Конструкція даху дерев'яного будинку, пристрій своїми руками

Як самостійно збудувати покрівлю дерев'яного будинку

Головні вимоги до даху будинку - надійність і герметичність. Дерев'яний будинок накладає на її пристрій додаткові обмеження, які пов'язані з особливою поведінкою конструкції будівлі. Постійні сезонні переміщення каркаса викликають необхідність пошуку рухомий покрівельної системи. Для цього використовуються спеціальні кріплення кроквяних ніг.

Особливості пристрою покрівлі для дерев'яного будинку

На Русі основним будівельним матеріалом завжди вважалася деревина. З неї зводилися і князівські тереми, і церкви, і вдома простого люду. Чим же настільки приваблює цей будівельний матеріал? Тут є кілька визначальних моментів:

1. Теплоізоляційні властивості. Стіна з деревини товщиною 35 см утримує тепло так само, як цегляна товщиною 1,5 м.


2. Екологічна чистота. Натуральний матеріал не виділяє жодних шкідливих речовин в навколишнє середовище. Більш того, деревина випаровує в атмосферу корисні для людини фітонциди.


3. Неповторний малюнок оброблених дерев'яних поверхонь.


4. Висока міцність дерев'яних будівель. Нерідкі випадки, коли будівлі витримували до 100 років експлуатації з періодичними ремонтами.
   

Фотогалерея: приклади оформлення дерев'яних будинків і їх дахів

Специфіка конструкцій з деревини

Особливості дерев'яних будівель полягають у властивостях самого матеріалу. Справа в тому, що будинки, побудовані з дерева, нестабільні. Вони, нехай і в незначній мірі, здатні змінювати свої розміри в процесі експлуатації, вбираючи або віддаючи вологу в залежності від пори року. Через це, наприклад, сучасний металевий кріплення (зокрема, саморізи) при будівництві дерев'яних будинків застосовується обмежено. Пориста структура деревини визначає її низьку теплопровідність. Але вона ж є і причиною підвищеної в порівнянні з іншими матеріалами гігроскопічності, через яку і відбуваються сезонні деформації будівлі.

Деревина має пористу структуру, яка є причиною низької теплопровідності і високої гігроскопічності цього будівельного матеріалу

Як влаштована кроквяна система дерев'яного будинку

Покрівля будинку, незалежно від матеріалу каркаса, є найважливішим його елементом, що забезпечує комфортне проживання і тривалість експлуатації. Однак якщо для більшості конструкцій принцип пристрою покрівельної системи однаковий, то для дерев'яних будівель існують особливості, властиві тільки їм.

Дерев'яні будинки можуть мати різну конструкцію каркаса кроквяної системи, але він в будь-якому випадку повинен бути міцним і надійним, здатним витримати всі виникаючі навантаження

Види стропильних систем

Кроквяні системи можуть бути:

Висячими. Так називаються конструкції, в яких крокви спираються на каркас будівлі тільки в двох точках. У будівлях з колоди або бруса навантаження припадає безпосередньо на верхній вінець, який грає роль мауерлата. Для стабілізації кроквяної ферми використовуються затяжки, до яких кроквяні ноги кріпляться нижнім кінцем. Верхнє перетин кроквяних ніг утворює коник покрівлі, за яким може встановлюватися коньковий брус. Для надання більшої міцності конструкції використовуються ригелі. При великих розмірах будівлі застосовується система підкосів, що розвантажують кроквяну ферму.

Висячі крокви спираються тільки на мауерлат і в залежності від довжини прольоту зміцнюються різними додатковими елементами

У схемі наслонних крокв завжди присутні додаткові опори, на які укладаються спеціальні елементи - лежня

Застосування ковзних крокв

Як вже було зазначено, дерев'яна будівля може піддаватися деформацій в залежності від умов експлуатації.При цьому в разі міцного закріплення кроквяної ноги виникають розпираючий або стягують зусилля як на стіни, так і на кроквяні ферми. В результаті тривалі знакозмінні навантаження розхитують з'єднання елементів будівлі.

