Металлические стропила для крыши – особенности устройства и монтажа
Стропила и обрешетка – каркас крыши, который несет на себе всю тяжесть кровельного пирога, термоизоляции, снеговую нагрузку, поэтому они должны обладать высокой несущей способностью, прочностью. Идея использовать металлические стропила, чтобы конструкция кровли получилась более жесткой, не нова, но ранее она применялась в основном для перекрытия промышленных или хозяйственных сооружений. Сейчас стропильный каркас и обрешетка из металлопрофиля считаются реальной альтернативой деревянным элементам крыши, если длина ската превышает 10 метров.
Функции стропил
Конструкция стропильного каркаса крыши состоит из множества взаимосвязанных элементов, которые образуют фермы. Шаг, величину сечения между стропилами и другими опорами определяет расчет нагрузок, которым они подвергаются в процессе эксплуатации. Кровельный каркас выполняет следующие функции:
Обратите внимание! Какими должны быть все узлы, стропила и обрешетка кровельной конструкции определяет инженерный расчет. Чтобы определить необходимую несущую способность каркаса, необходимо вычислить суммарную нагрузку, которой он будет подвергаться. Для этого складывают вес кровельного материала, утеплителя, гидроизоляции, максимальную снеговую нагрузку с весом стропильной системы.
Виды стропильных систем
Наиболее распространённым материалом, из которого изготавливается обрешетка и стропила каркаса кровли, считается древесина. Однако, если вес кровельного материала достаточно велик, а длина ската больше 6 метров, то конструкция получается слишком массивной. Строителям приходится уменьшать шаг между стропильными ногами, увеличивать их сечение, из-за чего узлы кровли приобретают большой вес, увеличивая нагрузку на фундамент. Разгрузить несущие стены и основание постройки можно, используя более прочные, но легкие металлические стропила. По типу использованного материала выделяют следующие типы стропильных систем:
Учтите, что металлические и деревянные элементы каркаса нельзя соединять между собой без прокладки из гидроизоляционного материала или обработки антисептическим препаратом. Так как металл обладает высокой теплопроводностью, его соседство с деревом приводит к образованию конденсата и загниванию стропил.
Методы крепления
Металлические стропила собирают в фермы треугольной, трапециевидной или арочной формы. К балкам рамы прикрепляют внутренние ребра жесткости, которые образуют уголки, значительно увеличивающие несущую способность каркаса. Такая система позволяет сделать шаг между стропилами больше, сделав расчет на опорные возможности каждой фермы. Крепление металлических элементов каркаса крыши выполняют одним из следующих методов:
Опытные мастера делают расчет на то, что металлическая обрешетка и стропила могут выдержать больший вес, чем деревянные, поэтому можно увеличить шаг между ними и уменьшить толщину сечения элементов. Более того, в строительных магазинах продаются готовые стропильные фермы, крепление которых выполнялось методом сварки, пригодные для перекрытия построек стандартной ширины.
Преимущества
Металлический стропильный каркас используют для возведения крыш любой формы, любой скатности с уклоном от 1-2 градусов. В качестве материала, из которого изготавливаются стропила и обрешетка, используются стальные уголки, трубы круглого и прямоугольного сечения, тавры. Чтобы правильно подобрать толщину элементов каркаса и выбрать шаг между ними, выполняют расчет конструкции крыши, учитывающий постоянные и временные нагрузки, которые передаются стропильным балкам в процессе эксплуатации. Достоинствами стропильной системы из этого материала считают:
Профессиональные кровельщики считают, что целесообразно использовать сварные металлоконструкции для изготовления стропильного каркаса крыши при длине ската от 10-12 метров. При этом главная задача – правильно выполнить расчет нагрузок, а затем определить шаг между ногами в соответствии с климатическими характеристиками и свойствами кровельного материала.
Недостатки
Несмотря на очевидные достоинства, металлические стропильные системы – не самое популярное конструктивное решение в частном домостроении. Даже большой шаг между стропилами и разреженная обрешетка при высокой стоимости метала не могут сделать конструкцию дешевле деревянной. Недостатками металлических стропил считают:
Чтобы определить имеет ли смысл использовать более дорогие стропильные элементы из металлопрофиля, нужно выполнить расчет каркаса крыши. Если длина ската превышает 10 метров, а нагрузка более 450-600 кг, то монтаж металлического каркаса экономически целесообразен.
Разновидности металлических стропильных конструкций
Система стропил составляет основу для скатной крыши. Чаще всего для них используется дерево. Металлические стропила применяются в тех случаях, когда требуется придать несущей конструкции повышенную прочность. Рассмотрим подробно достоинства, недостатки, правила выбора материала и особенности монтажа конструкции, а также необходимые условия предпочтения именно металла для каркаса.
