Самые распространённые виды крыш по конструкции: каркас и составляющие

Кровля – это показатель надежности и прочности. Бывает много видов крыш по конструкции, сложности воплощения проекта, разряду кровельных материалов. От правильного выбора типа, технологии внутреннего обустройства покрытия зависит, насколько комфортным и безопасным будет дом.

Характерные особенности конструкций крыш

Крыши различной конструкции кардинально отличаются. Особенности проектирования (тип, величина угла наклона скатов) влияют на наличие чердачного этажа, формируют облик здания. Покрытия возводят скатные, с уклоном свыше 12°, и плоские.

Мансарда – это помещение под кровлей, полноценная жилая площадь. Мансардный этаж отличается от остальных наклонным потолком и различной высотой стен. Возможность обустройства мансарды имеют все двускатные покрытия.

Высота комфортного потолка по нормам составляет 2,20 м, поэтому часто обходятся без него. Для деревянного домика мансардная крыша без потолка – только плюс. Перекрытия и балки из бруса добавляют помещению дополнительный колорит в стиле кантри.

Кровля в стиле шале встречается редко. Это оригинальная двускатная конструкция с большими свесами, покатыми скатами, широкими карнизами. Угол раскрытия превышает 100 градусов, а выступ скатов за пределы стен доходит до трех метров. Родина конфигурации – снежные Альпы, поэтому шале выдерживают сильные снегопады и ветры.

Конструкция крыши может воплощать любой архитектурный замысел заказчика, совмещать красоту дизайна и практичность. Достоинства кровли – надежность, безопасность, эргономичность.

Геометрические виды

Геометрические формы крыш разнообразны. На этапе проекта учитываются предпочтения хозяина дома и такие факторы:

•  Погода региона;
•  Планы на использование чердака;
•  Устройство мансардного помещения.

Горизонтальная

Это простая кровля с элементарным монтажом, требующая минимальных вложений. Ее минус – недостаточная защита от снега и дождя. Осадки

собираются на поверхности, а при их обильном выпадении влага может просочиться внутрь.

Односкатная

Конструкция односкатной крыши соединяется с разными по высоте стенами под уклоном. Это экономичный вариант, но выглядит предельно просто. Строится в основном для веранд или террас.

Недостатки односкатного покрытия:

1.  Угроза повреждения под снеговой нагрузкой. Чтобы избежать опасности проседания или протекания, проекту потребуются точные расчеты сечений конструктивных элементов.
2.  Усиленная тепло-, гидроизоляция при небольших углах наклона.

Двускатная

Тип двускатной (щипцовой) крыши популярен. Используется в пригородных застройках, при строительстве домов из деревянного бруса. Скаты соединяются при помощи горизонтального ребра – конька. Функциональный вариант, т.к. подкровельное пространство используют как мансардный или чердачный этаж. После установки скатов с разной шириной и углом наклона у дома появляется уникальный вид.

Вальмовая

Надежный вариант европейской конструкции вальмовой крыши (голландской) оправдывает вложения, трудоемкость монтажа. Идеален для многометровых зданий, противостоит ветрам.

Каркас составляют 2 треугольных и 2 трапециевидных ската. Скаты-треугольники устанавливают вместо фронтонов.

Полувальмовая

Конструкция полувальмовой крыши сложная, но привлекает дизайном: покрытие дополняют усеченные треугольные скаты, а на фронтоне делают окно. Представляет архитектуру Северной Европы.

Шатровая

Подвид вальмовых верхних покрытий для квадратных строений. Кровля без конька образована тремя скатами, объединенными одной вершиной.

Многощипцовая

Для больших зданий с многоугольным основанием строят полувальмовые шатровые многощипцовые покрытия. Эти красивые, но сложные архитектурные композиции требуют точного проекта, много денег, трудозатрат.

С ломаными скатами

Для возведения мансардного формата применяют ломаную конструкцию. Изломы скатов с большим углом наклона образуют значительный объем свободного подкровельного пространства, увеличивают функционал здания.

Купольная

Конусные или купольные формы покрывают отдельные элементы: скругленные террасы, декоративные башенки. Над всем строением такую кровлю обычно не устанавливают.

Комбинированная

Сложные каркасы комбинированных крыш объединяют признаки всех типов вальмового покрытия. На многощипцовой кровле размещают маленькие окна, балкончики, террасы. Дом выглядит уникальным дизайнерским воплощением, но трудоемкий монтаж и обслуживание обходятся дорого.

Каждая из геометрических форм обладает конструктивными особенностями, недостатками, преимуществами. О рациональном использовании двухскатной кровли и строительстве конструкции мансардной крыши читайте в статье по следующей ссылке.