Щоб уникнути такого явища, влаштовують ковзаючі з'єднання в місцях кріплення кроквяних ніг. Конструкція металевих кріплень дозволяє фермі переміщатися тільки в поздовжньому напрямку. У вертикальній площині вона надійно утримується кронштейном. Це непраздно зауваження, адже при ураганному вітрі на підвітряного стороні виникають навантаження, спрямовані вгору і досягають величини в 630 кг / м 2.

Слід зауважити, що пиломатеріали в стані природної вологості можуть змінювати свої розміри на величину до 6-8%. Очевидно, що при таких переміщеннях можуть виникати значні зусилля. Тому матеріали перед установкою потрібно піддавати сушці до вологості близько 18% (так звана будівельна вологість). При такому вмісті вологи максимальна зміна розмірів буде відбуватися вже в межах 2-3%.

Фотогалерея: особливості будови кроквяної системи дерев'яного будинку

Кроквяні системи дерев'яних будівель, по суті, є «плаваючими» і утримуються на каркасі будівлі тільки власною вагою. Цього достатньо при нормальних кліматичні умови. При екстремальній погоді в роботу вступають утримують ковзаючі кріплення.

Для виготовлення елементів покрівельної системи застосовуються такі матеріали:

1. Для пристрою кроквяної системи в більшості випадків використовується брус перерізом 50х150 мм з деревини хвойних порід. Традиційно набувають соснові або ялинові пиломатеріали, однак по конструкційним і міцності краще використовувати модрину. Це дорожче, але такий матеріал довговічніше і здоровіше.


2. Для будівель невеликого розміру двускатную кроквяну систему можна побудувати з бруска 50х100 мм, незначно збільшивши кількість підкосів і стійок.


3. Неодмінним атрибутом кроквяної системи є решетування. Її розміри і крок установки безпосередньо залежать від характеру фінішного покриття покрівлі. Так, для малоформатних покриттів (всі види черепиці) знадобиться суцільна обрешетка, для якої часто застосовуються дошки 25х100 мм, що встановлюються з кроком не більше 5 см. В даний час замість них часто настилають листові матеріали - плити ДСП, ЦСП, ОСП та інші подібні. Крок обрешітки з дошки для профнастилу та металочерепиці може становити від 30 см до півтора метрів в залежності від розмірів фінішного покриття і ухилу ската. Слід звернути увагу на те, що застосовувати дошку ширше 120 мм небажано - при викривленні вона може деформувати дах.


4. Контробрешетування для створення вентиляційної порожнини в покрівельному пирозі зазвичай виготовляється з бруска 25х50, 40х50 або 50х50 мм.

Всі пиломатеріали, використовувані в кроквяної системі, повинні бути оброблені антибактеріальними і протипожежними просоченнями.

Відео: ковзне кріплення крокв

Як розрахувати і побудувати покрівельну систему

Будь-яке серйозне будівництво передбачає попереднє виготовлення проекту виконання робіт. Він потрібен насамперед для розрахунку кількості матеріалів і необхідних для його установки витрат. Це твердження повною мірою відноситься і до влаштування даху.

Витрати на виготовлення покрівлі залежать від завдання, яка може відрізнятися в залежності від характеру використання вдома:

1. Побудувати «холодну» дах, призначену тільки для захисту підпокрівельного простору і всього будинку від примх погоди. Слід зазначити, що втрати тепла через такий дах складають до 25% від витрат на опалення. У місцевостях з тривалим опалювальним періодом це може скласти солідну суму.


2. Створити утеплену дах, яка дозволить уникнути зайвих витрат на опалення, так що економія на оплату енергоносіїв швидко окупить всі витрати на створення покрівельного пирога.


3. Влаштувати мансардне приміщення в підпокрівельному просторі. Таке рішення стане логічним кроком після утеплення покрівлі. Витрати тут чималі, але і виграш в корисної площі і комфортності проживання очевидний.

Зрозуміло, всі наведені варіанти потрібно прораховувати заздалегідь, тому що для кожного з них будуть потрібні матеріали, вага яких потрібно врахувати ще на етапі проектування фундаменту.

