Прежде, чем начинать проектировать и строить крышуПри выборе типа крыши необходимо учесть ее форму и материал. Статья посвящена конструкции и сборке каркасных крыш. Каркасная технология подходит для крыш любой формы и любых материалов кровли. Проектирование каркасной крыши учитывает снеговую нагрузку местности строительства и размеры здания.
Специальные издания изобилуют статьями о формах крыш, технологических и экономических нюансах возведения. Наша публикация посвящена подробному изучению лишь монтажа кровельного покрытия из нового материала « Shingles«.
Какие критерии важны для кровли, построенной по каркасной технологии?
Крыша должна перераспределять ветровую или снеговую нагрузку на стены дома. Она также предохраняет все детали каркаса от осадков: дождя, снега и избыточной влажности. Под крышей должно быть достаточно места для монтажа утеплителя, который изолирует чердак от теплых помещений дома. Чердак должен хорошо вентилироваться. Кровля и каркас должны защищаться от негативного воздействия тепла и влаги от жилого пространства дома.
Главные условия для создания перекрытия.
Правильный расчет перекрытия определяет дальнейшее строительство. Строительство крыши начинается с перекрытия. Перекрытие включает опорную балку, каркас пола и его настил. Обшивка, создаваемая одновременно с перекрытием, является черным полом. На него в дальнейшем укладывается чистовая отделка пола. Приведенные цифры применимы только для деревянного каркаса с расстоянием между балками перекрытия не более 600 мм и нагрузкой на пол не более 2,4 кРа.
Влажность досок не должна превышать 19%. Стрела прогиба доски должна составлять не более 12,7 мм (при обшивке потолка гипсокартоном) или 19 мм (при отсутствии обшивки). По стандартам это могут быть доски сортов отборный, первый или второй толщиной 9,2 мм для первого случая и доски третьего и четвертого сорта толщиной 1,4 мм для второго. Крепление перекрытия к фундаменту осуществляется при помощи опорной доски, а между этажами перекрытие привязывается к верхней обвязке стен. Опорная доска и каркас перекрытия подвала должны иметь сечение 38х89 мм.
Правила возведения и конструирования каркасных кровель.
Нельзя допускать, чтобы свободный пролёт был больше 12,2 метров.
Максимальное расстояние между фермами, или между стропилами, равно 600 мм.
При сборке крыши по стропильной системе размер ключевых частей каркаса коррелирует с размером пролётов и интенсивностью снежного покрытия. Стропила могут быть разных типов.
- стоящие свободно;
- Стропила, несущие вес чердачного перекрытия.
В дальнейшем будем называть свободные и нагруженные стропила. Существуют таблицы, по которым определяют размер сечения стропил. Параметры чердачного перекрытия также можно определить по таблицам. Доски для стропил и потолочных балок должны быть размером 38х89 мм. При использовании тяжелой глиняной черепицы и больших мансардных окон, потребуется укрепить каркас крыши или рассчитать параметры как для нагруженных стропил. Если уклон крыши менее 28 градусов (при полном пролете подъема 1:4), применяется расчет для нагруженных стропил.
Таблица показывает минимальную толщину обшивки при разных расстояниях между стропилами и фермами.
Все детали крыши должны надежно соединяться. Стропила и балки перекрытия должны прочно опираться на стену или подстропильный брус – мауэрлат. Стропила сходятся к коньковой доске, где скрепляются между собой. Ширина конька не должна быть меньше длины опоры стропил. Размеры сечения коньковой доски: минимум 17,5х140 мм, желательно, чтобы она превышала по размерам стропильные доски. Крепление стропил к коньковой доске должно исключать их смещение. Угол между стропилами и коньковой доской, а также между стропилами и мауэрлатом – прямой.
Чтобы прикрепить стропила к мауэрлату, в нём нужно сделать выпил. Длина опоры должна быть не менее 38 мм. При использовании коньковых и ендовных стропил длина опоры — 50 мм, толщина досок, из которых изготовлены эти стропила, должна быть не менее 38 мм.
