Кровля с металлическими стропилами

Обновлено: 27.09.2024

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:

Распределение нагрузки. Взаимосвязанные узлы, усиленные уголками, равномерно распределяют вес кровли, который может достигать с учетом снеговой нагрузки до 500-600 кг. Чем больше сечение стропил и меньше шаг между ними, тем большую несущую способность имеет конструкция.
Придание уклона и формы. Стропила, расположенные под углом к основанию крыши, формируют наклонную плоскость скатов, благодаря чему на поверхности кровли не скапливается снег и вода.
Формирование основания для фиксации кровельного материала. Крепление финишного покрытия кровельного пирога происходит к каркасу кровли. Обрешетка выступает как основа для фиксации покрытия, распределяющая его вес равномерно по стропильным балкам.

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:

Деревянные. Стропила и обрешетка из дерева применяются для возведения крыш, длина ската которых не превышает 7-10 метров. Крепление элементов каркаса между собой происходит с помощью саморезов, гвоздей или подвижных металлических элементов. Шаг между ногами обычно бывает в пределах 50-80 см.
Металлические. Металлические кровельные каркасы изготавливают из стального металлопрофиля с цинковым покрытием, который не боится влаги. Стропила и обрешетка из этого материала легкие, прочные, поэтому шаг между ними можно увеличить до 1,5-2 метра. Крепление металлопрофиля выполняют при помощи сварки или крепежных элементов. Металлические узлы крыши применяют при длине ската от 10 метров.
Комбинированные. Стропильный каркас, сочетающий металлические и деревянные узлы, называют комбинированным. Сочетание опорных элементов из дерева и оцинкованной стали позволяет сделать более дешевую конструкцию, обладающую высокой несущей способностью, увеличив шаг между стропилами.

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:

Крепление с помощью сварки. Если сварить детали стропильной системы с помощью сварочного аппарата, можно получить жесткую конструкцию, обладающую высокой прочностью и несущей способностью. Если правильно выполнить расчет кровли, можно облегчить каркас и снизить нагрузку на фундамент сооружения. Недостаток этого метода в том, что выполнить сварку может только профессионал с помощью специального оборудования.
Крепление с помощью болтов. Фиксация стропил с помощью крепежных элементов позволяет выполнить менее жесткое крепление. Этот способ сборки стропильного каркаса на основе металлопрофиля используется в частном домостроении, где длина скатов не превышает 10 метров. Отказ от сварки позволяет ускорить монтаж крыши.

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:

Пожарная безопасность. В отличии от деревянных, металлическим балкам каркаса не страны возгорания, что повышает пожаробезопасность здания.
Простота обслуживания. Цинковое гальваническое покрытие, которым покрывают стальные уголки, защищает каркас крыши от коррозии в течении всего срока службы. Им, в отличии от деревянных, не требуется ежегодная обработка антисептиком.
Безотходность. Хотя металлические конструкции обходятся достаточно дорого, оно считается экономически выгодным, так как крепление выполняется сварным методом, а отходов практически не остается.
Долгий срок службы. Если правильно выполнить расчет нагрузок, то кровельный каркас из металла прослужит более 100 лет, что превышает срок эксплуатации даже самых устойчивых кровельных покрытий.

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:

Высокая теплопроводность. Металл обладает высоким коэффициентом теплопроводности, поэтому стропила и обрешетка крыши образуют мостики холодна. С точки зрения энергоэффектвности, каркас из металлопрофиля – не лучшее решение.
Проблематичность транспортировки и монтажа. Выбирая металлическую стропильную систему, принимайте в расчет, что перевозить, поднимать на высоту и осуществлять крепление длинных и тяжелых элементов сложнее, чем стропила пиломатериалов стандартной длины.
Сложность монтажа. Для подъема на высоту и фиксации ферм используется специальная техника, аренда или покупка которой обходится дорого.
Деформация под действием высокой температуры. Хотя металл считают негорючим материалов, во время пожара он сильно деформируется, что обычно приводит к обрушению кровли.

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.

Как монтируется металлическая обрешетка для крыши?

