Стропильная система
При разработке проекта коттеджа форме крыши следует уделить немалое внимание, в том числе ее внешней привлекательности, форма крыши напрямую зависит от конструкции стропильной системы - скелет кровли. А ваше спокойствие от грамотно выполненного монтажа стропильной системы, т.к. малейшее нарушение технологии в монтаже стропил может привести к обрушению кровли!
Стропила являются основной несущей частью конструкции крыши, иными словами стропильная система - это скелет крыши, который берет на себя все несущие функции. Стропильная система призвана выдерживать не только вес кровли, но и давление снега и ветра. Стропила можно разделить на наслонные и висячие. Приступая к монтажу стропильной системы, необходимо понимать, что от профессионализма кровельщиков зависит не только вопрос когда вам придется столкнуться с ремонтом стропильной конструкции, но и надежность стропильной системы в целом, ведь если при монтаже стропил будут допущены конструктивные ошибки, это может закончиться как ремонтом стропильной системы так и обрушением крыши.
Вместе с тем не следует допускать и излишне сложных очертаний крыш, которые, не прибавляя красоты дому, усложняют конструктивное решение, делают дороже строительство, эксплуатацию и ремонт кровли. К тому же это может привести к образованию на крышах больших снеговых мешков и как следствие - протечек крыши.
Уклон крыш указывают в градусах по отношению к горизонтальной поверхности, например 14° или 45°. Минимальный пороговый угол скатных крыш 12°, уменьшать уклон скатной кровли не рекомендуется, т.к. это приведет к протечкам, талая вода, лед будут проникать между стыков кровельных листов. Так же следует учитывать при монтаже стропильной системы, что чем меньше угол наклона кровли тем выше снеговые нагрузки на кровлю.
При выборе формы крыши следует обратить особое внимание на возможность быстрого и полного стекания дождевой и талой воды. Для уменьшения снеговых нагрузок в районах с обильными снегопадами следует проектировать крыши с крутыми скатами, имеющими уклон более 30°. Как показала практика, наибольшее количество снега скапливается на заветренных скатах крыш, имеющих уклон 30° и ниже, так как с наветренного ската снег сдувается ветром, переносится через конек и отлагается на заветренном скате. Хотя все это условно, т.к. существуют внешние преграды, допустим естественные - близко к коттеджу растут высокие деревья, защищающие его от ветра, так и искусственные - другие дома и сооружения.
Наслонные стропила концами опираются на стены здания, а средней частью — на промежуточные опоры. Висячие же стропила опираются только концами на стены здания. Висячие стропила устраивают в том случае, если расстояние между опорами не превышает 6,5 м. Наличие дополнительной опоры позволяет увеличить ширину, перекрываемую наслонными стропилами до 12 м, а двух опор — до 15 м. В деревянных брусчатых или же рубленых зданиях стропильные ноги опираются на верхние венцы, в каркасных — на верхнюю обвязку.
В том случае, если стропильные ноги в сечении имеют небольшую ширину и их планируют нагружать тяжелым кровельным материалом, в таком случае, стропила могут со временем провиснуть. Чтобы избежать этого, необходимо применять специальную решетку, состоящую из стойки, подкосов и ригеля. Для изготовления стоек и подкосов используют доски шириной 150 мм и толщиной 25 мм или деревянные пластины, получаемые из бревна, диаметр которого должен быть не менее 130 мм.
Концы стропильных ног присоединяются к стенам здания с помощью скруток или шпилек. Это необходимо для того, чтобы предохранить крышу от разрушения при сильном ветре. Скрутка — это кусок толстой проволоки, лучше оцинкованной. Один конец скрутки присоединяют к стропильной ноге, а второй — к костылю (при каменной кладке). В деревянных рубленых домах вместо скрутки целесообразно применять скобу из железа. Она призвана соединить стропила со вторым венцом сруба есть и другие способы крепления стропил к стенам..
Висячие стропила обычно устраивают в зданиях с легкими стенами, а также в зданиях, где отсутствуют внутренние несущие стены. Висячие стропила не передают на стены горизонтальных нагрузок. Выбирая материал для изготовления стропил, необходимо учитывать архитектурно-конструктивные особенности конкретного проекта (длину стропильной ноги, вес кровли, вес осадков (снег, лед), ветровые нагрузки т. д.).
