Виды и конструкции скатных крыш обзор решений.
Крыша дома – это завершающий элемент внешнего архитектурного облика любого здания. Она осуществляет технические функции и, в то же время, является украшением, которое может придать дому особый запоминающийся вид. Скатные крыши и их конструкции являются сложными инженерными сооружениями, и от их правильного обустройства будет зависеть уют и комфортное пребывание проживающих под ней людей. Справочник строителя дает четкое понятие, что подразумевается под словами «кровля» и «крыша.
Крыша – это верхняя часть дома, покрывающая его и защищающая от негативного влияния окружающей среды и атмосферных осадков, таких, как дождь, снег, солнечная радиация, холодный и горячий атмосферный воздух и т.д. В широком смысле, крыша представляет собой конструкцию, которая воспринимает нагрузки от атмосферных осадков и ветровых воздействий, а также веса своего внешнего слоя (финишного покрытия.
Кровля – это верхний элемент крыши, ее покрытие, защищающее дом от всевозможных внешних воздействий. Она несет, как технические функции, так и декоративные, представляя собой своеобразный надежный и красивый шатер, покрывающий дом.
Крыши бывают плоскими и наклонными. В последних поверхность крыши имеет уклон (скат) в сторону наружных стен. В зависимости от формы ската наклонные крыши бывают.
Дом со скатной кровлей.
Скатные крыши бывают самой разной формы – коническими, пирамидальными, шпилевыми и др. Наши климатические условия и сложившиеся веками традиции сделали скатные крыши наиболее популярными в загородном строительстве. Эта статья будет посвящена данному виду крыш. Она поможет индивидуальным застройщикам правильно выбрать конструкцию крыши и грамотно осуществить контроль во время работ по ее возведению. Какой она будет и из какого материала будет сделана, определяют на стадии проектирования. Многое зависит от архитектурного вида фасада здания и технологии устройства кровельного покрытия.
Основное о скатной крыше.
К скатным относятся такие виды крыш, у которых поверхность кровли наклонена в сторону наружных стен. Такое устройство дает возможность естественным образом стекать дождю и талым водам.
Угол, под которым скат наклонен к горизонту, принято называть углом крыши . Он выражается в градусах. В основном скатные крыши имеют угол не менее 5°. Бывают случаи, когда отдельные участки крыши могут иметь угол наклона 90°. Какое устройство скатной кровли и ее угол наклона понадобится для вашего дома, будет зависеть от климата, общей архитектуры дома и от выбранного материала для финишного покрытия. К примеру, там, где выпадает большое количество осадков, и кровельное покрытие является неплотным (металлочерепица), кровельные скаты нужно делать крутыми. Там, где часто дуют сильные ветра, с целью уменьшения ветрового давления, кровли устраиваются более пологими. Если правильно выбрать уклон крыши, то можно уменьшить стоимость строительства дома. Крутые крыши более дорогие, поскольку требуют больших трудовых затрат и материалов.
Чем привлекательны скатные крыши, так это своим разнообразием. Форму и вид кровли выбирают, принимая во внимание назначение постройки и его план. Но, в любом случае, она должна осуществлять качественный отвод воды, которая стекает по ней в период таяния снега и в дождливую пору года. Скатные крыши могут быть оборудованы чердаком или быть без него, а также иметь мансардное жилое помещение.
Разновидности скатных крыш.
Крыши скатные по своему виду могут быть.
односкатными. Это самый простой по форме скат, который отводит воду лишь в одном направлении. Их используют для покрытия небольших домиков, пристроек к дому, крылец, временных сооружения и хозяйственных построек. Все они строятся без чердака или имеют антресоли в пространстве под крышей.
двускатными. Ее устраивают, как правило, в малоэтажных домах. Она обладает двумя скатами или наклонными плоскостями, имеющими прямоугольную форму. Боковые части стен треугольной формы, применяемые при устройстве такой крыши, имеют название фронтоны.
