На главную|Новости|Статьи
  О компании
Контакты
Электрика
Деревяные дома
Фундамент
Кровля
 
 

Контакты


125371, Москва,
Волоколамское шоссе,
дом 114 к.2 офис 34

(495) 490-38-40,490-49-09,
          490-38-37,490-38-20

stroy@tsm-company.ru
 
 

 
 
   

Стропильные конструкции


Виды скатных крыш

    Современные дома

 

 

 

Естественное желание домовладельца нового времени - построить дом с интересной, если хотите, привлекательной архитектурой. Но облик здания - это не только фасад, но еще и крыша, которая, вместе с фасадом, выполняет архитектурно-эстетическую функцию. Внешний вид современного коттеджа в максимальной степени зависит именно от крыши, которой надлежит гармонично завершать строение, будучи оптимальной по форме. Причем силуэт и цвет крыши должны гармонировать с окружающим ландшафтом. И отзываются они о крышах не иначе как о еще одном фасаде дома.

 

Своего рода классикой стала многоскатная и многоуровневая крыша сложного профиля. Такая конструкция особенно актуальна при встраивании в чердачное пространство дополнительных помещений-мансард. Без них сейчас не обходится почти ни один современный загородный дом. Даже в очень больших зданиях, где для проживания вполне достаточно места внутри капитальных стен, в мансарде устраивают домашний кинотеатр, гостевые комнаты, спальни и т. п.

 

 

 

Естественно, чем проще план и архитектурная идея дома, тем менее сложной получается крыша. И значит, более надежной. Свое влияние на сложность крыши (как мы увидим в дальнейшем) оказывает и применяемый материал. Поэтому, постарайтесь сначала определиться, из какого материала будет сделана кровля вашего будущего дома.

 

 

 

В последние годы крыша наконец-то стала восприниматься как равноправный элемент всего архитектурного облика здания. И сегодня среднестатистический владелец коттеджа, желая придать дому не только респектабельный вид, но и выразительность, индивидуальность, одновременно должен решать не только вопросы прочности, устойчивости, огнестойкости, надежности защиты от неблагоприятных внешних воздействий (проще говоря, ветро- и водонепроницаемости), но и вопросы дизайна кровельной конструкции.

 

 

                

Крыши бывают плоскими и скатными. К плоским принято относить конструкции с углом наклона поверхности кровли от 1 до 2,5°, а к скатным - с большим углом.

 

 

 В этом обзоре мы будем обсуждать только скатные крыши, поскольку кроме защитной (благодаря уклону на скатах не скапливаются осадки) они выполняют и декоративную функцию. Количество, размер и форма скатов зависят от дизайнерского замысла и личных пристрастий хозяев, а также от климатических условий и эксплуатационных требований.

 

Основные части стропильной конструкции

 

 

 

Кровля поддерживается специальной конструкцией, состоящей из обрешетки, непосредственно эту кровлю несущей, и стропил (стропильных ферм), передающих нагрузку от собственного веса крыши, снега, ветра на стены и внутренние опоры. Конструкция стропил зависит от формы крыши, наличия и расположения внутренних опор, величины пролета, а также действующих нагрузок.

 

 

 

Главная фигура в стропильной конструкции - треугольник. Он наиболее жесток. Основной элемент любой фермы - стропильные ноги, укладываемые вдоль ската и поддерживающие обрешетку.

 

 

 

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.

 

 

 

Наклонные 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 наклонными стропилами получается более легкой, чем всякая другая (требует меньше пиломатериалов и, соответственно, денежных затрат). При установке над несколькими пролетами единой кровельной конструкции наклонные и висячие стропильные фермы могут чередоваться. Там, где нет промежуточных опор, применяются висячие стропила, там, где есть, - наклонные.

 

 

 

Мауэрлат. Стропильные ноги опираются не на сами стены, а на опорный брус - мауэрлат. В деревянных конструкциях мауэрлатом является верхний венец сруба (бревно, брус). При кирпичных стенах это специально 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).

 

Верхние концы стропильных ног, если это необходимо, могут поддерживаться системой стоек и раскосов. Их задача - разгрузить стропильные ноги, передав нагрузку на внутренние стены или опорные столбы, а также обеспечить конструкции жесткость.

 

В местах отсутствия несущих стен пятки стропильных ног могут опираться на мощные продольные балки - боковые прогоны, длина которых ограничена действующей на них нагрузкой.

 

 

Коньковый прогон. В вершине стропильной конструкции любой крыши укладывают прогон, соединяющий стропила (фермы) между собой. Именно на нем будет в дальнейшем устроен конек крыши.

 

 

 

И еще две немаловажные детали. 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 устанавливают необходимое количество диагональных связей. Ими могут служить доски толщиной 30-40 мм, прибитые к основанию крайней стропильной ноги и к середине (или выше) соседней.

