Какие бывают крыши по конструктивному решению

«Под крышей дома моего…» — эти слова из популярной песни отражают особое символическое значение этого элемента строительной конструкции для проживающих в доме людей. При этом функциональное назначение кровли состоит в защите жилых помещений от неблагоприятного воздействия внешней среды. Помимо того, она является важным архитектурным элементом, воплощающим в жизнь дизайнерские проекты и придающим построенному дому завершенный облик.

Конструкция стропильной системы: ее характеристики

Сегодня существуют различные виды стропильных конструкций. В любом случае при устройстве стропил необходимо учитывать особенности конструкции скатной крыши и ее нагрузку, в том числе массу снежной шапки. Конструкция стропил должна быть надежной и выдерживать все нагрузки, в противном случае крыша может разрушиться вместе с постройкой.

Конструкция стропильной системы четырехскатной крыши сегодня так же актуальна. При ее строительстве нужно помнить, что ее нагрузки будут в разы больше, чем у других типов крыш.

Принято выделять постоянные и временные нагрузки, которые оказываются на . К первому типу относится вес крыши, вес конструкций и материалов, которые использовались при ее устройстве. Ко второму типу относятся нагрузки, которые оказываются внешними факторами, например, погодой. Любая крыша должна выдерживать снег, сильный ветер. Кроме того, периодически крыша ремонтируется, поэтому конструкция крыши должна выдерживать пребывание на ней людей.

Конструкция стропильной кровли может иметь множество вариантов. Таким образом, для каждой постройки можно подобрать крышу практически любой формы.

Общие конструктивные особенности

Существуют 3 общие разновидности крыш, которые не зависят от формы или устройства кровельного материала:

Иллюстрации Рекомендации
Чердачная конструкция. Предусматривает монтаж помещения над крайним этажом. Такие помещения могут быть жилыми и нежилыми, но в любом случае это отличное решение для частных домов, так как есть возможность качественного утепления потолка верхнего этажа;
Мансардные конструкции.

По сути, мансарда — это разновидность чердачного помещения, только это помещение жилое. Конфигурация и габариты мансардных этажей напрямую зависят от вида крыши.

Без чердачные конструкции.

Чердака как такового здесь нет, от кровли сразу начинается комната. В частном строительстве встречаются редко, зачастую так обустраиваются гаражи, сараи и прочие хозяйственные постройки.

Сейчас многие продвинутые хозяева вместо традиционного горизонтального перекрытия крайнего этажа используют утепленную кровлю (без чердака). Решение оригинальное, но комната получается очень высокой, и протопить ее тяжело.

Крайний этаж под сводом кровли как оригинальное решение.

Кровельные материалы для разных типов крыш

Самые популярные виды материалов для кровли:

  • Шифер. Традиционный и привычный для нас кровельный материал. Экологичен, недорог и надежен. Минус шифера — он достаточно тяжел. Плоская крыша редко оформляется этим материалом.
  • Ондулин. Материал отлично подходит для покрытия хозяйственных построек. Минус — низкие декоративные качества ондулиновой конструкции. Проще говоря, этот материал не слишком украсит ваш дом.
  • Металлический профиль. Такой материал — практичный и недорогой вариант. Металлические листы легче шифера, к тому же цвет можно выбрать любой — отделка может быть и зеленая, и красная, и коричневая.
  • Рубероид. Черного цвета строительный материал. Обычно используется как дополнительная тепловая изоляция, очень редко — как непосредственный кровельный материал. Низкие эстетические характеристики, не имеет фиксированной формы, мягкий.
  • Черепица. Классическое покрытие кровли, подходит для любой конструкции. Черепица очень декоративна, придает стильный и веселый вид зданию. Надежная и легкая. Цвет разный — зеленая, розовая, бордовая и др. Минус металлочерепицы — цена.

О проблеме выбора вида крыши

Выбирая какой-то определённый вид конструкции защиты, следует иметь в виду, что она напрямую связана с общей конструкцией дома. Фундамент должен выдерживать нагрузки, возникающие при строительстве такой защиты.

Кроме того, стоимость самого процесса строительства может зависеть от вида используемой крыши. Сложная её конструкция потребует большего расхода материала, в т.ч. кровельного, и затрат труда. Кроме того, изготовление особо сложных видов может потребовать специальных навыков и умений.

