Как построить дом из бруса под крышу

Крыша — важнейший элемент дома, сочетающий защитную, теплосохраняющую и эстетическую функцию. Большинство крыш частных коттеджей и загородных домов сооружается на основании стропильной системы из бруса. Покрытие для дома из бруса с обшивкой из выбранного кровельного материала — это долговечный и недорогой вариант. Стоимость такой крыши на 80% зависит от типа кровли, что позволяет сделать крышу на любой бюджет.

Плюсы и минусы крыши из бруса

Крыши с брусовой стропильной системой используются для деревянных и каркасных домов, а также для сооружений из плит и штучных стройматериалов. Такой тип покрытия считается универсальным и имеет множество достоинств:

• экологичность и безопасность;
• теплый дом, дерево отлично сохраняет тепло;
• хорошая шумоизоляция (во многом зависит от типа кровли);
• естественная вентиляция чердачного этажа или мансарды;
• низкая себестоимость и простота монтажа.

К недостаткам крыши из бруса относят низкую пожароустойчивость и высокие требования к брусу для монтажа стропил. Пожароустойчивость бруса можно повысить путем обработки дерева антипиренами.

Конструкция и типы брусовых крыш

В сфере частного домостроения наиболее часто применяются следующие типы крыш из бруса:

1. Односкатные. Стропила устанавливаются на наружные стены на разных уровнях. Используются для хозпостроек, бань, веранд и других, небольших по площади сооружений.
2. Двускатные. Классический вариант покрытия с одинаковыми или разными углами наклона. Вариантом двускатной крыши является мансардная конструкция, в чердачном пространстве которой устраивается жилое помещение.
3. Вальмовые или четырехскатные. Сложные по конфигурации крыши, применяемые для больших коттеджей и особняков. Два ската представляют собой трапеции, а два других — треугольники (вальмы).

Стандартная конструкция крыши выглядит следующим образом:

• Стропила — внутренние несущие подпоры, на которые крепится обрешетка и кровля.
• Мауэрлат — обвязка, на которую опираются стропила. Распределяет нагрузку от крыши на стены дома.
• Конек — пересечение скатов крыши в верхней позиции.
• Карнизный свес – элемент, выступающий за контур стен.
• Лежни и стойки — дополнительные конструкции, предотвращающие прогиб стропил и кровли.
• Подкосы — обеспечивают дополнительную устойчивость стропилам.
• Кобылки — доски на конце стропильных ног, образующие свесы.

Также частью любой крыши обязательно являются фронтоны, карнизы, чердачные окна, водостоки.

Стропильная система крыши из бруса

Стропила — несущая часть, «скелет» крыши любой конструкции. Технология выполнения стропильной системы описана в СНиП 3.03.01-87. От правильности расчета и соблюдения всех технологических операций при монтаже стропил зависит долговечность крыши, а также комфорт и безопасность проживающих в доме.

Выбор бруса для стропил

Для стропил предпочтительно использовать брус хвойных сортов. Брус должен быть вылежавшейся и иметь влажность 18-22%. При влажности выше 22% дерево даст неравномерную усадку, что приведет к перекосу стропильной системы и нарушит геометрию крыши. Для загородных домов и жилых коттеджей для изготовления стропил чаще всего выбирают брус с размером сечения 50*150, 50*200, 100*200 мм. Более крупный брус использовать нецелесообразно, т.к. при этом существенно возрастет нагрузка на стены строения.

Брус перед монтажом стропил необходимо обработать. Для обработки используются:

• антипирены — повышение огнестойкости и уменьшение горючести;
• антисептики — защита от гниения и грибка;
• инсектициды — защита от насекомых и грызунов.

Виды стропильных систем из бруса

Стропильная система из бруса может быть одного из двух видов:

Наслонные стропила. Это самый популярный вариант в частном строительстве. При таком способе устройства стропильные ноги опираются на брус, который располагается по периметру. Центральная часть усиливается коньковым прогоном. В крупных постройках для усиления прочности используются дополнительные балки.

Висячие стропила. Конструкция монтируется на внешние стены. В качестве дополнительных элементов используются ригели, подкосы, бабки и пр. Бруски скрепляются затяжкой. Применение висячих стропил требует детального расчета.

