что нужно для крыши дома
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.
Строительство крыши частного дома своими руками: пошаговая инструкция
Строительство крыши частного дома своими руками
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.
Общие сведения о конструкции двускатных крыш
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.
Одна из наиболее распространенных конструкций – симметричная двускатная крыша с прямыми стенками фронтонов
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.
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:
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.
Некоторые их элементов усиления показаны на схемах конструкции стропильной системы:
Элементы конструкции стропильной системы наслонного типа
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.
Цены на крепления для стропил
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.
Характерный пример, когда стропильные ноги крепятся не к мауэрлату, а к вынесенным за пределы внешних стен балкам перекрытия. Которые, кстати, одновременно становятся и своеобразными нижними затяжками стропильных пар
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
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.
Чтобы в ходе изложения порядка проведения расчетов было понятнее, основные величины схематично показаны на иллюстрации ниже:
Основные размерные параметры стропильной системы двускатной крыши, к расчетам которой мы сейчас переходим
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.
Но не забываем и про то, что чем длиннее стропильные ноги, тем сложнее в обустройстве будет сама система, которая потребует немало усиливающих деталей.
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.
Цены на металлочерепицу
Кстати, именно такой вариант и будет рассматриваться ниже, когда рассказ пойдет уже о проведении монтажа стропильной системы.
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.
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
Совсем несложно выполнить с этим калькулятором и обратные вычисления. Например, хозяева заинтересованы, чтобы высота конька имела конкретную величину. Значит, меняя последовательно на слайдере значение угла а, буквально за несколько секунд можно определить, при какой крутизне будет выполнено это условие.
Какой получится длина стропильных ног?
С = √ (Вк² + (0,5×Д) ² )
Считаем вручную или же используем онлайн-калькулятор, что будет намного быстрее и точнее
Калькулятор расчета «чистой» длины стропильной ноги двускатной крыши
Выше уже упоминалось, что для формирования карнизного свеса кровли нередко стропила делают несколько длиннее. Как учесть и эту «добавку» к «чистой» длине стропильной ноги?
Если планируется за счет выпуска стропил сформировать карнизный свес, то необходимо определить, насколько нужно удлинить сами стропильные ноги
Опять на помощь приходит тригонометрия. Все получается совсем несложно:
ΔС = К / cos а
Такой же подход практикуется, если карнизный свес будет формироваться за счет наращивания стропил кобылками.
Использование кобылок для формирования карнизного свеса позволяет добиться существенной экономии материала.
Рабочая длина кобылки рассчитывается точно так же. Имеется в виду выпуск кобылки наружу, без участка ее соединения со стропильной ногой.
Чтобы не заставлять читателя искать значения тригонометрических функций, ниже размещен калькулятор:
Калькулятор расчета удлинения стропильной ноги для создания карнизного свеса кровли
Теперь осталось только просуммировать «чистую» длину стропильной ноги и ее удлинение на свес — это несложно выполнить даже в уме.
Полученное значение станет ориентиром при приобретении необходимого пиломатериала и раскрое заготовок. Понятно, что при монтаже стропила не режут сразу в точный размер – проще после установки произвести подрезку выступающих на свесах концов на необходимую длину. Поэтому брус или доску обычно берут длиннее примерно на 200÷300 мм.
Кстати, не исключается и тот вариант, что получившаяся суммарная длина стропил будет превышать стандартные размеры пиломатериалов, которые можно приобрести на местной базе. Значит, придётся наращивать стропила – к этому необходимо быть также готовым заранее.
Расчет выпадающих на крышу нагрузок, выбор оптимального сечения и расстановки стропил
Этот этап предварительных расчетов можно считать наиболее важным и сложным. Необходимо определить, с какими нагрузками предстоит справляться конструкции крыши. Это позволит, в свою очередь, правильно выбрать сечение пиломатериала для стропильных ног, найти оптимальный шаг их установки, выяснить, нужны ли будут элементы усиления, чтобы уменьшить свободные пролёты стропил установкой дополнительных точек опоры.
Такие показатели несложно найти в интернете. Но ниже будет предложен онлайн-калькулятор, в котором уже учтены все эти средние значения. Кроме того, в этот показатель уже включен определенный запас прочности. Такой запас необходим, например, для перемещения по крыше человека, выполняющего те или иные ремонтные работы или производящего очистку скатов от нанесенного снега.
Цены на снегозадержатели
Снеговая нагрузка зависит от двух факторов:
Деление территории России на зоны по уровню снеговой нагрузки
Количественные показатели нагрузки для зон на карте не приводятся. Но они зато уже внесены в программу расчета калькулятора – достаточно будет всего лишь указать номер зоны для своего региона проживания.
