Как собрать крышу и каркас для нее

Геометрическая форма и выбранный для покрытия кровли материал определяют тип возводимой крыши. В данной статье будет рассказано о том, как собрать крышу правильно, используя каркасную технологию, позволяющую создавать крыши самых разных форм и использовать для их покрытия практически любые материалы.

Выбор конструкции каркасной крыши осуществляется с учетом планируемых нагрузок снежного покрова в местности, где производится строительство, а также размеров возводимого строения.

Существуют две схемы сборки каркасных крыш:

• Ферменная;
• Каркасная.

Выполненная с применением каркасной технологии крыша должна соответствовать следующим требованиям:

• Нагрузка, создаваемая снежными массами и потоками ветра, должна распределяться по стенам дома;
• Все элементы каркаса здания должны быть защищены от различных осадков;
• На чердачном помещении должно оставаться достаточное пространство для монтажа утеплителя с целью изоляции чердака от более теплых жилых помещений;
• Должна обеспечиваться хорошая вентиляция чердачного помещения;
• Обшивка каркаса кровли и крыши должна иметь надежную защиту от воздействий влаги и тепла, исходящих из теплых помещений.

Как правильно выполнить сборку крыши

Перед тем, как правильно собрать крышу, следует учитывать, что максимальное значение свободного пролета не должно превышать 12,2 метра, а наибольшее расстояние между фермами или стропилами – составлять не более 60 сантиметров.

При расчете характеристик основных элементов каркаса собираемой по стропильной схеме крыши, следует учитывать такие параметры, как ширина пролетов и нагрузка снежных покровов.

При сборке крыши могут использоваться два варианта стропил:

• Стоящие свободно стропила (свободные);
• Стропила, выполняющие поддержку нагрузки перекрытия потолка чердачного помещения (нагруженные).

Сечение досок, используемых для того, чтобы изготовить потолочные балки и стропила, должно составлять не менее 89х38 миллиметров.

В случае использования тяжелой черепицы из глины, а также окон мансарды, следует дополнительно усилить каркас крыши либо рассчитывать стропила как нагруженные.

Также рассчитывают как нагруженные стропила при уклоне крыши, составляющем менее 28º и отношении между полным пролетом и подъемом в коньке, составляющем 1:4,  стропила.

Планируя, как собрать каркас крыши, следует также учитывать, чтобы все соединения элементов крыши между собой были максимально надежными.

Также необходимо обеспечить надежность опоры на стену или мауэрлат (подстропильный брус) самих стропил и балок перекрытия чердака, при этом соединение стропил в верхней части производится попарно на доске конька крыши, ширина которого должна быть не меньшей, чем длина стропильной опоры.

Сечение доски конька не должно быть менее 140х17,5 миллиметров, а ширину желательно выбирать, превышающую ширину стропила. Крепление стропил на коньковой доске производится друг напротив друга, не допуская их смещения, при этом стропила должны пересекаться с коньком и мауэрлатом под прямым углом.

Для крепления стропил к верхней части вязки стены или к мауэрлату на них производится выпиливание, при этом длина их опоры должна составлять не менее38 миллиметров. Опора ендовных и коньковых стропил должна составлять как минимум50 мм, а доски, используемые для их изготовления, должны обладать толщиной как минимум38 мм.

Важно: укороченные стропила (нарыжники) должны примыкать к ендовным и коньковым стропилам под углом в 45º, если брать проекцию на плоскость перекрытия.

Для надежной защиты крышей стен и окон здания от внешних воздействий, например – атмосферных осадков, следует выводить стропила за внешние пределы стен на расстояние 40-50 см, а в случае деревянных стен – на 55 см.

При этом следует выводить на равные расстояния за границы стены и соединять между собой в торцевых частях специальной доской (валиком) концы стропил, свешивающиеся за пределами стены.

Важно: не допускается соединение валиком на каких-либо других участках стропил, кроме торцевых.

Толщина валиковой доски должна составлять не менее17,5 мм, но для удобства рекомендуется применять доски, сечение которых совпадает с сечением стропил.

В случае, когда уклон крыши составляет 1:3 и больше, ее расчетный пролет может быть уменьшен при помощи подпорок, бугелей, а также использования для конька дополнительных подпорок.

Сечение применяемых для изготовления данных элементов досок должно составлять не менее 89х38 миллиметров.

В случае, когда уклон крыши составляет 1:4 или меньше, нагрузка на балки перекрытия может быть передана со стропил при помощи косых распорок и дополнительных стен, причем необходимо также установить сплошные распорки между балками перекрытия под данными стенами.