Угол между укороченными стропилами (нарыжниками) и коньковыми или ендовными стропилами должен составлять 45 градусов относительно плоскости перекрытия.
Важно помнить: крыша защищает внешнюю отделку стен от непогоды. Стропила должны выступать за стены на 400-500 мм, а для деревянных стен – еще больше – 550 мм. Расстояние от края стены до всех концов стропил должно быть одинаковым. Свободные концы стропил соединяются специальной доской – валиком. Соединение досок валика крыши возможно только в торцевой части стропил. Валик делают из доски толщиной не менее 17,5 мм, чаще применяют доски того же размера, что и для стропил.
При уклоне крыши 1:3 и больше расчетный пролет можно уменьшить с помощью подпорок, бугелей и дополнительных подпорок для конька. Дополнительные элементы каркаса следует изготавливать из досок сечением не менее 38х89 мм.
При уклоне крыши 1:4 и меньше применяют косые распорки. Для такой крыши полезно использовать дополнительные стены, чтобы передать нагрузку от стропил на балки перекрытия. В этом случае устанавливают сплошные распорки под стенами между балками перекрытия. Максимальный прогиб балок при действии рассчитанной снеговой нагрузки не должен превышать 25 мм.
Если балки перекрытия не крепятся к противоположным стропилам, то обязательно установить дополнительную опору конька при угле крыши 1:3 и меньше. При более крутом угле опора необязательна при надежном соединении узла в нижней части стропил.
Для установки вспомогательных систем и коммуникаций в конструкции крыши создают вырезы и проемы. Размеры и местоположение вырезов определяются нормативами для стропильной системы.
Обрешетка каркаса крыши может изготавливаться из фанеры, доски, ДСП и других материалов. Толщина зависит от расстояния между стропилами. При использовании листовых материалов толщина должна соответствовать опоре кромок на деревянный каркас крыши. Листовые материалы могут улучшить внешний вид крыши и усилить конструкцию каркаса. При их использовании важно соблюдать правила строения каркасной крыши. Из многолетнего опыта строительства можно выделить следующие удачные материалы для обрешетки: ДВП (особенно марки П-3), ДСиП не шлифованные или имеющие фенолформальдегидную основу. ДСиП имеет больший показатель огнестойкости по отношению к доскам и фанере.
При расстоянии между стропилами 300 мм толщина обшивки составляет: фанера — 7,5 мм; ДСиП — 9,5 мм; доска — 17 мм. При расстоянии в 400 мм толщина фанеры равна 7,5 мм (все края с опорой) и 9,5 мм (между стропил без опоры), толщина ДСиП — 9,5 мм и 11,1 мм, толщина доски — 17 мм. При расстоянии между стропилами 600 мм толщина фанеры — 9,5 мм и 12,5 мм, толщина ДСиП — 11,1 мм и 12,7 мм, толщина доски — 19 мм.
Помещение на чердаке, находящееся между утеплителем и обшивкой крыши, должно быть проветриваемым. Хорошое проветривание сохраняет свойства утеплителя и предотвращает негативное воздействие влаги и тепла на помещения в здании, каркас и кровлю.
Размер вентиляционных отверстий определяется площадью ковра утеплителя и должен быть не менее одной тридцатой части от площади утеплителя на чердачных перекрытиях. При угле наклона крыши 1:6 и меньше, площадь вентиляционных отверстий должна составлять одну со redor hundredth часть от площади утеплителя. Половину вентиляционных отверстий следует разместить около конька, другую половину в софите. Распределение вентиляционных отверстий вдоль софита должно быть равномерным. Между утеплителем и обрешеткой нужно оставить расстояние не менее 75 мм. При сложном выполнении этого правила между утеплителем и обрешеткой устанавливают специальные экраны.
Люк на чердак должен быть закрыт и иметь размер не менее 500х700 мм. Расположить его следует так, чтобы расстояние до ближайших стропил превышало 600 мм. Утеплить люк необходимо пенопластом толщиной 100-150 мм.
