Крыша не только защищает дом от непогоды, но еще и является логическим завершением его архитектурного образа. Насколько грамотно рассчитана и правильно установлена несущая конструкция кровли, зависит не только внешний вид кровли, но и ее функциональность во время эксплуатации. В нашей статье мы рассмотрим устройство стропил, их виды и типы, а также способы крепления и монтажа.
Напомним, что крыши бывают скатные и плоские. В индивидуальном загородном строительстве чаще всего применяют двускатные крыши.
Их конструктивная особенность: две находящиеся на одном уровне плоскости, которые своей несущей частью опираются на сами стены дома. Под скатами крыш такого типа образуется чердак, он может быть холодным и теплым (мансарда).
В зависимости от того каким материалом будет накрыта крыша (с учетом ее архитектуры), зависит уклон крыши. Его измеряют в градусах.
Как определить надежность стропильной системы?
Надежность системы зависит от многих факторов, а именно:
- От того насколько правильно выбран тип стропильной системы.
- От того, как прочно соединены узлы в стропильной системе.
- От того насколько точно произведены инженерные расчеты по проектируемым нагрузкам на кровлю.
- От практических навыков и профессионализма плотников и монтажников кровли.
Отсюда следует вывод: монтаж стропильной системы – ответственное мероприятие, к которому нужно приступать после произведенных расчетов, составления проекта и плана стропильной системы.
Да и доверить столь ответственное дело лучше всего специалистам. Кустарным способом можно тоже возвести надежную крышу, но из качественного материала и при соблюдении всех норм и правил.
Стропильная система: конструктивные узлы
Стропильная система – основа несущей конструкции кровли. Она передает нагрузку на внутренние опоры от самого веса крыши и снежной шапки.
Вполне понятно, что при неправильном расчете, стропильная система попросту сможет не выдержать нагрузку, чем это чревато страшно даже представить…
Конструкция стропильной системы зависит:
- от формы крыши;
- от того где расположены внутренние опоры (если они имеются);
- от величины пролетов перекрытий;
- от предполагаемых эксплуатационных нагрузок.
Треугольник является главной фигурой в конструкции стропильной системы. Не менее важный и другой элемент – стропильные ноги. Они поддерживают обрешетку, а укладывают их вдоль ската крыши.
Стропильные ноги сокращенно называют одним словом «стропила».
Основные виды стропил
В современном строительстве различают два вида стропил:
- Висячие.
- Наслонные.
Рассмотрим их устройство.
Стропила висячие опираются на крайние две опоры. Зачастую в виде опор выступают стены постройки. Никаких промежуточных опор здесь нет.
Поэтому такая конструкция мало того, что работает на изгиб и сжатие, так еще и производит распирающее горизонтальное усилие, впоследствии такая нагрузка передается на стены.
Данное усилие помогает значительно уменьшить затяжку – она соединяет стропильные ноги. Обычно затяжка находится у основания стропил и, как правило, выполняет функцию балки перекрытия.
При возведении крыши мансардного типа такой вариант применяется чаще всего.
Стропила наслонные устанавливают в тех зданиях, где есть промежуточные столбчатые опоры или дополнительная средняя стена. На наружные стены дома опираются концы наслонных стропил, а на опору или внутреннюю стену – опирается их средняя часть.
Как результат: все элементы наслонных стропил работают в качестве балок только на изгиб. Имея одинаковую ширину крыши дома, наслонная конструкция намного легче, чем другие конструкции. Таким образом, нагрузка на постройку уменьшается в разы.
Небольшой совет: в том случае, когда будете устанавливать единую кровельную конструкцию над несколькими пролетами, чередуйте наслонные и висячие стропильные фермы. В тех местах, где есть промежуточные опоры, примените наслонные стропила, где таких опор нет – висячие.
Чаще всего стропила опираются на стропильный брус – его еще называют опорным брусом или мауэрлатом. Если дом деревянный, то мауэрлатом является верхний брус или бревно (венец сруба).
В домах, построенных из блоков или кирпича, мауэрлат устанавливают специально. Это может быть деревянный брус, который устанавливают на уровне внутренней поверхности стены (заподлицо). С наружной стороны мауэрлат ограждают выступом из блоков или кирпича.
Важно знать: между мауэрлатом и кирпичной кладкой, нужно обязательно проложить гидроизолирующий слой. Если пренебречь этим советом, то впоследствии деревянный брус будет подвержен воздействию влаги, что отрицательно скажется на его свойствах и приведет к уменьшению срока эксплуатации.
