Конструкция скатной кровли

При строительстве любого здания сооружение кровли является немаловажным моментом и символом завершения большого строительства, ведь несмотря даже на то, что впереди еще внутренняя отделка помещений, в доме можно уже жить!

Скатная кровля.

Скатная кровля получила свое название из-за того, что ее конструкция состоит из скатов (наклонная плоскость) с уклоном более 10%. Скатные кровли могут быть бесчердачными (совмещенными) и чердачными (раздельными).

Основные понятия скатных крыш

Скатная кровля.

В чердачных кровлях между крышей и перекрытием чердака расположено нежилое помещение, которое называется чердаком.

Скатная кровля получила свое название из-за того, что ее конструкция состоит из скатов (наклонная плоскость) с уклоном более 10%. Скатные кровли могут быть бесчердачными (совмещенными) и чердачными (раздельными).

В чердачных кровлях между крышей и перекрытием чердака расположено нежилое помещение, которое называется чердаком.

Уклон ската кровли определяется различными факторами:

  1. Степень снегового покрова данного региона. Чем больше будет угол наклона кровли, тем меньше снег будет задерживаться, не перегружая тем самым ее конструкции;
  2. Материалы кровли. Для различных видов материалов необходимы разные уклоны;
  3. Архитектурная особенность строения. К примеру, заказчик изъявил желание крыть крышу черепицей (керамической), и при этом ее конструкция должна быть плоской. В данном случае архитектор обязан или доказать заказчику, что сделать это невозможно, или предложить такое решение архитектуры сооружения кровли, чтобы был сохранен кровельный материал.

По виду и количеству скатов крыши бывают:

Виды крыш.

Виды крыш: а-односкатные, б-двухскатные, в,г-четырехскатные или полувальмовые, д-мансардные.

а-односкатные, б-двухскатные, в,г-четырехскатные или полувальмовые, д-мансардные.

  1. Односкатные (конструкция кровли предполагает наличие одного уклона от стены до стены). Как правило, она применима для сооружения простейших построек (гараж, сарай).
  2. Двухскатные (кровля с двумя скатами). Самый распространенный вариант крыши, применяется для сооружения любого вида строения.
  3. Четырехскатные или полувальмовые (конструкция кровли предполагает наличие четырех скатов). Полувальмовая крыша применяется как архитектурная форма, как правило, в сельском и дачном строительстве.
  4. Мансардные (ломаная крыша, которая предназначена для сооружения над жилыми помещениями).
  5. Шатровые четырехскатные (конструкция кровли заключается в том, что все скаты своими вершинами сходятся в одной точке). Используется для строений с многоугольным или квадратным планом.
  6. Шпилеобразные (конструкция состоит из нескольких крутых треугольных скатов, которые соединяются в вершине). Они перекрывают только некоторую часть кровли – башни, эркеры, стеновые круглые конструкции.

Конструкция скатной крыши

Наслонные стропила.

Чем больше будет перекрываемый пролет, тем больше должно быть сечение стропильных ног, дабы они смогли выдержать нагрузку от крыши.

Выбор конструкции скатной кровли зависит:

  1. От величины перекрываемого пролета. Чем больше будет перекрываемый пролет, тем больше должно быть сечение стропильных ног, дабы они смогли выдержать нагрузку от крыши.
  2. От уклона крыши строения. На крышах, которые имеют большой уклон (от 50 градусов), снег скапливаться не будет, а под воздействием силы притяжения будет падать на землю, исходя из этого, нагрузка на кровельные конструкции будет небольшой, поэтому можно использовать стропила с меньшим сечением.
  3. От огнестойкости конструкции кровли. Для строений малой этажности (до двух этажей) конструкция чердачной кровли не должна терять целостность и несущую способность в условиях воздействия на нее открытого пламени огня от 15 минут (для металла) до 45 минут (для дерева).
  4. От теплоизоляции кровли. Чем теплее крышу необходимо соорудить, тем большее сечение элементов кровли нужно использовать и тем больше будет ее общий вес.