Стропильная конструкция крыши состоит из следующих элементов:
1. Стропил висячих или (и) наслонных
2. Мауэрлата
3. Прогонов коньковых и боковых
4. Подкосов, раскосов и диагональных связей
1. Висячие стропила. Висячие стропила опираются только на две крайние опоры (например, лишь на стены здания без промежуточных опор). Их стропильные ноги работают на сжатие и изгиб. Кроме того, конструкция создает значительное горизонтальное распирающее усилие, которое передается стенам. Уменьшить это усилие помогает затяжка (деревянная или металлическая), соединяющая стропильные ноги. Она может располагаться как у основания стропил (и в этом случае служит балкой перекрытия, - именно этот вариант наиболее часто используется при строительстве мансардных крыш), так и выше. Чем выше она находится, тем мощнее ей полагается быть. И тем надежнее должно быть ее соединение со стропилами.
Наслонные стропила. Наслoнные стропила устанавливают в домах со средней несущей стеной или столбчатыми промежуточными опорами. Их концы опираются на наружные стены дома, а средняя часть - на внутреннюю стену или опоры. В результате их элементы работают как балки - только на изгиб. При одной и той же ширине дома крыша с наслонными стропилами получается более легкой, чем всякая другая (требует меньше пиломатериалов и, соответственно, денежных затрат). При устанoвке над несколькими пролетами единой кровельной конструкции наслонные и висячие стропильные фермы могут чередоваться. Там, где нет промежуточных опoр, применяются висячие стропила, там, где есть, - наслонные. Наслонные стропила устраивают в том случае, если расстояние между опорами не превышает 6,5 м. Наличие дополнительной опоры позволяет увеличить ширину, перекрываемую наслонными стропилами до 12м, а двух опор - до 15м. В деревянных брусчатых или же рубленых зданиях стропильные ноги опираются на верхние венцы. Чтобы соединение было прочным, необходимо закрепить его болтом, нагелем и скобой . Для того чтобы соединить между собой составные части затяжки, применяются зуб, болты и накладки из металла. Крыша должна защищать стены здания от пагубного воздействия дождя и снега. Для реализации данной функции используется карнизный свес, который должен иметь длину не менее 550 мм каркасных - на верхнюю обвязку . В каменных домах в качестве опоры для стропильных ног используется мауэрлат - брусья толщиной 140-160 мм
2. Мауэрлат. Стропильные ноги опираются не на сами стены, а на опорный брус - мауэрлат. Мауэрлат может располагаться по всей длине здания или подкладываться только под стропильную ногу. В деревянных конструкциях мауэрлатом является верхний венец сруба (бревно, брус). При кирпичных стенах это специальноо устанавливаемый заподлицо с внутренней поверхностью стены брус (с наружной стороны он должен ограждаться выступом кирпичной кладки). Между мауэрлатом и кирпичом обязательно прокладывается, стой влагоизолирующего материала (например, два слоя рубероида). Мауэрлат может располагаться по всей длине здания или подкладываться только под стропильную ногу. В том случае, если стропильные ноги в сечении имеют небольшую ширину, они могут со временем провиснуть. Чтобы избежать этого, необходимо применять специальную решетку, состоящую из стойки, подкосов и ригеля.
3. Коньковый прогон. В вершине стропильной конструкции любой крыши укладывают прогон, соединяющий стропила (фермы) между собой. Именно на нем будет в дальнейшем устроен конек крыши.В местах отсутствия несущих стен пятки стропильных ног могут опираться на мощные продольные балки - боковые прогоны, размеры которых определяются действующей на них нагрузкой.
4. Подкосы, раскосы и диагональные связи. Если в плоскости стропильных ног жесткость обеспечивается самими стропильными фермами, то для противостояния ветровым нагрузкам, действующим, например, со стороны щипца (фронтона), в каждом скате крыши устанавливается необходимое количество диагональных связей. Ими могут служить доски толщиной 30-40 мм, прибитые к основанию крайней стропильной ноги и к середине (или выше) соседней.