четырехскатными или шатровыми, образованными из двухскатных крыш. Треугольные скаты в устройстве шатровой крыши называют вальмами. Фронтоны этой крыши по всей высоте срезаются наклонной плоскостью.
полувальмовыми. Их отличие от четырехскатных крыш состоит в том, что наклонные плоскости в таких крышах срезают только часть фронтона.
четырехщипцовыми. В таких крышах соединяются четыре двускатные плоскости.
мансардными. Такие крыши необходимы, когда чердачное пространство используется для жилых комнат или для служебного назначения.
коническими и купольными. Они устраиваются для перекрытия зданий, имеющих по плану круглую форму.
пирамидальными. Применяются в домах, которые имеют в плане квадратную форму или форму правильного многоугольника. Эти высокие и вытянутые вверх крыши называют также шпилями.
Основные части скатной крыши.
Конструкция скатной кровли включает в себя два типа основных элементов – несущие и ограждающие (речь идет непосредственно о кровле.
Несущие элементы скатных крыш предназначены, чтобы принимать нагрузки от снежного покрова, ветрового давления, веса самой крыши. С их помощью происходит перераспределение нагрузок на несущие стены и отдельно расположенные опоры. Все это предъявляет к прочности несущих элементов повышенные и довольно жесткие требования.
К ним относят такие элементы, как мауэрлат и стропильную систему двускатной крыши.
Кроме них есть необходимость в дополнительных крепежных элементах (стойках, ригелях, распорках, подкосах и т.д.). С их помощью стропильной ферме придается нужная жесткость.
Мауэрлатом называется брус, который служит опорой для наклонных деревянных стропил. С его помощью распределяется нагрузка, создаваемая крышей дома. Его можно отметить, как своеобразный фундамент для всей конструкции крыши. В классическом варианте он имеет сечение 15х15 см, но, как правило, не меньше 10х10 см.
Мауэрлат устраивают таким образом, что он может простираться на всю длину здания или его подкладывают только под стропильные ноги. Когда сечение стропильной ноги по ширине небольшое, то с течением времени она может провиснуть. Во избежание этого пользуются специальной решеткой, в которую включаются подкосы, стойки и ригели. Для изготовления стоек и подкосов используют доску шириной 15 см и толщиной 2,5 сантиметров. Можно также пользоваться деревянными пластинами, сделанными из бревен диаметром не меньше 13 см. Мауэрлат укладывают по верхнему обрезу стены – по ее оси, а также в сторону наружного и внутреннего края (прослеживается зависимость от конструкции крыши и стен.
Лучше не производить укладку мауэрлата ближе, чем 5 см от края наружных плоскостей стен. Он должен надежно крепиться к стене, поскольку крышу можно сравнить с большим парусом, который под порывом ветра может быть, если не сорван, то несколько передвинут, что является крайне нежелательным.
По традиции материалом для мауэрлата служит дерево, но при изготовлении кровельного каркаса из металла можно пользоваться швеллером, двутавром и другими металлопрофилями.
Укладывание мауэрлата осуществляют по прокладке из гидроизоляционного материала (к примеру, рубероида) на высоте не меньшей, чем 40 см от верхней части чердачного перекрытия. Через каждые 3-5 метров прогоны должны опираться на стойки, которые своими нижними концами врублены в лежни. Угол, расположенный между стропильной ногой и подкосом должен быть приближенным к 90°. Когда устройство скатной крыши предусматривает, что стропильная нога имеет большую длину, осуществляют монтаж дополнительных опор, представляющие собой подкосы, опирающиеся на лежни. Поскольку каждое звено мауэрлата связывают с двумя звеньями, находящимися по-соседству и одновременно прикрепляют их к стропилам, то в результате по всему периметру кровельной системы получается устойчивая надежная конструкция. Можно отдельными сегментами подкладывать мауэрлат под стропильные ноги.