Вопрос правильного конструирования и монтажа кровли является принципиальным для застройщиков, ведь она является первым барьером, отделяющим жилище человека от окружающей среды и ее неблагоприятных явлений. Залогом прочности и высокой несущей способности конструкции считается грамотно рассчитанная стропильная система, состоящая из множества взаимосвязанных опорных элементов. Функции по распределению веса кровельного пирога в большей степени ложатся на обрешетку, к которой крепится гидроизоляционное покрытие. Этот важнейший элемент каркаса позволяет скатам держать форму и переносить интенсивные снеговые нагрузки. В этой статье мы расскажем, чем металлическая обрешетка отличается от деревянной, и в каких случаях она применяется.

Устройство и функции

Обрешетка из металлического профиля – специальный настил, устанавливаемый на стропильные ноги каркаса кровли. Она представляет собой стальные уголки, трубы круглого или квадратного сечения, закрепленные перпендикулярно стропилам с определенным промежутком. Установка такого настила необходима, так как она выполняет следующие функции:

Равномерно распределяет вес кровельного пирога между стропилами. Вес одного только кровельного покрытия может составлять о 50 кг/м2, поэтому ему требуется дополнительная поддержка особенно в зимний период, когда к постоянным нагрузкам на крышу добавляется снеговая.
Придет жесткую форму скатам. Некоторые современные кровельные материалы (ондулин, битумная черепица, кровельные мембраны) являются в разной степени эластичными и не способны самостоятельно держать форму, поэтому для их настила необходимо сделать деревянную или металлическую обрешетку.
Служит основой для крепления кровельного материала. Обрешетка, рейки которой установлены с одинаковым шагом, позволяет надежно и качественно зафиксировать кровельное покрытия, а также существенно ускоряет этот процесс.
Усиливает стропильный каркас в особо уязвимых местах. В местах, на которые ложится большой вес (ендовы, места крепления снегозадержателей и водосточных желобов) дополнительные рейки обрешетки увеличивают жесткость и несущую способность конструкции.

Обратите внимание! Конструкция и материал, из которого нужно сделать обрешетку для крыши, зависит от уклона конструкции, веса эксплуатационных характеристик кровельного покрытия, а также климатических условий региона, где происходит строительство.

В зависимости от веса кровельного покрытия, уклона крыши и погодных условий конструкция стропильного каркаса может изменяться. В частности, металлическая обрешетка конструируется в соответствии с расчетом максимальных нагрузок, которые на нее ложатся в процессе эксплуатации. Существует несколько разновидности обрешеток:

Решетчатая. Обычная или решетчатая обрешетка для кровли представляет собой настил из уголков или пустотелого металлопрофиля, уложенного перпендикулярно стропилам, с шагом 25-45 см. Такая конструкция подходит для монтажа большинства листовых кровельных материалов, так как обладает высокой прочностью и несущей способностью.
Сплошная. Сплошной обрешеткой называют настил из реек, уложенных на расстоянии не более 1 см между друг другом. Такая конструкция монтируется, если кровельный материал, используемый для перекрытия крыши, не имеет собственной жесткости или имеет внушительный вес, то есть для монтажа керамической черепицы, битумной черепицы и других рулонных покрытий.
Разреженная. Разреженной обрешеткой называют конструкцию с увеличенным расстоянием между элементами. Ее шаг может составлять более 50 см. Этот вариант кровельной обрешетки используется для установки жестких гидроизоляционных материалов, к примеру, шифера с целью снижению веса кровельного пирога и нагрузки на несущие стены сооружения.

Учтите! Чем меньше угол наклона скатов, чем более пологая крыша, тем больше на нее ложится нагрузка, из-за того, что снег, талая и дождевая влага накапливаются на ней. Поэтому такие кровельные конструкции нуждаются в более надежной обрешетке с уменьшенным расстоянием между элементами.

