Крыша дома из оцилиндрованного бревна. Крыша дома из оцилиндрованного бревна: основные варианты

Сооружение крыши над рубленой постройкой – непростая работа, требующая от мастера навыков искусного плотника и познаний в материаловедении. Исполнителю понадобится предварительно попрактиковаться в выполнении соединений. Он обязан учитывать традиционную усадку сложенных из древесины стен.

Для того чтобы двухскатная крыша на сруб была построена безупречно, нужны сведения о способах ее устройства, включая старинные кровельные технологии. Предложенная нами информация будет полезна и самостоятельным мастерам, и заказчикам услуг строительных бригад для осмысленного контроля.

Популярность рубленых бань, дач, жилых домов обоснована изумительной атмосферой, возвращающей к народным истокам. Строения из натуральной древесины отличаются превосходной теплотехникой и привлекательной ценой. Веским преимуществом признают способность самопроизвольно пропускать излишки испарений. Нельзя не отдать должное солидным экологическим плюсам.

Однако у востребованного натурального стройматериала имеется внушительный список недостатков. Кроме возгораемости и чувствительности к переувлажнению плотников-строителей и будущих владельцев обязаны беспокоить:

• Нестабильность размеров деревянных конструкций. Линейные подвижки, происходящие из-за колебаний влажности с температурой, будут сопровождать сооружение до завершения эксплуатации. В первые годы элементы деревянной системы двигаются активней, со временем «резвость» снижается, но не исчезает.
• Обязательная усадка, с учетом которой срубы не принято обустраивать в течении минимум года, лучше двух-трех лет после сборки венцов. Лес после укладки проседает в среднем на 10-20%, что необходимо учитывать при проектировании дома. Менее всего просядут стены из клееного бруса, но и его использование полностью не избавит от изменения высоты коробки.
• Разница в векторном направлении усадки. Интенсивное изменение размеров происходит поперек бревна, т.е. перпендикулярно волокнам. Вдоль волокон размер строительного леса изменяется незначительно: усушку по длине ствола даже в расчет не следует принимать.

Без учета перечисленных обстоятельств деревянная крыша обязательно «съедет». Между стопой дома и кровельной системой появятся зазоры, пропускающие дождевые капли и талую воду. Следом начнется загнивание древесины, в результате полное разрушение не только верхней ограждающей конструкции, но и дома в целом.

Учета специфики материала недостаточно для грамотного возведения крыши из древесины. Необходимо ознакомиться со всеми возможными способами строительства, чтобы выбрать рациональный по стоимости и приложению усилий вариант. Нужно понимать, какие силы будут действовать на сложенные из бревна либо бруса стены, каким методом можно погасить их действие.

Разновидности крыш углом для срубов

Крыши с двумя скатами идеально сочетаются с рублеными стопами. Две крутых скатных плоскости создают впечатление сказочной избы. Наиболее подходящий угол наклона 45º-60º, но вариации в обе стороне имеют полное право на существование.

Соперником в области обустройства срубов двухскатному сооружению может стать , имеющая аналогичную или пятиугольную конфигурацию в разрезе. Двухскатные крыши над срубами могут быть утепленными или холодными, чердачными или бесчердачными. В качестве финишного покрытия применимы все разновидности кровельных материалов, включая дранку и камыш.

В деревянном строительстве сохранены старинные технологии возведения крыш углом и появились новые методы, позволяющие древесине свободно передвигаться без угрозы разрушения постройки. Согласно способу устройства двухскатные крыши построек из древесины делятся на две основополагающие категории:

• Крыши на самцах – на рубленых и сплоченных бревенчатых фронтонах. Они завершают стенки коробки в торцах, представляя собой их естественное продолжение. Несущие детали кровельной конструкции, слеги, согласно «самцовой» методе опираются прямо на фронтоны. Поверх укладывается обрешетка под монтаж финишного покрытия.
• Крыши со стропильной системой. Сооружаются они согласно предписаниям, которые диктуют стандартные . Стропильные крыши бывают висячими и наслонными, опираются на балки перекрытия или на стенки через верхний венец. Фронтоны банально зашиваются доской, благодаря чему бюджет строительства сокращается на пару с эффектом рубленого дома.

На деле изготовители крыш редко следуют лишь одной технологии. Стропильная конструкция может совмещаться с самцовой системой. Висячая ферма может быть установлена посередине самцовой крыши, чтобы не провисали слеги под собственной массой вкупе с кровлей и снегом.

Есть схемы, которые вообще сложно отнести к определенной категории, т.к. их решающие конструктивные черты можно по-разному классифицировать.

Например, потолочная балка сруба, матица или перевод, может играть роль основы для установки наслонных стропилин или выполнять функцию затяжки, объединяющей элементы в висячий треугольник. Затяжку стропильной фермы можно перенести выше, как было предложено , описывающей возведение крыши над полумансардой. Вариантов масса, но чтобы понять принцип их устройства, надо ознакомиться с классическими схемами.

Правила изготовления крыши на самцах

Строителям крыши по самцовой схеме грех не воспользоваться бесценным преимуществом рубленых коробок. Разбирать и собирать их можно многократно как детский конструктор. Потому верхние венцы банально снимаются с положенных мест и устанавливаются на подходящую ровную площадку.

Работать на твердой почве без риска гораздо приятнее, не нужно передвигаться по шатким лесам и мосткам. Под венец устанавливаются подкладки из осиновых чурок. Они имитируют предыдущие ряды бревен, благодаря чему с выравниванием в горизонт и подгонкой узлов нет малейших осложнений.

Если условно разделить рубленый дом на три горизонтальные части, то нижние 2/3 будут приходиться на стены, а верхняя треть на сруб двухскатной крыши. По сути, это клином сходящаяся верхушка бревенчатого дома. Строят ее практически также, но постепенно уменьшают ширину торцовых стенок так, что края фронтонов напоминают лестницы со ступенями. Вместо длинных бревен, приходящихся на стены короба, врубкой укладывают слеги. Врубают их не в каждый ряд, а через два или три.

Самцы после возведения на полную высоту подпиливаются с целью формирования четкой треугольной формы. Затем на слеги монтируется обрешетка, сверху кровельный материал.

