Конструкция крыши дома

Конструкция крыши дома

Опубликовано: 2 марта, 2013

Затевая строительство дома, необходимо определиться с типом будущей крыши, ведь типы и конструкции крыш существенно различаются. От того, какой тип будет выбран, во многом зависит функциональность всего дома.

Конструкция крыши дома может различаться в зависимости от своей геометрии и вида кровельного материала. Можно разделить все крыши на две большие категории. К первой категории относятся плоские крыши, а ко второй – скатные крыши.

Что такое ендова

Ендόва — это место стыка плоскостей двух скатов крыши с образующимся внутренним углом (желоб или разжелобок).

Применимы названия: ендов, ендова, ендовка, ендовы.

Ендов считается сложным и наиболее уязвимым элементом строения крыши, на который в процессе эксплуатации кровли припадают высокие внешние и конструктивные нагрузки. Ендовы наиболее уязвимое место для протечки при скоплении на крыше снега и льда. Особое внимание удиляют гидроизоляции всех стыков и швов в ендовах.

Конструктивные элементы крыши

Крыша дома состоит из двух основных конструктивных блоков: несущие элементы и кровля. Несущие элементы обычно бывают двух видов:

• Балки – вытянутые конструктивные элементы крыши, длина которых гораздо больше, чем ширина и высота.
• Фермы – решетки, конструируемые из балок. В верхней части фермы находится верхний пояс балок, в нижней части расположены стержни нижнего пояса. Верхний и нижний пояса соединяются вертикальными стержнями – стойками, и наклонными стержнями – раскосами.

Обычно балки и фермы делаются из дерева, но встречаются и стальные конструкции несущих элементов крыши. Часто используют смешанные фермы, в которых их металла делаются только те элементы, которые испытывают максимальные нагрузки, а остальные элементы выполняются из дерева.

Давайте подробнее изучим конструктивные элементы двух видов крыш: скатной и плоской.

Скатная крыша

Скатной называется крыша, которая состоит из скатов – плоских поверхностей, которые пересекаются и образуют углы, называемые ребрами. Ребра бывают двух видов:

• конек – это ребро скатной крыши, обращенное углом вверх;
• разжелобок или ендова – это ребро скатной крыши, обращенное углом вниз, и образующее своеобразный желоб.

Скаты как правило выступают за пределы стен. Та, часть скатов, которая выступает, называется карнизным свесом.

Основной скатной кровли являются стропила – наклонные балки, которые одним концом опираются на верхнюю часть стены, а другим концом доходят до конька крыши.

В сложных случаях стропила объединяются в стропильные фермы.

Выбор материала, из которого изготовлены стропила, зависит от несущих стен, колонн, пролетов и других параметров строящегося дома, так как именно стропила передают нагрузку от крыши на несущие конструкции здания. Обычно на несущей стене крепится специальный брус или мауэрлат, на который опираются стропила. Этот брус служит для равномерного распределения нагрузки на несущую стену, с целью уменьшения нагрузки на единицу площади верхней кромки несущей стены.

Для стропильных ферм нет необходимости обеспечивать дополнительную поддержку балкой под коньком. Их конструкция и так обеспечивает достаточную прочность при вертикальных нагрузках. А вот для предотвращения опрокидывания всей конструкции, верхние концы стропил поддерживают специальной балкой – прогоном. Для предотвращения выворачивания и опрокидывания стропильной фермы, ее укрепляют вертикально стоящими балками.

Все эти элементы соединяются друг с другом с помощью металлических стяжек, пластин, гвоздей. Реже используется клей.

На выбор конструкции крыши и материала кровли и стропил влияют такие параметры, как конструкция здания, величина пролета, климатические особенности региона, а также требования по пожарной безопасности, долговечности и т. д.

По способу формирования опоры стропил различают два вида стропил:

• наслонные стропила;
• висячие стропила.

Наслонные стропила скатной крыши

Главная функция стропил – обеспечить жесткость и прочность крыши. Поэтому особое внимание необходимо уделять основному элементу наслонных стропил – стропильным ногам, которые предназначения для удерживания на себе обрешетки и формирования скелета крыши. Стропильные ноги опираются на стойки, мауэрлат и коньковый прогон. Расстояние между стойками зависит от величины пролета, и может варьироваться в пределах 3-5 м. Кроме этого, для улучшения требований по жесткости для каждой стойки можно поставить продольные подкосы.