Основные виды скатных крыш

Односкатные поверхности крыши используются больше в нежилых помещениях, при обустройстве хозяйственных построек, складских помещений и магазинов, гаражей и т. д. При постройке такого здания, следует учитывать структуру такой крыши, что подразумевает опору кровельного материала на основные балки здания, а стены при этом являются ровными направляющими. Вот Вам пример такого сооружения.

Двускатные крыши наиболее востребованы в частном строительстве. Модель состоит из двух равных уклонов, которые опираются на несущие стены одинаковой высоты. Чаще всего такие крыши напоминают фигуру треугольник, они многие годы используются в строительстве и заслуживают достойного внимания и уважения.

Когда поверхность крыши насчитывает несколько треугольных скатов, тогда можно говорить про вальмовую структуру. Она имеет сложную стропильную систему, ее проектирование чаще всего доверяют профессионалам. Такие крыши более устойчивые к сильному ветру и протечкам во время сильных осадков.

Конструкция имеет 4 ската, по внешнему виду напоминает трапецию, а угловые формы представляют собой небольшие треугольники и называются вальмами.

Во время природных катаклизмов такая поверхность часто остается чистой и невредимой, мусор и пыль быстро сдувается с ее склонов.

Один из видов крыш для частных домов – это шатровые, предназначены для квадратных и многоугольных построек. Все скаты представляют собой ровные треугольники, которые сходятся в одной точке.

В шатровой крыше конек отсутствует, она является полностью симметричной.

Такие плоскости имеют ветровую устойчивость и являются интересным дизайнерским решением.

Существует еще полувальмовая крыша, как промежуточный вариант между вальмовой и двускатной. Такие крыши позволяют архитекторам разместить на области задней стенки полноценное окно, такая постройка очень интересная и достаточно сложная для работы непрофессионала.

Переходим к еще одному интересному сооружению – многощипцовая крыша. Такой тип имеет сложную стропильную систему, поэтому заниматься ее строением должны высококвалифицированные специалисты.

Ломаная крыша применяется для покрытия дома мансардного типа. Специальный излом углов наклона скатов позволяет использовать полезную площадь внутреннего чердачного пространства.

Такая крыша не очень отличается от обычной двускатной, поэтому и особой сложности для ее строения не имеются.

Для тех, кто желает создать еще одну комнату на чердаке, тогда такого типа крыши дома следует присматривать.

Купольные и конические крыши используются в строительстве очень редко, такие сооружения можно отметить на давних вековых постройках, предки нам оставили интересные архитектурные решения, которые удивляют своими удивительными элементами- верандами и башенками.

Менее распространенные в современном строительстве – плоские крыши, в ее основе лежит один скат, с практически невидимым уклоном.

Сложно таким крышам выдержать многочисленные осадки, снег и дождь, потому если их и делают, то укрепляют бетонными плитами и металлическими конструкциями.

Такие виды крыш мы часто наблюдаем в американских сериалах, когда на поверхности дома можно обзавестись чудную оранжерею или создать уголок для отдыха.

Выделяют еще комбинированные крыши довольно сложной формы и конструкции. Они включают многочисленные виды скатов, щипцовые, вальмовые, мансардные, шатровые.

Такое здания может иметь открытые и закрытие веранды, крытые балконы, интересные оконные решения, все то, что привлекает внимание своим необычным и оригинальным дизайном.

Внимание: чем сложнее конструкция крыши, тем она прочнее и надежнее. Не стоит экономить на материале для укладки поверхности дома, чем дороже изделия, тем дольше послужит для Вас кровельная площадка.

Односкатные крыши

Осталось в прошлом время, когда односкатная крыша частного дома считалась уделом хозяйственных построек. На территории постсоветского пространства привыкли видеть на постройке двускатную модель, которая наилучшим образом защитит от снега, ветра и дождя. Но в Европе уже несколько десятилетий рассматривают односкатное покрытие как стильное интересное решение. С таким уклоном можно придумать не только десятки сложных интересных проектов, но и традиционно оформить загородную баню, дачный домик или гаражную пристройку (для гаража традиционное покрытие – профнастил, это эконом-вариант, который не уступит в качестве).