Розрахунок площі даху

За допомогою розрахунку площі даху можна визначити потребу в покрівельний матеріал. При цьому немає необхідності скрупульозно прораховувати площа димових і вентиляційних труб. Досить врахувати довжину схилів з величиною звисів не менше 40 сантиметрів з усіх боків покрівлі, які потрібні для того, щоб уберегти від стікала вода стіни будівлі. Довжина скатів безпосередньо залежить від кута нахилу їх площин - чим менше кут сходження крокв, тим більше довжина ската. Визначившись з кутом нахилу, довжину ската можна обчислити двома способами:

1. Скористатися ескізом покрівлі в масштабі на міліметрівці. По ньому розмір можна визначити звичайної шкільної лінійкою.


2. Застосувати просту геометричну формулу L = h / sin α, де L - довжина ската, h - висота коника, α - кут нахилу ската.

Для визначення довжини ската можна скористатися простою формулою розрахунку прямокутного трикутника

Для визначення площі ската необхідно його довжину помножити на ширину: S = L ∙ С, де С - довжина коника з урахуванням звисів, S - площа ската.

Обчислити необхідну кількість покрівельного матеріалу можна за формулою N = S / S_ел, Де N - необхідна кількість елементів матеріалу, S_ел - корисна площа одного такого елемента. Аналогічно проводиться розрахунок паро- і гідроізоляційної плівки (як S_ел потрібно брати площа рулону з урахуванням нахлестов) і утеплювача (тут величина S_ел буде дорівнює площі однієї плити).

Розрахунок кількості і кроку крокв

Традиційним матеріалом для виготовлення кроквяних ніг є брус перерізом 50х150 мм. Крім постійних навантажень від покрівельного пирога на крокви впливають і змінні навантаження від вітру і снігу. Щоб врахувати постійну складову, потрібно відразу визначитися з матеріалом фінішного покриття. Припустимо, що таким буде керамічна черепиця, вага якої становить до 40-42 кг / м 2. Слід зауважити, що максимально допустимим навантаженням вважається величина 50 кг / м 2.

Крок крокв вибирається в межах 60-150 см. Для його розрахунку застосовується певна послідовність дій, яку ми розглянемо на прикладі коника диною 11 м:

1. Вибираємо попереднє відстань між кроквами. Припустимо, що це 65 см.


2. Вважаємо кількість ферм: N_ф = 1100/65 = 16,92. Оскільки це число повинне бути цілим, округляємо його до 17.


3. Обчислюємо дійсне відстань між осями крокв N_ф = 1100/17 = 64,7 (см).

Слід пам'ятати, що ця відстань не між кроквяними ногами, а між їх осями.

Крок між кроквами вибирається залежно від матеріалу покрівельного покриття

Визначення ваги покрівельного пирога

Сучасний покрівельний пиріг формується з наступних складових:

1. Фінішне покриття покрівлі. Найлегше - наливна або м'яка рулонна покрівля або м'яка черепиця, найважче - керамічна черепиця.


2. Решетування для установки фінішного покриття.


3. Контробрешетування, утворює необхідний вентиляційний зазор.


4. Гідроізолююча плівка або зовнішня мембрана.


5. Утеплювач рулонний або плитний.


6. Пароізолірующую мембрана.

Для будь-якого з перерахованих матеріалів в якості основної характеристики в техдокументації вказується вага квадратного метра.

У припущенні, що виготовляється суцільна обрешетка з дошки 25х100 мм (один з найбільш поширених варіантів), для розрахунку використовується показник 21,5 кг / м 2. Ця величина справедлива при вологості матеріалу в 18%.

При використанні бітумної черепиці, питома вага якої становить близько 3 кг / м 2, в підсумку отримуємо величину основного навантаження від покрівельного пирога, яка дорівнює сумі 21,5 + 3 = 24,5 кг / м 2. Вага інших складових покрівельного пирога незначний і його можна врахувати в складі запасу міцності, який зазвичай приймають рівним 20%. Таким чином, за величину навантаження від покрівлі можна взяти значення, рівне 24,5 ∙ 1,2 = 29,4 кг / м 2.