Наслонные стропила имеют существенное ограничение – их можно использовать при строительстве только тех зданий, где величина пролета составляет не больше 16 м. Пролет – это расстояние между несущими стенами или колоннами. Так вот, если пролет больше 16 м, то наслонные стропила могут выгнуться и сломаться, так как велик риск не выдержать нагрузки.

Если пролет от 6 до 16 м, то при использовании стропил, их надо усиливать. В качестве усиления для стропил может использоваться металлический каркас, либо стропила должны быть обработаны специальным составом для усиления гибкости дерева. Но лучше для строительства домов с пролетами больше 6 м использовать стропильные фермы.

Висячие стропила скатной крыши

Висячие стропила проще в конструкции и дешевле, но имеют существенно ограничение: их можно применять только в тех домах, где величина пролета меньше 12 м. Висячие стропила в основе своей имеют стропильные ноги, которые крепятся на затяжках и болтах.

Кроме наслонных и висячих стропил, существуют еще наносные стропильные ноги. Они образуют угловое ребро в многоскатной крыше.

Стропила – это брусья или доски, сечение которых обычно составляет от 180 до 200 мм. Если это брусья, то их устанавливают с шагом от 1,5 до 2 м. Если это менее прочные доски, то шаг составляет от 1 до 1,5 м.

Железобетонные стропила

Стропильная конструкция может быть не только деревянной, но и железобетонной, при этом принципе ее построения примерно такой же, но отличие в том, что опираться такие стропила могут только на такой же твердый железобетонный или кирпичный остов, то есть несущие стены должны быть более жесткими. Шаг опорных столбов – 4-6 м.

На основу из стропил укладывают обрешетку из балок меньшего сечения. На обрешетку укладывают кровельное покрытие. Для большей прочности, в целях предотвращения сминаемости гибких кровельных материалов, а также во избежание попадания крошек от кровельного покрытия внутрь помещения, между обрешеткой и кровельным покрытием можно еще дополнительно выложить настил, состоящий из двух слоев: рабочий слой выкладывают перпендикулярно обрешетке, защитный слой выкладывают параллельно коньку. Между рабочим и защитный слоем должен быть проложен слой рубероида. Если вы используете мягкий рулонный кровельный материал или асбестоцементную плиту, то такой настил обязателен.

Уклон кровли скатной крыши зависит от количества осадкой в той климатической зоне, где производится строительство. В целом, необходимо придерживаться следующих правил:

• если осадков мало и климат сухой, то угол уклона кровли должен быть не более 30 градусов;
• если количество осадков среднее, то угол уклона кровли должен быть 30-45 градусов;
• если количество осадков большое и климат влажный, то угол уклона кровли должен быть не менее 45 градусов.

При этом есть еще дополнительное условие, что если для покрытия кровли используются наборные материалы типа черепицы, то уклон должен быть не менее 25 градусов. И следует учитывать, что чем больше угол уклона кровли, тем больше расход кровельного материала.

Плоская крыша

Плоская крыша гораздо проще, чем скатная, так как в ней принципиально отсутствуют стропила и прочие сложные конструктивные элементы. Плоская крыша состоит из нескольких слоев, вот перечень основных слоев снизу вверх:

1. Железобетонные плиты или дощатый слой, образующие перекрытие верхнего этажа или чердака. Нижняя сторона этого слоя может быть отделана потолочным покрытием в случае, если это жилой этаж.
2. Слой для защиты кровли от паров влаги, проникающих изнутри дома. Как правило, пароизоляция – это 1-2 слоя рубероида.
3. Слой утеплителя. Это один из самых толстых слоев кровли, поэтому за счет разницы толщины на разных сторонах он уже может формировать небольшой уклон для того, чтобы кровля имела отвод воды. Утеплитель может быть сделан из плит ячеистого бетона или каких-либо сыпучих теплоизоляционных материалов, например керамзита.
4. Цементная стяжка для отвода воды, тоже должна иметь небольшой уклон – до 2,5 процентов.
5. Гидроизоляционный слой – собственно само основное кровельное покрытие. Плоские крыши обычно кроют рулонным материалом – рубероидом, толем и т. д.
6. Необязательный защитный слой, укрепляет гидроизоляционный слой и предохраняет его от разрушительных атмосферных воздействий: град, дождь, а также от падения веток, птичьего кала и т. д. Защитный слой делается следующим образом: на гидроизоляционный слой наносится битум или мастика, и в нее вдавливается слой песка либо гравийной крошки.

