Как крепится крыша дома к коробке дома?

Армопояс     Скобы     Шпильки     Проволока    

Нагрузки от крыши

Кровля создает на стены строения довольно значительные нагрузки. Они включают в себя постоянную составляющую, равную весу самой стропильной системы крыши и массе кровельных материалов, используемых для ее покрытия. Эта компонента довольно легко высчитывается и практически не меняется со временем.

Но существует и значительная

переменная доля нагрузки , которую создают осадки и ветра. Для расчета этой составляющей следует ориентироваться на максимальные эмпирические значения, определяемые опытным путем. Например, если для Центральных районов России ветро‑снеговая нагрузка на стандартную двускатную крышу с боковым углом в 30~40º принимается равной примерно 150 кГ/м 2, то уже для районов Крайнего севера она будет составлять не менее 600 кГ/м2.

Выбирая конструкцию стропильно‑кровельной системы, следует учитывать эти факторы при строительстве. Скажем, уменьшение бокового угла, снижая ветровую нагрузку, в то же время может значительно увеличивать снеговую, поэтому при выборе проекта будущего дома следует тщательно изучить как розу ветров, так и среднее количество зимних осадков в месте строительства. Определенную роль может сыграть и применяемый для крыши кровельный материал: либо стойкий к обледенению и накоплению снеговой массы, либо нет.

Также вес кровли может значительно увеличивать и создание в чердачном помещении жилой мансарды, ведь для нее потребуется дополнительное внутреннее утепление и покрытие для стен.

Не следует исключать и возможную установку в будущем на крыше солнечных батарей, водонагревателей, каких-либо антенн. Все это, вместе взятое, дополнительно увеличивает вес кровли и нагрузку на стены.

Виды стропильных систем

Для стандартной двускатной крыши без ендовых и дополнительных ребер используются в основном два типа стропильных конструкций:

1. Висячие. Имеют угловое соединение в верхней части и две точки опоры на несущие стены здания внизу. Применяются в основном там, где предполагается создание жилой мансарды под крышей, а перекрытие нижнего этажа не является частью стропильной системы.

   В треугольнике сил, действующих на верхнюю часть стен здания, имеют значительную боковую компоненту, создающую большое распирающее и деформирующее усилие. Его компенсация и является основной задачей при расчете такого типа кровли.

2. Наслонные. Представляют собой единую ферменную конструкцию, в которой боковые составляющие в значительной мере компенсируются стойками, прогонами и ригелями стропильной системы, а на стены строения приходится в основном вертикальная компонента веса самой крыши.

   В верхней части стропильные ноги опираются на коньковую балку, которая, принимая на себя часть нагрузки, распределяет ее через стойки и передает нижним опорным элементам. Балки перекрытия также могут входить в конструкцию стропильной системы, создавая треугольник жесткости и дополнительную нижнюю связь.

Такое устройство кровли позволяет в значительной мере уменьшить боковые составляющие нагрузки на стены строения, но при этом имеет значительный собственный вес и при большой ширине пролета требует центральной опоры, которой может служить внутренняя стена здания.

В деревянных бревенчатых домах, для этой цели всегда использовался центральный опорный брус — «матица», установке которого во время строительства придавалось особое, ритуальное, значение.

Необходимость использования мауэрлата

При любых конструкциях стен здания и устройствах кровли для равномерного распределения всех усилий как от веса крыши, так и от различных боковых нагрузок требуется некое переходное звено, в котором все эти силы, складываясь, будут взаимно компенсировать друг друга. Именно таким компонентом и является верхняя часть стены здания и в то же время нижний элемент кровельно‑стропильной системы, который называется мауэрлатом. Он представляет собой опорный брус сечением, обычно 150×150, который жестко связан с верхней частью стены, а уже к нему крепятся стропильные ноги.

Здесь, при расчетах имеет значение способ установки стропильных досок на опорный брус. Их может быть два:

1. Скользящее. Стропила, опираясь на брус, имеют некоторую степень свободы, а жесткость их конструкции может обеспечиваться дополнительными ригелями. Крепление стропильных досок должно обеспечивать их удержание на опорном брусе.
    
