Кровля

из проволоки для крепления стропильной ноги к кирпичной стене;

6- костыль или закладной элемент

В последние годы крыша наконец-то стала восприниматься как равноправный элемент всего архитектурного облика здания. И сегодня среднестатистический владелец коттеджа, желая придать дому не только респектабельный вид, но и выразительность, индивидуальность, одновременно должен решать не только вопросы прочности, устойчивости, огнестойкости, надежности защиты от неблагоприятных внешних воздействий (проще говоря, ветро- и водонепроницаемости), но и вопросы дизайна кровельной конструкции.

Крыши бывают плоскими и скатными. Кплоским принято относить конструкции с углом наклона поверхности кровли от 1 до 2,5°, а к скатным- с большим углом. Должны сразу предупредить, что в этом обзоре мы будем обсуждать только скатные крыши, поскольку кроме защитной (благодаря уклону на скатах не скапливаются осадки) они выполняют и декоративную функцию. Выражаясь языком специалистов, они более архитектурно-выразительны, а потому и преобладают в коттеджном строительстве. Количество, размер и форма скатов зависят от (не побоимся пафоса) дизайнерского замысла и личных пристрастий хозяев, а также от климатических условий и эксплуатационных требований.

Виды скатных крыш

Крыши принято подразделять на односкатные, двухскатные, вальмовые, шатровые, многощипцовые- эти формы крыш встречаются наиболее часто. Реже можно встретить сводчатые, купольные и конические крыши. Естественно, чем проще форма конструкции, тем легче ее возводить. При сложной (например, многощипцовой) крыше возникает много пересечений скатов, образующих внутренние углы. Это так называемые ендовы, которые являются наименее надежным местом кровли. Дело в том, что уклоны ендов значительно меньше, чем уклоны скатов. Однако по ним протекает наибольшее количество воды, из-за чего водонепроницаемость этих узлов требует самого пристального внимания. Кроме того, в ендовах скапливается снег, что увеличивает нагрузку на кровлю. И строить такую крышу, и следить за ней достаточно сложно. Недаром старые специалисты твердят: "Желательно, чтобы дом с крышей сложной формы имел вентилируемый холодный чердак. Тогда кровля прослужит дольше уже потому, что за ней легче следить".

В чистом виде все вышеперечисленные (относительно простые) формы крыш применимы в основном для небольших летних домиков, дач. Сзагородными домами, предназначенными для постоянного проживания, дело обстоит сложнее.

Современные дома


Сегодня, когда загородные дома стали для своих хозяев постоянным местом жительства, они сильно увеличились в размерах. Причин тут несколько. Первая и основная- усталость владельца от стесненных условий, свойственных городской квартире. Вторая- строить коттедж площадью менее 250м 2 экономически невыгодно: слишком высокой получается приведенная стоимость 1м 2. Чем больше этажность, тем ниже эта величина. Причем современный владелец коттеджа уже не хочет строить простой, но огромный дом под двухскатной крышей. Подобные дома-монстры, возводившиеся в начале девяностых годов ХХ века, можно встретить в любом уголке страны. Выглядят они довольно убого. Анекоторые до сих пор недостроены- у хозяев не хватило средств на такой размах. Продать их тоже невозможно- никто не берет.

Естественное желание домовладельца нового времени- построить дом с интересной, если хотите, привлекательной архитектурой. Но облик здания- это не только фасад, но еще и крыша, которая, вместе с фасадом, выполняет архитектурно-эстетическую функцию. Наши зодчие утверждают, что внешний вид современного коттеджа в максимальной степени зависит именно от крыши, которой надлежит гармонично завершать строение, будучи оптимальной по форме. Причем силуэт и цвет крыши должны гармонировать с окружающим ландшафтом. И отзываются они о крышах не иначе как о еще одном фасаде дома.

На крыши существует даже своя мода, которая меняется приблизительно каждые три года. Например, если еще 10-12 лет назад заказчик почти обязательно требовал башенки и прочие "прибамбасы", то теперь (возможно, посмотрев на дома за рубежом или оценив все технические сложности при создании и эксплуатации таких "прибамбасов") он заметно умерил свои запросы. Зато дома приобрели элегантность. Своего рода классикой стала многоскатная и многоуровневая крыша сложного профиля. Такая конструкция особенно актуальна при встраивании в чердачное пространство дополнительных помещений-мансард. Без них сейчас не обходится почти ни один современный загородный дом. Даже в очень больших зданиях, где для проживания вполне достаточно места внутри капитальных стен, в мансарде устраивают домашний кинотеатр, гостевые комнаты, спальни и т. п. Кто же откажется от дополнительных жилых метров, причем более дешевых, нежели расположенные на основных- капитальных этажах?

