черепица потеряла свою популярность не только из-за стоимости, но и из-за того, что под нее должна быть усилена крыша дома, его стены и фундаменты.
Вес кровельного материала для деревянной стропильной конструкции не должен быть слишком большим
Особые требования предъявляются к качеству материала. Изготовление деревянных элементов должно выполняться только из хорошего сырья. Стоит учесть следующие рекомендации:
Части конструкции
Схема стропильной системы включает в себя множество элементов. Чтобы понимать чертежи и правильно воспринимать информацию, нужно знать хотя бы основные из них. Итак, из чего состоит крыша?
Конек, карниз и скаты — основная часть крыши
В первую очередь – это конек, карниз и скаты. Эти элементы являются основными частями. Конек — это самая верхняя часть конструкции. Карниз или свес — нижняя. Скаты — это наклонные поверхности, которые располагаются между коньком и карнизом.
Возведение стропильной системы требует знания несущих элементов. К таким относятся:
Несущие элементы вальмовой крыши
Еще один элемент стропильной системы — ферма. Это цельная конструкция, которая состоит из стропил, затяжек, подкосов и стоек, жестко соединенных между собой. Ферма имеет треугольную форму, а внутри разбита на несколько более мелких треугольников, что обеспечивает ей хорошую устойчивость.
Формы крыш
Кровли скатных крыш бывают разных форм. Здесь стоит выделить:
Наиболее распространены двухскатные и четырехскатные вальмовые крыши
Самый распространенный вариант — это двухскатная или четырехскатная вальмовая крыша. Первая требует устройства фронтонов. Ломаные актуальны при возведении мансарды. Сначала стропила идут под крутым углом, а потом под меньшим. Такая технология позволяет поднять потолок мансардного помещения. Также рекомендуем прочитать про стропильную систему полувальмовой крыши.
Типы стропил
Выделяют две конструкции:
Устройство крыши деревянного дома возможно только с использованием первых. Это вызвано двумя правилами:
Два этих высказывания противоречат друг другу, поэтому стропильная система деревянного дома может содержать только наслонные элементы.
В деревянном доме монтируют только наслонные стропила
Наслонные балки представляют собой элементы, которые опираются на мауэрлат в нижней точке и на коньковый прогон в верхней. Это позволяет уменьшить горизонтальный распор, который действует на стены, когда стропила пытаются разъехаться и принять горизонтальное положение. Элементы могут быть усилены стойками или подкосами. Схватки в этом случае можно располагать через одну пару ног.
Висячие баки опираются только в нижней точке на мауэрлат. Наверху они просто упираются друг в друга. Чтобы система из деревянных элементов не разъехалась, обязательно делают затяжки. Лучше устанавливать их на каждую пару ног. Такой вариант характеризуется сильным действием распора на наружные стены, но зато позволяет получить больше свободного пространства внутри мансарды.
Соединения
Перед тем как сделать стропильную систему своими руками, нужно внимательно изучить узлы. Чтобы построить свой дом, не стоит экономить время или деньги. Только в этом случае результат будет радовать долгие годы.
Основные узлы соединения стропил
Узлы крепления стропильной системы кровли, которые заслуживают особого внимания, представлены следующими:
Мауэрлат к стене
Этот узел может быть выполнен несколькими способами. Выбор во многом зависит от материала стены. Строительство здания из кирпича, блоков или бетона позволяет использовать следующие методы:
Соединение мауэрлата со стеной при строительстве кирпичных зданий выполняется с помощью анкеров
При деревянном строительстве в качестве мауэрлата выступает верхний венец стены. Его соединяют с предыдущими на нагеля. В каркасном доме мауэрлат — это верхняя обвязка стен. Ее фиксируют на стойки каркаса за счет врубки и металлических уголков с отверстиями для саморезов. Подробнее о креплении мауэрлата к стене.
Стропила к мауэрлату
Крепеж осуществляют двумя способами:
Жесткое крепление может быть с врубкой или без нее. Врубку рекомендуют делать на стропилах, а не на мауэрлате, поскольку это ослабляет его. В обоих случаях ногу жестко фиксируют гвоздями, саморезами, скобами или металлическими уголками.