Вершины самцов соединяет коньковая слега, уложить которую можно двумя различными методами:

• С установкой слеги в вершине самца. В таких случаях бревно, завершающее фронтон, отесывается на два канта. Ступенчатые выступы самца спиливаются или отесываются в треугольник. В его верху остаются незакрытые участки, которые необходимо будет заполнить коротышами.
• С перекрытием слеги бревнами самца. Согласно этой технологии указанная коньковая балка перекрываются бревнами самца, укорачивающимися к вершине. Слеги при этом расположены ниже линии будущих скатов. Обрешетку тогда приходится сооружать из внушительных по толщине бревен, чтобы выровнять плоскость скатов с границами фронтонов. Вместо решетин можно установить стропила, толщина которых компенсирует недостачу высоты в плоскости, сформированной слегами.

Для изготовления слег берут наиболее ровные бревна Ø 18-20см. Крепят их простыми врубками «в лапу» или усложненными аналогами «с присеком» или «шипом». Т.к. край фронтона стесывается или спиливается, врубки с горизонтальными частями крепежных узлов типа « в сковородень» не подходят. Ведь часть несущего элемента соединения будет удалена в процессе обработки.

Длина слег обязана формировать фронтонный свес крыши. Обычно он составляет 0,5м. Если решено увеличить ширину свеса, слеги укладываются попарно или по три в каждую «ступеньку» самца, чтобы повысить несущую способность конструкции. По завершению сооружения каркаса крыши ее геометрию проверяют путем установки доски на воображаемый скат.

Выявленные доской выпуклости стесывают, углубления заполняют деревянными накладками. Однако опытные плотники советуют не нашивать «заплат», а лучше побольше стесать.

Старые мастера при изготовлении крыши на самцах крепеж не использовали вообще. Сооружения такого рода называют крышами без гвоздей. В теле древесины не было постепенно ржавеющих стержней, потому конструкции служили не одну сотню лет.

Комбинация слег со стропилами

Бывает, что сооружение традиционной самцовой крыши не представляется возможным. Например, в результате усердной стески излишков со слег и самцов могут изрядно пострадать врубленные соединения. В подобных ситуациях классический вариант просто дополняется сверху наслонными стропилинами. Необходимость стесывания горбов тогда автоматически отпадает. Окончательное выравнивание производится по верхним краям стропильных ног.

Изготовление стропилин выполняется по шаблону с отметками врубок и длины ноги. Рубят их по-простому чашами. Точность рубки соединений стропилин со слегами не нужна, наоборот чаши должны быть больше абриса слеги на 3-5см. Сруб дома неизбежно будет оседать, теряя высоту. Стропила останутся практически прежнего размера за исключением нескольких мм. Оседающая коробка потащит за собой низ стропилин, из-за чего угол соединения низа стропилины и верхнего венца будет уменьшаться. Т.е. упертые в верхние бревна или в балки перекрытия стропилины будут постепенно разъезжаться.

Безопасное для крыши смещение стропилин относительно слег обеспечит широкая врубка. Между верхами стропильных ног, опирающимися на коньковую балку, должен остаться зазор. Разъезжаясь внизу, вверху стропилины в период интенсивной усадки будут сближаться. После усадки верха соединяют деревянной накладкой и/или установленной чуть ниже затяжкой. Можно, не дожидаясь усадки соединить их шарнирным узлом, позволяющим деревянным деталям системы передвигаться без образования прорех между коробкой и крышей.

Нижними пятками стропилины в описанной схеме упираются в верхний венец, работающий как мауэрлат, или в края матиц – потолочных балок. Узлы соединений выполняются врубками с шипом, карнизный свес наращивается кобылками. Чтобы двухскатную рубленую крышу не снесло с бревенчатого дома, стропилины через одну привязывают к забитым во второй сверху венец шпилькам проволочными скрутками. В областях с высокой ветровой нагрузкой привязать нужно каждую стропильную ногу. После активной усадки деревянного сооружения, ослабевшие скрутки следует подтянуть.

Два ската с наслонными стропилами

Схема похожа на предыдущий тип, только слеги не нужны вовсе. Название наслонных стропильные ноги получили оттого, что верхом и низом они опираются на самостоятельные опоры. Нижние пятки опираются на верхний венец, служащий мауэрлатом, или на балки потолочного перекрытия. Для опирания верха элементов стропильной системы двухскатной крыши над срубом есть несколько вариантов:

• Коньковая или князевая слега, проложенная между самцами. Уложенные на слегу верха стропилин не скрепляют или соединяют шарниром по изложенным выше причинам.
• Внутренняя капитальная стена. Между верхом стропилин тоже должен остаться зазор, т.к. края их опираются на стенки разной высоты, следовательно, с разной усадкой. В устройстве самцов для подобной крыши особого смысла нет, фронтоны банально обшиваются доской.
• Установленная по матицам опорная конструкция под коньковую балку. Самцы в данном случае опять же не сооружаются. Для компенсации усадки опорные столбы устанавливаются на винтовые регулирующие устройства, позволяющие вслед за уменьшением высоты сруба уменьшать длину опорных стоек. раньше вместо компенсирующих устройств применялись деревянные подкладки, которые удалялись после усадки.

Карнизный свес наслонной крыши над срубом чаще всего обеспечивают пришивные кобылки. Хотя он может быть сформирован выносом стропильных ног, если они крепятся не врубками, а скользящими соединительными приспособлениями. Скользящий крепеж позволяет сооружать крыши над рублеными стопами не дожидаясь усадки.

Висячая схема устройства крыши

Висячие стропильные ноги получили название за то, что они словно нависают над обустраиваемой коробкой. Есть у них только стены в качестве нижних опор, а верхней опорой служит та же часть расположенного напротив стропила. Нижние пятки соединены затяжкой, благодаря чему висячие стропилины превращаются в равносторонний треугольник, называемый также стропильной аркой или фермой. Затяжка «принимает на грудь» распор, передаваемый в наслонной схеме стенам.

Компенсация действия распора затяжкой – веский плюс висячей системы. Его с удовольствием позаимствовали строители наслонных крыш, пытающиеся минимизировать силы, распирающие стены дома при увеличении нагрузки на скаты. Роль затяжки с успехом может сыграть потолочная балка. И тогда действительно станет не ясно, к наслонной или висячей категории нужно будет отнести стропильный каркас двухскатной крыши.

