➤ Конструкция кровли и крыши деревянных домов

Крыша в доме играет важную роль в строении всей конструкции. Ее основная задача — защищать дом от воздействия неблагоприятных явлений, а также выполнять ограждающую функцию. На сегодняшний день представлено большое количество различных конструкционных элементов и материалов, из которых можно выполнить крышу. Например, деревянная крыша славится своей практичностью, длительным сроком эксплуатации и экологичностью. В этой статье мы расскажем, из чего состоит устройство деревянной крыши, а также разберем ее конструкцию.

• Особенности деревянной крыши
• Типы кровельных конструкций
• Устройство кровли

Особенности деревянной крыши

Крыша является основным конструктивным элементов строения, которое расположено над чердачным перекрытием. Устройство крыши деревянного дома основывается на разных видах стропильной системы. Стропильная система для деревянного дома — индивидуальная конструкция, которая выполняется исходя из вида крыши, ее размера и формы. Деревянная система содержит в себе следующие элементы:

• свесы — выполняют защитную функцию стен от попадания влаги;
• кобыль — неотъемлемый элемент конструкции;
• кровельный конек — служит местом соединения двух скатов, непосредственно на самой конструкции набивается обрешетка;
• обрешетка — устанавливается перпендикулярно стропильным ногам, несет нагрузку всего кровельного перекрытия;
• затяжка — основной элемент стропил, который фиксирует их и не дает им расходиться;
• стропильные ноги — обеспечивают жесткость конструкции, отвечают за уклон крыши и определяют ее вид;
• мауэрлат — служит фундаментом всей конструкции, обеспечивает равномерную нагрузку всей крыши на стены строения;
• кровельный подкос и стойки — обеспечивают дополнительную устойчивость и надежность;
• прогон — строительный элемент, соединяющий стропильные ноги (различают коньковый и боковой прогон).

Помимо всех описанных основных элементов, конструкция крыши деревянного дома включает в себя раскосы, растяжки и дополнительные стойки, позволяющие правильно распределить нагрузку на несущие элементы и исключить образования лишнего давления на них.

Важно! Крыши деревянных домов монтируют исключительно из сухого дерева, влажность которого не должна превышать 15%. При использовании сырой древесины деревянная кровля может деформироваться.

Типы кровельных конструкций

Конструкции деревянных крыш зависят от многих факторов. В процессе строительства дома своими руками форма крыши играет важную роль, именно для ее возведения и обеспечения подбираются и приобретаются необходимые материалы для стропильной системы. Факторы, влияющие на вид крыши:

• Правильный расчет уклона дома и подбор качественных строительных материалов, именно от этих составляющих зависит прочность конструкции;
• Уровень выпадания климатических осадков, если в местности, где строиться дом, минимальное количество осадков, уклон конструкции выполняют минимальным, если же уровень осадков превышает норму, уклон выполняют высокий и остроконечный.

Для информации! При выборе кровельных материалов следует учитывать, различные материалы укладываются под определенным углом и без отступов, т. е. не ниже и не выше.

Виды крыши деревенского дома могут быть следующими:

• вальмовая;
• односкатная;
• двускатная;
• плоская;
• мансардная;
• шатровая;
• многощипцовая.

Для информации! Покрытие из дерева применяют для всех типов кровли: односкатная, двускатная, вальмовая.

Все перечисленные виды конструкций позволяют увеличить их эксплуатационные качества, а именно:

• обеспечивают прекрасную термоизоляцию перекрытия, т.к. дерево хорошо удерживает тепло;
• выполнение самоочистки при выпадении снега, треугольное устройство деревянной кровли позволяет беспрепятственно скатываться снегу и снижает нагрузку на всю конструкцию;
• наличие большого уклона позволяет не застаиваться воде, что исключает повреждению деревянной системы;
• длинные отвесы позволяют выполнить отвод жидкости со стен и увеличить их срок эксплуатации, а также снизить уровень повреждения несущих элементов строения;
• деревянные крыши конструкции не требуют большого вложения денежных средств для выполнения ремонтных работ.

Чаще всего для деревянных конструкций используют такие строительные материалы, как:

• шифер;
• ондулин;
• металлочерепица;
• рулонный кровельный материал;
• битумный кровельный материал.