Достоинства

Раньше в частном домостроении наиболее распространённым материалом, из которого чаще всего изготавливалась обрешетка, считалась древесина. Этот легкий, недорогой и повсеместно распространённый материал отлично справлялся с возложенными на него функции. Однако, в последнее время его стали заменять более дорогим металлопрофилем. Металлическая обрешетка, в отличии от деревянной, обладает следующими преимуществами:

Большая несущая способность при относительно легком весе. Эта особенность конструкции гарантирует, что сделанный из маловесного металлического профиля настил не увеличить вес кровельного пирога и нагрузку на несущие стены или фундамент.
Возможность перекрытия кровель большого размера. Благодаря тому, что металлический профиль имеет большую длину, а также легко соединяется с помощью сварки, он подходит для монтажа крыш производственных сооружений.
Высокая устойчивость к коррозии. Сталь, из которой изготавливается металлические профили для сборки стропильного каркаса, не подвергается коррозии при контакте с водой, поэтому служит обрешетка из этого материала намного дольше деревянной.
Негорючесть. Обрешётка из металла выдерживает высокие температуры без деформаций, не горит, а также не поддерживает горение, поэтому считается более безопасным материалом для изготовления обрешетки по сравнению с натуральной древесиной.

Важно! Современные строительные стандарты и нормы рекомендуют использовать металлическую обрешетку при перекрытии сооружений с высоким риском возгораний (производственные постройки, бани, здания со сложным технологическим оборудованием), а также крыш с длиной скатов более 6 метров.

Монтаж

Монтаж металлической обрешетки выполняется в процессе возведения кровли после окончания процесса сборки стропильного каркаса. Если обрешётка изготавливается из металлопрофиля, то и остальные элементы стропильной системы целесообразно будет изготовить из этого же материала, сопоставимого по весу и величине сечения. Соединять между собой элементы можно с помощью крепёжных элементов из нержавеющей стали или посредством сварки. Монтаж обрешетки происходит следующим образом:

Сначала устанавливают стропильные пары каркаса и укрепляют их с помощью подкосов или временных распоров. Важно, чтобы стропила верхними ребрами образовывали ровную плоскость, на которую удобно будет закреплять кровельное покрытия.
Сверху стропил расстилают гидроизоляционное покрытие, которое должно защитить термоизоляционный материал и каркас от проникновения конденсата и атмосферной влаги.
Если обрешетка относится к двойному типу, то вдоль стропильных ног фиксируют рейки контробрешетки, чтобы создать между ними и кровельным материалом вентиляционный зазор.
Затем происходит фиксация реек обрешетки с заранее выбранным шагом. Крепить элементы между собой можно с помощью сварки или саморезов из нержавеющей стали с резиновым уплотнителем.

Опытные мастера считают, что монолитная сварная обрешетка из металлических уголков или профиля обладает максимальной несущей способностью, а потому выдерживает интенсивные снеговые и ветровые нагрузки, которыми славится русская зима. Для увеличения устойчивости конструкции к коррозии ее покрывают краской.

Крепление стропил: способы фиксации и соединения стропильных ног

Стропильная система – каркас крыши дома, который несет на себе и равномерно распределяет вес кровельного пирога, порой доходящий до 500 кг/м2. Надежность этого своеобразного остова зависит от трех факторов: точности расчета, исходя из чего подбирается количество и сечение опорных элементов, материал, из которого он изготавливается, а также от правильности технологии крепления. Зная, как правильно крепить стропила, можно существенно увеличить несущую способность каркаса, сделав его более прочным и надежным. Ошибки в монтаже, напротив, приводят к ощутимым потерям прочности и деформациям крыши. В этой статье мы расскажем об основных видах и способах креплений, с помощью которых можно качественно установить стропила своими руками.

Основные элементы стропильного каркаса

Стропильный каркас крыши дома – система взаимосвязанных опорных элементов из дерев или металла, которые придают конструкции форму, уклон, а также равномерно распределяют ее вес между несущими стенами. Его главным компонентом являются стропильные ноги, представляющие собой установленные под углом балки, которые соединяются попарно вдоль ската, образуя в верхней точке своего соединения конек. Существует две основных разновидности стропил:

Наслонные. Наслонными стропилами называют опорные элементы, которые в конструкции крыши имеют две точки опоры – на коньковый прогон и мауэрлат. Стропильная система такого типа используется в сооружениях, имеющих внутри одну или более несущие стены, на которые можно «наслонить» стропила. Такое крепление стропил позволяет разгрузить их за счет использование дополнительных вертикальных опор.
Висячие. Висячими называются элементы, которые имеют только одну точку опоры, располагающуюся там, где происходит крепление стропил к стене или мауэрлату. Стропильная система висячего типа испытывает нагрузку не только на изгиб, но и на распирание, поэтому она усиливается горизонтальными компенсирующими элементами (ригелями, затяжками, схватками).