Бесценное достоинство висячих систем заключается в том, что для производства с борки крыши сруба необязательно подниматься наверх. Все стропильные треугольники по шаблону отлично сплачиваются и подгоняются в безопасных условиях.

В списке минусов первое место занимают ограничения по перекрываемым пролетам. Системами без центральной опоры не перекрывают большепролетные здания. При обустройстве дома шириной до 5м используется простая стропильная арка без дополнительных деталей, повышающих жесткость конструкции. Затяжки для пролетов большей величины, могут прогнуться от собственного веса. Чтобы исключить провисание в центре стропильного треугольника устанавливается бабка-подвеска.

Чтобы понять суть строительства висячей стропильной системы, рассмотрим технологию установки арок над небольшим по площади срубом. Нижние пятки стропилин будут опираться на потолочные балки, соединение верхних краев укрепим деревянной накладкой и стяжкой. Формирование карнизного свеса поручим кобылками, обязанность обеспечения жесткости конструкции поручим небольшим опорам. Самцы возводиться не будут. Созданные скатами фронтоны после проведения монтажных работ зашьем доской.

Чтобы отметить линии скатов, найдем центры обоих торцов и отметим их на верхнем венце. Ориентируясь на отметку, вертикально установим доску, любой продольный край которой будет повторять воображаемую центральную ось.

Оснастим досками оба торца, отметим на них высоту крыши, пользуясь водяным или лазерным уровнем. Между досками нужно натянуть строительный шнур, обозначающий коньковую линию крыши.

Порядок работ по устройству висячей крыши:

• Выравниваем перепуски балок, выходящие за пределы стопы. Забиваем в крайние балки по гвоздю согласно проектным размерам, натягиваем шнур, отмечаем излишки, отпиливаем бензопилой.
• На потолочных балках отмечаем местоположение гнезд, требующихся для установки стропильных ног. Аналогично забиваем гвозди, натягиваем шнурок и вычерчиваем линии паза для будущего зуба на стропильной ноге.
• Изготавливаем шаблон стропильной фермы. Прикладываем доску подходящих размеров нижним краем к первой матице, верхний край нужно придерживать так, чтобы ребро доски легло под шнурку, обозначающую коньковую линию. Там, где доска и шнур соприкасаются, ставим метку и проводим от нее линию вниз с помощью отвеса. По матице вычерчиваем линию нижнего запила и отмечаем на стропилине местоположение зуба там, где на балке отмечено гнездо.
• По шаблону изготавливаем стропилины и собираем их на ровной площадке.
• Переносим стропильные треугольники на крышу и устанавливаем на место. Проверяем вертикальность отвесом и крепим временными укосинами.
• На матицах внутри сруба с помощью линейки, двух гвоздей и шнурки отмечаем пазы для опор под стропильные ноги. Эту процедуру, мне кажется, удобнее сделать вместе с разметкой гнезд.
• Изготавливаем опоры путем формирования шипа в их основании. Высоту опоры отмечаем по факту, примерив ее к стропильной ноге.
• Устанавливаем стоки, верх которых крепим двумя деревянными накладками.
• Выбираем пазы в крайних матицах для установки кобылок.
• Пришиваем крайние кобылки, забиваем в них гвозди, между ними протягиваем шнур.
• По шнуру устанавливаем промежуточные кобылки, после монтажа которых оформляем свесы ветровой доской.

Изнутри стропильные треугольники следует соединить диагональными ветровыми связями. Снаружи жесткость конструкции будет поддерживать обрешетка, вид которой выбирается согласно типу финишного покрытия.

Желающим обустроить теплую крышу между стропилинами нужно будет уложить теплоизоляцию. Гидроизоляция настилается сверху стропильных ног перед устройством обрешетки независимо от того, будет ли утепляться конструкция.

Приведенные нами примеры и схемы двухскатных крыш над бревенчатыми коробками помогут определиться с наилучшим вариантом строительства. Любую из базовых версий можно доработать и приспособить к индивидуальным техническим условиям. Информация о специфике устройства полезна и тем, кто собирается собственноручно обустраивать владения, и тем, кому необходимо контролировать работу.

Все фото из статьи

Коньковый прогон или, как его еще называют, бревно конька кровли является важным элементом стропильной системы. Причем, от этой детали во многом зависит прочность крыши, так как прогон соединяет стропильные фермы в единую систему.

Ниже мы подробней рассмотрим, что представляет собой эта деталь, и какую функцию она выполняет.

Что такое бревно конька

Итак, коньковый прогон – это бревно венчающее крышу.Само название «прогон», свидетельствует о том, что балка располагается от стены до стены, а точней от фронтона до фронтона. Правда, в вальмовых крышах эта деталь короткая, так как фронтоны у них отсутствуют.

Как уже было сказано выше, данная деталь объединяет фермы в единую конструкцию. Соединение балки со стропилами осуществляется в коньковом узле. Причем, в некоторых случаях пролет служит опорой для верхней части стропильных ног.

Изготавливают этот элемент каркаса из брусьев, однако, если выполняется крыша на срубе из бревна, то в качестве конькового элемента также используется бревно диаметром 150-200 мм. Если здание имеет большие размеры, то пролет может состоять из двух соединенных деталей.

Виды крыш и функция конькового пролета

В первую очередь следует сказать, что все элементы кровли взаимосвязаны друг с другом, соответственно, их нельзя рассматривать по отдельности.Причем, в зависимости от типа кровельной конструкции рассматриваемая деталь может выполнять разные функции.Поэтому ниже ознакомимся с наиболее распространенными вариантами кровельных систем.

Итак, все существующие виды каркасов можно условно поделить на несколько наиболее распространенных типов:

Ниже подробней ознакомимся с этими конструкциями и особенностями их сборки своими руками.

Каркас с несущими фронтонами

Как уже было сказано выше, данная кровля является наиболее простой, так как несущую функцию выполняют стены дома. Как правило, балка не просто опирается на фронтоны, но и проходит сквозь них, что обеспечивает свес. Правда,сделать свес также можно и при помощи удлинения обрешетки.