Надо сказать, что крыши, которые сейчас получают распространение в нашей стране, отличаются от возводимых, к примеру, в более южных странах. Если где-нибудь в Испании или Греции архитекторы запросто идут на усложнение формы ради архитектурного выигрыша, наши проектировщики без необходимости этого делать не будут. Причина простая- климат у нас другой. Тут и затяжные дожди, и снег, лежащий на крыше чуть не полгода. Вот поэтому опытные архитекторы проектирование будущего дома будут начинать. Да, именно с крыши. Естественно, сначала они выдают архитектурную идею, разрабатывают план дома, определяют количество этажей. Но затем сразу же начинают прорабатывать, какие несущие стены (причем не только наружные, но и внутренние) необходимо вывести под крышу, чтобы на них можно было опереть кровельную конструкцию. Аиначе и быть не может: величина пролетов не может быть безграничной.

В результате архитектор постоянно ищет компромисс между архитектурной идеей и формой кровли, создает необходимые для стока дождевой воды уклоны и внимательно следит за тем, чтобы не образовывались так называемые снеговые мешки- места, где будет скапливаться снег. При этом он составляет крышу как бы из отдельных элементарных фрагментов, из которых и строятся те самые двухскатные, вальмовые, шатровые и тому подобные конструкции. Каждый фрагмент опирается на несущие стены (для этого они и выводятся под крышу), соединяя их в архитектурное целое. Тот или иной уклон крыши (в скатных конструкциях он составляет от 10 до 70°) придается не только в зависимости от конструктивных (точнее, архитектурных) соображений, но и с учетом климатических условий. Например, при обилии атмосферных осадков уклон всегда увеличивают, но в разумных пределах, поскольку на крутую кровлю идет больше материалов.

Естественно, чем проще план и архитектурная идея дома, тем менее сложной получается крыша. И значит, более надежной. Все как в упомянутых выше "относительно простых" кровельных конструкциях. Свое влияние на сложность крыши (как мы увидим в дальнейшем) оказывает и применяемый материал. Поэтому, отправляясь к архитектору, постарайтесь сначала определиться, из какого материала будет сделана кровля вашего будущего дома.

Проектирование

Если коробка малоэтажного загородного дома строится из традицион- ных материалов (бревен, бруса или кирпича) и рассчитывается с точки зрения обеспечения требований по теплосбережению, то несущая способность стен будет обеспечена как бы автоматически. Причем на 200-250%, то есть с большим запасом.

С конструкцией крыши все по-другому. Ее надо обязательно просчитывать. Мнение, что достаточно положиться на опыт соседей или бригады строителей, которые возвели уже не одну кровлю, нередко оказывается в корне ошибочным. Такой вариант еще как-то проходит для дома размером 6?6 м, где для изготовления стропил при их шаге в 1 м годится практически любая обрезная доска, которую вы найдете на рынке (к примеру, 50?150мм устраивает, даже с запасом). Но если у вас дом площадью 250м 2 и более, при столь недальновидном подходе ошибки возникнут наверняка. Ошибки, которые при эксплуатации превратятся в проблемы. Аих решение может потребовать значительных капитальных затрат. Вобщем, "скупой платит дважды".

Проектирование скатной крыши начинается с расчета стропильных ног. Их сечение определяют исходя из действующих нагрузок (тяжесть самой конструкции, кровельного "пирога", снеговая и ветровая нагрузка) и угла наклона кровли, причем с запасом прочности (не менее 1,4). Расчетом также определяют и расстояние между стропилами (шаг). Но этим занимается уже не архитектор, а конструктор-проектировщик. Он рассчитывает пролеты, разрабатывает фермы, если таковые необходимы, проверяет несущую способность опор и соответствующего фундамента под ними. Решает, наслонные применить стропила или висячие. Определяет, есть ли необходимость в промежуточных элементах: раскосах, позволяющих разгрузить стропила, или затяжках, призванных препятствовать "разъезжанию" конструкции. Предугадать заранее, какой будет стропильная конструкция, можно, лишь если речь опять-таки идет о "коробке" 6?6 м. Для такого рода строений наработана масса типовых решений, да и ошибки в конструкции, коль скоро дом небольшой, будут легко поправимы.