Плоская кровля имеет эксплуатируемую поверхность, то есть на ней возможно присутствие людей, поэтому во избежание несчастных случаев обязательно надо ставить ограждение плоской кровли. Существует несколько способов создания такого ограждения:

• можно делать его в виде стальной решетки, которую крепят на заглушках;
• можно использовать кирпич как более тонкое продолжение несущих стен – это называется парапетом, в этом случае необходимо предусмотреть разрыв в том месте, где осадки из приемных желобов должны уходить в водосточную трубу;
• можно сделать гибридный вариант – основа из кирпича и закрепленная на ней решетка.

Читайте также

Конструктивные особенности

Конструктивные особенности Дизель «Хеншель» с непосредственным впрыском, сравнительно небольшой степенью сжатия 13,8 и оборудованием «Бош», как уже упоминалось, работал по системе «Ланова», изобретённой немецким инженером Фрицем Лангом ещё в начале 1920–х годов.

Устройство крыши

Устройство крыши Крыша состоит из следующих основных элементов: несущей конструкции (из деревянных балок, стропил или сборных ферм в виде верхнего и нижнего поясов и заключенной между ними решетки из скосов и подкосов); основания под кровлю; гидро– и теплоизоляционного

Изоляция крыши

Изоляция крыши Как известно, на чердаке скапливается влага, которая проникает на него с нижних этажей и выводится с помощью вентиляционных устройств. Можно сказать, что чердак представляет собой промежуточную зону между жилым помещением и улицей. В том случае, если он

4.5.4. Конструктивные особенности трансформаторов

4.5.4. Конструктивные особенности трансформаторов Основными частями трансформатора являются магнитопровод и катушка с обмотками.Материалом для магнитопровода трансформаторов служит листовая электротехническая сталь различных марок и толщины, горячей прокатки и

Конструктивные элементы крыши

Конструктивные элементы крыши Крыша состоит из следующих элементов: несущей конструкции (деревянные балки, стропила, сборные формы), основания под кровлю, изоляционного слоя и кровли.СтропилаЭтот элемент является основной несущей частью конструкции крыши.Они призваны

Конструктивные особенности трубопроводов

Конструктивные особенности трубопроводов У различных по функциональному назначению коммуникаций – водопровода, газопровода, канализации и отопительной системы – есть нечто общее, что их объединяет. А именно: у всех перечисленных систем имеются последовательно

§ 27. Конструктивные элементы корпуса

§ 27. Конструктивные элементы корпуса Корпус всякого судна состоит из наружной обшивки и настила верхней палубы, изнутри подкрепленных продольными и поперечными переборками, палубами и платформами с их набором. Совместно со штевнями эти перекрытия образуют основной

§ 40. Конструктивные элементы судовых систем

§ 40. Конструктивные элементы судовых систем Конструктивными элементами – частями – судовых систем являются: трубы и гибкие шланги; соединительная арматура; арматура для закрывания, регулирования или переключения трубопроводов; механизмы, осуществляющие процесс

Конструктивные особенности и ограничения

Конструктивные особенности и ограничения Стремление сделать конструкцию корабля Apollo легкой привело к тому, что узел стыковки командного отсека с лунным кораблем оказался не очень жестким, вследствие этого возникают изгибные колебания Apollo. Те же требования легкости

Крыши

Крыши Классификация крыш Крыша – это один из ограждающих элементов конструкции здания, который формально (по направлению нагрузки) относят к горизонтальным конструкциям (фактически же крыша может быть, например, скатной или куполообразной). Как элемент конструктивного

Скатные крыши

Скатные крыши Такие крыши состоят из скатов, которые при пересечении образуют ребра (углы). Смотрящее вверх ребро называют коньком, обращенный вниз угол – разжелобком, или ендовой. Часть кровельного покрытия, выступающая за периметр наружных стен, называется карнизным

Плоские крыши

Плоские крыши Плоская кровля проще в устройстве, чем скатная. Крыша состоит из следующих слоев (начиная с нижнего).1. Перекрытие верхнего жилого этажа или чердака (железобетонные плиты или настил из досок, с нижней стороны отделанные потолочным покрытием).2. Пароизоляция –

Укладка краев крыши

Укладка краев крыши Обычно края крыши выкладывают пластинками квадратной формы размерами 25 х 25 см или 35 х х 35 см. Иногда используют для этого прямоугольные пластинки, срезая или закругляя их углы (рис. 52). Рис. 52. Схема укладки края

Элементы кровли

Конёк – самый верхний элемент кровли в виде уголка, служащий для закрытия стыка скатов крыши.