Какой материал используют для устройства стропильных конструкций?
Для устройства стропильных и других деревянных конструкций крыши используют древесину разных сортов хвойных деревьев. Независимо от породы древесины и ее влажности, она обязана соответствовать требованиям ГОСТ 24454-80 и ГОСТ 8486-88.
Только тогда деревянные конструкции будут качественными и смогут выполнять свою функциональность на все 100%, а также прослужат максимальный срок.
Конструкции стропильной системы обязаны относиться к первой и второй группе предельных состояний. А это значит, что такие конструкции смогут удовлетворить несущую способность расчетных требований.
А также смогут обеспечить нормальную эксплуатацию и, независимо от длительности и характера нагрузок, не будут деформироваться.
Если в отношении таких конструкций будут обеспечены конструктивные меры, которые указаны в главе «Деревянные конструкции» СНиП 11-25-80, да еще и дополнительно произведена защита разными средствами от возгорания, увлажнения и биоповреждения, то Ваша стропильная система крыши прослужит верой и правдой до сотни лет.
Основные работы при стропиловке
В зависимости от величины пролета, веса и типа кровли, нагрузки снежной шапки определяется расстояние между стропильными ногами, а также их сечение.
Стропиловка – достаточно сложный процесс. Насколько Вы его правильно выполните, зависит долголетие не только крыши, но и всей постройки.
Основная ошибка при стропиловке крыши: неправильный расчет сечения стропил. Чем это чревато? Через время стропила станут провисать, соответственно это отразится на качестве всей конструкции крыши.
Небольшой совет: избежать таких неприятных моментов позволяют специальные решетки и дополнительные крепления для стропильных ног – ригеля.
Важно знать: стропильные ноги с ригелем нужно соединять на пол дерева, причем дополнительно их нужно прикреплять болтами, деревянными гвоздями, скобами.
Чаще всего применяют такие сечения:
- для брусьев – 16-18х12-14 см;
- для досок – 16-18х4-5 см;
- леса-кругляка – 12-16 см.
В осях между стропилами из брусьев и бревен принимаются расстояния 150-200 см, между стропилами из досок – 100-150 см.
Совет: особое внимание обратите на врубку стропильных ног в мауэрлат. Рекомендуем их дополнительно прикрепить скобками или проволочными скрутками. Это способствует более надежному креплению крыши, так как скрутка охватывает одним концом мауэрлат, а вторым ее нужно закрепить за костыль (его забивают ниже в стену).
В конце каждой стропильной ноги нужно прибить кобылки. Их можно выполнить из доски. На кобылки по всему карнизу вдоль ската прибивается опалубка. Она и является основанием для дощатого настила, на который будет крепиться кровельный материал.
Особая неприятность стропильной системы – ее распор. Чтобы такого не случилось, в коньке нужно обеспечить надежное крапление стропил.
Чтобы никакого смещения вдоль ската не произошло. Такую прочность стыка можно достичь путем врубки в пол дерева стропильных ног, а также накладкой и дополнительным крепления стропил к балкам болтами и нагелями.
Верхние концы стропильных ног оказывают давление через прогоны, стойки и подкосы на всю все внутренние опоры крыши.
Коньковые прогоны лучше всего устраивать из брусьев с сечением 12х18 см или из бревен, диаметр которых от 18 до 22 см.
Важно: все элементы сопряжения в стропильной системе нужно усилить при помощи металлических креплений – болтов, гвоздей или скоб.
Конструктивные особенности усложненных стропил
Некоторые типы кровли имеют дополнительные требования или конструктивные ограничения. Это в первую очередь относится к тем крышам, на которые будет укладываться тяжелый кровельный материал.
Так, например, один квадратный метр керамической черепицы весит почти 50 килограммов.
Соответственно нужно так рассчитать стропильную систему, чтобы она смогла выдержать максимальную нагрузку. Вполне понятно, что стоимость крыши возрастет на 15-20%, так как понадобится больше количество пиломатериалов.
Несмотря на то, что мягкая кровля почти в пять раз легче, чем керамическая, ее нужно укладывать на обрешетку, выполненную всплошную из фанеры или досок. Также нужно учесть, что придется применять подкладочные ковры. Поэтому рассчитывать на экономию стройматериалов тоже не приходится.