Устройство крыши деревянного дома и ее особенности
Деревянные дома, славящиеся своей экологической чистотой, долгим сроком службы, пользуются в России популярностью. Лёгкая, но прочная, долговечная древесина хвойных пород на европейской территории страны – традиционный строительный материал, применяемый для возведения жилых, хозяйственных строений. Сейчас дома из бруса или бревна снова вошли в моду, они строятся повсеместно в качестве дачных, садовых или даже городских коттеджей. Чтобы конструкция из этого древесины прослужила долго, необходимо учитывать особенности этого материала при создании проекта крыши, а также выборе кровельного покрытия и сопутствующей фурнитуры. Сегодня мы расскажем про устройство крыши деревянного дома, о ее характерных чертах и особых требованиях, которые нужно соблюдать в процессе возведения.
Стропильный каркас
Стропильная система – своеобразный каркас крыши, обеспечивающий ей жесткую форму, высокую несущую способность. Он состоит из вертикальных опор и горизонтальных затяжек, которые в разрезе образуют наиболее устойчивую геометрическую фигуру, треугольник. Каркас кровли деревянных домов изготавливают их древесины. Для ‘того используют брус или доски из дерева твердых пород, обработанные антисептиком, а также огнеблокирующим составом. При конструировании стропильной системы, определяют следующие параметры:
- Сечение элементов каркаса. Толщина досок или бруса конструкции зависит от нагрузки, ложащихся на них в процессе эксплуатации. При подсчете суммируют вес кровельного материала, самой стропильной системы, гидроизоляции, пароизоляции, утеплителя, а также снеговую нагрузку. Обычно для изготовления мауэрлата, лежней и стоек применяют брус 100х100 мм или 150х150 мм, а затяжки, ригели, подкосы и стропильные ноги делают из обрезной доски сечением 50х150 мм или 100х150 мм.
- Шаг между элементами. Шаг между стойками и стропильными ногами определяют в соответствии с сечением элементов, а также весом и размером листов кровельного материала и утеплителя. Обычно расстояние между ними делают в диапазоне 60-120 см в зависимости от указанных параметров.
- Состав каркаса. Самая простая конструкция стропильной системы включает в себя только мауэрлат и стропила. При усложнении строения устройства крыши, усложняется и каркас, в него вводят стойки, затяжки, ригели и подкосы, компенсирующие нагрузки, которые воздействуют на систему.
Учтите, деревянная крыша изготовляется только из сухой древесины, влажность которой не выше 15%. При изменении влажности дерева размеры материала изменяются, поэтому при использовании сырых досок конструкция в процессе эксплуатации может существенно деформироваться. Антисептическую обработку выполняют для защиты от деятельности плесневых и грибковых микроорганизмов, которые активно распространяются во влажной среде, приводя к загниванию.
Кровельный пирог
Конструкция крыши домов из дерева многослойная, поэтому ее называют емким термином «кровельный пирог». Входящие в него материалы, дополняют, улучшают эксплуатационные характеристики друг друга, делая кровлю устойчивой к влаге, перепадам температурой и прочной. С точки зрения состава кровельного пирога, строение крыши может быть 2 видов:
- Холодная. Холодной кровлей называют конструкцию, а состав которой не входит термоизоляция ската. Крышами именно такого типа оборудовались деревянные терема на Руси. Подкровельное пространство в них, где оборудовался неотапливаемый чердак служил воздушной прослойкой, изолирующей жилые этажи от холода. С точки зрения строительства, это более простая и дешевая конструкция, состоящая только из пароизоляции, гидроизоляции и кровельного покрытия.
- Теплая. Кровля теплого типа – более современная технология, которая распространилась с появлением современных термоизоляционных материалов и отапливаемых мансард. Если подкровельное пространство отапливается, то строение лишается воздушно прослойки, защищающей от охлаждения, в то время как через скаты крыши, обладающие большой площадью, происходят максимальные теплопотери. Поэтому теплая кровля помимо пароизоляции и гидроизоляции включает в себя еще и слой утеплителя, который оптимизирует температурный режим в сооружении.