Вальма – треугольный скат 4-х скатной крыши, расположенный с торца дома, крытый сверху упирается острым концом.

Полувальма – вальма, длина которой по уклону укорочена со стороны конька крыши или со стороны торца здания.

Ендова (разжелобок) – внутренний угол крыши в виде желоба, образованный соединением двух скатов.

Хребет (ребро) – линия пересечения двух скатов, образующих внешний угол.

Продухи – вентиляционные отверстия в скатной кровле.

Аэраторы – продухи плоских кровель, механические приспособления для вентиляции в слоях полного пирога плоских кровель. Обязательно использовать при устройстве нового ковра по старому.

Выкружка – переходной бортик от основания плоской крыши к примыканию, обычно устраивается под углом 45° для сглаживания углов сопряжений.

Разуклонка – устройство стяжки на плоской кровле с приданием кровле малых уклонов и образованием коньков и ендов.

Подкровельные пленки – применяются для защиты теплоизоляции и несущих конструкций крыши от попадания влаги.

Основной гидроизоляционный (или кровельный) ковер – слои рулонных материалов или слои мастик, армированных стекло- или синтетическими материалами, последовательно выполняемые и по основанию под кровлю.

Балластная система – система крепления мягкой кровли на плоских крышах с высокой несущей способностью, а также в эксплуатируемых крышах. Доступна, проста в устройстве и не повреждает основной гидроизоляционный ковер, а кроме того, обеспечивает его дополнительную защиту от механических повреждений и ультрафиолетовых лучей.

Воротник – защитная окантовка кровельным железом выступающих элементов кровли.

Капельник – элемент стального покрытия парапетов, брандмауэрных стен в виде загнутого вниз края.

Водосборный желоб – элемент скатной кровли с наружным водостоком, предназначенный для сбора воды и принудительного сброса в водосточную трубу атмосферной воды.

Водосточная труба – труба, служащая для стока воды.

Назначение и необходимость элементов конструкции

Независимо от степени сложности крыши, каждый элемент предназначен для выполнения своей функции. Строение кровли, форма и конструкция крыши определяется на одном из этапов проектирования дома или при составлении плана ремонтных работ.

Надежность и долговечность крыши зависит от правильной установки всех составляющих, включая основные части, кровельный материал, места примыкания к дополнительным элементам крыши. Покрытие для кровли станет хорошей защитой стропильной системы и всего строения только при условии приобретения кровли и дополнительной фурнитуры от одного производителя. В этом случае монтажные работы будут выполнены без лишних сложностей.

Составлять проект любого строения, особенно жилых домов, должен грамотный специалист. Этим могут заниматься только частные архитекторы или проектировщики, имеющие специальное разрешение. В готовом проекте содержится план дома, крыши с указанием всех узлов и деталей конструкции. Непосредственно строительством также должны заниматься профессиональные мастера, так как они знают названия частей крыши, их назначение и правильное расположение, выполнят работу на высшем уровне и в короткие сроки, а также предоставят гарантию.

Основные элементы крыши

В состав крыши входят следующие элементы:

• несущая конструкция, которая создается из стропил, деревянных балок или сборных ферм, в состав которых входит нижний и верхний пояс и решетки из подкосов и скосов, находящейся между ними;
• основание под кровлю;
• теплоизоляционный и гидроизоляционный слой;
• собственно кровля.

Что касается балочной конструкции крыши, ее целесообразно использовать при длине пролета меньше 4,5 м, а фермы – порядка 5-10 метров.

Висячие стропила

• Висячие стропила по конструкции это две стропильные ноги соединенные внизу элементом, называемым затяжка. Она не дает ногам разъехаться.
• Если пролет между стенами от 6 до 8 метров, то в верхнюю часть висячих стропил врезают силовой ригель – брус параллельный затяжке.
• Если пролет более 8 до 10 метров, то ригель подпирается бабкой.