 

 

 

Чтобы крышу не снесло ветром, стропильные ноги вместе с мауэрлатом надо накрепко связать со стенами. Для этого в кладку под стропильной ногой заделывают стальные шпильки (ерши) или заранее ставят закладные элементы, к которым стропильная нога притягивается скруткой из стальной проволоки диаметром 6 мм. Для срубов этот прием считается необязательным: верхний венец с остальной стеной всегда связан надежно.

 

 

 

Материалы для стропильных конструкций

 

Основным материалом для изготовления стропильных конструкций в индивидуальном коттеджном строительстве по-прежнему остается дерево. Поэтому уже на стадии проектирования должны быть предусмотрены (а при эксплуатации строго соблюдаться) конструктивные и защитные мероприятия, продлевающие срок службы древесины. К конструктивным мероприятиям относятся: устройство прокладок из водоизоляционных материалов в местах соприкосновения дерева с кирпичом, предотвращение протечек кровли, создание и поддержание в сохранности влагоизоляционного (со стороны кровли) и пароизоляционного (со стороны эксплуатируемых помещений) слоев, а также оборудование вентилируемых зазоров, которые обеспечивают удаление паров влаги потоком поднимающегося по этим зазорам воздуха. К защитным мероприятиям относится обработка древесины антисептиками или огнебиозащитными препаратами.

 

Нагрузки на стропила

 

Стропила воспринимают постоянные и временные нагрузки. К постоянным нагрузкам относятся собственный вес кровли, обрешетки, прогонов и стропил. К временным - снег, ветер, а также полезная нагрузка (если она есть). Расчетная величина снеговой нагрузки - 180 кг/м2 в горизонтальной проекции крыши. Образовавшийся снеговой мешок может увеличить этот показатель до 400-500 кг/м2. При уклоне кровли свыше 60° снеговая нагрузка в расчет не принимается. Расчетная величина ветровой нагрузки - 35 кг/м2 (нормы снеговой и ветровой нагрузок приведены для средней полосы, куда входит Подмосковье, по СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия"). Поправку на ветер вносят в расчеты стропил только при уклоне кровли более 30°. Величины перечисленных нагрузок могут корректироваться путем введения поправочных коэффициентов, учитывающих местные климатические условия. Собственный вес кровли и подкровельной конструкции определяется в соответствии с используемым материалом и размерами всего сооружения. Полезная нагрузка на стропила учитывается, в случае использования конструкции подвешенных (к стропильным фермам) потолков, или установленных на них водяных баках, вентиляционных камерах и т. д.

 

 

 

 

Конструктор проводит два расчета. Первый - по прочности (где гарантируется, что стропильная нога не сломается), второй - по деформации (где выясняется, насколько может прогибаться такая балка). Так, для мансардной конструкции величина прогиба стропила не должна превышать 1/250 от длины участка. Например, на длине 6 м прогиб может достигать 2 см. Вроде немного, но если превысить эту величину, деформация станет заметна невооруженным глазом. А при больших прогибах крыша может начать напоминать китайскую пагоду.

 

 

 

 

 

В прежние времена для изготовления элементов стропил применяли бревна или полубревна. На сегодняшний день большинство проектировщиков и строителей предпочитают использовать готовый прямоугольный брус с сечением, соответствующим расчетным нагрузкам, или доски сечением 50 × 150 (50 × 200) мм, которые при необходимости сплачивают. В ход идет в основном древесина хвойных пород (сосна, ель, лиственница) без пороков, с влажностью не более 18-22%.

 

 

 

 

В целях повышения жесткости и неизменяемости геометрии стропильных конструкций на отдельных участках вводят металлические элементы, например в качестве опор под наиболее нагруженные коньковые прогоны. Пролеты между металлическими частями заполняют деревянными элементами. Подобная комбинированная конструкция не только прочнее деревянной, но и позволяет деревянным стропилам работать по безраспорно-наслонной схеме.

 

 

 

 

Заказчик, как правило, не возражает против использования металла (русский человек любит, чтобы было попрочнее). Однако следует помнить, что с эксплуатацией комбинированной конструкции связаны определенные сложности. Дело в том, что из-за суточного перепада температур на металлической поверхности может образовываться конденсат, который приводит к загниванию примыкающих деревянных элементов. И здесь спасет только обработка деревянных стропил влагозащитными составами и применение пленочных гидроизоляционных материалов, изолирующих металл от дерева. Но и в этом случае за состоянием деревянных стропил необходимо постоянно следить, что возможно только при наличии чердака.