Склад покрівельного пирога для дерев'яного даху залежить від типу фінішного покриття тільки в частині пристрою обрешітки

Відео: пристрій даху - утеплення, вентиляція, вибір дошки

Збірка і установка ферм кроквяної системи

Роботи з монтажу каркасу покрівлі потрібно проводити в безвітряну суху погоду. Першою операцією при цьому має бути споруда тимчасового помосту по стельових балок для забезпечення безпеки виконання робіт.

Порядок виконання операцій наступний:

1. Матеріали для виготовлення крокв подають наверх.


2. Відповідно до раніше виконаними кресленнями виготовляють першу пару крокв.


3. Для додання жорсткості конструкції встановлюють ригель (верхню затяжку). Кріплення цієї деталі проводиться наглухо. Ригель надає конструкції жорстку форму трикутника.


4. Таким чином збирають дві кроквяні ферми і встановлюють їх по краях даху за місцем розташування фронтонів.

Першими встановлюють кроквяні ферми на краях покрівлі, між ними натягують шнур і по ньому монтують проміжні ферми

В процесі роботи кожна встановлена ​​ферма фіксується тимчасовими укосинами до сусідніх кроквяних ніг і до мауерлату. Після установки останньої ферми необхідно укласти прогони і вітрові упори.

Кріплення нижніх кінців кроквяних ферм дерев'яного будинку проводиться з використанням ковзних упорів. Вітрові упори встановлюються від верхнього кута фронтонних ферм до ригелів сусідніх.

Ковзне кріплення крокв до мауерлату залишає їм невелику свободу переміщень при сезонних деформаціях будівлі

Далі потрібно встановити всі додаткові деталі покрівельної системи, зазначені в проекті: лежня, опорні стійки, підкоси та інші елементи.

Відео: проста установка крокв для двосхилим металлочерепичной покрівлі

Подальші дії такі:

Укласти плівку гідроізоляції по поверхні крокв з невеликим провисом (2-4 см) і закріпити її будівельним степлером.

Гідроізоляційна плівка укладається на кроквяні лаги, закріплюється степлером, а потім остаточно фіксується брусками контробрешетування

Утеплення даху простіше проводити зсередини вже після монтажу покрівельного покриття

Софіти мають перфорацію, яка забезпечує вентиляцію підпокрівельного простору

Кожен елемент покрівельної системи повинен бути продуманий і доречний в конструкції. Тому по завершенні проекту потрібно показати його кваліфікованого фахівця і врахувати всі його зауваження.

Вибір покрівельного покриття

Важливість правильного підбору покриття будинку переоцінити важко. Тут одночасно грають роль кілька факторів:

1. Місцеві традиції. Історично вони обумовлені наявністю матеріалів у регіоні будівництва. Десь це деревина, а десь - керамічна черепиця або інші покриття. Будинок, укритий незвичайним для цієї місцевості матеріалом, може не гармоніювати із загальною картиною ландшафту.


2. Відповідність загальному екстер'єру ділянки, включаючи вид покрівель інших будівель і навіть колір забору.


3. Фінансові можливості. Іноді доводиться враховувати і цей фактор, підбираючи матеріал по співвідношенню ціна - якість.


4. Форма покрівлі.На дахах складної конфігурації зазвичай не використовуються листові матеріали через велику кількість відходів. У таких випадках використовуються малоформатні покриття у вигляді бітумної або керамічної черепиці.

Коротше кажучи, дах для будинку - це як головний убір для людини. Навіть дорогий і чудово виконаний циліндр в наш час може виглядати просто безглуздо.

Що враховується при виборі покрівельного матеріалу

Можливості використання того чи іншого покриття в даний час мало чим обмежені - будівельний ринок пропонує безліч варіантів. При цьому потрібно керуватися такими міркуваннями:

1. Силовий вплив матеріалу на кроквяну систему. Крім ваги власне покрівельного пирога, дах повинен витримувати снігові і вітрові навантаження.


2. Довговічність матеріалу. Перекривати дах кожні кілька років і клопітно, і дорого обходиться.


3. Вибір матеріалу залежить від форми покрівлі - не всяке покриття придатне для складних покрівель.