Кровли каркасного типа изготавливают из разных материалов. В Северной Америке популярна «дранка» – материал, называемый «Shingles». Основа “Shingles” может быть деревянной, металлической или иной. Для снижения стоимости кровли в бюджетных постройках используют битумную основу с крупно-зернистым наполнителем, подобным рубероиду. Основные преимущества этого материала – высокая технологичность, долговечность и привлекательный вид. В России “Shingles” доступен в магазинах строительных материалов и производится отечественными предприятиями. Этот материал подходит для крыш с уклоном от 1:6.
В специальных таблиц строительства указано, сколько гвоздей нужно для сборки стропил и балок перекрытия. Соединительные узлы не нуждаются в дополнительных ветровых связях при формировании.
Далее рассмотрим стропильную схему каркаса крыши, сосредоточившись на её ключевых соединениях.
Расстояние между стропилами и балками перекрытия может быть различным. Соединение должно осуществляться не реже чем через 1,2 метра. Стропила и балки перекрытия соединяются с помощью различных узлов. Помимо соединительной функции, этим элементам принадлежит важная задача: обеспечение места для прокладки утеплителя и формирования пространства для воздушной циркуляции (вентиляции чердака).
Стропила и перекрытия устанавливаются на стены или на мауэрлатный брус, размещённый на балках перекрытия.
Установка мауэрлата подчиняется определенным правилам: вторая доска устанавливается аналогично верхней обвязке стен при смещении опоры стропил к балкам перекрытия более чем на 50 метров. Первую доску мауэрлата следует закрепить двумя гвоздями длиной 82 мм к каждой балке перекрытия чердака. Установка обвязочной доски на балки перекрытия обязательна, особенно если они не связаны со стропилами напрямую.
При равномерной разметке стропил и балок перекрытия целесообразно применять двойной узел крепления. Для этого используют единичную мауэрлатную доску, а при значительной толщине утеплителя дополнительно устанавливают опору на верхний сруб стены.
Каждое стропило соединяется с коньком не менее чем тремя гвоздями длиной 82 мм с обратной стороны и не менее чем четырьмя гвоздями длиной 57 мм со стороны стропила. Стропила и бугель крепятся тремя гвоздями длиной 76 мм. Положение бугеля должно быть строго горизонтальным. Соединение укороченного стропила (нарожника) с ендовым или коньковым стропилом выполняется двумя гвоздями длиной 82 мм.
Листовой материал обрешетки крепится к стропилам так же, как и обшивка каркаса перекрытия. Листы укладываются с зазором не менее 2 мм. При необходимости можно установить опору для кромок листов обшивки – это обычно доска сечением 38х38 мм. Ее крепление выполняется по правилам, аналогичным крепежу распорок перекрытия.
При создании каркаса крыши из ферм действуют аналогичные правила и нормы, применяемые при монтаже балок перекрытия.
Советы по качественному проектированию кровли
При возведении больших кровель, особенно двускатных, с широким неподдерживаемым свесом, целесообразнее использовать фермы. Многощипцовые и вальмовые крыши лучше строить по стропильной схеме каркаса. В одном сооружении можно комбинировать обе схемы проектирования.
Большие по размеру фермы позволяют не возводить среднюю опорную стену. Это дает возможность создать свободную планировку помещений.
Чтобы упростить конструкцию крыши и снизить её стоимость, сечение досок для стропил и элементов каркаса нужно уменьшить. Для этого применяются качественные доски лучшего сорта. Также сокращается расстояние между стропилами, а нагрузку от них на несущие стены передают с помощью специальных узлов соединения.
При соединении стропил и перекрытия нужно оставлять место для утеплителя с возможностью его вентиляции. Важно также точно рассчитать расстояние от верхней части оконного проема до горизонтальной поверхности софита.
Выбор материала для покрытия зависит от угла наклона крыши.
Лучше определять угол наклона кровли в градусах, тогда расчет размера подъёма конька не потребуется.
При устройстве кровли над мансардой расчет стропильной системы следует проводить с учетом их прочности. Позже можно возвести дополнительную конструкцию для утепления с гарантированной вентиляцией.
При выборе досок для стропил необходимо учитывать возможность их усиления с помощью бугелей при эксплуатации чердака. Перемещение нагрузки от стропил на перекрытие категорически запрещено.