Роль стропил в постройке
Стропильный каркас представляет собой основу формирования ската крыши. Для того чтобы эта система выдерживала нагрузки, должны быть проведены соответствующие расчеты.
Каркас кровли выполняет следующие функции:
Несущая конструкция каркаса должна выдерживать общий вес:
Кроме этого, следует учитывать нагрузки, которые могут возникать периодически. Например, сильный ураганный ветер, сейсмическая нестабильность.
Какие бывают стропила
Существует несколько видов стропильных систем, включающих каркас и обрешетку. Чаще всего для этих целей применяется древесина, но при большой нагрузке и значительных площадях наклонных поверхностей этот материал не подходит.
Справиться с ситуацией, если применяется только дерево, можно большим количеством стропильных ног и увеличением площади сечения. При этом оказывается дополнительная нагрузка на несущие стены и фундамент. Снять нагрузку с основания строения и стен могут надежные сооружения из металла или комбинации металла с деревом.
Металлические конструкции
В качестве материала изготовления выбирается профиль из оцинкованной стали. Обрешетка и стропила из данного материала влагоустойчивы, прочны и достаточно легки.
Допустимый шаг может составлять до 200 см. Применяется этот вариант для скатов от 7 м. Кровля по металлическим балкам крепится при помощи специальных дополнительных деталей, сварки. Применение гнутого профиля позволяет минимизировать расход материала.
Деревянные стропила
Древесина подходит для скатов до 7-10 м.
Крепеж может выполняться при помощи металлических элементов, саморезов и гвоздей.
Допустимый шаг – порядка 0,8 м.
Комбинированные системы
Сочетание деревянных и металлических элементов позволяет построить стропильную систему, которая дешевле металлической. И имеет шаг стропил шире, чем у деревянной системы.
Комбинированная система монтируется с соблюдением определенных условий: специальной обработки используемых деревянных элементов и применения гидроизоляции. Это необходимо для увеличения эксплуатационных качеств древесины при ее близости к металлу.
Достоинства металлического каркаса
Металлоконструкции для кровли имеют следующие плюсы:
Недостатки применения металлоконструкций
Несмотря на большое число достоинств, каркас крыши из металла используется реже, чем деревянный. Минусы металлических стропил:
Как крыть крышу профнастилом: способ укладки, секреты технологии
Профнастил из стали – один из наиболее популярных вариантов для обустройства кровли. Разберемся как крыть крышу профнастилом, в чем преимущества этого материала, какую марку предпочтительнее выбрать, в какой последовательности нужно проводить работу. Советуем прочитать статью до конца, чтобы знать, что понадобится для монтажа крыши, сколько времени пойдет на работу и стоит ли делать кровлю своими руками.
О чем нужно помнить до начала работ
Профнастил считается гораздо более простым по укладке, чем металлочерепица, керамическая черепица. Некоторые мастера даже считают, что даже ондулин положить сложнее.
Поэтому нередко владельцы домов решают сэкономить и посмотрев небольшой видеоролик с объяснениями, как сделать крышу из профнастила своими руками, делают всю работу сами. Проблема в том, что кроме инструкций, нужен еще и опыт. Человек, никогда не сталкивавшийся ранее с монтажом крыши, неизбежно делает ошибки. А любая из них в дальнейшем неизбежно себя проявит. Если огрехи незначительны, то устранить их не так трудно, но чаще неопытные кровельщики допускают ошибки среднего уровня, а порой и критические.
Исправление подобных проблем в последствии требует порой больше усилий, времени и денег, чем пошло на первоначальные работы. Ремонт может превысить по затратам новую кровлю. И без учета возможных повреждений конструкций самого дома, обстановки, вещей, которые происходят, к примеру, в случае залива.
Надежность кровли из профнастила, долговечность ее службы напрямую зависят от следующих факторов:
Также выскажем пару соображений по выполнению работ:
Хорошие и плохие качества
Любой стройматериал имеет показатели с положительными качествами и отрицательные стороны.
К достоинствам мы бы отнесли такие характеристики как:
Среди отрицательных качеств можно вспомнить такие:
Выбор материала: особенности
Лист выпускают в цвете и без, с оцинкованной поверхностью. Такой вариант самый дешевый, он подойдет для хозпостроек. На жилых домах использовать не стоит мало из-за малой эстетичности и худших характеристик.
Цветной профнастил поверх слоя цинка покрыт слоем полимера. Он не только придает поверхности симпатичный вид, но и защищает от неблагоприятных природных факторов, делая изделие более долговечным. Такой профнастил способен выдерживать серьезные воздействия при правильной укладке, ему не страшны ливни, град, снегопады.