При выборе стропильной системы проектировщики учитывают угол наклона будущей крыши: для крутых скатов оптимальным решением являются наслонные стропила, для пологих — висячие. В некоторых случаях стропильная система является комбинированной: наслонные стропила чередуются с висячими.

Расчет бруса для стропил

Цель расчета стропильной системы — определение требуемого сечения бруса. Для этого необходимо знать: длину стропильных ног, шаг установки элементов и параметры будущих нагрузок. Зависимость сечения бруса от шага установки стропил приведена в таблице:

Пример: для изготовления стропил из бруса длиной 3,5 м можно использовать два варианта: 1) брус 8х16 см с шагом 1 м; 2) брус 8х18 см с шагом 1,4 м. Зная длину стены дома и шаг можно легко рассчитать необходимое количество стропил и бруса.

Для других элементов крыши размеры следует брать на основании СНиП 3.03.01-87 (обнов. СП 70.13330.2012):

• мауэрлат — 10х10 или 15х15;
• прогоны, ригели и подкосы — 10х10, 15х15 или 10х20;
• затяжки — 5х15;
• подшивочные доски — 2,5х10 или 3х10.

Длина стропил не должна превышать 6 м! Конструкция более 6 м не обеспечит достаточной прочности на прогиб.

При проектировании крыши из бруса инженеры-проектировщики обязательно производят расчет действующих нагрузок на стропильную систему. При расчете учитывается вес финишного кровельного покрытия, тепло- и гидроизоляции, обрешетки, водосточных и снегозадерживающих элементов, а также временные нагрузки. Расчет производится с использованием специальных программ. Самостоятельно сделать такой расчет невозможно ввиду большого количества изменяемых переменных.

Монтаж стропил из бруса

Для монтажа подготовленного и обработанного бруса в стропильную систему необходим набор профессиональных инструментов: строительный уровень (желательно лазерный), болгарка, бензо- или электропила, дрель с комплектом сверл. Также необходимо заранее подготовить крепеж: шурупы, уголки, хомуты и пр.

Вариантов сборки стропил существует два:

1. Сборка производится на земле, а готовые стропила поднимаются наверх и монтируются. Для массивных стропильных систем такой вариант не подходит, т.к. для подъема конструкции нужен строительный кран.
2. Сборка производится на крыше. В этом случае наверх поднимается только брус, доски и инструменты.

Монтаж двускатной крыши из бруса включает следующие этапы

Установка мауэрлата

Обвязка укладывается на длинные стены дома и крепится к ним при помощи анкерных болтов. При этом мауэрлат должен выравниваться уровнем по внутренней стороне стены. Под обвязку обязательно выстилается гидроизоляция: геотекстиль, технониколь, гидроизол или обычный рубероид. Для брусовых домов роль мауэрлата может выполнять самый верхний венец. Однако если крышу необходимо поднять повыше, то мауэрлат здесь незаменим. Таким же образом на внутренние несущие стены дома укладываются 1-2 лежня.

Установка опор и коньков

Опоры из бруса монтируются на лежень с выбранным шагом. Опоры выравниваются по уровню и закрепляются укосинами — досками 2,5х10 см. Стойки жестко крепятся на лежне гвоздями или металлическими уголками (усиленный вариант). На стойки укладывается брус конька (прогон) и закрепляется гвоздями и металлическими уголками.

При монтаже висячих стропил стойки устанавливаются временно, а мауэрлат к стене крепится при помощи дополнительных металлических стяжек, т.к. при этом типе стропильной системы на него будет действовать повышенная нагрузка.

Мауэрлат для висячих стропил. Стропильные ноги крепятся скобами

Монтаж стропильных ног. Метод монтажа стропильных ног зависит от выбранного типа стропил. Ноги наслонной конструкции устанавливаются на мауэрлат и крепятся при помощи кронштейнов, саморезов или скоб. Усиление кронштейнами придает стропилам дополнительную жесткость. Если длина бруса не позволяет сделать свесы, то монтируются кобылки, которые изготавливаются из того же бруса, что и стропила. Кобылки крепятся гвоздями. Стропила соединяются в районе конька крыши, образуя треугольник.

Висячие стропила накладываются на мауэрлат, делается спил, в который затем вставляется нога стропила и крепится на гвозди. Благодаря напилу брус плотно прилегает к мауэрлату и не нуждается в креплении скобами и кронштейнами. На установленные стропила накладывают затяжки.