2. Упорное. Стропила упираются в мауэрлат выпиленным в них зубом, или дополнительным бруском. Это обеспечивает большую жесткость стропильной системе, но создает максимальные боковые усилия.

Крепление мауэрлата к кирпичной стене

В монолитном бетонном доме стены его способны выдерживать значительные деформирующие усилия. В деревянном доме каждый венец, в том числе и верхний создают взаимно связанную систему, хорошо устойчивую к различным деформирующим факторам. В конструкциях домов щитового типа обычно не предусматривается тяжелой и крупногабаритной кровли. Особым случаем является обустройство крыши для кирпичного дома.

Кирпичная кладка, имеющая очень хорошую вертикальную прочность на сжатие, довольно чувствительна к боковым нагрузкам, особенно в верхней своей части, когда небольшие распирающие усилия способны оказывать значительные разрушающие воздействия. Именно поэтому мауэрлат на кирпичной стене должен кроме перераспределения усилий создавать дополнительный связывающий эффект, образуя замкнутый надежный пояс, обеспечивающий кирпичной кладке дополнительную прочность.

Особым случаем является то, когда фронтоны крыши также выполнены из кирпича вместе со стенами. Такая конструкция здания позволяет значительно разгрузить как общий вес крыши, так и все нагрузки от нее на строение.

При этом мауэрлат устанавливается только на боковых стенах и его дополнительно можно закрепить в отверстиях, предварительно предусмотренных внутри фронтонов, которые будут принимать часть нагрузки от боковых усилий.

Мауэрлат на кирпичной стене должен располагаться ближе к внутренней ее стороне, ни в коем случае не опираясь и не создавая усилий на внешний, декоративный слой кладки. Кроме обеспечения дополнительной обвязки для верхних рядов кирпичей, одним из основных моментов, на которые следует обращать внимание при установке опорного бруса, является способ его крепления к кирпичной кладке.

Создавая жесткую связь со стенами здания и надежность удержания кровли, он должен в то же время позволять минимальную, едва заметную подвижность стропильной системе для равномерного распределения всех деформирующих факторов. Основные способы его крепления перечислены ниже.

Армопояс

Идеальным вариантом для кирпичной стены мог бы служить выполненный по ее верхнему периметру железобетонный армированный пояс. Это наиболее актуально для больших по площади и высотных строений, у которых нагрузка на каркас здания особенно велика. Для заливки такого пояса устанавливается опалубка, внутрь которой закладывается хорошо обвязанная арматурная конструкция и затем заливается качественным бетоном.

Перед заливкой раствора следует разместить в опалубке, а еще лучше приварить их к арматуре, закладные шпильки, на которые будет крепиться деревянный брус мауэрлата. Такая конструкция наиболее трудо‑ и материалозатратная, но и самая прочная и надежная.

Скобы

В кирпичную кладку стен с внутренней их стороны закладываются вместо кирпичей равные им по размерам деревянные бруски, к которым будет крепиться железными скобами брус мауэрлата. Они должны располагаться во втором–третьем от верха ряду, желательно в местах предполагаемой установки стропильных ног, дополнительно компенсируя деформирующее усилие на стену.

Шпильки

При завершении кирпичной кладки стен, в верхние ряды ее закладываются вертикальные резьбовые шпильки, на которые в дальнейшем будет крепиться опорный брус. Число их должно быть не меньше количества стропильных ног. В брусе затем размечаются и сверлятся отверстия, через которые, он и будет крепиться на шпильках с помощью гаек.

Проволока

Здесь могут быть различные варианты креплений как самого опорного бруса, так и стропильных досок. Концы проволоки закладываются внутрь кирпичной кладки, а затем с помощью свободных концов производятся соединения всех компонентов в единую связку. Проволока должна быть надлежащего диаметра и прочности, чтобы обеспечивать надежность всех соединений. С ее помощью можно произвести крепление всех элементов не только к стенам здания, но и к плитам перекрытия.

Кроме перечисленных, возможны и другие варианты установки и крепления мауэрлата на кирпичной стене. Например, можно использовать для него не деревянный брус, а металлический профиль, что породит и свои методы монтажа и крепления кровли. Также возможны и комбинированные методы, сочетающие в себе достоинства нескольких способов монтажа.