Сечения используемых стропил во многом диктуются рынком, предлагающим пиломатериалы определенного набора размеров. Если стандартные размеры не удовлетворяют застройщика, тогда прибегают к дополнительным ухищрениям. Например, наращивают ноги (когда не хватает длины) или сдваивают балки для их усиления. Есть вариант использовать наборные (клееные) стропильные ноги, которые могут быть значительно длиннее и мощнее обычных.

Конструктор определяет меры и по дополнительной влагоизоляции, которые необходимы, например, при угле наклона крыши меньше рекомендованного для конкретного кровельного материала. Так, для натуральной черепицы минимальный угол наклона крыши- 22°. На крышах с наклоном от 16 до 22° рекомендуется укладывать под черепицу дополнительный слой влагоизоляции. При уклоне от 10 до 16°, когда возможно задувание под черепицу дождя, под кровельным материалом делают сплошную обрешетку из досок, а по ней настилают так называемую наплавляемую кровлю (рулонные материалы на битумной основе, образующие сплошной ковер). Вода, попавшая под черепицу, просто скатится по этой дополнительной кровле. Этот прием можно использовать и на кровлях из металлочерепицы или "еврошифера".

Основные части стропильной конструкции

Кровля поддерживается специальной конструкцией, состоящей из обрешетки, непосредственно эту кровлю несущей, и стропил (стропильных ферм), передающих нагрузку от собственного веса крыши, снега, ветра на стены и внутренние опоры. Конструкция стропил зависит от формы крыши, наличия и расположения внутренних опор, величины пролета, а также действующих нагрузок.

Главная фигура в стропильной конструкции- треугольник. Он наиболее жесток. Основной элемент любой фермы- стропильные ноги, укладываемые вдоль ската и поддерживающие обрешетку.

Висячие стропила опираются только на две крайние опоры (например, лишь на стены здания без промежуточных опор). Их стропильные ноги работают на сжатие и изгиб. Кроме того, конструкция создает значительное горизонтальное распирающее усилие, которое передается стенам. Уменьшить это усилие помогает затяжка (деревянная или металлическая), соединяющая стропильные ноги. Она может располагаться как у основания стропил (и в этом случае служит балкой перекрытия,- именно этот вариант наиболее часто используется при строительстве мансардных крыш), так и выше. Чем выше она находится, тем мощнее ей полагается быть. И тем надежнее должно быть ее соединение со стропилами.

Наслонные стропила устанавливают в домах со средней несущей стеной или столбчатыми промежуточными опорами. Их концы опираются на наружные стены дома, а средняя часть- на внутреннюю стену или опоры. Врезультате их элементы работают как балки- только на изгиб. При одной и той же ширине дома крыша с наслонными стропилами получается более легкой, чем всякая другая (требует меньше пиломатериалов и, соответственно, денежных затрат). При установке над несколькими пролетами единой кровельной конструкции наслонные и висячие стропильные фермы могут чередоваться. Там, где нет промежуточных опор, применяются висячие стропила, там, где есть,- наслонные.

Мауэрлат. Стропильные ноги опираются не на сами стены, а на опорный брус- мауэрлат. Вдеревянных конструкциях мауэрлатом является верхний венец сруба (бревно, брус). При кирпичных стенах это специально устанавливаемый заподлицо с внутренней поверхностью стены брус (с наружной стороны он должен ограждаться выступом кирпичной кладки). Между мауэрлатом и кирпичом обязательно прокладывается стой влагоизолирующего материала (например, два слоя рубероида).

Верхние концы стропильных ног, если это необходимо, могут поддерживаться системой стоек и раскосов. Их задача- разгрузить стропильные ноги, передав нагрузку на внутренние стены или опорные столбы, а также обеспечить конструкции жесткость.

В местах отсутствия несущих стен пятки стропильных ног могут опираться на мощные продольные балки- боковые прогоны, длина которых ограничена действующей на них нагрузкой.