Важно! Теплая кровля для деревянного дома – достаточно сложное и дорогое строительное решение, которое используется только в сооружениях с жилыми мансардами и отапливаемыми верхними этажами. Крыши холодного типа используются для бань из бревна и бруса, навесов, беседок, сезонно используемых или неотапливаемых построек.
Кровельные покрытия
Древесина при высокой прочности является достаточно легким строительным материалом, поэтому фундамент для сооружений из бревна и бруса, а тем более каркасных делают неглубокий, ленточный, столбчатый или свайный. Чтобы не утяжелять конструкцию, кровельное покрытие для деревянного дома нужно использовать легкое, малошумное и негорючее. Чаще всего применяют:
- Металлические кровли. Кровельные покрытия на основе оцинкованной стали с разными полимерными и лакокрасочными покрытиями (металлочерепица, профнастил, фальцевая кровля) обладают малым весом, составляющим не более 10 кг/м2, высокой прочность и несущей способностью. Недостатками этих материалов считают высокую шумность и большую теплопроводность.
Опытные мастера считают, что главным фактором выбора кровельного материала, с помощью которого выполняется устройство деревянной крыши, выступает сопротивление горению. Так как риск возникновения возгораний в постройках из дерева достаточно высок, для их перекрытия лучше использовать негорючие материалы (керамическую черепицу, шифер, металлические кровли).
Особенности возведения кровли
Древесина – строительный материал, используемый для возведения жилых домов на территории России, уже много веков, поэтому особенности работы с деревом хорошо изучены. Уникальные свойства деревянных конструкций в том, что они изготавливается из природного сырья, которое пропускает воздух, «дышит», регулирует влажность. Чтобы крыша из дерева была прочной и долговечной необходимо:
- Соблюдение сроков усадки. Дома чаще всего строят из сырой древесины, которая в процессе эксплуатации постепенно высыхает, в результате чего изменяются размеры сооружения. Хотя высыхание дерева происходит в течение 5 лет, наибольшая усадка происходит в первые 1-2 года. Поэтому крышу на деревянные постройки налаживают только спустя год после завершения постройки дома. Исключение составляют только сооружения профилированного или клееного бруса, усадка которых не превышает 5%.
Учтите, что крыша дома из древесины подергается интенсивной нагрузке, поэтому для ее возведения требуется специальный проект, основанный на инженерных расчетах. Чтобы выполнить работы быстро, качественно, нужно найти опытных мастеров-кровельщиков, знакомых с особенностями работы с деревом.
Особенности конструкции крыши деревянных домов.
В этой статье мы поговорим об особенностях конструкции крыши домов, построенных из дерева, а точнее бревенчатых домов и домов из бруса. Объединяет их то, что они после сборки подвержены усадке.
Здесь на всех картинках будут показаны дома из обыкновенного бруса , просто потому, что бревенчатые стены мне пока трудно рисовать на компьютере. А в общем, всё что будет говориться, относится в равной степени и к брусовым домам и к бревенчатым.
Итак, все деревянные постройки в зависимости от особенностей строительства крыши домов можно разделить на два вида:
— с каркасными фронтонами;
— с фронтонами из бруса либо бревенчатые.
Если крыша делается с каркасными фронтонами, то в принципе она ни чем не отличается от крыш кирпичных домов, которые мы рассматривали в прошлых статьях.
Допустим у нас имеется коробка дома, показанная на рис.1:
Рисунок 1
Мы можем построить либо двухскатную крышу с наслонными стропилами, с опиранием последних на балки перекрытия (см. рис.2):
Рисунок 2
Или на таком доме мы можем сделать крышу с висячими стропилами с опиранием последних также на балки перекрытия, как показано на рис.3 или как подробно описывалось здесь…
Рисунок 3
Мы видим, что здесь нет конькового бруса, опирающегося на среднюю несущую перегородку. Верхние концы стропил опираются друг на друга через коньковую доску. Роль затяжек выполняют балки перекрытия.