— Второй фактор, напрямую влияющий на уровень снеговой нагрузки – это крутизна скатов кровли. Во-первых, с ростом угла изменяется и вектор приложения силы. А во-вторых, на крутых скатах снег меньше задерживается, и при углах крутизны от 60 градусов и выше снежных наносов на кровле не бывает в принципе.
Прежде всего, по аналогии со снеговой нагрузкой, по специальной карте-схеме необходимо определить свою зону по уровню ветрового давления. Карта представлена ниже:
Карта-схема распределения территории РФ на зоны по уровню ветрового давления
Среднестатистические показатели ветрового давления для каждой из зон занесены в программу расчета калькулятора.
Но это – еще не все. Уровень ветрового воздействия на конкретную крышу зависит от еще целого ряда критериев:
— Важна общая высота дома в уровне конька – чем она больше, тем значительнее будут ветровые нагрузки.
— Любое здание характеризуется наличием вокруг него естественных или искусственных преград для ветра. Так, практикуется подразделение подобных условий расположения здания на три зоны. Их оценочные критерии внесены в соответствующее поле калькулятора, и выбрать нужный вариант будет несложно.
Но при выборе этого параметра необходимо принимать во внимание еще один нюанс. Считается, что такие естественные или искусственные преграды действительно оказывают влияние на уровень ветрового давления лишь в том случае, если они расположены на удалении, не превышающем тридцатикратной высоты дома. Например, для здания высотой 6 метров лесной массив, расположенный, скажем, в 150 метрах от него, да, будет являться естественной преградой для ветра. Но если опушка отстоит от дома более, чем на 180 метров – местность уже считается открытой для всех ветров.
Все статические и динамические нагрузки суммируются, и итоговое значение становится определяющим для подбора материала для стропильных ног. Однако, если оперировать параметром удельного давления на площадь – это будет не совсем удобно. Лучше привести это значение к распределенной нагрузке именно на стропильные ноги.
Поясним: чем меньше шаг установки стропильных пар, тем меньшая распределенная нагрузка выпадает на каждый погонный метр самого стропила. И вот по этой распределенной нагрузке и будет происходить выбор оптимального сечения бруса или доски, идущих на изготовление стропил.
Калькулятор для вычисления распределенной нагрузки на стропильные ноги
Имея готовое значение распределенной нагрузки можно войти в таблицу подбора оптимального сечения пиломатериала для изготовления стропильных ног:
Таблица для подбора сечения бруса или доски исходя из распределённой нагрузки на стропила
Как пользоваться этой таблицей? Поясним на примере. Он выделен в таблице зелеными линиями.
Цены на керамическую черепицу
Вычисление площади двускатной крыши
На этом вопросе, наверное, подробно останавливаться не станем. Проще задачу, чем определить суммарную площадь двух симметричных прямоугольников, сложно себе представить.
Сколько материала потребуется на обрешетку для кровельного покрытия?
Это как раз то покрытие, для которого нет никакого смысла делать сплошной настил, а шаг установки направляющих обрешетки никак не будет зависеть от угла ската кровли. Важно лишь то, чтобы каждый из продольных (по направлению вдоль линии карниза) рядов «черепичных» модулей опирался своей смотрящей вниз «ступенькой» на перекладину обрешётки, где и производится крепление с помощью кровельных саморезов.
Правильное расположение направляющих обрешётки относительно профиля металлочерепицы.
Таким образом, шаг расстановки направляющих обрешетки зависит только лишь от модели самой металлочерепицы, то есть от длины ее модулей.
Калькулятор расчета материалов, необходимых для монтажа обрешетки под металлочерепицу
Этапы работ по строительству крыши своими руками
Дело в том, что в разделе «Крыша и кровля» нашего портала собрана отличная подборка информационных материалов буквально по каждому этапу возведения стропильной системы и обустройства кровли, в том числе – с ее последующим утеплением. Поэтому видится разумным ограничиться кратким описанием последовательности проведения строительства, с указанием на некоторые важные нюансы, и с приложением ссылок на соответствующие публикации, подробно рассказывающие о каждом из технологических этапов.
Приобретение пиломатериалов и их подготовка
С типом и количеством пиломатериалов можно определиться по составленному чертежу будущей конструкции крыши – об этом мы уже говорили. И при приобретении теперь особый упор следует сделать на качество – именно от него напрямую будут зависеть долговечность и надежность возводимой конструкции.