Обустройство крыши для своего дома — один из наиболее важных и сложных этапов в его строительстве. Ошибки в его расчетах или исполнении способны превратить жизнь в этом доме из уютной и благополучной в проблемную и несчастливую. Недаром наши предки переход от возведения стен к строительству крыши сопровождали молебном и освящением будущей кровли.

Каждая работа, в том числе и строительная, требует внимательности и аккуратности. Это основа успеха в любом деле. А приобретение знаний и умений зависит только от личного желания каждого.

По статистике каждый второй домовладелец построил свое жилье самостоятельно. Согласно их отзывам, самостоятельное возведение крыши — один из самых сложных этапов для непрофессиональных строителей. Поэтому очень важно подойти к этому этапу, имея в голове полное представление о всех нюансах процесса. Чтобы разобраться в том, как сделать крышу своими руками, необходимо изучить устройство, технологию монтажа, порядок работ и особенности крепления всех составляющих конструкции.

Виды крыш

Для начала необходимо определиться с формой. На сегодняшний день наиболее популярными видами являются:

• односкатная;
• двухскатная;
• четырехскатная вальмовая;
• ломаная;
• многощипцовая.

Особенности форм

Перекрытие крыши одним единым скатом позволит сэкономить нервы и материалы, поскольку конструктивно это самый простой вариант. Если сделать такой каркас самостоятельно, то трудоемкость работы будет наименьшей, а скорость монтажа высокой. Но такая форма имеет недостаток — отсутствует возможность обустройства полноценного чердака или мансарды, поскольку подкровельное пространство получается слишком низким.

Двухскатная крыша монтируется намного чаще. Она чуть сложнее в изготовлении, но позволяет получить больше пространства. По сравнению с четырехскатной она обладает меньшей сложностью и массой, однако потребуется сделать треугольные фронтоны по торцам здания.

Двускатная — самая популярная форма

Перед тем как приступить к самостоятельному возведению крыши с четырьмя скатами, потребуется серьезно подготовиться. Такая система имеет больше элементов по сравнению с двумя предыдущими. Кроме того, на мансарде нет возможности сделать полноценные окна, поскольку конструкция крыши лишена фронтонов и монтажа сложных мансардных или слуховых окон не избежать.

Четырехскатная сложна в устройстве, но экономия достигается за счет отсутствия фронтонов

Для мансарды отличным вариантом будет комбинированная конструкция с ломаными скатами. В этом случае в нижней части кровля имеет больший уклон, чем на верхнем участке. Такая сборка позволяет поднять потолок в помещении и сделать построенный дом более комфортным.

Ломаная — не самая «архитектурная», зато очень эффективная в плане используемого пространства

Расчет

Перед началом работ нужно сделать расчет конструкции. Вычислять сечения всех элементов не имеет смысла. В большинстве случаев их можно принять конструктивно:

• мауэрлат — 150х150 мм;
• стойки — 100х150 или 100х100 мм в зависимости от сечения стропил;
• подкосы — 100х150 или 50х150 мм с учетом удобства соединения со стропилами;
• затяжки — 50х150 мм с двух сторон;
• прогоны — 100х150 или 150х50 мм;
• накладки толщиной от 32 до 50 мм.

Расчет обычно выполняют только для стропильных и накосных ног. Требуется подобрать высоту и ширину сечения. Параметры зависят от:

• материала кровельного покрытия;
• снегового района;
• шага стропил (подбирается так, чтобы было удобно укладывать утеплитель, для минеральной ваты между элементами в свету должно оставаться 58 см);
• пролета.

Подобрать сечение стропил можно с использованием общих рекомендаций. Но в этом случае рекомендуется делать небольшой запас.

Расчет обычно выполняют для стропильных ног

Если не хотите вникания в тонкости вычислений, можно воспользоваться специальными калькуляторами.