 

 

 

В мансардных конструкциях с металлом свои сложности, ибо он - отличный проводник холода. Следовательно, стандартный способ утепления (когда теплоизоляция укладывается между стропилами) может не подойти. Утеплитель должен быть уложен так, чтобы металлические части оказались либо снаружи его слоев, либо целиком внутри помещения (при этом все части кровельного "пирога" - кровельное покрытие, вентиляционный зазор, тепло-, влаго- и пароизоляция, внутренняя обшивка - окажутся снаружи). Оба способа имеют свои недостатки. В первом случае теряется довольно значительный объем помещения (за что боролись?!), во втором стропила приходится каким-то образом декорировать (вагонкой, гипсовыми листами, декоративными панелями и т. п.).

 

 

 

 

В некоторых случаях стропильную конструкцию целиком делают из металла. Такой вариант практичен: нет соприкасающегося с металлом дерева. Технология утепления та же, что и в предыдущем случае.

 

 

 

Изготовление стропильных конструкций

 

Первое - это изготовление стропильной конструкции методом "паз-шип" или с применением гвоздей, скоб, болтовых и тому подобных соединений, а также хомутов. Самым распространенным, безусловно, является скрепление стропил гвоздями и скобами (но следует помнить, что по мере высыхания древесины такое соединение немного теряет в прочности и надежности). Болты позволяют этого недостатка избежать (правда, отверстия, которые под них сверлят, несколько ослабляют брус).

 

 Второе решение - это крепеж деревянных элементов с помощью стальных штампованных фасонных деталей и саморезов. Сфера их применения определяется кругом технических проблем и творческой фантазией мастера. Задача создания сложной деревянной конструкции при этом низводится до уровня детского конструктора: заготовил брус нужного сечения и необходимой длины, закупил требующиеся металлические крепежные элементы и саморезы, а дальше, как говорится, винти на здоровье.

 

 

 

 

Монтаж обрешетки

 

 

 

Стропила поддерживают обрешетку, устройство которой зависит от типа кровельного материала. Но прежде чем приступать к ее монтажу, прямо на стропила укладывается подкровельный гидроизоляционный слой, который фиксируется контробрешеткой (деревянный брус прибивается вдоль стропильных ног). Вторая задача этой операции - образовать гарантированный вентилируемый зазор, по которому будут удаляться пары влаги из утеплителя. К готовой контробрешетке и крепится обрешетка - совокупность брусьев, уложенных на стропильные ноги перпендикулярно. Ее назначение - непосредственно воспринять нагрузку от кровли и передать на стропила (а те, в свою очередь, передают нагрузку на стены).

 

 

 

Если стропила видимы в интерьере комнат

 

Такое явление характерно для двусветных и мансардных конструкций. В этом случае деревянные стропила должны быть заранее хорошо просушены и оструганы. Если они располагаются достаточно высоко от пола, проще всего обработать их морилкой и лаком или комплексным биовлагозащитным составом. Одновременно подчеркивается текстура дерева и ему придается любой желаемый цвет. Обработанные таким образом стропила привнесут тепло и жизненность в интерьер любого стиля - классику и ампир, модерн и хай-тек. Но если это для вас не решение, выход только один - скрыть стропила оформлением потолка. Для этого по их нижней кромке подшивается любой листовой или реечный материал (гипсокартон, ДСП, вагонка, всевозможные панели и т. п.).

 

 

 

Тип обрешетки обусловлен типом кровельного покрытия. Например, для натуральной черепицы, металлочерепицы и легких волнистых материалов ("еврошифера") ее монтируют из брусков 30 × 50 (40 × 50, 50 × 50, 60 × 60 и т. п.) мм, которые укладываются на определенном расстоянии друг от друга (сечение брусков и расстояние между ними указывается в технической документации на кровельный материал). Для мягкой битумной черепицы нужна уже не обрешетка, а сплошной настил из обрезных и даже шпунтованных досок сечением 25 × 100 или 25 × 150 мм (зазоры между досками не должны превышать 5 мм), водостойкой фанеры или ориентированной стружечной плиты (OSB-3). Если работы производятся в зимний период, то при использовании фанерного сплошного настила или плит OSB-3 между листами необходимо оставлять зазор 3 мм для компенсации линейного расширения в теплое время года.

 

Вентиляция кровли

 

 

 

Зимой чердак остается холодным, но чердачные перекрытия, разумеется, должны быть хорошо утеплены. Достаточная вентиляция обеспечивается притоком воздуха в районе карниза или через слуховые окна и его вытяжку в районе конька. Дымовые трубы и трубы системы отопления необходимо теплоизолировать. Разница между температурой на чердаке и на улице должна быть минимальной. Это надежно обезопасит вашу крышу как от образования сосулек, так и от лавинообразного схода снега с нее.

 

Домик.Ру - деревянные дома, срубы дома. Строительство деревянных домов, строительство дачных домов под ключ