Коньковый прогон. Ввершине стропильной конструкции любой крыши укладывают прогон, соединяющий стропила (фермы) между собой. Именно на нем будет в дальнейшем устроен конек крыши.

И еще две немаловажные детали. Если в плоскости стропильных ног жесткость обеспечивается самими стропильными фермами, то для противостояния ветровым нагрузкам, действующим, например, со стороны щипца (фронтона), в каждом скате крыши устанавливают необходимое количество диагональных связей. Ими могут служить доски толщиной 30-40мм, прибитые к основанию крайней стропильной ноги и к середине (или выше) соседней.

Чтобы крышу не снесло ветром, стропильные ноги вместе с мауэрлатом надо накрепко связать со стенами. Для этого в кладку под стропильной ногой заделывают стальные шпильки (ерши) или заранее ставят закладные элементы, к которым стропильная нога притягивается скруткой из стальной проволоки диаметром 6мм. Для срубов этот прием считается необязательным: верхний венец с остальной стеной всегда связан надежно.

Формы скатных крыш

1- шатровая;

2- полувальмовая;

3- конусная;

4- мансардная крыша с полувальмой; 5- четырехщипцовая;

6- купольная;

7- пирамидальная

Односкатная крыша представляет собой наклонную плоскость, закрепленную на стенах разной высоты. Скат, как правило, обращен к наветренной стороне.

Двухскатная, или щипцовая, крыша состоит из двух скатов, направленных в противоположные стороны. Треугольные торцевые стены, образующиеся при такой конструкции, называют щипцами- отсюда и название самой крыши. Этот вариант прост в изготовлении, надежен в эксплуатации. Одна из разновидностей двухскатной конструкции- "мансардная" крыша. Она состоит из двух пологих скатов, сомкнутых в вершине, и двух крутых скатов, являющихся их продолжением. Такая форма позволяет полнее использовать мансардное пространство, но сложнее в изготовлении.

Четырехскатная крыша. Все ее скаты, имеющие вид равнобедренных треугольников, сходятся вершинами в одной точке. Четырехскатные крышы для зданий, квадратных в плане, получили название шатровых.

Вальмовая крыша является разновидностью четырехскатной крыши для прямоугольного здания. Свое название получила от скатов, полностью срезающих щипец-вальм. Поверхность образуют два трапециевидных ската по длинным сторонам и два треугольных- по коротким. По сравнению с предыдущими, такая форма не только подчеркивает защитную функцию крыши, но и придает зданию более представительный вид. Разновидность вальмовой- полувальмовая крыша. Боковые скаты срезают только часть щипца (отсюда и название- полувальмы), а также имеют по линии уклона значительно меньшую длину, чем основные скаты. Полувальма может быть расположена вверху (треугольник) или внизу (трапеция).

Многощипцовая крыша применяется для домов сложной конфигурации. Например, над квадратным зданием она образуется в результате пересечения двухскатных крыш под прямым углом. Возможно создание кровли и с большим количеством щипцов. Достоинство- выразительный внешний вид и перекрытие нескольких помещений одноуровневой кровлей. Недостаток- сложность исполнения.

Сводчатые крыши могут иметь круговые или параболические очертания (для частных домов являются редкостью).

Купольные и конические крыши применяются для перекрытия здания (или его частей), имеющего в плане круговые очертания. Могут напоминать по форме сферический купол, плоский или острый конус.

Материалы для стропильных конструкций

Основным материалом для изготовления стропильных конструкций в индивидуальном коттеджном строительстве по-прежнему остается дерево. Поэтому уже на стадии проектирования должны быть предусмотрены (а при эксплуатации строго соблюдаться) конструктивные и защитные мероприятия, продлевающие срок службы древесины. Кконструктивным мероприятиям относятся: устройство прокладок из водоизоляционных материалов в местах соприкосновения дерева с кирпичом, предотвращение протечек кровли, создание и поддержание в сохранности влагоизоляционного (со стороны кровли) и пароизоляционного (со стороны эксплуатируемых помещений) слоев, а также оборудование вентилируемых зазоров, которые обеспечивают удаление паров влаги потоком поднимающегося по этим зазорам воздуха. Кзащитным мероприятиям относится обработка древесины антисептиками или огнебиозащитными препаратами.

По материалам сайта: http://www.rusdomplus.ru