Составляющие

Стандартное верхнее покрытие – сложная конструкция, состоящая из следующих элементов:

•  Конька;
•  Чернового настила;
•  Контробрешетки;
•  Обрешетки;
•  Стропильной системы;
•  Стойки стропильной фермы;
•  Ригеля;
•  Матицы;
•  Кобылки;
•  Свеса.

Иногда покрытие спроектировано по упрощенной схеме или дополнено другими деталями.

При монтаже предусматривают вывод сквозь кровлю различных конструкций: каминной трубы, вентиляции или телевизионного кабеля. Для этого во время строительства на обрешетку устанавливают проходные элементы.

Правильное обустройство кровли гарантирует безопасность. Надежность дают лестницы, задержатели снега, мостики, ограждения.

Задержатели в виде сеток или планок предупреждают сход наледи. Необходимо учитывать, что подтаявшие тяжелые снежные массы могут легко соскользнуть под своим весом с ондулина, профлиста или металлочерепицы.

Для безопасности во время уборки снега или настройки антенны нужны ограждения. Чтобы не повредить кровельный материал, для перемещения по поверхности и распределения нагрузки массы человека устанавливаются лестницы. Переходные мостики из металлического листа с зубчиками ставят вдоль покрытия.

За счет кровельного пространства можно увеличить полезную зону дома. На площади чердачного помещения строят кладовые, гардеробные, спортзалы.

Конструкция крыши деревянного дома выбирается с расчетом рационального использования пространства под ней: для обустройства на чердачном этаже мансарды с жилыми комнатами. Полезная площадь зависит от кровельного каркаса: под большим уклоном стропильных ног объемы помещения будут меньше.

Мансарда занимает подкровельное пространство полностью, частично или выступает за пределы внешних несущих стен.

Каркас

Основная часть крыши – это каркас, несущий и опорный элемент. Он подвержен значительной механической нагрузке, поэтому от качества монтажа и материалов зависит срок эксплуатации всего строения. Конструкция определяет стиль, облик всего здания. Эстетика играет не последнюю роль при выборе и строительстве каркаса, но главные составляющие – надежность и долговечность.

В частных домах обычно монтируют деревянные конструкции стропильных систем двухскатной крыши. Стропила – это опора для верхнего покрытия и кровельного пирога.

Каркас задает конфигурацию, угол наклона ската. Основу выбирают, учитывая следующие факторы:

•  Погоду региона (приоритетное направление, скорость ветра, обильность осадков);
•  Использование подкровельного пространства (под мансарду, чердак, воздушную термоизоляцию);
•  Кровельный материал.

Снег, порывы ветра нагружают опорную конструкцию. В снежной местности не стоит делать каркас с небольшим углом наклона скатов: сугробы и лед деформируют кровлю.

В районах с сильными ветрами лучше построить стропила с минимальным наклоном крыши. Это убережет кровлю или отдельные элементы от шквалистых порывов.

Для верхних покрытий на больших площадях промышленных зданий используется опорная система из металлических балок. Сталь создает длинные и цельные детали без сопряжений, что улучшает несущие качества.

Плоский железобетонный каркас устраивают над небольшими строениями. Это плиты, уложенные над несущими стенами под заданным углом.

Конструкции стропильных систем формируют основные узлы:

1.  Стропильные ноги для создания формы скатов.
2.  Мауэрлат – брус, зафиксированный на стенах. Принцип устройства стропил предусматривает опирание стропильных ног на мауэрлат.
3.  Конек. Это высокая горизонтальная линия кровли, опора для фиксирования стропил, каркасный стык двух скатов.
4.  Обрешетка. Основа под настил кровельного материала из реек определенной толщины, закрепленных с заданным шагом.
5.  Подпорные элементы. Отдельные детали (прогоны, подкосы, лежни, стяжки, стойки) объединяют разрозненные части в единую конструкцию.

Сложные конфигурации, например, покрытие с ломаными скатами, требуют рационального распределения нагрузки. Поэтому в них используются дополнительные узлы.

Кровельный пирог

Следует отметить, что термин «пирог» отражает структуру кровли. Верхнее покрытие нужно для защиты дома от природных явлений, создания нормального микроклимата. Сделать сооружение таким надежным помогает кровельный пирог – «начинка» из слоев изоляции и доборных элементов.

Пирог составляют следующие слои:

1.  Кровельный материал. «Лицо» кровли, финишное покрытие, защита нижних слоев от посторонних предметов, осадков и пыли.
2.  Обрешетка. Разреженная или сплошная опорная деталь для крепежа кровельного материала.
3.  Гидроизоляция для защиты утеплителя.
4.  Теплоизоляция. Материал с низкой проводимостью тепла для комфортного климатического режима – пенополистирол, пенопласт.
5.  Пароизоляция. Защищает слой утеплителя от влажного воздуха внутренних помещений.