Профнастил выпускается промышленностью нескольких типов, маскирующихся литерами Н, С и НС:
Маркировка материала включает буквы и две цифры. Например, С44, НС 35, Н60. Числа обозначают высоту гофра. Т.е. Н60 – это несущий (кровельный) профнастил с высотой волы в 60 мм.
Нужно отметить, что деление профнастила на типы достаточно условное и довольно часто можно увидеть, как стеновой тип кладут на крышу, а кровельным обшивают стены. Однако тип С для кровли подходит хуже из-за того, что у него высота гофры меньше, чем марок Н и НС. Из-за этого снижается жесткость конструкции. Для крыши низкая жесткость опасна тем, что материал может не выдержать давления снега, замяться под ногами человека. Для тех, кому важно знать, как правильно накрыть крышу профнастилом и какой использовать лист, выбирайте всегда марки Н или НС.
Кровельный профнастил выпускается сечением 0,6-1 мм, универсальный – 0,5-0,8 мм, для стен – 0,5-1 мм.
Встречается более тонкая сталь с 0,45 мм в толщину и меньше. Использовать такую не советуем – с большой вероятностью долго на крыше она не прослужит. Производители при ее выпуске не используют требования ГОСТа, а применяют собственные техусловия. Фактически подобный товар – это низкокачественная некондиция, хотя и продающаяся официально.
Линейные параметры
Чтобы выяснить как правильно накрыть крышу и сколько потребуется брать материала, нужно знать размеры листов. Эти характеристики определяются ГОСТ 24045-94. Учитывайте, что чем выше гофр, тем меньше ширина листа. Это происходит из-за того, что профнастил получают холодной прокаткой плоских листов со стандартными габаритами. Ширина готовых полос находится в пределах 80-90 см. Длину для Н и НС возможно заказать в пределах 3-12 м, кратную 25 см. Для марки С – 2,4-12 м, кратную 30 см.
Длина важна, чтобы сразу высчитать как правильно перекрыть крышу профнастилом. Лучше всего, если лист будет полностью перекрывать скат от низа до верха.
Это снизит количество нахлестов. Герметичность покрытия будет выше, меньше окажется потеря материала. Однако слишком длинные листы требуют повышенной аккуратности в обращении, они изрядно парусят на ветру. Повышается вероятность замятий, изгибов при подаче к месту монтажа.
Совет как покрыть крышу профлистом своими руками – лучше заказывать полосы более 3 м, почти наверняка, что без опыта, вы их согнете. Погнутые листы долго не служат из-за коррозии в местах сгиба.
Высота профиля
Параметр разный в зависимости от марки. У марки Н он имеет значение 5,7-11,4 см, НС – 3,5-4,4 см, С – 1,0-2,1 см.
Производителю выгоднее выпускать изделия с низкой гофрой. Чем она менее высокая, тем слабее профиль подвергается деформации. Это позволяет брать худшего качества, более дешевых марок. По этой причине, чем выше волна профиля, тем дороже профлист.
Класть профиль с гофрой ниже 3,5 см не стоит. Однако опытные кровельщики нередко утверждают, что низкую толщину и малую гофру можно компенсировать за счет усиления обрешетки. Ее устраивают сплошной, либо с минимальными щелями. Такой подход позволяет найти компромисс между ценой и качеством кровельного покрытия.
Структура
Изделие представляет собой лист из стали с многослойным покрытием, нанесенным с одной или двух сторон. Лучше не экономить и взять двухсторонний. Слои защиты:
Некоторые производители каждый лист покрывают полиэтиленовой транспортной пленкой.
Вариантов цветов полимерного покрытия очень много, более 30, но точно подсчитать сложно. Поэтому подобрать при желании можно любые оттенки.
Лучшие листы имеют слой антикоррозийной защиты из алюмокремния. Обязательно проверяйте сертификат соответствия на товар. Слой цинка должен иметь массу не ниже 414 г на 1 квадратный метр (для 2-х сторон), алюмоцинка – не меньше 170 г. Этот параметр главный для долговечности кровли, срок эксплуатации от него зависит примерно на 80%.
Толщина лакокрасочного слоя регламентируется ГОСТом 30246. От слоя краски долговечность также зависит, но меньше – примерно на 15%. Важный параметр, влияющий на то, как правильно сделать крышу из профнастила – это тип краски. Она должна быть гладкой. Шершавое или матовое покрытие выбирать не желательно. На такой крыше будет накапливаться пыль, дождь ее будет смывать не полностью. В результате возможно появления мха, корни которого проникнут в краску и начнут разрушать ее. Всего несколько лет и подо мхом образуется дыра, в которую польется вода.
Транспортировка и подъем листов профнастила на крышу
Очень важный этап, в ходе которого требуется проявлять максимум внимательности и осторожности.
Листы не должны иметь повреждений, поэтому нужно соблюдать ряд правил:
Инструмент, который потребуется в работе
Для работы с профнастилом нужен хороший инструмент. Понадобятся:
Замечание, необходимое, чтобы понимать, как правильно покрыть крышу профлистом – нельзя работать в обуви, в которой ходили по земле. Нужна чистая сменная обувь, имеющая мягкую, эластичную подошву. Что-то вроде кед, кроссовок.
На кровле (особенно если она большой площади) приходится наступать на профнастил. Любые песчинки, оставшиеся на подошвах, сработают как абразив, оставив царапины. Все они превратятся в очаги коррозии. Кроме того, металлическая крыша скользкая, мягкая и эластичная подошва позволит стоять устойчиво. Ходите по листам профнастила только в местах, где под металлом идут доски обрешетки.
Еще совет – летом металл сильно раскаляется, зимой – обжигает холодом. Работайте в тонких строительных перчатках с резиновыми накладками. Так не заработаете ожогов и руки не будут скользить.
Влияние на монтаж угла ската
На кровле с углом 5-10⁰ обрешетку делают всплошную или со щелями между досками, не превышающими 5-7 мм. Перехлест ставят в 2 волны, между вертикальными рядами – от 30 см и больше.
При малом угле даже большой перехлест – не гарантия того, что вода не будет протекать в ветреную погоду. Совет, как правильно покрыть крышу в этом случае – используйте пенополиуретановый герметик. Он наносится из баллона перед установкой следующего листа.
При уклоне в 10-15⁰ промежуток между обрешеткой устраивается в 40-45 см, перехлеста достаточно в 1-ну волну. Перекрытие нижнего листа расположенным сверху 20-22 см.
Угол выше 15⁰ позволяет делать шаг в 55-60 см. Для нахлеста листов достаточно 1 волны, горизонтальный нахлест равен 17-20 см.
Порядок монтажа листов
Укладку начинают с крайнего нижнего листа. Направление зависит от преобладающих ветров – щель должна находится с подветренной стороны.
От тщательности выравнивания первого листа зависит качество монтажа всей кровли. Нижний ряд аккуратно равняется по линии свеса. Малейшая неточность при выравнивании первого листа обернется тем, что нижний край свеса станет зубчатым – такая работа будет смотреться неряшливо, бросаясь в глаза.
Видео описание
Последовательность укладки листов смотрите в этом видео:
Есть разные варианты укладки:
Хорошо, когда листа по длине хватает на весь уклон и не нужно укладывать материал в несколько рядов.
Крепеж
Для крепления применяют специальные саморезы с резиновой прокладкой, обеспечивающей герметичность и стальной пресс-шайбой.
В магазинах продаются саморезы с головками и верхом шайбы разных цветов. Нужно подобрать крепеж того же цвета, что и профнастил.
Нижний кончик саморезов сделан так, что представляет собой сверло, легко ввинчивающееся в сталь материала и дерево обрешетки. При сверлении образуется стружка – ее нужно сражу же сметать мягкой щеткой, чтобы она не царапала защитный слой листов.
Закручиваются саморезы с помощью шуруповерта. Удобнее работать с аккумуляторной моделью.
Саморезы для профнастила довольно короткие. Это из-за того, что в отличие от других кровельных материалов, профнастил крепится по нижней волне. Вкручиваются саморезы с шагом 50 см, начиная снизу.
Для фиксирования волны на перехлесте в верхний гребень с таким же шагом вкручиваются саморезы. До доски они не достают. Также перехлест может быть закреплен с помощью заклепок.
Использовать другой крепеж не допускается – крыша или будет течь в местах крепления или ее сорвет ветром.
Установка листов
Опишем как правильно крыть крышу профлистом, чтобы не пришлось ее потом переделывать.
При покрытии ската цельным полотнищем, то верхняя кромка листа должна находится в 5 см ниже конька крыши. Первый лист временно закрепляется на двух шурупах вверху и внизу. За край свеса нижняя часть листа выпускается на 4-5 см.
После укладки и выравнивания 3-5 полос они закрепляются на саморезы капитально. Делать это следует только удостоверившись, что профнастил уложен идеально ровно.
Доборные элементы
Одними листами дело не ограничивается, обязательно нужно монтировать дополнительные элементы. Экономить на них нельзя. Доборные элементы – это конек, карнизные доски, ендовы, облицовка для труб и другие детали, придающие кровле законченность.
Конек
Конек – это элемент, закрывающий верхнюю часть крыши. Монтируется он одним из последних. Крепится саморезами с шагом 20-30 см.
Важный совет, как крыть крышу – конек запрещается ставить вплотную к верхнему углу крыши – должен остаться зазор для вентиляции.
Отдельные элементы конька укладываются с нахлестом 12-15 см для L-образных и 10-12 для полукруглых.
Боковые элементы
С торцовой стороны края профнастила закрываются L-образными планками. Они придают конструкции аккуратный вид. Главная их задача – закрыть просвет между обрешеткой и покрытием, чтобы в щель не проникал ветер и дождь.
Планки одно стороной накладываются на кровлю, второй – на торцовую лагу. Крепится элемент саморезами. Шаг 40-50 см. Нахлест элементов должен быть в пределах 7-10 см.
Карниз
Совет как правильно крыть крышу профлистом – карниз монтируется в первую очередь, еще до того, как начнется укладка листов. Последовательность действий:
Детали карниза или прибиваются гвоздями, или закручиваются на обычные саморезы.
Ендова
Это элемент, который устанавливается только на крышах со сложной конфигурацией, в местах, где 2 плоскости сопрягаются так, что получается угол, обращенный вниз.
Такие сопряжения – ответственное место, потому что вода с крыши стекает в угол. Ендова состоит из 2-х элементов, монтируемых снизу и сверху.
Последовательность как правильно крыть крышу профнастилом при установке ендовы:
Видео описание
В этом видео подробно показано, как устанавливать ендову:
Пристенный профиль
Этот элемент применяется в случае, если крыша примыкает к стене. Представляет собой фигурную планку. Ее верхняя крепится к стене на анкерные крепления, нижняя прикручивается к верхнему гребню металлопрофиля на саморезы.
Совет на тему, как крыть крышу профлистом правильно – в месте примыкания верхнего края планки к стене желательно сделать штробу, в которую он заводится. Затем щель аккуратно заделывается раствором или специальным герметиком.
Примыкания к трубам
Один из самых ответственных элементов кровли, который при самостоятельной установке практически всегда делают с ошибками. Лучше, если эту работу сделает специалист с соответствующим опытом.
Сначала монтируется фартук вокруг трубы. Чтобы по стенкам под листы не затекала вода, на трубе делают выпуск кирпича. Если каменщики этого не предусмотрели, то придется резать болгаркой штробу и заводить край фартука в нее, заделав щель после крепким цементным раствором.
Видео описание
Особенности монтажа обводки дымохода достаточно сложно описать на словах, гораздо лучше расскажет наглядные схемы или видео, поэтому рекомендуем посмотреть видеосюжет, в котором подробно показано как нужно делать обход трубы:
Снегозадержатели
Этот элемент не допускает схода снега с крыши. Снегозадержатели не всегда устанавливают, но металлочерепица гладкая, снег не ней склонен внезапно съезжать, что опасно несчастными случаями.
Поэтому для безопасности горизонтально свесу крыши на кровельные саморезы прикручиваются либо специальные уголки, устанавливаемые в шахматном порядке, либо трубчатые ограждения, продевающиеся в кронштейны, которые крепят на расстоянии 90-100 см друг от друга параллельно нижнему краю крыши.
Последовательность работ
Для того, чтобы знать, как покрыть крышу профлистом, важен порядок установки кровельного материала.
Видео описание
В этом видео показаны особенности монтажа профнастила:
Коротко о главном
Профнастил нужно выбирать очень тщательно. Лучше использовать марки Н или НС толщиной от 0,6 мм. Обязательно прочитайте сертификат соответствия, выяснив толщину цинкования и антикоррозийного покрытия.
Длину листов на заводе могут сделать от 3 до 13 метров. Для дома лучше длина 3, максимально 5 метров.
Не рекомендуется делать кровлю из профнастила в местах с сильными ветрами.
Перевозить и поднимать листы на крышу следует крайне осторожно, не допуская деформации и тем более смятия изделий.
Величина нахлеста листов зависит от угла крыши. При угле до 10 градусов нахлест делают на 2 волы, больше 10 градусов – на одну.
Монтаж кровли проводится в строгой последовательности, сначала обустраивается карниз, обходы труб, монтируются нижние части ендов. После этого можно укладывать листы профнастила. После того, как крыша будет полностью закрыта, устанавливается конек, примыкания к стенам и ветрозащитные боковые элементы. При необходимости монтируются снегозадержатели.