Конструкция крыши дома из бревна

Традиционно для домов из бревна распространены несколько видов крыш по внешнему виду и, как следствие, по устройству и конструкции. Основными из них являются - треугольная двухскатная крыша, односкатная крыша, мансардная "ломанная" каркасная крыша, шатровая, четырехскатная вальмовая и полувальмовая крыши. Рассмотрим их немного подробнее.

Треугольная двухскатная крыша

Треугольная двухскатная крыша сруба самая распространенная, она же является самой устойчивой с точки зрения геометрии по отношению к другим видам крыш. Треугольная крыша бывает с правильной пропорциональной формой, либо со смещением конька в сторону. На фото ниже в качестве наглядного примера представлены срубы домов с треугольной двухскатной крышей

Односкатная крыша

Односкатные крыши меньше распространены на домах из бревна и встречаются реже и, как правило, делаются на небольших строениях и пристройках, туалетах, беседках. Также такого плана крыши распространены на сараях и гаражах, иногда на банях из бревна. Пример односкатной крыши можно увидеть на фото ниже

Двухскатная "ломаная" крыша

Двухскатная "ломанная" мансардная крыша - от слова "с изломом". Такая форма позволяет сделать каркасный второй этаж по площади, почти как помещение первого этажа. При "ломаной" крыше, в отличие от треугольной, чистого жилого пространства больше - второй этаж получается полноценным. Отметим также что устройство такой крыши будет дороже, так как на нее используется большее кол-ва материала при формировании каркаса и трудозатрат, по сравнению с традиционной треугольной двухскатной. Также возрастает и площадь поверхности самой кровли, что несколько удорожает кол-во материала и стоимость работы по покрытию крыши кровельными материалами. На фото ниже вы можете посмотреть пример сруба с "ломаной" крышей

Шатровая крыша

Шатровая крыша - от слова "шатер". Конструкция такой формы крыши относительно сложная, при ее формировании используется самое большое кол-во пиломатериалов, также крыша является довольно трудоемкой, так как практически каждая часть шатровой стропильной системы и кровельных материалов выполняется и подгоняется индивидуально. Что касается стоимости, то такая крыша одной из самых дорогих. В случае шатровой крыши все ребра крыши сходятся в одной центральной точке. Примеры шатровой крыши представлены на фото ниже

Вальмовая крыша

Вальмовая крыша по конструкции схожа с шатровой крышей, и по сложности исполнения стропильной системы также относится к классу сложных крыш. Основное различие вальмовой и шатровой крыш состоит в том, что ребра крыши "вальмы" не сходятся в одной точке. Средняя часть крыши является треугольной по форме на треть длинны дома и далее крыша расходится к краям на углы из разных точек. Пример конструкции вальмовой крыши представлен на фото ниже

Деревянный сруб из бруса или бревна – традиционная для России постройка, которая используется как для жилья, так и для хозяйственных помещений. Процесс сборки такого здания происходит согласно давно известным и постоянно совершенствующимся технологиям, поэтому дом получается уютным, теплым и комфортным для проживания. Особого внимания заслуживает устройство стропильного каркаса, ведь от его прочности и надежности зависят многие качества кровли и особенности функционирования двускатной крыши. Важно знать, как установить стропила на сруб, чтобы они выдержали все необходимые нагрузки и прослужили верно на протяжении долгих лет.

Стропильной системой принято называть каркас крыши, уникальную совокупность опорных элементов, придающих ей форму, уклон и достаточную несущую способность. Такой фундамент кровли изготавливается из сухой и прочной древесины, прошедшей обработку антисептическими препаратами, или же профиля из металла. Этот каркас равномерно распределяет все приходящиеся на него нагрузки между несущими стенами. На срубах используются следующие виды стропил:

• Висячие. Такие стропила имеют лишь одну точку опоры – мауэрлат, друг в друга они упираются свободным концом стропильной ноги, образуя при этом своеобразную треугольную арку. Данная конструкция для двухскатной крыши применяется, когда сруб внутри не имеет несущих стен, на которые было бы возможно установить стойки. Эта стропильная система испытывает достаточную нагрузку на распирание, именно поэтому она включает разного рода затяжки, призванные компенсировать такое напряжение. Висячие стропила отличаются своей массивностью и некоторой сложностью монтажа.
• Наслонные. Этот тип стропил имеет две точки опоры – тот самый мауэрлат и коньковый прогон, поддерживающий вертикальные стойки. Данная конструкция используется при условии, что внутри сруба имеется хотя бы одна несущая стену либо ряд колонн, на которые может быть разгружен конек. Наслонные стропила испытывают нагрузку лишь на прогиб, поэтому устанавливать их проще.

Сруб изготавливается из всем известного натурального стройматериала – древесины, которая обладает уникальными свойствами. По окончанию сборки конструкции начинается выравнивание влажности дерева, поэтому стропильная система обычно дает усадку на протяжении около 4 лет эксплуатации.

Важно! Наиболее значительные изменения размеров объекта происходят в первый год, поэтому закреплять стропила рекомендуется лишь по прошествии этого времени.

Способы крепления

Крепление стропил к срубу из дерева – технологически достаточно сложный процесс, от правильного выполнения которого напрямую зависит прочность, долговечность и целостность кровли. При работе следует учитывать, что древесина в процессе высыхания имеет свойство оседать, поэтому геометрия всего здания изменяется. Помимо этого, данный материал подвержен термическому расширению, так что слишком жестко крепить стропила на сруб не нужно во избежание деформации. Стропильные ноги к срубу можно крепить двумя видами креплений:

• Подвижные. Такими креплениями стропил называются специальные металлические крепежные изделия, позволяющие давать конструкции определенную степень свободы в движении и изменении размеров. С помощью них стропильные ноги не получают нагрузку на прогиб, а также могут реагировать на малейшие колебания температуры, подстраиваясь под геометрию сруба. Эти изделия позволяют крепить стропильный каркас до окончания усадки здания без риска деформации.
• Стационарные. Крепления неподвижного типа не оставляют запаса подвижности при установке стропил, однако они в большей степени гарантируют прочность и жесткость конструкции. В роли таких крепежных элементов выступают гвозди, деревянные нагеля, саморезы, металлические скобы, накладки и так далее.