4. Характер будови. Для житлового будинку визначальним фактором є надійність і довговічність, а для сараю або літньої кухні - технологічність і малозатратного.


5. Ціна. Цей показник складається з вартості матеріалу і витрат на його монтаж.


6. Естетика - дах повинна гармонійно вписуватися в екстер'єр ділянки.

Найбільш часто застосовуються покрівельні покриття

Листові покриття для покрівлі найбільш технологічні і в більшості випадків використовуються для покрівель простої форми. Серед них:

Металочерепиця. Це профільовані оцинковані листи із захисним покриттям із пластику або з лакофарбовим покриттям. Рельєф листів нагадує покрівлю з керамічної черепиці. Матеріал універсальний, його встановлюють навіть поверх старої покрівлі. Обмежує параметр - кут біля основи ската повинен бути більше 12-14 o. При правильній установці термін служби такого покриття складає не менше 12 років. Середня ціна металочерепиці становить близько 300 рублів за квадратний метр.

З металочерепиці можна створити красиву та надійний дах, головне, щоб кут нахилу скатів був більше 14 градусів

Шифер часто використовують на дахах житлових будинків і господарських будівель, але під нього потрібна міцна кроквяна система

При використанні листів ондуліна різного кольору можна зробити оригінальну дах для дерев'яного будинку

Профнастил є надійним покрівельним матеріалом, який довго служить і досить просто укладається, але він не дуже презентабельно виглядає і сильно шумить при дощі

Найнадійнішу покрівлю - фальцевую - роблять з листового металу з захисним покриттям

В даний час все частіше використовуються штучні покрівельні покриття, такі як:

Керамічна черепиця. Вона виготовляється з глиняного розчину формуванням і подальшим відпалом при високій температурі. В результаті отримують вироби високої міцності з терміном служби до 150 років. Цей матеріал дуже міцний, має низьку теплопровідність, не горючий, має шумозахисні властивості. Крім того, він дуже гарний. З недоліків можна відзначити велику вагу і високу вартість - до 1000 рублів за квадратний метр. Кроквяна система під черепицю повинна бути дуже потужною.

Натуральна черепиця є елітним покрівельним матеріалом з тривалим терміном служби, але під неї потрібно побудувати дуже потужну кроквяну систему

Цементно-піщана черепиця виглядає практично так само, як і керамічна, але коштує майже в два рази дешевше

Сланцева покрівля виглядає престижно і дуже красиво, але коштує дорого

Композитна черепиця відноситься до кращих сучасних матеріалів для пристрою елітної даху заміського будинку

Гонти м'якої черепиці після укладання спікається в міцне монолітне покриття, яке служить кілька десятків років

Ключові параметри при виборі фінішного покриття покрівлі

Виходячи з вищесказаного, можна зробити наступні висновки:

1. Похилі покрівлі можна покривати будь-яким з наведених вище матеріалів. Відмінності полягають тільки у вимогах по кутах нахилу скатів. Винятком можна вважати бітумну черепицю, яка встановлюється на поверхнях від 6 до 90 o.


2. Найдорожчими матеріалами є керамічна і сланцева черепиця. Однак їх вартість виправдовується тривалим терміном служби. Що називається - зробив і забув.


3. Бюджетними можна вважати такі покриття, як ондулін і оцинкований профнастил. Їх найчастіше використовують для покриття покрівель допоміжних будівель - гаражів або сараїв.


4. Для житлових будинків найбільш підходящими для підлоги є металочерепиця або одношарова бітумна покрівля.


5. Естетичність - поняття суб'єктивне, але можна стверджувати, що такими можна вважати даху з будь-якого матеріалу, крім профлиста і шиферу.


6. Бажаючи отримати гарний дах при середньому бюджеті, можна зупинити свій вибір на бітумної або композитної черепиці.

Відео: види покрівельних матеріалів

Пристрій ковзної кроквяної системи не пов'язане з будь-якими конструктивними труднощами. Давно розроблені і успішно застосовуються способи її установки і пристосування для цього. Причому вони не залежать від матеріалу фінішних покриттів і характеристик покрівельного пирога - кроквяна система успішно працює з будь-якими їх видами.