Если строение предполагается быть массивным, специалисты рекомендуют использовать легкие материалы, например, ондулин или металлочерепицу. Такие материалы исключают образование дополнительной нагрузки на строение.

Устройство кровли

На фото представлена стропильная система деревянного дома.

Деревянные конструкции кровли выполняют с учетом определённых правил. Пошаговое устройство кровли состоит из:

• Установки лежней, их фиксируют параллельно боковым стенам строения, для этого используют брус сечением 15х15. Если длина бруса недостаточная, ее можно нарастить из отрезков и соединить строительными шипами;
• Укладка стоек с обязательным соблюдением шага, который должен соответствовать шагу стропильной системы;
• Фиксация крайних стропил на мауэрлат, с использованием опоры на стойки;
• Верхние углы фронтона скрепляются коньковым прогоном;
• Установка рядовых стропил, их фиксируют на мауэрлат, опорные стойки и коньковые элементы;
• Обшивка фронтона.

Когда вся стропильная система собрана, выполняется следующий этап строительных работ состоящий из:

• монтирования обрешетки;
• укладки пирога;
• укладки кровельного покрытия.

Для информации! Кровельный пирог может состоять из нескольких разных слоев. Данная особенность зависит от использования чердачного помещения, если планируется использовать чердак, в качестве жилой комнаты, лучше его утеплить.

Стоит отметить, стропильная система может быть выполнена в двух вариантах:

• Наклонная — состоит из одной или нескольких промежуточных опор на несущих элементах конструкции;
• Висячая — состоит из опоры на стены строения, чем их немного распирает. Для избежания разрушения либо нарушения строения следует выполнить перемычку и зафиксировать ее на концах стропил. Основная задача перемычки — сдерживать строение.

Устройство крыши в деревянном доме вполне можно выполнить своими руками, однако, изготовление деревянных конструкционных элементов крыши лучше доверить специалистам. Правильно изготовленная стропильная система позволит надежно защитить дом от негативных факторов и значительно увеличит срок эксплуатации всей кровельной системы.

Деревянные конструкции крыш | Азбука садовода

Содержание

• 1 Конструкции крыш из дерева

  • 1.1 Виды крыш

  • 1.2 Выбор конструкции

  • 1.3 Наслонные стропила

Конструкции крыш из дерева

Эти крыши получили наибольшее распространение в малоэтажном строительстве. Положительными сторонами деревянных конструкций крыши можно назвать долговечность при правильно эксплуатации и защите, относительную дешевизну, экологичность. Отрицательные стороны – вероятность гниения, порчи паразитами, легкая воспламеняемость при неправильной защите.

Виды крыш

По количеству и виду скатов крыши домов различаются, что хорошо видно на рис. 1. Рассмотрим их особенности.

• Односкатные (с одним уклоном от стены до стены). Применяются в зданиях, расположенных на городских улицах, на которых не разрешены водоотвод (водосточные трубы) и сбрасывание снега. Используются также для простейших построек (сараи, гаражи).

• Двускатные – наиболее распространенный вариант кровли, применяется в любых видах зданий.

• Четырехскатные или полувальмовые. Применяются как архитектурная форма преимущественно в дачном и сельском строительстве.

• Мансардные. Применимы для дачных строений и зданий с целью экономии материалов (при использовании чердака для жилья или для хозяйственных помещений).

• Шатровые четырехскатные (вершины каждого ската сходятся в одной точке). Применяются для зданий с квадратным или многоугольным планом.

• Шпилеобразные (состоят из нескольких крутых треугольников-скатов, соединяющихся в вершине). Перекрывает только часть крыши – эркеры, башни, круглые стеновые конструкции.

Выбор конструкции

Такой выбор зависит от нескольких параметров.

Во-первых, от величины перекрываемых пролетов: чем он больше, тем более массивное сечение стропильных ног необходимо для того, чтоб они выдержали нагрузку от кровли. К примеру, чтобы перекрыть односкатной кровлей строение с пролетом 5 м, будет достаточно применить стропила с шагом 1-1,2 м и сечением 150 х 50 мм, а для того чтобы перекрыть пролет 10 м, потребуется сечение из 2 досок 150 х 50 мм, при этом шаг стропил будет 0,6 м или потребуется клееная балка высотой ориентировочно 30 см.