Важно! Сруб из дерева обладает одной крайне уникальной способностью – он умеет, как говорят в народе, «дышать». Это означает, что сруб сам может регулировать влажность в помещении, из-за чего его размеры и не имеют четкой фиксации.

Подвижные крепления, способные подстраиваться под усадку стен и изменение размеров материала в результате реакции на термическое воздействие – оптимальный вариант крепления к срубу стропил.

Способы сборки

После того, как усадка деревянного сруба окончательно прошла, приступают к налаживанию стропильной системы и возведению кровли. Данный процесс сложный и кропотливый, особенно если работать в одиночку. Имеется 2 способа правильной установки каркаса на мауэрлат:

• Монтаж готовых стропильных ферм. Этот процесс заключается в сборке необходимых стропильных ферм попросту «на земле» с дальнейшим подъемом их на нужное место установки в собранном виде. Для поднятия таких массивных и тяжелых конструкций нужна специальная техника типа крана, автовышки, трактора и тому подобного. Так обычно устанавливают наслонные стропила, весящие меньше других конструкций.
• Сборка ферм «на высоте». При наличии большого веса и размеров конструкции стропильной системы наряду с отсутствием специальной техники, фермы собираются прямо на месте. Минусом данной технологии считается сложность и неудобство таких работ.

Стоит учесть, что опытные мастера достаточно редко пользуются методом установки готовых стропильных ферм, потому что эти конструкции не позволяют добиться высокой точности подгонки элементов, хоть и значительно экономят время.

Стропильная система на срубе пусть и достаточно распространенный вариант на территории России, но к вопросу монтажа стропил всегда нужно подходить со всей ответственностью, ведь от этого зависит надежность двускатной крыши и всего здания в целом.

Главные требования к крыше дома - надёжность и герметичность. Деревянный дом накладывает на её устройство дополнительные ограничения, которые связаны с особым поведением конструкции строения. Постоянные сезонные подвижки каркаса вызывают необходимость устройства подвижной кровельной системы. Для этого используются специальные крепления стропильных ног.

Особенности устройства кровли для деревянного дома

На Руси основным строительным материалом всегда считалась древесина. Из неё возводились и княжеские терема, и церкви, и дома простого люда. Чем же настолько привлекает этот строительный материал? Здесь есть несколько определяющих моментов:

1. Теплоизолирующие свойства. Стена из древесины толщиной 35 см удерживает тепло так же, как кирпичная толщиной 1,5 м.
2. Экологическая чистота. Натуральный материал не выделяет каких-либо вредных веществ в окружающую среду. Более того, древесина испаряет в атмосферу полезные для человека фитонциды.
3. Неповторимый рисунок обработанных деревянных поверхностей.
4. Высокая прочность деревянных строений. Нередки случаи, когда здания выдерживали до 100 лет эксплуатации с периодическими ремонтами.
   

Фотогалерея: примеры оформления деревянных домов и их крыш

Бревенчатые срубы стоят по 100 лет и больше, требуя только регулярного ухода и косметического ремонта
Деревянные дома как никакие другие передают традиции древнего зодчества
Современные кровельные материалы гармонично сочетаются с деревянными строениями и обеспечивают их надёжную защиту от воздействия внешней среды
Мягкая кровля элегантно смотрится на деревянном брусовом доме и не создаёт большой нагрузки на его каркас и фундамент

Специфика конструкций из древесины

Особенности деревянных строений заключаются в свойствах самого материала. Дело в том, что дома, построенные из дерева, нестабильны. Они, пусть и в незначительной степени, способны изменять свои размеры в процессе эксплуатации, впитывая или отдавая влагу в зависимости от времени года. Из-за этого, например, современный металлический крепёж (в частности, саморезы) при строительстве деревянных домов применяется ограниченно. Пористая структура древесины определяет её низкую теплопроводность. Но она же является и причиной повышенной по сравнению с другими материалами гигроскопичности, из-за которой и происходят сезонные деформации здания.

Древесина имеет пористую структуру, которая является причиной низкой теплопроводности и высокой гигроскопичности этого строительного материала

Как устроена стропильная система деревянного дома

Кровля дома, независимо от материала каркаса, является важнейшим его элементом, обеспечивающим комфортное проживание и длительность эксплуатации. Однако если для большинства конструкций принцип устройства кровельной системы одинаков, то для деревянных строений существуют особенности, присущие только им.

Деревянные дома могут иметь разную конструкцию каркаса стропильной системы, но он в любом случае должен быть прочным и надёжным, способным выдержать все возникающие нагрузки

Виды стропильных систем

Стропильные системы могут быть:

Применение скользящих стропил

Как уже было отмечено, деревянное здание может подвергаться деформациям в зависимости от условий эксплуатации. При этом в случае прочного закрепления стропильной ноги возникают распирающие или стягивающие усилия как на стены, так и на стропильные фермы. В результате длительные знакопеременные нагрузки расшатывают соединения элементов здания.

Чтобы избежать такого явления, устраивают скользящие соединения в местах крепления стропильных ног. Конструкция металлических креплений позволяет ферме перемещаться только в продольном направлении. В вертикальной плоскости она надёжно удерживается кронштейном. Это непраздное замечание, ведь при ураганном ветре на подветренной стороне возникают нагрузки, направленные вверх и достигающие величины в 630 кг/м 2 .

Следует заметить, что пиломатериалы в состоянии естественной влажности могут изменять свои размеры на величину до 6–8%. Очевидно, что при таких подвижках могут возникать значительные усилия. Поэтому материалы перед установкой нужно подвергать сушке до влажности порядка 18% (так называемая строительная влажность). При таком содержании влаги максимальное изменение размеров будет происходить уже в пределах 2–3%.

Фотогалерея: особенности строения стропильной системы деревянного дома

Скользящее крепление применяется только для стропильных систем деревянных строений
Скользяще крепление компенсирует сезонные деформации сруба
Шарнир на стропилах деревянного дома позволяет избежать напряжений в этой части при деформациях сруба
Установка дополнительных крепёжных элементов в виде металлических пластин и кронштейнов усиливает стропильную систему

Стропильные системы деревянных строений, по сути, являются «плавающими» и удерживаются на каркасе здания только собственным весом. Этого достаточно при обычных погодных условиях. При экстремальной погоде в работу вступают удерживающие скользящие крепления.