Обратите внимание! В большинстве наиболее популярных стропильных систем осуществляется крепление стропил к мауэрлату. Мауэрлатом называют массивный брус или балку с сечением 150х150 мм или 200х200 мм, укладываемый вдоль несущих стен сооружения, на которые впоследствии будут опираться стропильные ноги. Он смягчает давление на стены дома, а также равномерно распределяет вес кровельного пирога. Прикрепить мауэрлат к верхнему поясу стен можно с помощью анкерных болтов или вмурованных металлических шпилек.

Основные соединительные узлы

Стропильный каркас называют системой, потому что все его элементы тесно взаимосвязаны и зафиксированы, в результате чего конструкция крыши приобретает устойчивую форму, жесткость и высокую несущую способность. Каждый соединительный узел между его частями является уязвимым местом, которое может легко деформироваться под нагрузкой, поэтому все крепления должны выполняться строго по технологии. Опытные мастера выделяют типы соединений в конструкции кровли:

Крепление стропил к коньковому брусу. Этот соединительный узел характерен только для наслонных стропильных систем, в которых верхней частью стропильная нога опирается на коньковый прогон, закрепленный на вертикальных стойках. Крепление стропил к нему может выполняться с помощью металлических накладок, гвоздей или скользящих креплений-ползунов.
Крепление стропил к мауэрлату. Наиболее важным крепежным узлом стропильного каркаса считается место соединения мауэрлатного бруса со стропильными ногами. Зафиксировать стропила на нем можно с помощью гвоздей, металлических уголков или деревянных брусков.
Соединение стропил между собой. Чтобы удлинить стропильные ноги, если длина ската превышает стандартную длину пиломатериалов, их собирают из нескольких элементов, соединенных между собой с помощью гвоздей, клея или металлических накладок.
Соединение стропильных ног с вспомогательными опорными элементами. В конструкции стропильного каркаса стропила могут соединяться с затяжкой, ригелем или подкосами для увеличения жесткости, прочности и несущей способности.

Учтите, что любые запилы, выполняемые, чтобы прикрепить стропила к балкам, мауэрлату или другим конструктивным элементам каркаса приводят к уменьшению их прочности, поэтому опытные мастера рекомендуют соединять их между собой с помощью уголков и накладок.

Способы фиксации

Решая вопрос, как крепить стропила к мауэрлату или коньковому прогону, необходимо правильно подобрать крепежную фурнитуру. Современный строительный рынок располагает огромным ассортиментом разнообразных по конструкции и размеру креплений. Главными критериями выбора крепежа являются материал, использованный для изготовления стропила, их сечение, а также вид нагрузки, которому они подвергаются. Существуют следующие способы крепления стропил:

Опытные мастера считают, что наиболее надежным способом фиксации стропил является использование металлических уголков, которые прочно соединяют деревянные элементы между собой, жестко фиксируя угол между ними. Уголок, перекрывающий стык между стропильной ногой и коньковым брусом или мауэрлатом, служит своеобразным распором между ними.