При проектировании обратите внимание на правильную разработку системы гидроизоляции. Несмотря на кажущуюся простоту, сложно защитить покрытие от проникновения влаги и грязи. Стропильную систему выполняют из бруса или бревен. Популярный вариант – использование данного метода для каркасных конструкций. Односкатная конструкция благодаря обшивке блок-хаус создаст неповторимый стиль дому.

Как сделать своими руками

Чтобы кровля служила долго и надежно выполняла свои функции, нужно правильно провести расчеты, сделать подробный проект, составить поэтапный план работ, подготовить нужные материалы и инструменты.

Чем сложнее конструкция, тем более вероятны:

  • скопление осадков;
  • появление протечек в стыках покрытия;
  • ошибки в гидроизоляции и утеплении;
  • неверное перераспределение нагрузки по стропильной системе.

Габариты здания обуславливают ширину конструкции. Используемый кровельный материал и климатические условия района определяют уклон скатов. От величины этих параметров зависит минимальная высота строения.

Кроме того, придется учесть дизайнерские предпочтения, требования к мансарде и финансовые возможности.

Расчет кровли. Размеры. Определение угла наклона

Определившись с формой крыши, нужно выбрать стропильную систему. Чаще всего используют 2 технологии:

  1. Висячая – стропила снизу крепятся к стенам, а вверху опираются только друг на друга. Фермы образуют равнобедренный треугольник, в основании которого находится затяжка. Распорная нагрузка не передается на стены. Система используется для небольших пролетов.
  2. Наслонная – нижней опорой для стропил является мауэрлат, вверху они упираются в прогонную балку. Последняя поддерживается системой опор, каменными фронтонами коробки, внутренней стеной.

Угол наклона может быть от 10 до 60° с отклонениями в каждую из сторон. Проще использовать равные углы наклона для обеих плоскостей двускатной конструкции, а асимметрию получить, применяя разноразмерные скаты.

Чем плотнее и тяжелее кровельное покрытие, тем больше должен быть угол. Крышу нужно сделать ниже при небольшом количестве стыков, нахлестов, соединений между элементами покрытий.

Профессионалы оптимальный угол рассчитывают в соответствии со СНиП , учитывающим особые, временные и постоянные нагрузки.

Чтобы облегчить работу, можно воспользоваться онлайн-калькулятором для крыш. Понадобится знать размеры стропил (ширину и толщину) и указать их расстояние между ними – шаг.

Расчет сечения стропил. Таблица

В зависимости от кровельного материала подбирают сечение и шаг стропил.

Вид кровли Шаг, см Сечение, см
шифер 80-130 5×15
металлочерепица 60-95 5×15, 5×20 (утеплитель)
мягкая кровля 60-150 5×15
ондулин 60-90 5×20
профнастил до 100 5×15

Конструкции с несложной архитектурой можно строить исходя из оптимальных стандартных размеров доски и бруса:

  1. Стойки – брус 100×100 мм.
  2. Прогоны – брус 100×100, 100×150, 100×200 мм.
  3. Затяжки – брус 50×150 мм.
  4. Мауэрлат – брус 100×100, 100×150, 150×150 мм.
  5. Ригели (опоры для стоек) – брус 100×150 мм.
  6. Подшивочные и лобовые доски – доска 25×100, 25×150 мм.

Расчет расстояния между стропилами

Кроме типа кровельного материала, на шаг стропил влияют:

  • размеры и вид утеплителя;
  • ветровая и снеговая нагрузка;
  • характеристики используемых пиломатериалов, их прочность и качество;
  • расстояние между балками перекрытия и затяжками;
  • вес кровельного пирога и стропил;
  • удобство монтажа;
  • формы крыши;
  • угол наклона скатов;
  • тип стропильной конструкции;
  • материал обрешетки.

Межосевое расстояние отдельных стропил получают делением длины ската на число стропильных ног. Их число определяют, разделив длину ската на табличное значение шага стропил, выбранное в зависимости от типа кровли (по указанной таблице).

Стропильную систему с увеличенным шагом можно усилить обрешеткой.

Проект

Узнать требуемое количество стройматериалов, визуализировать и детально продумать конструкцию кровли поможет правильно составленный чертеж.