Для изготовления элементов кровельной системы применяются следующие материалы:

1. Для устройства стропильной системы в большинстве случаев используется брус сечением 50х150 мм из древесины хвойных пород. Традиционно приобретают сосновые или еловые пиломатериалы, однако по конструкционным и прочностным характеристикам лучше использовать лиственницу. Это дороже, но такой материал долговечнее и здоровее.
2. Для зданий небольшого размера двускатную стропильную систему можно построить из бруска 50х100 мм, незначительно увеличив количество подкосов и стоек.
3. Непременным атрибутом стропильной системы является обрешётка. Её размеры и шаг установки напрямую зависят от характера финишного покрытия кровли. Так, для малоформатных покрытий (все виды черепицы) понадобится сплошная обрешётка, для которой часто применяются доски 25х100 мм, устанавливаемые с шагом не более 5 см. В настоящее время вместо них часто настилают листовые материалы - плиты ДСП, ЦСП, ОСП и другие подобные. Шаг обрешётки из доски для профнастила и металлочерепицы может составлять от 30 см до полутора метров в зависимости от размеров финишного покрытия и уклона ската. Следует обратить внимание на то, что применять доску шире 120 мм нежелательно - при короблении она может деформировать крышу.
4. Контробрешётка для создания вентиляционной полости в кровельном пироге обычно изготавливается из бруска 25х50, 40х50 или 50х50 мм.

Все пиломатериалы, используемые в стропильной системе, должны быть обработаны антибактериальными и противопожарными пропитками.

Видео: скользящее крепление стропил

Как рассчитать и построить кровельную систему

Любое серьёзное строительство предполагает предварительное изготовление проекта производства работ. Он нужен прежде всего для расчёта количества материалов и необходимых для его установки затрат. Это утверждение в полной мере относится и к устройству крыши.

Затраты на изготовление кровли зависят от задачи, которая может отличаться в зависимости от характера использования дома:

1. Построить «холодную» крышу, предназначенную только для защиты подкровельного пространства и всего дома от превратностей погоды. Следует отметить, что потери тепла через такую крышу составляют до 25% от затрат на отопление. В местностях с длительным отопительным периодом это может составить солидную сумму.
2. Создать утеплённую крышу, которая позволит избежать лишних расходов на отопление, так что экономия на оплату энергоносителей быстро окупит все затраты на создание кровельного пирога.
3. Устроить мансардное помещение в подкровельном пространстве. Такое решение станет логичным шагом после утепления кровли. Затраты здесь немалые, но и выигрыш в полезной площади и комфортности проживания очевиден.

Разумеется, все приведённые варианты нужно просчитывать заранее, потому что для каждого из них потребуются материалы, вес которых нужно учесть ещё на этапе проектирования фундамента.

Расчёт площади крыши

С помощью расчёта площади крыши можно определить потребность в кровельном материале. При этом нет необходимости скрупулёзно просчитывать площадь дымовых и вентиляционных труб. Достаточно учесть длину скатов с величиной свесов не менее 40 сантиметров со всех сторон кровли, которые нужны для того, чтобы уберечь от стекающей воды стены здания. Длина скатов напрямую зависит от угла наклона их плоскостей - чем меньше угол схождения стропил, тем больше длина ската. Определившись с углом наклона, длину ската можно вычислить двумя способами:

Для определения площади ската необходимо его длину умножить на ширину: S = L ∙ С, где С - длина конька с учётом свесов, S - площадь ската.

Вычислить требуемое количество кровельного материала можно по формуле N = S / S эл, где N - необходимое количество элементов материала, S эл - полезная площадь одного такого элемента. Аналогично производится расчёт паро- и гидроизоляционной плёнки (в качестве S эл нужно брать площадь рулона с учётом нахлёстов) и утеплителя (здесь величина S эл будет равна площади одной плиты).

Расчёт количества и шага стропил

Традиционным материалом для изготовления стропильных ног является брус сечением 50х150 мм. Кроме постоянных нагрузок от кровельного пирога на стропила оказывают воздействие и переменные нагрузки от ветра и снега. Чтобы учесть постоянную составляющую, нужно сразу определиться с материалом финишного покрытия. Предположим, что таковым будет керамическая черепица, вес которой составляет до 40–42 кг/м 2 . Следует заметить, что максимально допустимой нагрузкой считается величина 50 кг/м 2 .

Шаг стропильных ног выбирается в пределах 60–150 см. Для его расчёта применяется определённая последовательность действий, которую мы рассмотрим на примере конька диной 11 м:

1. Выбираем предварительное расстояние между стропилами. Допустим, что это 65 см.
2. Считаем количество ферм: N ф = 1100 / 65 = 16,92. Поскольку это число должно быть целым, округляем его до 17.
3. Вычисляем действительное расстояние между осями стропил N ф = 1100 / 17 = 64,7 (см).

Следует помнить, что это расстояние не между стропильными ногами, а между их осями.

Шаг между стропилами выбирается в зависимости от материала кровельного покрытия

Определение веса кровельного пирога

Современный кровельный пирог формируется из следующих составляющих:

1. Финишное покрытие кровли. Самое лёгкое - наливная или мягкая рулонная кровля или мягкая черепица, самое тяжёлое - керамическая черепица.
2. Обрешётка для установки финишного покрытия.
3. Контробрешётка, образующая необходимый вентиляционный зазор.
4. Гидроизолирующая плёнка или наружная мембрана.
5. Утеплитель рулонный или плитный.
6. Пароизолирующая мембрана.

Для любого из перечисленных материалов в качестве основной характеристики в техдокументации указывается вес квадратного метра.

В предположении, что изготавливается сплошная обрешётка из доски 25Х100 мм (один из наиболее распространённых вариантов), для расчёта используется показатель 21,5 кг/м 2 . Эта величина справедлива при влажности материала в 18 %.

При использовании битумной черепицы, удельный вес которой составляет порядка 3 кг/м 2 , в итоге получаем величину основной нагрузки от кровельного пирога, равной сумме 21,5 + 3 = 24,5 кг/м 2 . Вес остальных составляющих кровельного пирога незначителен и его можно учесть в составе запаса прочности, который обычно принимают равным 20%. Таким образом, за величину нагрузки от кровли можно взять значение, равное 24,5 ∙ 1,2 = 29,4 кг/м 2 .