Когда говорят о стропильной системе крыши, то речь идет о несущей конструкции скатной кровли, в состав которой входят наклонные стропильные ноги, вертикальные стойки и наклонные подкосы. Стропила могут быть сделаны из дерева, железобетона, металла и смешанных материалов. При помощи таких крепежных элементов, как подкосы, ригели, стойки, распорки и т.п. Стропила соединяют в стропильные фермы (системы.
Стропильная система формируется на такой геометрической фигуре, как треугольник. Причина в том, что благодаря этому, она является наиболее устойчивой и жесткой.
Для стропил используется брус с разным сечением, это определяется длиной стропильных ног, шагом установки стропил и расчетной величиной нагрузок (снеговых, ветровых) для конкретного региона. Для простых конструкций крыш рекомендуемая величина сечения колеблется в пределах 40х150 мм и 100х250 мм.
Стропильные системы могут быть с.
двухскатными фермами.
фермами с верхним поясом сложной формы.
мансардными фермами.
О типах и разновидностях стропильных систем.
На особенности конструкции стропильных систем влияет расположение и количество внутренних опор, форма самой крыши, величина пролета между опорами, действующие на обрешетку нагрузки и другие факторы.
Основной элемент стропильной системы – это стропильные ноги, которые поддерживают обрешетку. Их принято укладывать вдоль кровельного ската.
Фермовая конструкция может обустраиваться с применением стропил двух типов – наслонных, которые опираются концом и средней частью на стены здания, и висячих, опирающихся на стены здания только концами без использования промежуточных опор.
Стропила висячего типа производят передачу нагрузки на две крайние опоры, в их качестве могут выступать и стены здания. Ноги таких стропил могут работать, как в сторону изгиба, так и в сторону сжатия. С их помощью в горизонтальном направлении создается распирающее усилие, которое является очень большим и передается стенам. Металлические и деревянные затяжки помогают значительно уменьшить это усилие. Расположение затяжек может быть у основания стропил и выше. Чем выше будет располагаться затяжка, тем более мощной она должна быть. Материал, из которого она изготовлена, в этом случае, не имеет значения. Такая скатная кровля, узлы которой надежно соединены со стропилами, является стабильной и долговечной.
Поскольку в висячих стропилах опора осуществляется только в двух крайних точках, то затяжка, соединяющая стропильные ноги, не дает им разъезжаться. Когда пролет меньше 8 м, чтобы уменьшить прогиб стропильных ног, параллельно затяжке врезается ригель. При пролете больше 8 м ставится бабка с подкосами. Висячими стропилами пользуются в сооружениях, обладающих легкими стенами. Их большое достоинство, что они могут перекрывать длинные пролеты.
Стропила наслонного типа применяют в зданиях, которые имеют среднюю несущую стену, а также обладают столбчатыми промежуточными опорами. Их используют, когда расстояние между ними не больше 7,0 м. Дополнительная опора может увеличить ширину перекрытия до 12 м, а наличие двух – до 15,5 м. Стропильные ноги в деревянных домах (брусчатых или рубленных) имеют опору на верхних венцах, в каркасных – на верхней обвязке. В домах из камня опорой для стропильных ног будет служить мауэрлат.
Из этого видно, что окончания стропил осуществляют передачу нагрузки на внешние стены здания, а их средняя часть производит передачу нагрузки на внутренние стены или опоры.
По сравнению с другими типами кровельных систем кровельная система с использованием наслонных стропил является более легкой в монтаже. При этом экономятся пиломатериалы, а значит, уменьшается стоимость строительства.
В одной кровельной конструкции может допускаться чередование висячих и наслонных стропильных систем. Когда отсутствуют промежуточные опоры, более целесообразными являются висячие стропила, в других случаях производят установку наслонных стропил.
Существуют конструкции крыш, когда используются комбинированные стропильные системы, когда происходит чередование между собой наслонных и висячих стропильных систем. Для увеличения их жесткости под коньковый прогон устанавливают стойку с подкосами. С помощью этого приема можно увеличить расстояние между боковыми опорами в пределах 12 метров.