Он должен содержать:

  1. Подробную схему стропильной системы, построенную с учетом типа кровельного покрытия и разного вида нагрузок.
  2. Размеры и конфигурацию всех элементов.
  3. Укрупненное изображение основных соединений.
  4. Укладку кровельного материала пошагово.
  5. Расположение дополнительных компонентов, служащих для усиления конструкции.
  6. Макет обрешетки.
  7. Устройство кровельного пирога – гидроизоляцию, утеплитель, пароизоляцию.
  8. Спецификацию пиломатериалов, использовать которые планируется.

Материалы

Смета, составленная предварительно, должна включать:

  1. Пиломатериал. Рассчитанный по периметру поставленной коробки брус для мауэрлата с запасом 5% на соединения и обработку. Доску или брус, которые будут использованы для изготовления стропильных ног, обрешетки, подкосов и т.д.
  2. Кровельное покрытие – профнастил, ондулин, металло- или керамическую черепицу, шифер, мягкую кровлю.
  3. Рулонную гидро- и пароизоляцию.
  4. Материал для свесов и фронтонов.
  5. Гвозди, скобы, шпильки, анкеры, саморезы, пластины и уголки.
  6. Для обустройства конька, свесов, ендов, проходов через крышу потребуются фасонные элементы.
  7. Термо- и звукоизоляцию.

Плюсы и минусы использования материала

Мягкая кровля, как и любой другой строительный материал имеет свою плюсы и минусы, которые могут повлиять на принятие решения о покупке.

Среди плюсов можно выделить:

  • высокая эстетику;
  • быстрый монтаж;
  • большой выбор цветов и вариантов черепицы;
  • нет лишнего мусора;
  • не боится ветра, ливней;
  • простая транспортировка;
  • может использоваться для крыш со сложной архитектурой;
  • не бьется и не трескается в сравнении с обычной черепицей;
  • бесшовное финишное покрытие.

Недостатки:

  • стоимость;
  • при нарушении технологий монтажа может попасть влага.

Это может привести к загниванию листов ОСБ, зимой скопившаяся влага может под давлением нарушить герметичность покрытия и выдавить битумную черепицу.

Обращайте внимание и на то, чтобы ветки соседствующих со зданием деревьев по возможности не касались черепицы. Домашние животные также могут испортить герметичность кладки.

Функции стропильных систем

Стропильная система скатной крыши представляет собой каркас, который покрывает и удерживает материалы кровельного пирога. Грамотный монтаж каркаса обеспечивает необходимые условия для правильного функционирования утепленной или неутепленной кровли, которая защищает стены и внутреннее пространство здания от воздействия различных погодных явлений. В первую очередь крыша должна быть надежной и прочной, а во вторую очередь она должна соответствовать эстетическим критериям, являясь завершающим архитектурным элементом внешнего оформления дома.

Какие бывают крыши в зависимости от величины уклона?

В зависимости от величины уклона кровельной системы, крыши бывают плоскими или скатными. Плоская крыша либо устанавливается горизонтально, либо имеет уклон не более 3 %.

В основе скатных крыш лежат скаты – наклонные плоскости, пересекающиеся вершинами. На величину уклона скатной крыши оказывает влияние применяемый кровельный материал. Например, при покрытии керамической черепицей уклон определяется пропорцией 1:2, а при покрытии металлочерепицей – 1:3. Пологой считается кровля с углом уклона до 15 %, свыше – крутой.

Наиболее распространенной является двускатная кровля. Она считается самой надежной, поскольку имеет всего один стык между двумя скатными плоскостями. С другой стороны, более сложные конструкции придают строению особую оригинальность и привлекательность. Иногда их сооружение обусловлено конструктивными особенностями верхней части дома. Не менее популярны и мансардные варианты, одновременно выполняющие функцию крыши и второго этажа. О разновидностях крови будет рассказано ниже.

По типу конструкции кровли бывают следующими:

  • пологими;
  • односкатными;
  • двускатными;
  • вальмовыми;
  • полувальмовыми;
  • мансардными;
  • шатровыми;
  • многощипцовыми;
  • купольными.

Двускатные крыши

Двускатную конструкцию крыши наиболее часто используют для частного дома в нашем климатическом поясе. Расположенная под углом конструкция не позволяет скапливаться воде и снегу. Угол скатной крыши определяется, исходя из уровня осадков в актуальном регионе – чем больше осадков, тем больше угол скатной крыши.