В зависимости от того, какие будут условия эксплуатации скатной крыши, существуют следующие виды ее конструкции:

  • деревянная конструкция;
  • металлодеревянная конструкция;
  • железобетонная конструкция;
  • стальная конструкция.

Деревянная конструкция крыши

Данная конструкция в малоэтажном строительстве является самой распространенной. Обычно она выполняется в 3 видах: висячие и наслонные стропила, деревянные фермы.

Система стропил состоит из:

Деревянные конструкции для каркаса крыш.

Данная конструкция в малоэтажном строительстве является самой распространенной. Обычно она выполняется в 3 видах: висячие и наслонные стропила, деревянные фермы.

  • стропильные ноги или стропила (деревянные балки, которые принимают непосредственную нагрузку всей кровли);
  • мауэрлат (брус, лежащий вдоль стены);
  • стойки (деревянные вертикальные балки);
  • стяжки (воспринимающие растягивающее усилие крыши);
  • обрешетка (совокупность брусьев (досок), которые перпендикулярно уложены на стропила).

Нижний конец наслонных стропил опирается на мауэрлат, а верхний – на стойку или стену. Мауэрлат предназначен для передачи и распределения нагрузки от стропильных ног на стену. Стропила монтируются с шагом от 60 до 200 см в зависимости от предполагаемой нагрузки, сорта и вида дерева. Стропильные ноги изготавливают из деревянного бруса толщиной не менее 150 мм или же из составных досок, которые имеют толщину не менее 50 мм. Стойки, как правило, монтируются с расстоянием от 2 до 3 м. Дабы увеличить жесткость стропильной конструкции, между стойками устанавливаются горизонтальные связи из деревянного бруса с шириной не менее150 мм.

Висячая стропильная система применяется в строениях, где посредине не существует несущей стены, на которую было бы возможно опереть кровлю. Данная система используется в случае, если ширина здания не больше 6-8 м.

Висячие стропила со шпалами.

В данной схеме стропильные ноги нижними концами опираются на стены, этим самым создают большое горизонтальное напряжение для стен строения.

В данной схеме стропильные ноги нижними концами опираются на стены, этим самым создают большое горизонтальное напряжение для стен строения. Дабы увеличить жесткость конструкции, устраивается стяжка (затяжка) стропил, благодаря которой уменьшается распорное усилие и стены защищаются от опрокидывания. Деревянные конструкции крепятся с помощью металлических накладок болтами и гвоздями (нагелями).

Деревянные фермы являются наименее распространенным вариантом крыши в частном малоэтажном строительстве. Как правило, они применяются в промышленном строительстве для перекрытия больших пролетов до 15-20 м. Такая конструкция представляет собой сложную геометрически неизменяемую систему из бруса или клееной деревянной доски. Она состоит из отдельных элементов (доски, сечение которых от 50 до 150 мм, или брусьев), которые связаны между собой.

http://youtu.be/Hrtfi6e43pQ

Металлодеревянная и железобетонная конструкция крыши

Металлодеревянная конструкция крыши

Железобетонные стропила монтируются на коньковый прогон и стены и соединяются между собой путем сваривания закладных деталей.

Металлодеревянные конструкции – это комбинация элементов из дерева и металла в виде рам, арок и ферм. Ими перекрывают пролеты до 15-20 м. Как правило, при такой конструкции верхние пояса сооружаются из клееной доски, а нижний – из стальных профилей с периодическим сечением (тавр, двутавр) или арматуры с диаметром 16-25 мм.

Таким образом, в таких конструкциях древесина работает на сжатие, а металлические элементы – на растяжение. В частном малоэтажном строительстве металлодеревянные конструкции малоприменимы из-за дороговизны и сложности технологии изготовления. Данная конструкция достаточно широко используется за рубежом из-за своей декоративной притягательности – она отлично выглядит в интерьере.