Если вы предполагаете сделать теплую крышу, то высоту сечения ног подбирают с учетом толщины утеплителя. Смонтировать его нужно так, чтобы он не выступал выше несущих балок. Также нужно учесть, что для минеральной ваты делается вентиляционный зазор 2—4 см между ней и покрытием. Если высоты стропил для этого недостаточно, предусматривается установка контробрешетки (контррейки).

Стропильная система Правильный состав теплого пирога

Пошаговая инструкция по выполнению работ

Последовательность этапов возведения крыши выглядит следующим образом:

1. выполнение замеров коробки здания (размеры могут немного не соответствовать проектным);
2. подготовка материалов и инструментов, обработка древесины антисептиком;
3. крепление мауэрлата к стене;
4. установка конькового ригеля, если он нужен (для наслонных стропил);
5. монтаж каркаса;
6. усиление кровли с помощью стоек, подкосов и затяжек;
7. гидроизоляция;
8. обрешетка;
9. обеспечение вентиляции;
10. установка капельников;
11. монтаж покрытия.

Закрепление мауэрлата

Чтобы крыша была надежно закреплена, нужно позаботиться о ее надежном соединении со стеной здания. Если возводится деревянный дом, то мауэрлат не потребуется — в качестве этого элемента выступает верхний венец из бруса или бревна. В этом случае крепление к стене выполняют при помощи специальных «плавающих» крепежей. Они продаются уже готовыми, чаще всего их называют салазками. Такой вариант устройства крыши позволяет всей конструкции слегка смещаться при усадке стен без разрушений и деформаций.

«Скользящее» крепление в деревянном доме

Похожая ситуация возникает и с каркасным домом. В этом случае мауэрлатом будет верхняя обвязка стен. Она крепится к стойкам каркаса с запилом при помощи уголков, скоб или гвоздей.

Способы крепления стропил к обвязке в каркасном доме

Конструкция крыши из кирпича, бетонных блоков или бетона подразумевает крепление через мауэрлат. В этом случае есть несколько способов.

Поставить мауэрлат на стену можно четырьмя способами:

• на скобы;
• на шпильки;
• на анкерные болты.

Мауэрлат можно закрепить на скобы. В этом случае в кладку с внутренней стороны закладывают деревянные бруски. Они должны располагаться на расстоянии 4 рядов от обреза. Одна сторона скобы крепится к мауэрлату, а вторая к тому самому бруску в кладке. Способ тоже можно отнести к простым. Он не рекомендован для больших зданий с высокими нагрузками.

Крепление мауэрлата на скобы. В кладке стены предусматриваются антисептированные деревянные бруски с шагом 1-1,5 м

Крепление при монтаже крыши своими руками может осуществляться через шпильки или анкерные болты диаметром 10—12 мм. Крепеж закладывают в кладку. На обрез временно укладывают мауэрлат, по нему нужно легонько стукнуть молотком. После этого на брусе остаются углубления в местах крепежа. По ним нужно сделать отверстия под шпильки. После этого брус надевают на крепеж и закручивают гайки. Метод идеально подходит для стен из легких бетонов при наличии монолитного армопояса.

Крепление мауэрлата на шпильки

Крепление стропил к мауэрлату

В домах из кирпича или камня разумнее выполнять с помощью жесткого крепления стропил к мауэрлату. В этом случае можно использовать как наслонную, так и висячую систему. Конструкция предполагает два способа:

Соединение с врубкой и без

В первом случае стропила подрубаются с уклоном так, чтобы они плотно примыкали к мауэрлату. Для выноса карниза предусматривают кобылки. Их крепят к ноге с нахлестом не менее 1 м. Жесткая фиксация узла должна делаться с помощью саморезов, гвоздей или скоб. Но большей надежностью собранный каркас будет обладать, если для фиксации использовать металлические уголки с отверстиями под саморезы.

Способ без врубки часто не предполагает использование кобылок. В этом случае вылет каркаса обеспечивают сами балки. Такой вариант проще, чем предыдущий, поскольку не требует высокой точности. Он подойдет для новичков. Для плотного прилегания к мауэрлату в этом случае используют упорные бруски или доски. Жесткая фиксация, как и в предыдущем случае, выполняется металлическими уголками с двух сторон.