Чрезвычайно большое значение для долговечности и надежности крыши имеет качество приобретаемых пиломатериалов
Для конструкции стропильной системы могут применяться и лиственные, и хвойные породы дерева. Но с лиственными обычно больше проблем – дуб или, скажем, бук стоят очень дорого, а качественную осину отыскать чрезвычайно сложно. А вот хвойные породы – более доступны. Самой популярной, безусловно, является сосна. Вполне пригодна для изготовления стропил ель хорошего качества, но все же она уступает сосне по устойчивости к повышенной влажности. Самой прочной и долговечной, устойчивой даже с сильно влажным условиям эксплуатации является лиственница – ее можно использовать на самых ответственных участках. Стоимость лиственницы существенно выше, чем сосны, но, например, для мауэрлата раскошелиться все же можно.
Кстати, специалисты вообще советуют, если есть возможность выбора, приобретать древесину, которая заготавливалась в северных районах страны. Деревья, произрастающие в суровых условиях, обладают более плотной структурой и практически никогда не поражаются гнилью или насекомыми.
Не рекомендуется использование в одной конструкции крыши пиломатериалов и лиственных, и хвойных пород.
Предпочтение следует отдавать древесине первого сорта. Если же приходится приобретать более низкие сорта, то необходимо следить, чтобы на досках или брусе для стропил количество небольших сучков не превышало трех на погонный метр.
Понятно, что доски или брус не должны иметь деформаций, изгибов, трещин, что порой появляется при неправильной просушке древесины. И особое внимание – к влажности пиломатериалов.
Остаточная влажность приобретаемой древесины имеет первостепенное значение
Для строительства крыши можно использовать доски или брус, остаточная влажность которых не превышает 20%. Так что лучше сразу приобретать материал, соответствующий этому параметру, чтобы не пришлось самому организовывать условия для просушки. Это, поверьте, очень непросто. Сырая же древесина, если ее пустить в дело, обязательно преподнесёт «сюрпризы» в виде деформации, появления трещин и других неприятностей.
Понятно, что далеко не у каждого покупателя имеется прибор для измерения влажности древесины. Значит, следует приобретать материал только у добросовестных поставщиков, требуя демонстрации контрольных замеров – на «уважающей себя» базе влагомер имеется обязательно.
Пиломатериалы могут реализовываться в уже обработанном антисептическими пропитками виде, правда, это будет стоить дороже. Если нет, то перед использованием купленные доски и брусья следует обязательно прогрунтовать составами, предохраняющими древесину от биологического разложения, поражения грибком или насекомыми, придающими ей стойкость к возгоранию.
Обязательная обработка пиломатериалов антисептической пропиткой
Недостатка в таких составах нет – они в широком ассортименте представлены в магазинах. К монтажу же стропильной системы можно переходить только после того, как грунтовка полностью впитается в структуру дерева и просохнет.
Монтаж стропильной системы и укладка кровли
После того как все материалы подготовлены, можно переходить к монтажу спланированной стропильной системы. И начинается этот процесс с установки мауэрлата.
Надежная основа для крепления стропильных ног — мауэрлат
Надежная основа для крепления стропильных ног — мауэрлатПосле того как с установкой мауэрлата закончено, переходят к монтажу стропильных ног с необходимыми элементами усиления системы. Двускатная крыша обычно не предполагает каких-либо больших сложностей в монтаже, однако, разбираться в некоторых нюансах проведения соединений деталей и сборки узлов – все же необходимо.
Нюансы установки стропилСтропила задают плоскость скатов крыши и являются основой для последующей укладки кровельного покрытия, и от качества их установки зависит надежность всей системы. Способы крепления стропильных ног к мауэрлату подробно расписаны в отдельной публикации портала. А другая статья целиком посвящена соединению стропильных пар в области конька .
По завершении монтажа стропил начинается целый комплекс технологических операций. Необходимо обеспечить надёжную гидроизоляцию скатов, защиту их от скопления конденсата, провести утепление, если это планировалось, подготовить обрешетку для кровли. Все эти этапы важны, каждый имеет свои особенности и требует пристального рассмотрения.
Цены на шифер
Как смонтированная стропильная система готовится к настилу кровельного покрытия?Если чердачное помещение планируется «обитаемым», то никак не обойтись без утепления скатов крыши (оно может проводиться до или после настила кровли). Огромное значение имеют правильный выбор и укладка гидро — и пароизоляционных пленок (мембран) . Как правило, все это проводится в комплексе с монтажом обрешетки под металлочерепицу или иное выбранное кровельное покрытие.
Наконец, венчает всю эту масштабную работу настил кровельного покрытия и проведение завершающих операций, придающих крыше надлежащий внешний вид и окончательную защиту от негативных внешний воздействий.
Завершающие работы по созданию надежной и красивой крыши дома.И в завершение публикации — очень информативный видеосюжет, в котором буквально «по полочкам разложен» весь процесс возведения двускатной крыши под металлочерепицу. Не пугайтесь его размеров – смотреть это видео можно и фрагментами, по этапам работ, сверяя свои действия с рекомендациями опытного человека. И при старании у вас всё получится!