При жестком креплении врубку лучше делать на стропилах и фиксировать конструкцию с помощью крепежей
Для шарнирного крепления используют специальную деталь — салазки. Они позволяют балке без препятствий перемешаться при усадке стен здания.
Шарнирное соединение дает балке возможность смещения
Дополнительно стропильные ноги крепят к стене. Это нужно для того, чтобы крышу не сорвало ветром. Для крепления используют скрутку из двух проволочек диаметром 4 мм, закрепленные в стену на анкер или ерш. В деревянном доме скрутку можно заменить скобами. Крепление осуществляют на каждую балку или через одну.
В уровне конька
Наслонные элементы опирают на коньковый прогон с врубкой. Дополнительно с двух сторон делают накладку из доски. Накладка нужна и для висячих элементов. Она может быть деревянной или металлической с отверстиями под саморезы.
Коньковый прогон и стропила соединяют с помощью врубки
Сращивание стропил
Существует несколько методов сращивания стропил на крыше своими руками. Выбор между ними во многом зависит от опыта мастера. Место сращивания располагают на расстоянии 0,15 длины пролета от опоры. При этом опорами считаются не только коньковый прогон и мауэрлат, но и подкосы и стойки.
Сращивание стропил по длине
Выделяют пять способов:
Чтобы построить качественную крышу, нужно внимательно изучить технологию, правильно выбрать тип стропил и способы соединения элементов в важных узлах. Это особенно важно, когда возводится стропильная система своими руками.
Монтаж стропильной системы своими руками
Для хорошей кровли очень важно, чтобы каждый шаг при её создании прошёл идеально. Основа всей конструкции крыши — это стропильная система, от конфигурации которой зависит тип верхней части здания. Существуют разные виды таких систем, среди которых необходимо подобрать наиболее подходящую для себя, ведь от правильности вашего выбора зависит функциональность и качество всей кровли.
Типы стропильной системы
Устройство кровли при возведении здания имеет существенное значение. А чтобы крыша была достаточно прочной, особое внимание уделяется несущим системам, которые делятся на:
Кровля — это довольно сложная конструкция, состоящая из разнообразных деталей. Основное требование, предъявляемое к крыше, — это способность защищать строение от всевозможных погодных условий и выдерживать разные нагрузки.
Главные нагрузки кровли приходятся именно на стропильную систему, поэтому очень важно подобрать нужные материалы, всё правильно рассчитать и сделать монтаж в соответствии с технологией.
Установка висячих стропил
Висячие стропила предназначены для зданий, внутри которых нет капитальных перегородок, а между общими несущими и боковыми стенами расстояние составляет не более 10 метров. Конструкция кровли в данном варианте ложится на основные стены здания, но из-за этого она подвергается действию высоких нагрузок. Чтобы напряжение было немного слабее, применяют дополнительные детали (затяжки или ригели), которые скрепляют ферму в горизонтальном положении.
Нижние затяжки соединяются в основании стропил и могут быть применены как балки для чердачного перекрытия, при этом их необходимо уложить на мауэрлат. Для изготовления висячих стропил обычно берётся доска с сечением 50х200 мм, однако каждое индивидуальное здание нуждается в своих конкретных расчётах.
Последовательность действий по монтажу висячих стропил:
Монтаж наслонных стропил
Наслонные стропила в основном устанавливаются в тех зданиях, где присутствуют несущие перегородки. Их монтировать намного легче, чем висячую систему, поскольку надёжной опорой для стропил служат прочные несущие стены, расположенные внутри дома. Кроме того, для этой системы необходимо минимальное количество стройматериалов.
Коньковая доска в этом случае служит опорной точкой. Такая кровельная система устанавливается в одном из трёх вариантов:
Чтобы закрепить стропила в нижней части кровли, необходимо использовать скользящие крепления, которые избавляют несущие перегородки от дополнительного напряжения. В этом случае стропила не фиксируются очень плотно, благодаря чему при усадке здания они могут сдвигаться, не перегружая тем самым конструкцию крыши.