Чтобы крыша имела привлекательный вид, конструкторы стараются сделать уклон всех поверхностей одинаковым. Использовать дорогой и прочный кровельный материал не всегда целесообразно. Вычисления давно показали, что даже самый долговечный материал нуждается в периодическом ремонте. В некоторых случаях выгоднее заменить недорогое покрытие полностью, чем постоянно его ремонтировать.
Руководство по устройству стропильного каркаса крыши (основы и принципы).
После устройства чердачного перекрытия приступают к сборке стропильной системы крыши. В чём состоят главные методы её монтажа?
Строительство каркаса начинается с монтажа мауэрлатной доски для равномерного пролета по всей длине здания. При многощипцовой крыше, встречающейся у домов с сложным планом, мауэрлат монтируют над всеми пристройками одновременно. Стыки доски должны совпадать с балками перекрытия. В углах дома дополнительная нагрузка на стены передается коньковыми и ендовными стропилами через дополнительные опоры под мауэрлатной доской.
Правила размещения распорных досок и балок перекрытия: стропила устанавливают с таким же шагом, что и шаг балок перекрытия. Распорные доски крепят двумя гвоздями к каждой балке перекрытия.
Сдвигая мауэрлатную доску относительно внешней стены, можно изменить расстояние пролета на не более 30-50 мм. Это позволяет выровнять пролет по всему дому. Для многощипцовой крыши расстояние пролета может отличаться у каждой пристройки, при этом каждый пролет требует индивидуального расчета длины стропил.
Новый метод сборки каркаса крыши отличается одним важным плюсом: все расчеты и подготовка отдельных элементов совершаются на земле. Для этого достаточно знать величину пролетов от внешнего края мауэрлатной доски и общую длину крыши, измеренную от мауэрлата.
В проекте определен угол наклона крыши, рассчитана половина пролета. Длину стропила можно вычислить по косинусу угла наклона. Сорт дерева, снеговая нагрузка и расстояние между стропилами позволяют по таблицам определить величину сечения стропил. Следующий этап — изготовление шаблона стропил из прямой доски. С помощью специальных таблиц зависимости длины стропила от угла наклона крыши производим косой спил в месте соединения стропила и конька, а также делаем врубку клином для соединения со мауэрлатом.
Следующим этапом является вычисление выступа стропил за пределы внешней стены с учётом толщины наружной отделки по проекту: при кирпичной отделке с воздушной прослойкой этот показатель равен 145 мм. С помощью угольника следует отметить и сделать распил параллельно направлению спила, соединяющегося с коньком. Таким образом, шаблон стропила готов. С его помощью будут изготавливаться стропила для фронтонов и тех, что примыкают к торцевой части коньковой доски. Чтобы изготовить шаблон стропила, опирающегося на коньковую доску, нужно уменьшить основной шаблон на расстояние, равное половине толщины конька.
Длина конька вычисляется как длина крыши минус полный пролет. Для точной разметки конька доску укладывают на балки перекрытия вдоль всей длины крыши, с каждой стороны оставляя расстояние, равное половине пролета. Разметку проводят по широкой части доски, перенеся на нее положение балок перекрытия. То же самое делают с расположением стропил вместе с балками перекрытия.
Использование ендовых или коньковых стропил требует величину пролета 42,7 см при сохранении той же величины подъема конька вместо 30 см. Это связано с установкой под меньшим углом по сравнению с обычными стропилами. Длина коньковых стропил также легко определяется, учитывая, что единица их длины кратна пролету, как и у обычного стропила. При соединении конькового стропила в точку пересечения оси коньковой доски и стропила его длина укорачивается примерно на 30 мм.
Длина нарожников (укорачивающихся стропил) определяется пролетом крыши и шагом стропил. При равномерном уклоне кровли наклон укорачивающего стропила всегда равен 45 градусам, его легко выполнить ручной электрической пилой. Длина укорочения следующего стропила вычисляется с помощью тригонометрических функций. Для шага между стропилами в 400 и 600 мм существуют специальные таблицы соответствующих величин.
Deliri
Skay