Примечание: Все соединения в деревянных строениях производятся врубкой с соединением болтами, гвоздями, скобами через накладки или без них.

Конструктивные элементы крыши, выполняющие несущую функцию, состоят из стропильной системы и прогонов, а также дополнительных крепежных материалов (стоек, ригелей, распорок, подкосов и т.д.), с помощью которых придается жесткость стропильной ферме. Несущие элементы составляют скелет крыши и принимают нагрузку ветра, выпавших осадков собственной массы крыши перераспределяя эти нагрузки на стены и специальные опоры. Требования к материалам и прочности несущих элементов достаточно высокие.

Прогон — балка, которая расположена горизонтально, опирающаяся на несущие элементы строения (стены, колонны).

Прогон связывает стропильную систему всей крыши и может быть изготовлен из дерева либо металла. Деревянные прогоны, как правило, могут быть сплошными, либо имеющие замкнутые или открытые поперечные сечения. Металлические прогоны бывают сплошные или решётчатые.

Кровельные прогоны делятся на три вида: коньковый прогон, боковой прогон и мауэрлат.

Коньковый прогон служит опорой верхней части крыши (конька).

Боковые прогоны располагаются между коньком и основанием крыши и являются дополнительной поддержкой стропильных ног.

Мауэрлат — брус, уложенный поверх наружных стен, на который опираются наклонные стропила.

Он жестко крепиться к несущей стене с помощью шпилек или анкерных болтов и является основой конструкции крыши. Между мауэрлатом и несущей стеной обязательно прокладывают гидроизоляцию, для избегания подпитывания деревянной конструкции влагой.

Стропильная система

Стропильная система — состоит из наклонных стропильных ног (стропил), вертикальных стоек и наклонных подкосов. Понизу стропильная система связывается горизонтальными подстропильными балками – ригелями. Стропила бывают деревянные или металлические, они подразделяются на висячие (распорные) и наслонные .

Висячие (распорные) стропила имеют точку опоры только на наружных стенах здания и применяются в строениях, где при больших габаритах дома (ширине), нет возможности использования промежуточных опор.

Висячие стропильные конструкции обычно применяются при устройстве мансардных крыш. Особенностью висячей стропильной системы является применение такого элемента, как затяжка.

Затяжка – это поперечный брус, который стягивает стропильные ноги в поперечном сечении, препятствуя скольжению вдоль наружной стены и разъезжанию стропильных ног, а также устраняя направленную распирающую горизонтальную нагрузку на стены.

Наслонные стропила кроме точек опор на наружных стенах имеют дополнительные точки опоры в средней части на промежуточные опоры, которые передают нагрузку на внутренние несущие стены. Наслонные конструкции стропильной системы применяют в проектах, где есть средняя несущая стена или столбчатые промежуточные опоры. Крыши с использованием наслонной стропильной конструкции более экономичны в количестве используемых пиломатериалов, а также более простые в сборке по сравнению с другими типами кровельных систем.

Ограждающие элементы крыши (кровельная система или кровля)

Ограждающие элементы крыши состоят из обрешетки и кровельного пирога, собственно кровли.

Обрешётка — сплошной настил, решетчатой конструкции, который устанавливается поверх стропильных ног.

Она устанавливается поперек стропил, усиливая пространственную структуру крыши и служит основанием для крепления кровельного материала. Обрешетка обычно изготавливается из дерева (доски, брусья, фанера) или металла (кровельные прогоны).

В зависимости от использования кровельного материала конструкция обрешётки может быть разреженной и сплошной.

Сплошная обрешетка (зазор настила до 1 см) применяется для мягких кровельных материалов (битумная черепица), рулонных материалов, плоского шифера.

Разреженная обрешётка больше применима под волнистый шифер, металлочерепицу, керамическую черепицу.

При любой нагрузке на кровлю, вне зависимости от вида крыши, обрешетка должна оставаться ровной и жесткой.

Обрешётка бывает однослойной или двухслойной. Первый слой обычно крепится горизонтально, параллельно коньку. Для сплошного настила выполняют второй слой вдоль спуска — от конька к спуску.

Кровельный пирог или собственно кровля укладывается по обрешетке и состоит из пароизоляции, утеплителя (при утепленной кровле), гидроизоляции и кровельного материала.