Схема двускатной крыши

Плюсы двускатной крыши:

Практичность и возможность оборудовать чердак;

Нет необходимости чистить снег и воду вручную;

Широкие дизайнерские возможности;

Большинство кровельных материалов ориентировано на двускатную крышу;

Небольшая стоимость и быстрота возведения.

Классический вариант дома с двускатной крышей

Двускатные крыши

К минусам двускатной крыши в частном доме можно отнести:

Большое количество кровельных материалов, которые понадобятся для ее строительства.

Если планируется возведение мансарды, тогда необходимо позаботиться об увеличении количества окон, что усложнит конструкцию двускатной крыши.

Разновидности скатных крыш по геометрическим формам

Кроме того, конструктивные особенности крыш могут определять и различные формы крыш частных домов.

Односкатная крыша

На данный момент, самой простой и дешевой считается односкатная крыша. Это плоский вид крыши, которая опирается на стены, имеющие разную высоту. В результате чего, наклон крыши происходит в одну, какую-либо сторону. Обычно она чаще всего используется при строительстве сараев, гаражей и других хозяйственных построек. Но нередко ее можно увидеть и на дачных домиках. При всех своих достоинствах, основной недостаток такой крыши состоит в том, что мансарду в доме с такой крышей обустроить нельзя. Да и ее внешний вид оставляет желать лучшего.

Дом покрытый односкатной крышей.

Двускатная крыша

2-х скатная крыша является распространенной в селах и в небольших городах. Этот вид крыши дошел до наших дней с давних времен. Как можно догадаться, состоит такая крыша из 2-х скатов, соединенных друг с другом при помощи «конька». Интересно, что такие скаты бывают как симметричными относительно друг друга, так и отличаться друг от друга углом наклона или длиной. Под такой крышей можно легко оборудовать чердак или мансарду. Этот вид крыши можно смело считать самым практичным и наиболее распространенным. Части стен здания, которые ограничивают чердачное помещение с обеих сторон, называются фронтонами.

Вальмовая крыша

Если вместо фронтонов устанавливаются 2 ската треугольной формы, то данная крыша носит название вальмовой, а сами скаты именуются вальмами. Верхняя часть скатов имеет слуховые окна. Если сравнивать этот тип крыши с рассмотренным выше, то сооружать его намного сложнее. Поэтому, строительство такой крыши необходимо доверять только профессионалам. Зато устойчивость таких крыш к осадкам и сильным ветрам – просто феноменальная.

Полувальмовая крыша

Полувальмовый тип крыши считается промежуточным звеном между 2-х скатной и вальмовой крышами. Торцевые фронтоны в этом случае сделаны в виде трапеции, а их верх накрыт полувальмами. Как правило, в таких крышах на фронтоне можно разместить вполне полноценное окно, а сами полувальмы представляют собой довольно интересные декоративные элементы.

Существует и еще один вид полувальмовой крыши, когда нижняя часть фронтона просто перекрывается скатом. Это позволяет обеспечить правильную треугольную форму оставшейся части фронтона, в котором обычно организовывается слуховое окно. Если судить о такой крыше по ее внешнему виду, то она представляет собой довольно большой интерес для дизайнеров.

Слева первая разновидность, справа вторая разновидность вальмовой крыши.

Шатровая крыша

У вальмовой крыши есть еще одна разновидность, которая получила название шатровой крыши. Конструктивно она имеет 3 и более скатов, сходящихся в одной верхней точке. Этот тип крыши не имеет конька, к тому же симметричность скатов по отношению друг к другу, просто поражает. Если дом имеет форму правильного многоугольника или квадрата, то в нем обычно используется шатровый тип крыши. В плане устойчивости к ветрам, этот тип крыши довольно хорошо себя зарекомендовал. К тому же, с точки зрения дизайнерской мысли, альтернатив таким крышам мало.

Многощипцовая крыша

Если здание имеет форму сложного многоугольника, то оно обычно накрывается многощипцовой крышей. Такие крыши очень сложны конструктивно из-за своей непростой системы стропил. Тем не менее, при удачном проекте такой крыши, можно создать очень уникальную конструкцию.

Пример многощипцовой крыши.