Также мы можем использовать обе эти схемы, только нижний конец стропил опереть не на балки перекрытия, а на мауэрлат. Вернее на верхний венец коробки (сруба), т.к. в деревянных домах именно он и является мауэрлатом. В данном случае при использовании висячих стропил нужно будет добавить затяжки. Подобные крыши были ранее описаны в статьях «Крыша. Построить своими руками?» и «Устройство двухскатной крыши с висячими стропилами».
Итак, мы имеем четыре схемы. О последовательности возведения двухскатных крыш и необходимых расчётах, думаю, мы уже достаточно поговорили в предыдущих статьях. Какую схему выбрать, решать Вам. С точки зрения надёжности и простоты сооружения, я бы предпочёл самый первый вариант – наслонные стропила с опиранием на балки перекрытия (см. рис.2), конечно при условии, что у нас есть средняя несущая перегородка.
II Вариант:
Теперь давайте поговорим об особенностях крыши домов с фронтонами из бруса либо бревна. Главной их особенностью является то, что фронтон подвержен усадке, т.е. со временем его высота меняется (уменьшается), соответственно меняется и угол наклона скатов (также уменьшается). К чему это может привести? Давайте посмотрим на рисунок 4:
Рисунок 4
Мы взяли ту же коробку дома и сделали фронтоны из бруса. На них положили коньковый брус, чтобы устанавливать наслонные стропила. Конечно, при такой длине очевидно, что конёк не выдержит. Кому то здесь может прийти в голову мысль поставить под него вертикальные стойки, оперев их на среднюю перегородку.
Но скажем так, мысль эта очень плохая. Высота этих стоек со временем не будет меняться, т.к. усушка древесины вдоль волокон составляет всего лишь 0,1-0,3%. Высота же фронтонов может уменьшиться до 8-10 %. Т.е. при высоте фронтона в 1,5 метра, он может сесть на 12-15 см. Представьте, что при этом произойдёт с крышей.
В связи с этим, если мы хотим сделать фронтоны из бруса (бревна), средняя перегородка должна быть собрана до самого верха и осаживаться вместе с фронтонами. На рисунке 5 для примера показаны несколько домов, где коньковый брус при усадке дома будет опускаться равномерно:
Рисунок 5
На последнем фото мы видим, что коньковый брус на балконе подпирается вертикальной стойкой. Но стойка эта устанавливается через специальный винтовой компенсатор усадки сруба.
Теперь немного о закреплении нижних концов стропил на домах с фронтонами из бревна или бруса.
Если мы представим процесс усадки фронтона и соответственно опускания вниз верхнего конца стропила, то становится очевидным, что нижний конец стропила при этом будет смещаться относительно стены, т.е. как бы сползать вниз. Но как в таком случае закрепить стропило, чтобы обеспечить его подвижность. Способы крепления стропила к мауэрлату, которые мы рассматривали раньше, здесь не подходят. А схема с опиранием стропил на балки перекрытия в данном случае вообще не применима.
Как выполняется данное соединение показано на рисунке 6:
Рисунок 6
На брусе или бревне делается неглубокий пропил (стопило не запиливается) и устанавливается специальная скользящая опора. Нужно следить за двумя моментами. «Скользячка» должна стоять перпендикулярно к стропилу, и при установке она должна быть взведена в крайнее нижнее положение (как показано на фото выше), чтобы обеспечить максимально возможный ход стропила при усадке фронтона.
Также свои особенности имеет соединение стропил между собой вверху на коньке. Они должны иметь возможность немного изменять при усадке угол наклона. Два наиболее простых способа, как это обеспечить показано на рисунке 7:
Рисунок 7
Итак, подведём итог. В крышах с фронтонами из брёвен или бруса стропила при усадке должны иметь возможность двигаться и ничто не должно этому мешать. На такие стропила не ставятся никакие затяжки и дополнительные промежуточные стойки. Соединения также делаются подвижными.