Но в некоторых случаях можно использовать распорную систему, которая плотно крепится к мауэрлату внизу. Подкосы и затяжки монтируют в конструкцию для уменьшения нагрузки на стены. Этот способ носит название комплексный, поскольку объединяет элементы двух систем.
Такая кровельная система применяется в основном для возведения частных строений, поэтому стоит упомянуть о монтажных работах, которые производятся в следующей последовательности:
Монтажные работы по установке наслонной системы должны начинаться с настила досок на балки перекрытия. Такое приспособление поможет провести работы комфортно и безопасно.
Комбинированная кровельная система
Комбинированные стропила имеют в своей конструкции элементы из наслонных и висячих систем. Используются они при изготовлении мансардной кровли. Стены комнат на втором этаже получаются благодаря вертикальным стойкам, которые для стропильных балок являются точкой опоры.
Горизонтальные брусья, которые были установлены поверх стоек, выполняют две функции: для верхних скатов они являются мауэрлатом, а для боковых — коньковым брусом. Некоторая часть стропильной системы, которая соединяется вверху концов стоек, одновременно становится затяжкой для верхних элементов и ригелем для скатов, расположенных по бокам.
Чтобы увеличить прочность конструкции, надо произвести монтаж подкосов, которые закрепляют стропила и вертикальные стойки крыши. Изготавливать комбинированные стропила немного тяжелее, чем другие системы, зато трудоёмкость работ возмещается увеличением несущих характеристик крыши и наличием полноценного помещения под кровлей.
Фотогалерея: варианты стропильных систем
Монтаж стропильной системы кровли
Стропильная система изготавливается из хвойных пород дерева. Можно использовать доски или брус, которые до монтажа обрабатываются антисептическими веществами. Крепёж может быть следующим:
Приступая к установке стропил, выводят уровень перекрытий и несущих стен, после чего настилают гидроизоляцию. Подстропильная конструкция необходима для того, чтобы предотвратить деформацию стропил. В качестве опорных элементов, которые дают стропильной системе устойчивость, могут служить:
Утепление кровли необходимо, но для этого следует выбрать материал для гидро-, тепло- и пароизоляции. Монтаж производится послойно и только в той последовательности, в которой необходимо: изначально паро-, потом тепло- и в завершение влагоизоляционный материал.
Для обеспечения длительной эксплуатации стропильной системы устраивается необходимая циркуляция воздуха с помощью установки отверстий для вентиляции. Чтобы не было протеканий, возле отверстий делают «воротники», не позволяющие проникать воде под крышу.
Видео: монтаж стропильной системы своими руками
Каким образом крепится мауэрлат
Мауэрлат — это фундамент кровли, поэтому стоит относиться к его закреплению ответственно. В противном случае ремонт крыши в будущем будет неизбежным. Последовательность работ:
Способы крепления кровельного мауэрлата и сращивание стропил
Мауэрлат крепится к стенам здания по всему периметру, при этом крепления должны находиться в непосредственной близости от внутренней части стены. Снаружи дома деревянная деталь защищается незначительным выступом стены. Также изначально определяется место для крепления.
Как закрепить мауэрлат к стене
Мауэрлат к стене можно прикрепить следующими способами:
Как закрепить стропила к мауэрлату
Все варианты крепления кровельной стропильной системы к мауэрлату можно поделить на такие виды:
Как крепятся стропила на уровне конька
Наиболее распространённым вариантом крепления стропил к коньку является стыковое соединение:
Варианты сращивания стропил
В строительной сфере повсюду используются разнообразные варианты стропильного сращивания, при этом, подбирая определённую технологию, надо обратить внимание на характеристики конструкции стропильной системы, на которые влияют:
Стропила могут сращиваться следующим образом:
Каждая разновидность стропильной системы имеет свои характерные особенности и подходит только для определённого вида конструкции кровли. Именно от правильной установки стропил зависит не только надёжность, но и прочность кровли, поэтому к данному этапу работ необходимо подходить с максимальной ответственностью.