Разновидности креплений

Дерево — природный материал, который в процессе выравнивания влажности и высыхания дает значительную усадку, из-за чего линейный размеры сооружения изменяются. Именно поэтому опытные мастера рекомендуют возводить крышу для брусовых и бревенчатых домов, спустя год после постройки, когда процесс усадки переходит из активной в пассивную фазу. Если зафиксировать деревянные элементы каркаса жестко, то после высыхания крыша дома может деформироваться. Поэтому для соединения стропил используют следующие виды креплений:

Жесткие. Жесткими креплениями называют такие разновидности крепежной фурнитуры, которые не способны компенсировать изменения размеров древесины в процессе высыхания. Они обеспечивают прочную, надежную фиксацию, однако, они могут стать причиной деформации каркаса, приводящей к изменению геометрии кровли, протечкам или даже обрушению конструкции. К этой разновидности крепежа относятся металлические уголки, металлические накладки и деревянные «чурки».
Подвижными. Подвижными крепления называют способы фиксации, которые за счет скользящих вдоль своей оси деталей могут компенсировать изменение размеров стропильного каркаса в процессе усадки сооружения. Каркас, закрепленный с помощью ползунов или салазок, «дышит» вместе с домом, подстраиваясь под его размеры, не давая деформаций. С помощью таких креплений можно возводить крыши для деревянных домов, не прошедших процесс усадки.

Интересно, что существует несколько вариантов комбинаций подвижных и неподвижных соединительных узлов. Наиболее распространёнными являются стропильные системы с одним жестким и двумя скользящими креплениями, которые обеспечивают достаточную подвижность при высокой прочности и жесткости конструкции.

Виды крепежных элементов

Среди опытных кровельщиков не стихают споры, чем эффективнее выполнять крепление стропил к балкам перекрытия и мауэрлату. Однако, в большинстве случаев загвоздка в том, что в данных условиях практичнее использовать – гвозди или саморезы. Оба эти крепежные элемента обладают своими достоинствами и недостатками:

Гвозди хороши тем, что для их забивания необходим только молоток, который есть в каждом хозяйстве. Однако, некоторые мастера сетуют на то, что забивать их вручную слишком долго. Стоит напомнить, что для фиксации стропил используются специальные зазубренные гвозди, которые надежно сцепляются с древесиной.
Для сборки стропильного каркаса используют оцинкованные саморезы, которые не боятся коррозии. За счет резьбы они прочно ввинчиваются в толщу древесины, надежно фиксируя элементы между собой. Завинчивать их быстро и удобно с помощью портативного шуруповерта. Минус этого вида крепежа в том, что при демонтаже удалять саморезы из дерева долго и муторно.

Большинство опытных кровельщиков сходятся на том, что для фиксации стропильных ног лучше использовать оцинкованные ершенные гвозди, длина которых на 5-3 мм превосходит толщину пиломатериалов. Правильно подобранные крепежные элементы – залог качественной и долговременной фиксации каркаса крыши, которой будет не страшны ни механические воздействия, ни ветровая нагрузка.

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:

придание крыше требуемого уклона для лучшего стока дождевой воды;
формирование формы ската;
создание основы для монтажа кровли;
распределение нагрузки, которое зависит от расстояний между стропилами и их сечения.

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.

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:

Большой срок службы. При правильном подборе материала и качественном монтаже конструкция прослужит более века.
Пожаробезопасность. Изготовление производится с применением негорючих материалов.
При локальных возгораниях подобная система дольше сохраняет форму и удерживает крышу, чем дерево.
Минимум отходов при монтаже.
Простое обслуживание. Специальное покрытие стали выполняет защитную функцию, что предотвращает разрушение материала, и приводит к отсутствию необходимости ежегодной обработки.
Отсутствует серьезная нагрузка на несущие стены и основание здания.
Экологичность сооружения, отсутствие необходимости обработки химическими реагентами.

Недостатки применения металлоконструкций

Несмотря на большое число достоинств, каркас крыши из металла используется реже, чем деревянный. Минусы металлических стропил:

Сложность монтажа, при котором зачастую требуется задействовать специальную технику для поднятия тяжелых элементов.
Необходимы слесарные навыки для выполнения работ.
Высокая цена, в сравнении с деревом.
Неудобство транспортировки.
Большая теплопроводность.
При высоких температурах металл деформируется. Это может представлять опасность обрушения во время пожара.
Возможно промерзание при низких температурах.

Существует большое количество стропильных конструкций (ферм), которые отличаются друг от друга по качественным характеристикам:

Стропила подразделяются на следующие группы:

арочные (отличаются высокой эстетикой, с ними возможно создание сложных форм, что влияет на увеличении расходности материала);
винтовые;
балочные (имеют небольшой вес и требуют минимального расхода материала);
рамные.