Устройство деревянной крыши дома
Деревянная крыша – это конструкция разных видов стропил. Технология строительства несложная, что делает такие крыши самыми популярными в современном частном строительстве. В данной статье мы подробно разберемся, что представляет собой устройство деревянной крыши дома. Рассмотрим, какие особенности имеет стропильная система, и какие деревянные кровельные материалы сегодня существуют.
Содержание
Основные элементы стропильной системы деревянной крыши
Стропильная система — индивидуальная конструкция. Все зависит от формы крыши и ее размеров. К обязательным элементам деревянной системы относят:
Мауэрлат – представляет собой фундамент всей кровельной системы, равномерно распределяющий нагрузку от крыши на стены дома.
Стропильные ноги – определяют внешний вид всей крыши, угол наклона скатов, обеспечивают жесткость конструкции.
Прогон – элемент который соединяет стропильные «ноги». Бывают коньковые прогоны – расположены в верхней части, боковые – в боковой части.
Затяжка – соединительный элемент стропил, не позволяющий им разъезжаться.
Стойки и кровельные подкосы. Необходимы для придания основным стропилам устойчивости.
Лежень – расположен параллельно коньку, в него упираются стойки и кровельные подкосы.
Обрешетка – брус или доска, набитая строго перпендикулярно стропильным ногам. Именно обрешетка несет нагрузку от кровельного покрытия.
Кровельный конек – место, где соединяются два ската. В месте конька обязательно набивается сплошная обрешетка.
Кобыль – встречаются не на всех крышах, представляют собой свес.
Свесы крыши – защищают стены дома от попадания на них влаги.
Отдельно необходимо отметить стропильную ферму, в данный узел входят растяжки, стойки, раскосы. Данная конструкция деревянной крыши перераспределяет нагрузку, в результате чего на стены лишнего давления не оказывается. Расстояние между несколькими фермами может быть разным, определяется расчетами.
Виды деревянных кровельных конструкций
Деревянная крыша дома может быть реализована в трех вариантах:
С наслонными стропилами.
С висячими стропилами.
С деревянными фермами.
Наслонные стропила с торцевой части упираются в мауэрлат, с другой стороны в стену дома или стойку. Стропила располагаются на расстоянии от 0,6 до 2 м друг от друга. На значение шага влияет сорт древесины и предполагаемые нагрузки. Для сооружения стропил данного типа используют брус с сечением не менее 0,2*0,2 или доску толщиной более 5 см. Расстояние между стойками не должно быть менее 2 м.
Для увеличения жесткости всей конструкции стойки дополнительно связывают досками шириной 0,2м. Для большей стойкости к ветровым нагрузкам наслонную стропильную систему фиксируют проволокой, которая крепится к деревянным элементам с помощью анкеров. Данная стропильная конструкция на сегодня является самой популярной и подходит домам любых форм.
Важно: для установки наслонной стропильной системы потребуется одна несущая стена посередине сооружения. Ширина дома не может быть меньше 7 м.
Если конструкция дома не предполагает наличие поперечной несущей стены, то рекомендуется строительство деревянной крыши из висячих стропил. Главная особенность данных стропил – это отсутствие верхней опоры как у наслонных стропил. Допустимая ширина дома ни менее 8 м. Чаще всего такая система применяется для небольших хозяйственных построек. В нижней части стропила опираются на наружную верхнюю часть стены, в результате чего на нее оказывается значительное давление. Для придания большей жесткости стропила стягиваются. Все части конструкции соединяются болтами, строительными гвоздями или металлическими скобами.
Важно: если чердачное помещение в дальнейшем будет использоваться, как жилое стропильные стяжки рекомендуется располагать как можно выше.
Деревянные фермы сегодня редко используются в частном строительстве. Такие конструкции подойдут зданиям с большими пролетами – до 20 м. Сама система сложная в реализации. Состоит из нескольких узлов, которые образуют балки с сечением до 150 мм.