Состав кровельного пирога для деревянной крыши зависит от типа финишного покрытия только в части устройства обрешётки

Видео: устройство крыши - утепление, вентиляция, выбор доски

Сборка и установка ферм стропильной системы

Работы по монтажу каркаса кровли нужно производить в безветренную сухую погоду. Первой операцией при этом должно быть сооружение временного помоста по потолочным балкам для обеспечения безопасности выполнения работ.

Порядок выполнения операций следующий:

В процессе работы каждая установленная ферма фиксируется временными укосинами к соседним стропильным ногам и к мауэрлату. После установки последней фермы необходимо уложить прогоны и ветровые упоры.

Крепление нижних концов стропильных ферм деревянного дома производится с использованием скользящих упоров. Ветровые упоры устанавливаются от верхнего угла фронтонных ферм к ригелям соседних.

Скользящее крепление стропил к мауэрлату оставляет им небольшую свободу перемещений при сезонных деформациях здания

Видео: простая установка стропил для двускатной металлочерепичной кровли

Дальнейшие действия таковы:

1. Уложить плёнку гидроизоляции по поверхности стропильных ног с небольшим провисом (2–4 см) и закрепить её строительным степлером.

   Гидроизоляционная плёнка укладывается на стропильные лаги, закрепляется степлером, а затем окончательно фиксируется брусками контробрешётки

2. Вдоль стропил набить бруски контробрешётки, которые необходимы для обеспечения вентиляции подкровельного пространства.
3. Установить обрешётку для крепления финишного покрытия из досок 25х100 мм. Если характер финишного покрытия (битумная черепица, профнастил или ондулин при небольших углах наклона и т. д.) требует устройства сплошного основания, его можно настелить из фанеры, ОСП или листов ДСП. Материал обрешётки нужно обязательно обработать антисептиком и противопожарным составом.
4. Если в проекте заложено устройство тёплой кровли или мансарды, кровельный пирог можно формировать сверху до установки обрешётки. Однако утеплитель проще устанавливать изнутри, т. к. при этом можно быстрее закрыть кровлю покрытием и избежать последствий неожиданного выпадения осадков.
   

   Утепление крыши проще производить изнутри уже после монтажа кровельного покрытия

5. Уложить кровельное покрытие. Установка производится снизу от любого из углов. Линия карниза выдерживается по натянутому шнуру. Монтаж покрытия завершается установкой коньков.
6. Собрать и установить водосточную систему и заделать свесы. На них желательно установить софиты для обеспечения вентиляции подкровельного пространства.

   Софиты имеют перфорацию, которая обеспечивает вентиляцию подкровельного пространства

Каждый элемент кровельной системы должен быть продуман и уместен в конструкции. Поэтому по завершении проекта нужно показать его квалифицированному специалисту и учесть все его замечания.

Выбор кровельного покрытия

Важность правильного подбора покрытия дома переоценить трудно. Здесь одновременно играют роль несколько факторов:

1. Местные традиции. Исторически они обусловлены наличием материалов в регионе строительства. Где-то это древесина, а где-то - керамическая черепица или другие покрытия. Дом, укрытый необычным для этой местности материалом, может не гармонировать с общей картиной ландшафта.
2. Соответствие общему экстерьеру участка, включая вид кровель других строений и даже цвет забора.
3. Финансовые возможности. Иногда приходится учитывать и этот фактор, подбирая материал по соотношению цена - качество.
4. Форма кровли. На крышах сложной конфигурации обычно не используются листовые материалы по причине большого количества отходов. В таких случаях используются малоформатные покрытия в виде битумной или керамической черепицы.

Короче говоря, крыша для дома - это как головной убор для человека. Даже дорогой и великолепно исполненный цилиндр в наше время может выглядеть просто нелепо.

Что учитывается при выборе кровельного материала

Возможности использования того или иного покрытия в настоящее время мало чем ограничены - строительный рынок предлагает множество вариантов. При этом нужно руководствоваться следующими соображениями:

1. Силовое воздействие материала на стропильную систему. Кроме веса собственно кровельного пирога, крыша должна выдерживать снеговые и ветровые нагрузки.
2. Долговечность материала. Перекрывать крышу каждые несколько лет и хлопотно, и дорого обходится.
3. Выбор материала зависит от формы кровли - не всякое покрытие пригодно для сложных кровель.
4. Характер строения. Для жилого дома определяющим фактором является надёжность и долговечность, а для сарая или летней кухни - технологичность и малозатратность.
5. Цена. Этот показатель складывается из стоимости материала и затрат на его монтаж.
6. Эстетика - крыша должна гармонично вписываться в экстерьер участка.

Наиболее часто применяемые кровельные покрытия

Листовые покрытия для кровли наиболее технологичны и в большинстве случаев используются для кровель простой формы. Среди них:

1. Металлочерепица. Это профилированные оцинкованные листы с защитным покрытием из пластика или с лакокрасочным покрытием. Рельеф листов напоминает кровлю из керамической черепицы. Материал универсален, его устанавливают даже поверх старой кровли. Ограничивающий параметр - угол у основания ската должен быть более 12–14 o . При правильной установке срок службы такого покрытия составляет не менее 12 лет. Средняя цена металлочерепицы составляет порядка 300 рублей за квадратный метр.

   Из металлочерепицы можно создать красивую и надежную крышу, главное, чтобы угол наклона скатов был более 14 градусов

2. Шифер. Является традиционным и давно используемым кровельным покрытием. Бывает волнистым или плоским, окрашенным в различные цвета или серым. Используется на крышах с уклоном не менее 12 o . Цена за квадратный метр составляет порядка 150 рублей. Форма выпуска - листы размером 1500х1000 мм.

   Шифер часто используют на крышах жилых зданий и хозяйственных построек, но под него нужна крепкая стропильная система

3. Ондулин. Представляет собой волнистый листовой материал из целлюлозных волокон, пропитанных полимерно-битумными композициями. Лицевая сторона окрашивается в широкий спектр цветов, так что выбрать можно материал под любой вариант оформления участка. В силу своих свойств ондулин обычно используется для покрытия вспомогательных построек. Установка листов производится по обрешётке или по старому покрытию. Применяется на скатах от 6 o и может служить до 20 лет. К преимуществам ондулина можно отнести небольшой вес и широкий выбор цветов. Недостаток - выцветание поверхности под воздействием ультрафиолетового излучения. Стоимость квадратного метра - до 250 рублей.