Ломаная крыша

К видам мансардных крыш частных домов нередко относят и ломаный тип крыши. Такую крышу иногда называют крышей мансардного типа. Они имеют довольно большой угол наклона излома, что позволяет более полно использовать полезную площадь мансарды в здании.

Вариант ломанной крыши.

Купольная и коническая крыши

Купольные и коническая крыши встречаются очень редко, что касается частных жилых домов. Как правило, эти конструкции представляют собой сооружения округлой формы, однако накрывается ими не все помещения дома, а лишь отдельные его элементы, к которым, к примеру, можно отнести веранды круглой формы, либо декоративные башенки.

Слева купольная и справа коническая крыши.

Комбинированные крыши

Но самую сложную конструкцию имеют комбинированные типы крыш. Если говорить более простым языком, то такие крыши представляют собой сочетания многощипцовой, шатровой, полувальмовой конструкции. Несмотря на это, если коттедж имеет комбинированную крышу, то его весьма необычный вид привлекает внимание, ибо имеет большое количество слуховых окошек, крытых небольших балкончиков, а также веранды открытого и закрытого типа. И все бы ничего, но такие крыши нелегко строить и обслуживать в дальнейшем.

Пример комбинированной крыши.

Как бы там ни было, но крыши, вне зависимости от своей формы или типа, постоянно совершенствуются и дополняются новыми элементами.

Проектирование стропильной системы крыши

Конструкция стропильной системы дома должна быть проверена на прочность специалистами. При расчете на прочность учитывают, кроме нагрузок, угол уклона скатов и форму крыши, а также вид стропильной системы и коэффициент запаса прочности.

Стропильная система состоит из многих элементов. На каждый элемент действуют силы, разные по величине и направлению. На стропильную систему в целом и на отдельные её детали действуют нагрузки направленные вертикально, горизонтально и стремящиеся повернуть деталь.

При проектировании стропильной системы принимают во внимание, будет ли на крыше чердак или мансарда, наличие окон в кровле или фронтонах, условия опирания стропил на стены, форму плана дома и другие факторы.

Крышу дома лучше и правильней возводить по проекту, выполненному специалистом — проектировщиком. Строительство простых видов крыш можно поручить опытному специалисту, не имеющему квалификации проектировщика.

Стропильная система крыши частного дома должна отвечать следующим требованиям:

  • Стропильная система должна быть прочной и жесткой — изменение формы или размеров крыши под действием нагрузок не должны превышать допустимых величин.
  • Крыша должна быть легкой, чтобы своим весом меньше нагружать стены и фундамент дома.
  • Стропильная система не должна передавать распор (усилие в горизонтальной плоскости) на стены дома.
  • Стропильная система должна быть долговечной. Замена или ремонт стропильной системы — дорогое удовольствие.

Для выполнения первых двух требований, стропильную систему выполняют из отдельных линейных элементов собранных в конструкцию в виде треугольника. Отдельный плоский треугольник стропильной системы, из двух стропил и связанных с ними деталей, называют стропильной рамой или фермой.

Стропильные рамы или фермы установленные на стенах параллельно друг другу на определенном расстоянии и образуют стропильную систему крыши.

В спроектированную специалистом стропильную систему нельзя по собственному желанию вносить изменения. Добавление или исключение любой детали приведет к перераспределению нагрузок на другие узлы системы. Даже изменение числа гвоздей для соединения деталей, может привести к разрушению дома. Например, увеличение количества гвоздей, которыми прибивают стропило, может привести к появлению недопустимого распора на стены. Об этом читайте ниже.

Старайтесь сделать стропильную систему симметричной.  Симметричное расположение стропильных ног, стоек, подкосов, позволит равномерно распределить нагрузки по скатам крыши, что повысит устойчивость крыши и стен дома.

Для удаления влаги из деревянных деталей крыши и конденсата, чердачное пространство должно вентилироваться с помощью продухов. В мансардных крышах для этого устраивают вентилируемые зазоры.

Для защиты от влаги мауэрлат и другие деревянные детали стропильной системы отделяют от каменной кладки стен гидроизоляцией. Если этого не сделать, то дерево быстро загниет.

Стропильную систему для частного дома делают из дерева. Иногда, например, в каркасных домах с металлическим каркасом, для изготовления стропильной системы также используют металлические профили.

Читайте также:  Для чего нужны снегозадержатели на крыше и как их установить