Способы крепления

Выбранный метод крепления стропил должен быть надежным и прочным, чтобы крышу не сорвало ветром. Как правило, применяется жесткое крепление, полностью исключающее сдвиги конструкции. Такое крепление выполняется металлическими уголками или при помощи запилов. Для деревянных домов брус стропильной системы лучше всего крепить скобами. При использовании невылежанного бруса или, если существует риск усадки дома, применяется более сложное скользящее крепление на шарнирах.

Монтаж обрешетки

После того как стропильная система из бруса для крыши готова можно приступать к монтажу обрешетки. Для обрешетки выбирается брус 50х50 и сухие доски толщиной 3 см и длиной 20-35 см. Перед обрешеткой стропила застилаются гидроизоляцией. Материал настилается с напусками не менее 10 см и крепится строительным скотчем.

Шаг обрешетки зависит от того, какой кровельный материал был выбран для покрытия и уклона крыши. Шаг обрешетки под профнастил и ондулин можно определить по таблице:

Для металлочерепицы и фальцевой кровли выполняется сплошная обрешетка (для крыш с наклоном более 20 градусов) или разряженная (при наклоне менее 20 градусов). Сплошная обрешетка выполняется с минимальными зазорами — не более 5 см. Оптимальный вариант: выполнять обрешетку в соответствии с рекомендациями изготовителя выбранной кровельной продукции.

Независимо от типа кровельного покрытия и рассчитанного шага обрешетка сплошным способом монтируется вокруг мансардных окон, в местах изломов сложных крыш и в тех местах, где будут устанавливаться тяжелые элементы водосточной и снегозадержательной системы.

Под мягкую кровлю обрешетка делается из щитовых материалов: фанеры или ОСП. Листы крепятся на стропильные ноги встык с помощью саморезов, образуя ровную поверхность, на которую затем устанавливается битумная черепица.

Выбор кровельного покрытия

Крыша из бруса является универсальной, позволяя выбрать для нее любой тип кровельного покрытия. В частном домостроении популярностью пользуются следующие варианты кровли:

• Фальцевая кровля.
• Металлочерепица.
• Ондулин.
• Профнастил.

Все эти виды кровельных материалов отличаются высокой прочностью и долговечностью. Самым доступным по цене является ондулин, сделанный из целлюлозы и полимеров. Металлочерепица более дорогая, но имеет презентабельный вид и требует минимального ухода. К недостаткам кровли из этих материалов относят необходимость шумоизоляции, т.к. каждый удар, осадки и порывы ветра будут слышны в доме. Также такая крыша обязательно требует утепления.

Отдельно стоит упомянуть мягкую черепицу — это относительно новый кровельный материал на основе синтетического битума. Материал имеет красивый дизайн, бесшумен, не подвержен коррозии, гниению. Существенный минус гибкой черепицы — относительно высокая стоимость.

Утепление крыши из бруса

Не смотря на то, что крыша из бруса является достаточно теплой, ей необходимо утепление. Теплоизоляция выполняется после устройства кровельного покрытия. Внутри брусовая крыша представляет собой стропила с обрешеткой и гидроизоляцией. В качестве утеплителя могут использоваться:

• пенопласт или экструдированный пенополистирол;
• минеральная вата;
• напыляемый пенополиуретан.

Каждый вид теплоизоляции имеет свои достоинства и недостатки. Например, пенопласт является пожароопасным, горючим и не позволяет крыше «дышать», но зато обладает отличными теплосохраняющими свойствами и имеет низкую стоимость. Утеплители на основе минваты подходят для крупных строений, т.к. вес минваты достаточно большой. Используется материал в плитах или рулонах. Теплоизоляция крепится к обрешетке. Толщина минеральноватных плит зависит от региона и в среднем составляет 15-20 см. Минвата экологична, воздухопроницаема и долговечна.

Пенополиуретановое напыление — наилучший способ теплоизоляции крыши. Материал напыляется специальной установкой и создает герметичное покрытие без швов и стыков. Недостаток пенополиуретана — высокая стоимость.

Для того чтобы крыша из бруса прослужила долго и не требовала дорогостоящего ремонта необходимо обустройство эффективной водосточной системы, которая будет предотвращать попадание воды внутрь кровли. Расчет водостоков проводится с учетом наклона крыши, материала кровли и количества осадков.