   При использовании листов ондулина разного цвета можно сделать оригинальную крышу для деревянного дома

4. Профнастил. Гофрированные листы оцинкованной стали, часто с дополнительной защитой из пластика или краски. Очень удобен в монтаже. К недостаткам можно отнести невысокую звукоизоляцию, которую, впрочем, можно улучшить, проложив дополнительные слои утеплителя, и не самый презентабельный внешний вид. Стоимость квадратного метра составляет до 200 рублей.

   Профнастил является надёжным кровельным материалом, который долго служит и довольно просто укладывается, но он не очень презентабельно выглядит и сильно шумит при дожде

5. Фальцевое покрытие. Изготавливается из оцинкованных листов, соединяемых без использования гвоздей специальными металлическими креплениями. Работа с фальцевой кровлей требует участия специалистов высокой квалификации. Такая кровля долговечна, надёжна и не пропускает воду. К недостаткам относят шумность и высокую теплопроводность. Стоимость квадратного метра доходит до 300 рублей.

   Самую надежную кровлю - фальцевую - делают из листового металла с защитным покрытием

В настоящее время всё чаще используются штучные кровельные покрытия, такие как:

1. Керамическая черепица. Она изготавливается из глиняного раствора формовкой и последующим отжигом при высокой температуре. В результате получают изделия высокой прочности со сроком службы до 150 лет. Этот материал очень прочен, имеет низкую теплопроводность, не горюч, обладает шумозащитными свойствами. Кроме того, он очень красив. Из недостатков можно отметить большой вес и высокую стоимость - до 1000 рублей за квадратный метр. Стропильная система под черепицу должна быть очень мощной.

   Натуральная черепица является элитным кровельным материалом с длительным сроком службы, но под неё нужно построить очень мощную стропильную систему

2. Цементно-песчаная черепица очень похожа на керамическую по всем параметрам, но изготавливается из раствора без применения отжига. Весит она примерно столько же и выглядит при добавлении в раствор соответствующих красителей примерно так же. Цена тоже довольно высокая - до 600 рублей за квадратный метр. Минимальный угол наклона ската для обоих видов черепицы составляет 20 o .

   Цементно-песчаная черепица выглядит практически так же, как и керамическая, но стоит почти в два раза дешевле

3. Сланцевая черепица. Это очень популярный в Европе кровельный материал, который сегодня применяется как элитный. Известны здания, функционирующие и по сей день, возраст которых превышает 200 лет. Этим покрытием можно пользоваться при любой форме кровли. Стоимость материала очень высока - от 200 рублей за одну плитку размером менее 40 сантиметров.

   Сланцевая кровля выглядит престижно и очень красиво, но стоит дорого

4. Композитная черепица. Изготавливается из стального листа с цинковым или алюмокремниевым покрытием, на внешнюю сторону которого наносится мраморный или базальтовый декоративный слой в виде крошки. Это придаёт покрытию презентабельный внешний вид, а небольшой формат отдельных элементов позволяет использовать его на кровлях любой формы. Производители декларируют жизненный цикл такого покрытия в 100 лет, хотя проверить это утверждение можно будет нескоро, поскольку материал начали выпускать относительно недавно. Стоимость квадратного метра композитной черепицы составляет от 500 до 700 рублей.

   Композитная черепица относится к лучшим современным материалам для устройства элитной крыши загородного дома

5. Черепица мягкая битумная. Это малоформатные изделия из стеклоткани, покрытые с двух сторон полимерно-битумным составом. С наружной стороны на них наносится базальтовая крошка, придающая покрытию нарядный вид. Таким материалом покрываются кровли любой степени сложности при минимальном уклоне в 12 o. Уложенные с перекрытием, отдельные пластины спекаются в монолитный холст, что гарантирует высокую герметичность кровельного материала. Технология укладки проста и не требует применения специального оборудования. Материал укладывается на сплошную обрешётку и обладает массой положительных качеств, таких как минимальное количество отходов, малый вес, прекрасная тепло- и звукоизоляция, устойчивость к воздействию атмосферы, включая кислотные дожди, а также невосприимчивость к воздействию грибков и бактерий. По декоративным характеристикам такая черепица не уступает керамическому аналогу. К недостаткам можно условно отнести необходимость строгого выполнения технологических требований при спекании, а также затруднения при необходимости выполнения местного ремонта. Стоимость квадратного метра кровли из мягкой битумной черепицы составляет порядка 250 рублей.

   Гонты мягкой черепицы после укладки спекаются в прочное монолитное покрытие, которое служит несколько десятков лет

Ключевые параметры при выборе финишного покрытия кровли

Исходя из вышесказанного, можно сделать следующие выводы:

1. Скатные кровли можно покрывать любым из приведённых выше материалов. Отличия состоят только в требованиях по углам наклона скатов. Исключением можно считать битумную черепицу, которая устанавливается на поверхностях от 6 до 90 o .
2. Самыми дорогими материалами являются керамическая и сланцевая черепица. Однако их стоимость оправдывается длительным сроком службы. Что называется - сделал и забыл.
3. Бюджетными можно считать такие покрытия, как ондулин и оцинкованный профнастил. Их чаще всего используют для покрытия кровель вспомогательных строений - гаражей или сараев.
4. Для жилых домов самыми подходящими покрытиями являются металлочерепица или однослойная битумная кровля.
5. Эстетичность - понятие субъективное, но можно утверждать, что таковыми можно считать крыши из любого материала, кроме профлиста и шифера.
6. Желая получить красивую крышу при среднем бюджете, можно остановить свой выбор на битумной или композитной черепице.

Видео: виды кровельных материалов

Устройство скользящей стропильной системы не связано с какими-либо конструктивными сложностями. Давно разработаны и успешно применяются способы её установки и приспособления для этого. Причём они не зависят от материала финишных покрытий и характеристик кровельного пирога - стропильная система успешно работает с любыми их видами.