Во-вторых, от уклона крыши дома (рис. 2). Логично предположить, что на крышах с большим уклоном кровли (от 50 градусов) снег не будет скапливаться, а станет падать на землю под действием силы притяжения, соответственно нагрузка на конструкции будет меньшей, благодаря чему уменьшится сечение стропил. Если же выбрана пологая крыша (уклон до 20 градусов), то сечение стропил увеличится в несколько раз из-за того, что кровле придется воспринимать вес скопившегося снега.

Для покрытия пологих крыш можно выбрать кровельные материалы различного типа. Например, металлочерепица для загородного дома приобрела широкую популярность в строительстве крыш данного типа зданий. Внешний вид такой черепицы мало отличается от натуральной черепичной кровли, при этом имеет свои преимущества – легче и прочнее. Еще одним из плюсов металлочерепицы является ее длительный срок службы и возможность купить ее по доступным ценам.

В-третьих, от требований долговечности конструкций. В целом она должна быть такой же, как и у всего здания. При этом долговечность крыши при надлежащем уходе и правильной эксплуатации для деревянных конструкций составляет без капитального ремонта 20-30 лет. Это расчетные значения – существует много примеров, когда деревянные крыши эксплуатировались не одну сотню лет в благоприятных условиях эксплуатации.

Рис.1 Виды крыш

1 – односкатная кровля; 2 – двускатная кровля; 3 – четырехскатная вальмовая кровля; 4 – мансардная ломаная кровля; 5 – четырехскатная шатровая кровля; 6 – полувальмовая кровля; 7 – шпилеобразная кровля.

В-четвертых, от огнестойкости конструкции, что является неотъемлемым атрибутом стропильной системы. Для зданий малой этажности (1-2 этажа) деревянные конструкции чердачных крыш должны не терять несущую способность и целостность при действии на них открытого огня не менее 45 мин. Такой предел огнестойкости достигается при помощи оптимального сечения конструкции (чем оно больше, тем дольше крыша выдержит действие огня), а также качественной огнезащиты (цементно-песчаной штукатурки, негорючих матов, антиперенов, защитных красок).

В-пятых, от теплотехнических свойств кровли. Чем теплее кровлю необходимо получить, тем больше она будет весить и тем большее сечение конструкций кровли необходимо выбирать. К примеру, вес плит из минеральной ваты толщиной 100 мм составляет 16-50 кг/кв. м, а такой же толщины пенопласт весит 6-12 кг/кв. м. Поэтому если решено сделать теплый чердак, то вес утепления будет действовать на стропильную систему, и его нужно включить в расчет стропил.

 Стропильные системы

Стропильные системы состоят из стропил или стропильных ног (деревянных балок, непосредственно воспринимающих нагрузку кровли), мауэрлата (лежащего вдоль стены бруса, на который опираются стропила), стоек (вертикальных деревянных балок), стяжек (воспринимающих растягивающие усилия крыши), обрешетки (совокупности брусьев, перпендикулярно уложенных на стропильные ноги). Обычно стропильные системы выполняются в 3 видах: с использованием наслонных и висячих стропил и применением деревянных ферм.

Наслонные стропила

Наслонные стропила опираются нижним концом на мауэрлат, а вторым верхним концом – на стену или стойку (рис. 3). Мауэрлат служит для того, чтоб передать и распределить нагрузку от стропил на стену. Стропила идут с шагом от 0,6 до 2 м в зависимости от нагрузки, вида и сорта дерева. Их изготавливают из бруса толщиной 150-200 мм или из составных досок толщиной от 50 мм. Стойки располагаются с шагом 2-3 м. Для увеличения жесткости стропильной конструкции устанавливают горизонтальные связи между стойками в виде бруса шириной 150-200 мм. Необходимо также прикрепить стропильную систему к дому, чтоб ее не унесло ветром, это делается при помощи проволоки (скрутки), которая крепится анкерами к стене (пример крепления крыши скруткой показан на рис. 5).

Такой вид стропильной системы наиболее распространен, так как имеет очень удобную схему и может быть легко изменен в зависимости от конфигурации дома. Он применяется, когда ширина дома больше 7 м, и в нем внутри есть одна или более продольных несущих стен (для опирания стоек).