Крепление стропил к стене

Сделанный каркас нужно закрепить к коробке здания — это не даст сильному порыву ветра сорвать крышу. Для этого за правило нужно взять использование скрутки из двух проволочек диаметром 4 мм. Их оборачивают вокруг ноги в месте опирания на мауэрлат, а после проволоку крепят к стене на анкер или ерш примерно за 4-5 рядов до обреза. Элемент нужно заранее заложить в кладку.

Защита от срывания ветром

Для деревянного дома можно упростить задачу. Собирать каркас можно с использованием скоб. Такой вариант ускорит процесс. Но важно помнить, что такой способ подойдет, только если изготовление стен выполняется из дерева.

Усиление системы

Как усилить каркас при пролетах более 6 метров? Нужно уменьшить свободный пролет стропил. Для этого используют подкосы и стойки. Делать усиление нужно с учетом планировки, важно, чтобы эти элементы не мешали пребыванию людей и гармонично вписывались в интерьер.

Подкосы обычно располагают под углом 45 или 60 градусов к горизонтальной плоскости. Стойки нельзя опирать на пролет перекрытия. Их допускается устанавливать на нижележащие стены или балки и шпренгели, перекинутые между стенами.

Затяжка необходима для уменьшения распора. Из-за него стропила могут просто разъехаться. Особенно эта актуально для систем с висячими балками. Чтобы собрать каркас, используют две затяжки, которые крепят с двух сторон от стропил. Фиксацию осуществляют на саморезы, гвозди или шпильки.

Соединение с прогоном

В верхней точки стропила опираются на промежуточный или коньковый прогон. В зависимости от выбранной системы, расположения и ширины пролета, его изготавливают из бруса сечением от 50х100 до 100х200 мм. Крепление осуществляется на соединительные металлические пластины, болты или гвозди.

Обрешетка

Перед началом работ на этом этапе требуется настелить гидроизоляционный материал. Строители рекомендуют использовать пародиффузионную влаговетрозащитную мембрану. Она стоит дороже, чем полиэтиленовая пленка, но гарантирует более надежную защиту. Свой дом — это не повод для экономии.

Конструкция кровли под профнастил

Крыша требует закрепления обрешетки. Тип зависит от выбранного кровельного материала. Для металла достаточно будет разреженной обрешетки из досок толщиной 32—40 мм. Под битумную черепицу нужна сплошная обрешетка из доски 25—32 мм или влагостойкой фанеры.

Вентиляция подкровельного пространства

Перед тем приступить к этапу укладки кровли, стоит продумать вентиляцию подкровельного пространства. Это позволит уберечь конструкции от плесени, грибка и разрушения.

Правильное обустройство вентиляции под крышей предохранит конструкцию от появления грибка

Для вентиляции нужно предусмотреть:

• поступление воздуха через карниз (подшивку карниза при этом делают разреженной доской или специальными перфорированными софитами);
• движение воздуха под покрытием (между утеплителем и кровлей должен быть зазор 2—3 см);
• выход воздуха в районе конька (для этого на кровлю устанавливают коньковый и/или точечные аэратор).

Кровельное покрытие

Тип кровли выбирается из эстетических и экономических соображений. Также стоит изучить предложения производителей и выяснить допустимый уклон. Например, битумную черепицу не рекомендуют настилать при уклоне более 45°.

Фальцевая кровля — это легкое пожаробезопасное и долговечное покрытие

Настеленный материал должен обеспечивать надежную гидроизоляцию. Его монтаж осуществляют в строгом соответствии с инструкцией производителя. Существуют пять наиболее распространенных типов покрытия:

• фальцевая кровля;
• металлическая черепица;
• профнастил;
• ондулин;
• гибкая черепица.

Утепление

Чаще всего для теплоизоляции применяют минеральную вату

Теплоизоляцию можно выполнять только после монтажа покрытия и гидроизоляции. Для утепления чаще всего используют минеральную вату. Она держится между стропилами за счет трения о балки и за счет нижней обрешетки. Толщину теплоизоляции подбирают расчетом в зависимости от климатического района, в среднем 150-200 мм. Читайте подробнее об утеплении крыши.