Основные элементы конструкции

Существует определенный перечень конструкционных элементов стропильных систем. К нему относятся пояса, которые и образуют контур, а также решетка, собираемая из роскосов.

Металлические стропила для крыши изготовляются из таких элементов:

Все элементы должны хорошо примыкать друг к другу. Решетка крепится к поясам при помощи специальных элементов.Для опоры несущих сооружений служат подстропильные элементы. Их применяют в тех случаях, когда балки имеют неравномерный шаг.

К сведению! Правильный подбор конструкционных элементов и особенности монтажа должны учитывать временные и постоянные нагрузки.

Пояса

По форме поясов фермы бывают:

Треугольные. Они оптимальны для большого угла наклона. Требуют значительного расхода материалов.
Полигональные. Ориентированы на мощные строения и большие пролеты. Для небольших построек подобный вариант будет излишне усложненным и нерентабельным.
Односкатные (трапециевидные). Имеют высокие показатели прочности с узлами рам высокой жесткости.
Параллельно расположенные. Этот вариант подходит для мягкой кровли в качестве универсального варианта, включающего повторяющиеся узлы.

Решетки

Системы решеток подразделяются на 3 вида:

Раскосные, требующие значительного расхода материала.
Треугольные, применяемые чаще всего при монтаже параллельных или поясов-трапеций.
Прочие специальные, например, крестовые.

Обоснованность выбора металла

Стропила из металла – это основательная конструкция, которая обладает повышенной прочностью к нагрузкам. Металл применяется в тех случаях, когда каркасу нужна высокая жесткость, используется брус от 7 или 10 метров, уклон ската от 1º.

Металлические стропила требуют наличия навыков и подходящих инструментов для монтажа. Крепление стропил должно быть особенно тщательным, с привариванием уголков.

Конструкция металлической кровли будет оправдана экономически только в том случае, когда проведены расчеты нагрузки, и она составляет не менее 450 кг. И скат имеет длину более 10 метров.

Материалом изготовления служит оцинкованный металл. Чаще всего это парный профиль. Для крепежа применяется:

При расчете металлоконструкции учитываются сечения элементов, просчитывается количество сварочных швов и количество дополнительных расходных материалов.

Профильные трубы – наиболее частый выбор для организации стропил частного дома. В сравнении с другими системами, эта выигрывает за счет более простого монтажа и меньшего веса. Размер сечения подбирается в зависимости от конкретной системы стропил, размера крыши, угла наклона ската, расчетной нагрузки и других параметров.

Видео описание

В видео можно увидеть стропильную систему с применением металлического каркаса:

Заключение

Если от каркаса крыши требуется повышенная прочность, то металл – именно тот материал, который способен выполнить это требование. Но надо помнить, что монтажные работы требуют определенных навыков и квалификации. При изготовлении каркасов из металла лучшим выходом будет доверить эту работу специалистам.

Виды металлической кровли – материалы и их особенности, примеры на фото

Сегодня в статье расскажем о том, что собой представляет металлическая кровля. Разберем материалы, которые относятся к категории «металлических кровельных покрытий», как они монтируются на стропильную систему крыши, и чем отличаются друг от друга. Это поможет Вам при выборе кровельного материала, плюс даст возможность понимать, что делают мастера, которым вы доверили сооружение крыши собственного дома.

Онлайн калькулятор кровли

Чтобы узнать примерную стоимость кровли различных типов, воспользуйтесь следующим калькулятором:

Виды металлического покрытия крыш

Начнем с того, что обозначим, какие кровельные материалы входят в категорию «металлических».

Профнастил.
Металлочерепица.
Листовое или рулонное железо, алюминий, медь и нержавейка.

Поэтому разберемся с каждым видом по отдельности и определимся с каждым из них в плане положительных и отрицательных характеристик.

Профнастил для крыши

Профилированные листы на рынке представлены тремя маркировками:

Есть маркировка «МП», которая обозначает, что профнастил покрыт полимерным слоем.