Выбор кровельного материала
Для покрытия деревянной крыши рекомендуется использовать:
Гонт. Деревянный кровельный материал, состоящий из небольших пластин, стыкующихся между собой шипами и пазами. Гонт изготовляется из особо прочных пор дерева.
Шиндель – это небольшие пластины колотой формы. Внешне напоминают черепицу только неодинаковой формы.
Лемех – это разновидность шинделя. Его форма сложнее – верхняя часть выполнена в лопатной форме, нижняя – ажурная.
Тес – представляет собой обрезную доску из хвойных пород дерева.
Важно: важное отличие деревянной кровли от любой другой – это высокая ремонтопригодность. Произвести работы по замене элемента кровли можно быстро и самостоятельно.
Устройство деревянной кровли своими руками
Прежде чем приступить к возведению деревянной крыши необходимо обработать весь брус, доски специальными антисептиками и антипиренами для защиты от грибка, гнили и огня.
Начинается кровельная работа с укладки мауэрлата. Для его монтажа рекомендуется использовать брус шириной 15 см и толщиной от 5 до 10 см. Установка может быть произведена двумя способами:
Проложить в кирпичную стену дома проволоку катанового типа, затем с помощью ее закрепить мауэрлат на стене дома. Для этого необходимо будет продеть проволоку сквозь ранее сделанные в брусе крепежные отверстия и прочно закрепить.
Установить в стену вертикально стальные прутья с сечением не менее 1,5 см или монтировать на стену бетонную балку, на которой уже есть вертикальные стальные шпильки. Допустимый шаг между прутьями не более 12 см. На данные шпильки надевается брус, через крепежные отверстия. Полученные отверстия крепятся гайками.
Важно: недопустимо чтобы брус соприкасался с кирпичными или бетонными поверхностями! Чтобы защитить дерево от данных материалов необходимо проложить защитную прокладку из рубероида.
Далее устройство деревянной крыши своими руками продолжается по следующему плану:
Укладка лежней из бруса. Устанавливаются параллельно боковым стенам дома, сечение бруса 15*15 см. Укладка происходит строго по линиям стен бедующего чердака. Если длина бруса будет недостаточной можно нарастить его с помощью соединения нескольких отрезков шипами.
Установка стоек на лежни. Сечение бруса 5*15 см. Шаг стоек равен выбранному шагу стропил.
Установка крайних стропил. Монтируются на мауэрлат с опорой на стойки. Место, где стропила фиксируются с мауэрлатом должно иметь фигурный запил с усилением соединения накладками из металла.
Установка конькового прогона на полученные верхние углы фронтона.
Монтаж рядовых стропил с необходимым шагом. Опираются на мауэрлат, коньковый элемент и опорные стойки.
Зашивка фронтона. Для этого используется доска 5*15 см.
Важно: во время установки стропильных ног нужно всегда помнить, что карнизные свесы будут сформированы концами стропильных ног. Если длины брус не хватит, наращивание необходимо произвести кобылками.
Каркас деревянной крыши фото
После того как стропильная система будет собрана начинается следующей этап сборки крыши:
Укладка кровельного «пирога».
Установка кровельного покрытия.
Кровельный «пирог» может состоять из разных слоев. Все зависит от того будет крыша теплой или нет. Если дом постоянного проживания или чердак в будущем будет использоваться как жилое помещение крышу лучше сделать теплой.
Если крыша будет теплой, то рекомендуется такая последовательность укладки слоев:
Слой пароизоляции. Материал крепится со стороны чердака строительным степлером. После того как крыша будет окончательно собрана пароизоляция зашивается досками. Пленки укладываются обязательно с нахлестом, швы закрывают скотчем.
Утеплитель. Чаще всего — это базальтовая вата. Плиты укладывают между стропильными ногами в место распора.
Гидроизоляция. Укладывается на утеплитель, фиксируется степлером.