При этом следует следить за тем, чтобы балки перекрытия не прогибались более, чем на 2,5 см при полной передаче расчетной нагрузки снега.

В случае, когда соединение противоположных стропил производится не на балках перекрытия, а угол наклона крыши не превышает 1:3, необходимо выполнить дополнительную опору для конька.

Если угол уклона составляет большее, чем 1:3 значение, данная опора не требуется, достаточно лишь выполнить в нижней части системы стропил надежный узел соединения.

Для оборудования разнообразных систем коммуникаций элементов каркаса крыши в них можно выполнять различные отверстия и выпилы, расположение и размеры которых должны строго соответствовать тем же требованиям, которые предъявляются к каркасу перекрытия.

При сборке каркаса крыши обрешетка может быть изготовлена из таких материалов как ДСП, доска, фанера и т.д. Толщина материала выбирается в зависимости от расстояний между соседними стропилами, а в случае применения листовых материалов – от того, как изготовлена опора кромок на каркас крыши из древесины.

Листовые материалы, используемые при изготовлении обрешетки, в случае точного соблюдения основных правил возведения каркасных крыш, позволяют придать крыше более привлекательный внешний вид, а также существенно усилить всю ее конструкцию.

Довольно широкое распространение при строительстве каркасных крыш получили плиты из древесной стружки, особенно марка П-3.

Также довольно часто применяются ДСиП без шлифовки и основанные на фенолформальдегидах, одним из преимуществ данного материала является их более высокое, чем у фанеры и досок, сопротивление возгоранию.

Ниже приведена таблица, в которой указана зависимость минимальной толщины слоя обшивки от расстояний между фермами или стропилами.

При возведении каркасной крыши следует также обеспечить хорошую вентиляцию пространства чердачного помещения между обрешеткой кровли и слоем утеплителя.

Это не только позволяет утеплителю выполнять свои функции наиболее эффективно, но и снижает вредные воздействия потоков теплого и влажного воздуха из внутренних помещений на элементы крыши и ее каркаса.

При правильно выполненных узлах соединений дополнительное создание ветровых связей не требуется. Рассмотрим поподробнее устройство конструкции важнейших узлов каркаса возводимой по стропильной схеме крыши.

Расстояния между балками перекрытия и стропилами могут выбираться различные, при этом необходимо следить за тем, чтобы промежутки между местами их соединений составляли не более 120 сантиметров.

Могут применяться также разнообразные узлы соединений, которые в любом случае должны обеспечивать достаточный объем свободного пространства под укладку утеплителя и организации циркуляции воздуха, требуемой для вентилирования чердака.

Фермы и стропила могут опираться как на стены верхнего этажа здания, так и на установленную на перекрывающих балках доску мауэрлата.

При смещении опоры стропил на расстояние, превышающее 5 см, от балок перекрытия, установка на мауэрлат второй доски должна в обязательном порядке производиться аналогично установке на верхнюю обвязку стен.

Первую доску мауэрлата следует прибивать к каждой из балок перекрытия чердака как минимум двумя гвоздями не менее 82 миллиметров.

Важно: При отсутствии прямой связки стропил и балок перекрытия следует обязательно произвести установку обвязочной доски.

При равном шаге балок перекрытия и стропил наиболее надежным является соединение в виде двойного узла, при котором применяется одинарная доска мауэрлата, при этом, в случае достаточной толщины утеплителя, следует также выполнить опору на верхней обвязке стены.

Крепление стропил к коньку производится по обратной стороне при помощи как минимум трех гвоздей на 82 мм, либо со стороны стропила с использованием четырех гвоздей минимум на 57 мм.

Расположенный между стропил бугель прибивается к каждому из них горизонтально при помощи трех гвоздей как минимум на 76 мм каждый.

Крепление нарожника, то есть укороченного стропила, к коньковому или ендовному стропилу производится при помощи как минимум двух гвоздей на 82 миллиметра.

Крепление к стропилам обрешетки крыши, выполненной из листового материала, производится приблизительно таким же образом, как обшивка каркаса для перекрытия.

Выполняя крепление листов следует следить за тем, чтобы между ними оставался зазор, составляющий как минимум два миллиметра, а опора для их кромок в случае необходимости выполняется из досок, сечение которых составляет минимум 38х38 мм, установка данной опоры производится аналогично монтажу распорок перекрытия.

Обустройство каркаса крыши для здания, строительство которого выполнено из бетона или кирпича, практически не отличается от монтажа каркаса крыши деревянного дома.

