Качество крыши зависит вовсе не от выбора кровельного материала. Главное в ней находится под красивой черепицей или практичным профлистом. Это основа основ, скелет крыши и узел проблемы – система стропил и обрешетка. Именно стропильная система крыши служит основой для кровли и определяет срок ее службы. А от качества исполнения стропильной конструкции зависит благополучие хозяев дома. Поэтому при строительстве крыши особое внимание должно уделяться операции возведения стропил. И чтобы эта операция прошла успешно, придется некоторое время уделить изучению принципов «работы» стропильной системы.
Итак, стропилами называют конструктивные элементы, передающие нагрузки от атмосферных воздействий и веса крыши на стены и внутренние подпорки (если таковые имеются).
Стропила бывают:
- деревянные;
- стальные;
- смешанные.
Чаще всего используются деревянные стропила. Соединение стропил выполняют встык или внахлест.
Совет: чтобы рассчитать стропила для крыши – размеры и расстояние между ними, воспользуйтесь одним из бесплатных он-лайн сервисов расчета строительных материалов.
Главное требование, которое предъявляется к стропильным конструкциям, – способность выдерживать определенные нагрузки.
Нагрузки и воздействия на крышу бывают следующими:
- атмосферные осадки;
- ветер;
- колебания температуры;
- водяной пар;
- насекомые и микроорганизмы.
Что касается атмосферных нагрузок, то дождь и сосульки – проблема не несущих конструкций, а кровли. А вот выдерживать тяжесть снега должна в первую очередь стропильная система. Поэтому в районах, где зимой бывают обильные снегопады, уменьшают расстояние между стропилами и делают крыши с крутыми – более 30 градусов – скатами.
Серьезный враг крыши – ветер. Встречая на своем пути здание, ветер обходит его, образуя тем самым участки положительного и отрицательного давления вблизи стен постройки. Отрывающей силы ветра может хватить для отрыва части кровли, образования вздутий и т.п. Чтобы минимизировать риск повреждения, основание крыши делают герметичным, а кровлю дополнительно крепят к основанию.
Могут повредить крышу и температурные колебания. Как известно, все стройматериалы подвержены растяжению и сжатию. Чтобы избежать деформаций и разрушения крыши, все материалы, входящие в ее конструкцию, должны иметь примерно равные коэффициенты температурного расширения.
Внутри любого здания скапливается водяной пар. Он оказывает крайне отрицательное влияние и на деревянные, и на металлические элементы крыши. Для частичного решения проблемы используют специальную пароизоляционную пленку.
Чтобы защитить деревянные конструкции от насекомых и микроорганизмов, применяют специальные пропитки.
Вывод: стропильная система должна обеспечивать сопротивление определенным механическим нагрузкам. Исходя из этого требования подбирают шаг стропил или расстояние между стропильными ногами. Обычно это расстояние составляет 0,3-1 м.
Виды стропильных систем
Существуют следующие виды стропильных систем:
- с висячими стропилами;
- с наклонными стропилами.
Два вида стропильных систем
Стропильная система с висячими стропилами
Висячие стропила имеют две точки опоры, расположенные на стенах здания. Стропильные ноги такой конструкции подвергаются сжатию и изгибу, стенам же передается горизонтальное распирающее усилие. Для уменьшения этого усилия выполняют деревянную или металлическую затяжку, соединяющую стропильные ноги. Ее располагают у основания стропил или немного выше. Первый вариант используют в основном при строительстве мансард – затяжкой в данном случае служит балка перекрытия.
Стропильная система с наслонными стропилами
Наслонные стропила используются при строительстве крыш зданий с центральной несущей стеной или столбчатыми опорами. Стропильные ноги такой системы опираются на стены здания, а средняя ее часть – на несущую стену или опоры.
Важно: чем круче наклон крыши, тем меньшим должен быть шаг стропильных ног при устройстве кровли.
Стропильные конструкции скатных крыш
Крыши бывают:
- односкатные;
- двухскатные;
- четырехскатные или вальмовые;
- полувальмовые;
- шатровые;
- многощипцовые.
Виды крыш
Односкатные крыши в строительстве жилых домов применяются крайне редко. Такую форму чаще всего имеют крыши хозпостроек, веранд, террас и т.п. Односкатную кровлю монтируют на стенах различной высоты. При этом скат делают с наветренной стороны. Такая кровля может покрывать все здание целиком, а может входить в состав сложной крыши. Например, с одной из сторон дома расположен гараж, который накрывают односкатной крышей. При устройстве односкатной кровли используют систему с наслонными стропилами.
Самая распространенная форма крыш дачных домов и небольших коттеджей, размеры которых не превышают 6×6 м, – двухскатная. Скаты в этом случае образуют две наклонные плоскости и два фронтона. Такая конструкция стропильной системы позволяет использовать легкие кровельные материалы. Еще одно ее преимущество – простота монтажа. В основе двухскатной кровли может лежать как система с наслонными стропилами, так и с висячими.
Крыши, состоящие из двух трапециевидных и соединенных с ними двух треугольных скатов (вальм), называются четырехскатными или вальмовыми. Такие крыши наряду с шатровыми считаются самыми сложными вариантами. Их целесообразно использовать в местностях, где ветровая нагрузка очень высока.
У полувальмовых крыш (их еще называют датскими) вальмы занимают неполную высоту. Полувальмовая крыша – по сути модифицированная двухскатная.
Если крыша образована из нескольких сходящихся в одной точке треугольников, ее называют шатровой. Такие конструкции крыш стропильные системы имеют весьма замысловатые, но количество используемых материалов в них невелико.
Многощипцовые крыши имеют довольно сложную конфигурацию. Их образуют множество ребер и примыканий. Под кровлей многощипцовых крыш обычно устраивают жилые мансарды. А поскольку любой мансарде требуется дополнительное утепление, данный пункт учитывают в расчетах. Стропила либо закрывают отделочными материалами, либо оставляют на виду. В последнем случае они несут еще и декоративную нагрузку, а потому требуют выбора материала с хорошими интерьерными качествами.
Достоинства многощипцовых конструкций:
- красивый внешний вид;
- возможность покрыть сразу несколько помещений.
Недостаток: высокая трудоемкость работ.
Узлы стропильной системы
Тип, конструкцию и узлы стропильной системы определяют исходя из следующих факторов:
- форма кровли;
- площадь, которую требуется перекрыть;
- наличие несущих стен и внутренних опор, а также их расположение.
Рассмотрим ряд схем стандартных двухскатных крыш зданий с различным расстоянием между несущими стенами.
Узлы крепления стропил
Если это расстояние не превышает 6 м, рекомендуется выполнить систему с наслонными стропилами. При этом стропильные ноги должны опираться на мауэрлат (опорный брус), расположенный по всему периметру здания. Такие стропильные конструкции скатных крыш позволяют намного снизить расход пиломатериалов.
Если расстояние между несущими стенами составляет от 6 до 8 м, следует связать ригелем противоположные стропила.
Еще один вариант использования системы с наслонными стропилами – применение промежуточных стоек, опирающихся на несущие стены или столбы. Применение такой конструкции позволяет перекрывать до 12 м при установке одной опоры и до 16 м при установке двух опор.
Если внутренние опоры отсутствуют, и расстояние между несущими составляет до 12 метров, следует использовать систему с висячими стропилами.
В стропильную систему входят следующие узлы:
- конька;
- опоры стропил;
- «стойка-подкос-стропило»;
- «подкосы-стойка-балка».
После выбора конструктивного решения и расчета основных узлов составляют план стропил – систему обозначений элементов крыши.