Висячие стропила

Висячие стропильные системы применяют в домах, где нет посредине несущей стены, на которую можно опереть крышу (рис. 4). Такая система применяется в том случае, если ширина дома не превышает 6-8 м. Также таким видом стропил перекрывают небольшие хозяйственные постройки. В данной схеме стропила нижними концами опираются на боковые стены (без промежуточных опор), чем создают на них большие горизонтальные напряжения. Для увеличения жесткости конструкции устраивают стяжку (затяжку) стропил, благодаря чему уменьшаются распорные усилия и защищаются стены от опрокидывания.

Чем выше находится стяжка, тем более массивной она должна быть, так что эффективнее делать стяжку как можно ниже, но это в свою очередь мешает эксплуатации крыши. Все деревянные конструкции крепятся металлическими накладками, нагелями (гвоздями) и болтами.

Деревянные фермы

Деревянные фермы – наименее распространенный вариант кровли в частном строительстве, используются для перекрывания больших пролетов до 15-20 м. Такие конструкции представляют собой сложные конструктивные системы из деревянной клееной доски или бруса, состоящие из отдельных, связанных между собой элементов (брусьев, доски с сечением от 50 до 150 мм). Применять их в частном строительстве – неоправданная трата денег и сил. Хотя фермы приобрели популярность в так называемых «канадских домах» строящихся по типовым проектам полностью из древесины.

Валерия Онисько, архитектор, «Сад, огород – кормилец и лекарь» № 21,2013

• Автор: Василий
• Распечатать

Оцените статью:

(0 голосов, среднее: 0 из 5)

Поделитесь с друзьями!

Время сеять морковь Как радовать себя и семью своей клубникой круглый год

 Просмотров: 2 383  Рубрика: Дача своими руками

Метки: конструкция, кровля, крыша, строительство

Объяснение типов скатных крыш — срезные и стропильные крыши

Существует два основных метода строительства скатных крыш;

1. «Резная крыша» — это традиционный метод рубки древесины на месте и возведения крыши с использованием стропил, коньковых досок,
   балки и прогоны и т. д. — точные детали определяются размером крыши, размером бревен и т. д.
2. «Фармированная крыша» — с использованием ферм заводского изготовления, которые доставляются на площадку в собранном виде и только что смонтированы.

Нынешние строительные нормы требуют подробного расчета напряжений, размеров древесины и т. д., используемых при строительстве крыш, поэтому завод
изготовленные фермы становятся стандартной практикой, когда все это можно проработать на компьютере.

Разрезная крыша

Говоря простым языком, этот тип крыши
состоит из стропил и лаг. Балки предотвращают распространение стропил/стен наружу и обеспечивают удобную поддержку для
потолок ниже.

Размер стропильных досок будет зависеть от их длины от стеновой плиты до конька, типа кровельного покрытия и наличия
прогоны встроены в крышу. Более экономично оставлять поперечное сечение стропил вниз, однако там, где открытая
требуется пространство на крыше, потребуются большие стропила. Типичное расстояние между стропилами составляет 400 мм (16 дюймов), меньшее расстояние позволит
стропила и обрешетка небольшого сечения, которые крепятся к стропилам для размещения/фиксации шифера или черепицы, которые будут использоваться. Чем шире разрыв
между стропилами, тем толще должны быть стропильные и обрешеточные брусья.

Стропила прибиваются к стеновой плите в верхней части каждой несущей стены, обычно это закладные деревянные бруски размером 100×75 мм (4×3 дюйма).
на цементном растворе поверх внутренней обшивки полой стены или внутренней части сплошной стены. Стеновые брусья вдоль
верхняя часть каждой стены должна быть соединена внахлест в месте их соединения.

Каждое стропило имеет небольшой треугольный
секции (называемые «стыками птичьего рта»), вырезанные из них, чтобы они могли аккуратно прилегать к настенной пластине. Верхняя часть стропила
обрезается под углом и прибивается к коньковой доске, обычно размером 175 мм x 32 мм (7 x 2 1/2 дюйма), устанавливаемой вертикально.

Прогоны

и связанные с ними распорки используются для дополнительной поддержки стропил. Прогоны идут под прямым углом
к стропилам соответствующие распорки располагаются под каждым четвертым (или около того) стропилом для крепления к балке над опорной стеной
ниже.