Такая конструкция характерна для бассейнов и предприятий промышленности с агрессивной средой работы. Для частного строительства такая конструкция чаще всего «исключение из правил», так как ее можно заменить более простой, распространенной и дешевой конструкцией стропильной системы.

Железобетонная конструкция крыши (сборная железобетонная стропильная система заводского изготовления) в нынешнее время получила широкое распространение в строительстве помещений сельскохозяйственного назначения (здания, склады для хранения урожая или техники).

Такая система представляет собой балки с прикрепленным сверху узким деревянным бруском, к которому с помощью гвоздей или специальных скоб монтируется обрешетка.

Железобетонные стропила монтируются на коньковый прогон и стены и соединяются между собой путем сваривания закладных деталей. Железобетонные стропила нет смысла использовать при строительстве частного здания, если рядом нет предприятия, которое их производит, или же нет возможности при монтаже крыши привлечь кран, который может смонтировать такие стропила.

Не менее сложно решаются узлы опоры данных стропил на стену, нужно для этого заранее предусмотреть дополнительные закладные детали, дабы потом к ним приварить стропила.

К положительным факторам такой конструкции можно отнести:

  • долговечность;
  • высочайшая прочность;
  • простота в обслуживании.

К отрицательным факторам относятся:

  • из-за достаточно большого веса (от 200 до 300 кг) для доставки и монтажа необходимо применение крана;
  • затруднительность сочетания бетона и дерева.

Стальная конструкция крыши

Термопрофили ЛСТК.

1. Термопрофиль П – образный (направляющий)
2. Термопрофиль С – образный (стоечный)
3. Шляпный термопрофиль
4. Профиль П – образный (направляющий)
5. Профиль С – образный (стоечный)
6. Уголок оцинкованный.

Конструкции кровли из стали изготавливаются в виде стропильных ферм и используются для перекрытия больших пролетов от 6 м до 30 м. Фермы представляют собой конструкцию из профилей с периодическим сечением – гнутосварных труб квадратного и прямоугольного сечения, соединенных уголков. Фермы имеют треугольную двускатную форму, уклон которых может быть различным и должен составлять не менее 20 градусов.

Опираются данные фермы на колоны или стены строения через железобетонные распределительные подушки с закладными. На ферму с помощью сварки закрепляется прогон из деревянного бруса и металлического уголка, на который в дальнейшем набивается обрешетка. Дабы увеличить жесткость такой системы, необходимо пустить связи из уголка по нижним поясам ферм.

Металлические фермы очень редко используются в частном домостроении. Более характерными они являются для гражданских и промышленных строительных работ в таких строениях, как высотные общественные здания, склады, ангары, заводы, фабрики. Их используют в частных строениях с легким стальным модульным каркасом.

Стальные фермы довольно просты в изготовлении – сварить их возможно на любом предприятии. К положительным факторам таких конструкций относятся высокая прочность, возможность перекрытия больших пролетов, высокая жесткость. К негативным факторам данной конструкции можно отнести то, что для ее монтажа нужна специальная техника (вес стальной конструкции от 20 до 30 кг/м², для сравнения деревянная конструкция имеет вес от 5 до 20 кг/м²), а также то, что без соответствующей подготовки такие конструкции слабоустойчивы к огню (степень огнестойкости 15-30 минут) и коррозии.

Какой выбрать тип конструкции кровли, решать, конечно же, вам, все зависит от финансовых возможностей и вашего вкуса. В материале данной статьи предоставлена только лишь теория, которая касается устройства скатной кровли. Каким образом она может помочь вам в сооружении дома?

http://youtu.be/7xp5D02BTps

Есть два пути дальнейшего развития событий:

  • вы приглашаете к себе грамотного конструктора и архитектора, и они разрабатывают проект, при этом вы будете контролировать их работу и трезво оценивать их предложения, понимая, в чем суть дела;
  • вы берете за основу материал данной статьи, проектируете (с помощью специальных расчетных программ) и строите кровлю самостоятельно.

В любом случае вы сможете использовать материал данной статьи как теоретическую базу.