Качество строительства крыши зависит от правильности укладки кровельного пирога: соблюдения очередности монтажа, технологии крепления.

Принцип укладки зависит от типа каркаса, материалов кровли. Оптимальный вариант выглядит так:

1.  Гидроизоляция под кровельное покрытие.
2.  Теплоизоляция.
3.  Мембрана – пароизоляция.

Соблюдение очередности позволит технологическим слоям выполнить свои задачи.

Функциональные узлы

Составные соединительные узлы стропильной системы крыши делятся на условные группы:

•  Узел совмещения ног с мауэрлатом;
•  Узел стыкования ног и деталей фермы (позволяет создать повышенную жесткость и прочность каркаса);
•  Узел соединения элементов стропил для удлинения.

Принцип сочленения мауэрлата и стропил бывает скользящим или жестким. От количества осадков дерево размокает, затем ссыхается вновь. Поэтому в случае жесткого соединения элементов наслонной системы, несущие стены деформируются от распорных нагрузок. Чтобы оградить конструкцию от влияния внешней среды, применяют оба способа соединения.

Устройство разных конструкций

Конструкция крыши зависит от проекта, количества скатов, материалов для покрытия. «Начинка» кровельного пирога является ее дополнительным признаком.

Теплая и холодная крыша

Понятие «теплая» обозначает утепленное покрытие, когда при строительстве прокладывалась дополнительная гидроизоляция, монтировался стандартный кровельный пирог.

Выбор теплоизоляционных материалов, количество слоев утеплителя для устройства теплой кровли зависит от использования чердачного пространства и преобладающей погоды.

Для дачного домика с сезонным проживанием или бани достаточно холодного варианта без утепления.

Скатная металлическая крыша

Металлочерепица – популярный материал для покрытия крыш. Металлическая конструкция – это скатное верхнее покрытие на деревянных стропилах.

Тип стропильной системы и уклон кровли зависит от расположения несущих стен. На внутренней поверхности металлочерепицы образуется конденсат, поэтому нужны необходимые вентиляционные зазоры.

Пирамидальная

Проекты домов с пирамидальными (шатровыми) формами можно увидеть все чаще. Это гармоничные конфигурации, сформированные равнобедренными скатами, установленными на квадратном основании.

Крыша из СИП-панелей

СИП-панель – это кровельный материал, который имеет в основании две твердые оболочки, объединенные друг с другом слоем утеплителя. Одна пластина панели изготовлена из профнастила, другая – из OSB-плиты. СИП-панели превосходят другие материалы: для их укладки не нужен массивный каркас.

Полукруглая

Полукруглая форма создается на основе гнутого каркаса с округлым сводом. Для монтажа такого формата строится стропильная система из дугообразных ламелей.

Для ламелей используются доски высокого качества. Они обрабатываются паром при температуре, достигающей 100 градусов. Дерево впитывает много влаги, постепенно становится эластичным. После сгибания в специальных формах заготовки склеиваются, затем высушиваются.

Устройство деформационных швов

Деформационный шов прокладывают для снижения нагрузки при неравномерной осадке грунта, возможных сейсмических явлениях. Он компенсирует деформации облицовочного материала от воздействия температур.

Устройство швов зависит от размеров и проектного решения дома. При строительстве конструкции крыши частного дома без шва не обойтись:

•  При примыкании кровли одного здания к стене другого;
•  При присоединении материалов с другим уровнем линейного расширения;
•  На участках с резким перепадом внутренних температур.

Деформационные швы прокладываются на плоских и скатных покрытиях. Состоят из пароизоляции, температурного шва, теплоизоляции, дополнительной компенсации напряжения. Сверху шва накладывается минеральный утеплитель.

Конструкции выхода на крышу

Кровлю и доборные элементы регулярно осматривают. Чтобы безопасно оказаться на крыше, нужен специальный выход:

1.  Кровельный люк. Это металлический короб с монолитным или стеклянным люком, который монтируется в отверстие в кровельном пироге.
2.  Люк и складная лестница. Элемент, совмещенный со складной лестницей.
3.  Мансардное окно. Вариант-компромисс, когда окно – источник естественного освещения плюс выход.

При строительстве кровли ошибки недопустимы. Эту работу лучше выполнят профессионалы: посоветуют оптимальную конструкцию, проведут точные расчеты, не нарушат технологию ради сроков и экономии. Правильные кровли служат десятилетиями, даря новым поколениям защиту и уют.