Оговоримся, что все три вида можно применять для покрытия крыш, просто стеновые в основном используют, как кровельный материал беседок, террас и веранд.

Итак, что можно сказать о профилированных листах. Вот их преимущества:

Длина листов варьируется от 0,5 до 12 м с шагом в полметра, что позволяет подобрать размер так, чтобы закрыть крышу дома без стыков. Чем меньше стыков на крыше, тем меньше вероятности, что она где-то протечет.
Возможность использовать на плоских кровлях (с углом наклона 3-5⁰). Это касается только сплошного покрытия.
Простота монтажа.
Долгосрочный срок эксплуатации до 25 лет.
Разнообразие цветового оформления.

Что касается недостатков:

Высокая звукопередача, поэтому во внутренних помещениях здания, покрытого профнастилом, хорошо слышно, как барабанит дождь или град.
Металл имеет самую высокую теплопроводность, поэтому крыши, покрытые профилированными листами, являются холодными. Только грамотно проведенное утепление может сделать подкровельное пространство теплым.
На сложных крышах большой расход материала за счет отходов при подрезке.

Правила монтажа профнастила

Металлическая крыша этого типа сооружается по стандартным канонам возведения скатных кровель. То есть собирается стропильная система, на которую укладывается обрешетка. А уже на последнюю монтируется само кровельное покрытие.

Есть несколько важных моментов, на которые надо обратить внимание, укладывая профилированные листы:

Укладываемые полосы строго выравнивают по карнизу, то есть по горизонтали.
Монтаж в поперечном направлении производят внахлест одной волны.
Если крышу собирают из коротких профлистов, то стыкуют их в продольном направлении внахлест, который составляет минимум 20 см.
Крепления производят кровельными саморезами, цвет шляпок которых подбирают в цвет самого кровельного материала, чтобы они не выделялись на кровле.
Саморезы вкручивают в нижнюю волну профлистов.
Вкручивание должно проводиться строго перпендикулярно покрытию. Сильно зажимать крепеж нельзя, но и недожимать его тоже не рекомендуют. Основная задача – плотно прижать к поверхности материала шайбу из неопреновой резины, которая герметично закроет монтажное отверстие от протечек.

И буквально несколько слов о расходе элементов стропильной системы. Несущая способность профнастила и его прочность зависят от двух параметров: толщина листа и размеры профиля. Чем оба параметра больше, тем выше прочность изделия, соответственно и выше цена.

Но речь здесь идет о том, что чем прочнее кровельный материал, тем реже под него можно укладывать элементы обрешетки. К примеру, под профнастил марки Н30 (высота профиля 30 мм), обрешетка укладывается с шагом 60-80 см. А под профнастил Н140 с шагом до 3 м. Но эта только кажущаяся экономия, потому что стоимость железной крыши последнего варианта в разы дороже, чем первого.

Металлочерепица

Здесь надо упомянуть о том, что этот кровельный материал изготавливается из того же сырья, что и профнастил. То есть это оцинкованный стальной лист, сформированный методом штамповки, окрашенный или покрытый полимерным слоем. А значит, у него те же технические и эксплуатационные характеристики. Но что касается преимуществ и недостатков, то есть и определенные отличия. В основном это касается размеров металлочерепицы. Ее ширина варьируется в диапазоне 1,16-1,19 м, а длина 4,5 м.

Получается так, что это штучный материал в виде небольших профилированных листов, которые укладываются внахлест относительно друг друга со всех сторон. Поэтому важно правильно провести ее монтаж. Как это делается.

В первую очередь надо обозначить, что представленные выше размеры черепицы являются непостоянными. То есть у каждого производителя они отличаются на несколько миллиметров или сантиметров, потому что производство основано на технических условиях (ТУ), а не на ГОСТах. Поэтому надо правильно подобрать шаг укладки элементов под каждую модель металлочерепицы. Здесь важно установить рейки так, чтобы на них упирались выступы каждого лепестка. Все остальное точно так же, как с установкой профнастила.