Подвесы в сочетании с продольным креплением, идущим под прямым углом к ​​балкам, используются для удержания потолка.
вверх. Каждая подвеска прибивается между каждым четвертым (или около того) стропилом и нижней балкой. Чем больше размер лаг, тем меньше вероятность
понадобятся вешалки.

Хомуты, коньковые хомуты и/или хомуты дальше по стропилам иногда используются для обеспечения дополнительной связи между
стропила с обеих сторон крыши. Там, где они используются, они обычно крепятся к случайной паре стропил вдоль крыши.

Никакая часть деревянной крыши никогда не должна быть отрезана, модифицирована, удалена или изменено покрытие крыши (например, замена шиферной крыши
покрытие бетонной плиткой) без консультации с инженером-строителем.

Ферменная крыша

Ферменная крыша состоит из ряда
изготовленные на заводе рамы (или фермы), каждая из которых объединяет балку, стропила и подкосы. На иллюстрации справа показано
типичная ферма для простой двускатной крыши.

Каждая современная стропильная ферма проектируется и изготавливается для определенного положения в конструкции крыши и состоит из древесины, соединенной встык.
отрезки обычно скрепляются гвоздями с помощью пластинчатых креплений — деревянное соединение не используется. Исторически стропильные
были скреплены болтами или врезными и шипованными, а затем закреплены колышками.

Так как каждая ферма предназначена для формирования
являются частью всей конструкции крыши, их нельзя обрезать, модифицировать или изменять их использование (т.е. заменять шиферное покрытие крыши
покрытием из бетонной плитки) без консультации инженера-строителя.

На иллюстрации справа показана конструкция фермы открытой планировки, включающая зону для комнаты в пространстве крыши. Различные другие
конструкции ферм доступны для различных целей.

3 шага к лучшему пониманию панельных деревянных кровельных систем

Панельные деревянные крыши используются уже более 40 лет к западу от Миссисипи, где древесины всегда было много, но кровельная система является новой для регионов к востоку от могучей реки и в Канаде, где стальные конструкции всегда были доминирующими.

Панельные деревянные крыши состоят из конструкционных деревянных панелей, прикрепленных к деревянным прогонам или «ребрам жесткости» размером 2×4 или 2×6, обычно расположенным на расстоянии 24 дюйма от центра. Ребра жесткости крепятся к второстепенным элементам деревянного каркаса, называемым прогонами. Эта работа выполняется на уровне земли, а затем весь каркасный панельный блок поднимается на крышу. Оказавшись на крыше, обычно требуется только один или два рабочих для завершения последовательности сборки.

Системы панельных деревянных крыш состоят из двух распространенных типов: цельнодеревянная система и гибридная система, состоящая из длиннопролетного стального каркаса с панельной деревянной крышей. Оба типа чаще всего используются с откидными бетонными конструкциями (и в некоторых случаях с армированными каменными стенами) и особенно подходят для зданий с пологими крышами, таких как склады и крупные торговые точки.

Компания BD+C обратилась к экспертам APA, Ассоциации инженеров по дереву, за обзором этих двух панельных деревянных кровельных систем, а также за советом по их использованию, спецификации и установке.

1. Типы панельных деревянных крыш

Цельнодеревянная кровельная система опирается на длиннопролетный каркас из клееного бруса. Эта система требует, чтобы прогоны были прикреплены к первичным клееным балкам с помощью готовых металлических подвесок. Свободный край деревянного настила для каждого панельного элемента прибивается к краю каркаса ранее уложенного элемента. Предварительно обрамленные концы панелей прикрепляются к основным клееным балкам для завершения сборки. Предварительно каркасные секции крыши ускоряют процесс возведения и добавляют кровле прочность, стабильность размеров и высокую пропускную способность диафрагмы.

Гибридная панельная кровельная система сочетает в себе деревянные панели, соединенные со стальными балками с открытой стенкой. Весь панельный блок собирается на земле, а затем поднимается на уровень крыши, где стальные балки привариваются или крепятся болтами к основным стальным фермам. Свободный край деревянного настила для каждого панельного элемента прибивается к краю каркаса ранее уложенного элемента. Концы предварительно обрамленных панелей прикрепляются к основным стальным фермам для завершения сборки.

2. Элементы деревянной крыши из панелей

Структурные панели. Для структурного настила рекомендуется использовать обшивку класса APA или конструкционную обшивку класса APA 1. Обшивка обычно представляет собой фанеру или плиту с ориентированной стружкой (OSB), которая бывает разной толщины и с различной шириной пролета. Панели ОСБ изготавливаются в матах размером до 8х24 футов; иногда возможны большие размеры. Эти панели большого размера сокращают крепление по периметру и ускоряют строительство.

Панели устанавливаются таким образом, чтобы их длина была параллельна ребрам жесткости, поддерживающим края панелей. Деревянная обшивка действует как элемент диафрагмы, который одновременно противостоит и передает боковые нагрузки от ветра или землетрясений. Толщина панели и режимы крепления определяются гравитационными нагрузками, требуемой несущей способностью при сдвиге и необходимой устойчивостью к ветровой нагрузке.

Клееные балки. Основные клееные балки часто проектируются как консольные системы для оптимизации характеристик конструкции. В зависимости от расстояния между пролетами и геометрии здания могут использоваться как одноконсольные, так и двухконсольные балки. Консольные балки указаны как сбалансированные комбинации укладки, такие как дугласова пихта 24F-V8 или южная сосна 24F-V5.

Еще одна популярная конструкция — клееные балки с простым пролетом, соединяющие колонну с колонной, длиной от 30 до 60 футов. Также могут быть указаны несбалансированные комбинации, такие как пихта Дугласа 24F-V4 или сосна южная 24F-V3. Однопролетные фермы рекомендуются из-за простоты их установки и возможности использования с сейсмическими соединителями.

Прогоны в цельнодеревянной кровельной системе. Второстепенные элементы деревянного каркаса, или прогоны, размещаются на расстоянии восьми футов от центра. Эти прогоны имеют много форм в зависимости от расстояния между основными линиями клееного бруса и предпочтений дизайнера / владельца, но наиболее распространенными являются узкие повторно распиленные клееные брусы шириной 2½ дюйма и глубиной от 18 до 27 дюймов или больше.

Сборные легкие деревянные двутавровые балки являются экономичной альтернативой прогонам для клееных балок с расстоянием между балками около 40 футов или меньше или для относительно легких нагрузок конструкции крыши. Двутавровые балки могут иметь глубину до 30 дюймов, в зависимости от пролета и условий нагрузки. Двутавровые балки также облегчают вырезание отверстий в стенках для механических воздуховодов, проводки и спринклерных линий.

Другой альтернативой прогону является ферма из клееного бруса, состоящая из поясов и перемычек из клееного бруса, соединенных между собой косынками из тяжелого металла. Эти фермы, расположенные на расстоянии восьми футов по центру, позволяют проектировщикам использовать более крупные интервалы сетки колонн между основными балками из клееного бруса. Предварительно каркасные панельные секции длиной до 72 футов возможны с использованием ферменных прогонов из клееного бруса, что позволяет подрядчикам возводить кровельные блоки размером более 500 футов за одну последовательность подъема.

Стальные балки. Стальные балки, используемые в гибридной панельной системе, обычно размещаются на расстоянии восьми футов от центра. Поскольку стальные балки могут охватывать большие расстояния, панельные блоки могут быть предварительно изготовлены длиной до 72 футов, а в некоторых случаях даже больше, чтобы позволить подрядчикам возводить кровельные блоки размером более 500 футов за один подъем.

Соединители. Панельная кровельная система соединяется со стенами с помощью деревянных или стальных ригелей, и практически все соединители, используемые в панельных кровельных системах, доступны в готовом виде и варьируются от подвесок ребер жесткости 2×4 или 2×6 до более сложных консольных шарнирные соединители для основных линий клееного бруса. В зависимости от проектных требований к поперечной нагрузке могут потребоваться дополнительные соединительные пластины и хомуты.

3. Устранение неисправностей деревянных панелей

Борьба с ветром. Требования к несущей способности диафрагмы и подъемной силе ветра являются важными факторами при определении крепления гвоздезабивателя к верхнему поясу стальных балок для гибридных панельных кровельных систем. Гвоздезабивной пистолет, который обычно крепится к балке болтами или шурупами, позволяет крепить деревянные ребра жесткости и деревянные конструкционные панели к балкам с помощью стандартных методов забивания гвоздей.