Каркас крыши соединяется со стеной при помощи мауэрлата, наилучшим вариантом крепления при этом является использование анкерных болтов диаметром не менее 12,7 мм, расстояние между которыми не должно превышать 240 сантиметров.

Полезно: в месте стыка стены и доски следует уложить слой гидроизоляционного материала, такого как рубероид или пергамин.

Крепление ферм к верхней стеновой вязке производится аналогично креплению балок перекрытия.

Полезная информация по сборке каркасных крыш

Приведем несколько полезных советов по сборке крыш:

1. При возведении двускатных крыш большой площади и крыш с большим свесом без поддержки наиболее удобным считается применение ферм, а схема с использованием стропил больше подходит для вальмовых и многощипцовых крыш. Кроме того, при строительстве здания при необходимости можно совместно использовать обе схемы сборки крыши.
2. При использовании ферм с большим пролетом можно не выполнять обустройство несущей средней стены, выполнив «свободную» планировку внутреннего пространства дома.
3. Уменьшение сечения досок, применяемых для изготовления стропил и элементов, усиливающих каркас, позволяет не только снизить общий вес конструкции крыши, но и снизить общую стоимость ее возведения. При этом следует выбрать наиболее качественные доски, сократить межстропильное расстояние, а также использовать различные связи для передачи нагрузки со стропильной системы на несущие стены здания.
4. Выполняя проектирование узлов соединений перекрытия и стропил, важно предусмотреть не только возможность свободного монтажа слоя утеплителя, но и его качественную вентиляцию.
5. Важно также соблюдать расстояние между верхнею частью проема окна и горизонтальной плоскостью софитов.
6. Угол уклона кровли необходимо выбирать в соответствии с материалом, используемым для ее покрытия.
7. Для того, чтобы избежать выполнения расчета величины подъема конька, следует задавать угол наклона крыши в градусах, а не в виде соотношений.
8. В случае, когда крыша является также ограждением помещения мансарды, следует рассчитывать стропила по прочностным параметрам. Для монтажа и вентиляции слоя утеплителя при этом проще всего будет изготовить дополнительную конструкцию.
9. Если не планируется эксплуатация помещения чердака, то следует учитывать возможность усиления выбираемых для изготовления стропил досок, поскольку нагрузка стропил не может передаваться на балки перекрытия, расположенные в пролете свободно.
10. Наиболее привлекательный внешний вид собранной крыши достигается использованием одинаковых углов уклона всех ее поверхностей.
11. Важно заранее продумать экономическую эффективность эксплуатации того или иного кровельного материала при его выборе. Иногда бывает более выгодно заменить покрытие, срок эксплуатации которого закончился, чем производить периодический ремонт более дорогостоящего покрытия кровли.

Изготовление и монтаж конструкций ферм

При возведении такой конструкции, как двускатная простая крыша, или создании помещения для мансарды довольно удобным считается использование каркаса из готовых ферм, которые могут также применяться в конструировании крыши совместно с системой стропил.

Фермы могут быть изготовлены заранее, а после того, как завершено строительство стен верхнего этажа здания, просто установлены на свои места, после чего сборка каркаса крыши и ее покрытие кровельным материалом осуществляется достаточно быстро.

В настоящее время существуют специальные производства, изготовляющие готовые фермы, элементы конструкции которых чаще всего соединяются между собой при помощи специальных соединительных накладок из металла.

Кроме того, фермы для строительства крыши можно изготовить и самостоятельно.

Фермы следует устанавливать так, чтобы расстояние между ними не превышало 60 сантиметров, а узлы соединяются при помощи фанеры, толщина которой составляет от 10 до 12,5 миллиметров.

При этом внешний фанерный слой следует укладывать параллельно нижней доске пролета. Элементы ферм изготавливаются из цельных стропильных досок, сечение которых может составлять 140х38 и 89х38 миллиметров.

Максимальное значение свеса кровли зависит от сечения доски стропила: при сечении 89х38 мм максимальный свес не должен превышать 102 см, а при сечении 140х38 мм – 142 см. Размер карниза может быть увеличен путем использования изображенной на схеме усиленной конструкции.

В соединительных узлах производится установка фанеры с обеих сторон, после чего она равномерно прибивается гвоздями (как минимум 76 мм) по всей площади стыка доски и фанеры. Выступающие с обратной стороны концы гвоздей загибаются.

Полезно: существует возможность использования более коротких гвоздей, которые следует забивать с обеих сторон для обеспечения надлежащей прочности крепления.