Фальцевая кровля

Переходим к последней разновидности металлической крыши для дома – фальцовой. Кстати, именно ее чаще всего и называют «металлической», потому что сооружается она из листового или рулонного металла.

Собой она представляет металлические листы, уложенные на сплошную обрешетку и закрепляемые между собой фальцами. Это такой тип соединения, когда один край листа сгибают вверх, а другой формируют в виде защелки-крюка. Первый вставляют во второй и сжимают специальными рамками. Раньше зажим производили киянками, ударяя по торцам соединения.

Сегодня большое количество производителей предлагают готовые фальцовые покрытия, листы которых называют картинами. Можно заказать любой размер картин в плане их длины, что очень удобно, потому что такими изделиями крыши покрываются без стыков. И, как было сказано выше о профнастиле, чем меньше стыков, тем меньше вероятность появления протечек.

Сегодня производители предлагают картины сплошные без ограничения длины, хотя считается, что оптимальная длина – 10 м. Есть предложения коротких картин, которые изготавливаются из стандартных металлических листов. По понятным причинам первый вариант предпочтительнее. Но если грамотно подойти к укладке металла на крышу, то и второй вариант верой и правдой прослужит много лет.

Несколько слов о самом металле. Обычно для этого используют оцинкованную сталь, покрытую сверху или краской, или полимерным слоем. Снизу нанесен защитный лак, некоторые производители просто окрашивают. Основной параметр, определяющий долгосрочную эксплуатацию фальцовой кровли, толщина цинкового слоя. Именно он создает защиту от коррозии металла. По ГОСТу толщина цинка определяется тремя группами:

Повышенное содержание – 570 г/м 2 .
Материал первого класса – 258 г/м 2 .
Второго класса – 142.

Идеальный вариант для крыши – материал первого класса. Класс обязательно указывается в сертификате качества, который выдается на каждую партию товара.

И еще один параметр – толщина листа. Для кровель он должен быть не меньше 0,5 мм.

Другие металлы для фальцовой кровли

Кроме оцинкованного железа фальцевую крышу покрывают:

Алюминий – металл пластичный, поэтому с его листами проще работать. Он хорошо ложится на сложные кровли. Не подвержен коррозии, не меняет со временем цвет. Но по сравнению с оцинковкой дороже. Срок эксплуатации алюминиевой крыши – до 80 лет.

Медь – материал из предлагаемых самый дорогой, но с долгосрочной эксплуатацией до 120 лет. В этом плане цинковый сплав меди не уступит, но он намного дешевле, потому что состоит из цинка – 99,95%, остальное титан, медь и алюминий. Материал обладает повышенной прочностью.

Правила монтажа фальцовой кровли

Как было сказано выше, металл для крыши в виде фальцевого покрытия укладывают на сплошную обрешетку. Ее собирают или из досок 20х100 мм, или из фанерных влагостойких листов, или плит ОСП. Между элементами обрешетки обязательно оставляют зазоры в пределах 1 см на случай теплового расширения древесины.

Готовые картины укладывают вдоль ската. Первую из них крепят с двух сторон саморезами через полочки, которые прижимаются к обрешетке, и в которых сделаны на заводе монтажные отверстия в виде пазов. Это так называемая стартовая картина.

Затем укладывают рядовые элементы, в которых также с одной стороны есть монтажные отверстия, с другой стороны обычная защелка. При этом именно с этой стороны производится зажим фальца. То есть крепление производится так:

на край стартовой картины надевают край второй со стороны защелки;
с противоположной стороны рядовую карту крепят к обрешетке саморезами;
производят зажим соединения двух полос специальной рамкой.

Таким способом проводят монтаж до конца.

Как правильно собирают фальцевую кровлю на видео:

Заключение по теме

Итак, мы постарались дать Вам информацию по металлам для кровли и технологиям покрытия ими кровельных конструкций. Надо обозначить, что такие крыши считаются одними из долговечных. Но с одним условием – если правильно произведены все монтажные процессы и учтены нюансы строительных операций. Добавим также, что если стоит вопрос, какой из вышеперечисленных вариантов лучше, то свое предпочтение отдайте бесстыковочным конструкциям.

Читайте также: