Стропильная система крыши обеспечивает устойчивость, долговечность и защиту здания. Именно стропила формируют каркас, распределяют нагрузку от кровельного покрытия и атмосферных осадков, а также предохраняют постройку от деформаций.
Ключевые элементы стропильной конструкции
Стропильная система крыши — это сложная конструкция, состоящая из ряда взаимосвязанных составляющих:
- Мауэрлат — горизонтальный брус, укладываемый по периметру стен снаружи здания. Он служит основанием для крепления стропильных ног, а также равномерно распределяет нагрузку.
- Лежень — горизонтальный брус, который укладывается на внутренние перегородки или стены здания. Он поддерживает вертикальные стойки в многопролетных крышах, а также помогает перераспределять нагрузку на внутренние части здания.
- Стойка — вертикальные подпорки, которые устанавливаются на лежень или другие опорные части. Стойки поддерживают конек и передают нагрузки от стропил на внутренние стены или балки перекрытия.
- Прогоны — это горизонтальные элементы конструкции, которые служат для поддержки, а также укрепления стропильных ног. В зависимости от расположения и функции они бывают коньковыми и боковыми. Коньковый прогон располагается в верхней части, на линии пересечения двух скатов, а боковые прогоны устанавливаются параллельно коньковому, но ниже по скату.
- Стропила — это основные наклонные элементы, формирующий каркас. Она передает нагрузку от кровельного покрытия на мауэрлат и далее на стены. Их длина, а также угол наклона определяют форму крыши.
- Затяжки — горизонтальные балки, соединяющие две противоположные стропил. Она препятствует их расползанию и обеспечивает жесткость конструкции.
- Подкос — диагональный элемент, который устанавливается между стропильной ногой и стойкой или лежнем. Подкосы увеличивают жесткость конструкции, а также помогают уменьшить нагрузку.
- Кобылки — удлиняющие элементы, которые используется для увеличения длины свеса, если стандартная стропильная нога недостаточно длинная.
Все эти составляющие вместе образуют прочную, надежную систему, которая не только поддерживает кровлю, но и защищает здание от неблагоприятных факторов окружающей среды.
Различия стропильных систем по способу установки стропил
Стропильные системы различаются по способу установки стропил на крышу. Основные виды — висячие и наслонные — имеют свои отличия в монтаже и распределении нагрузок. Узнаем о них больше:
- Висячие применяются только в тех случаях, когда крыша не имеет промежуточных опор, например, внутренних стен или колонн. В этом случае ноги опираются только на наружные стены, и между ними возникает горизонтальное распирающее усилие, которое может привести к раздвижению стен. Чтобы избежать этого, в конструкции используются затяжки. Они могут быть расположены как внизу (ближе к мауэрлату), так и в средней части или выше, в зависимости от высоты чердачного помещения.
- Наслонные используются в случаях, когда внутри здания имеются промежуточные опоры — внутренние несущие стены, колонны или балки. Здесь ноги опираются не только на наружные стены через мауэрлат, но и на внутренние стены через центральную опору (например, лежень или стойки). Это позволяет равномерно распределять нагрузку как на наружные, так и на внутренние опорные элементы.
В итоге, разница между ними заключается в том, что висячая стропильная система опирается только на наружные стены, а наслонная — на несколько точек.
Особенности стропильных систем для разных видов крыши
Особенности конструкции зависят от типа крыши, так как каждая форма требует специфического подхода к конструкции для обеспечения надежности, а также долговечности.
Односкатная
Устройство односкатной крыши — максимально простое. Стропильная система односкатной крыши состоит из стропильных ног, которые опираются на две несущие стены разной высоты.
Двускатная
Двускатная состоит из двух скатов, соединяющихся в коньке. Это одна из самых распространенных форм. Стропильная система двускатной крыши может быть как висячей, так и наслонной, в зависимости от наличия внутренних опор.
Ломаная (мансардная)
Ломаная, также известная как мансардная, имеет более сложную конструкцию с изломами на скатах. Стропильная система мансардной крыши состоит из нескольких уровней стропил, формирующих ломаный контур, при этом используются дополнительные элементы, такие как стойки и подкосы, для усиления каркаса.
Вальмовая и полувальмовая
Вальмовая имеет четыре ската, два из которых треугольные (вальмы), и два — трапециевидные. Полувальмовая похожа, но вальмы укорочены, что позволяет установить на фронтоне окна. Стропильная система вальмовой крыши сложнее за счет дополнительной установки стропил для вальм.
Шатровая
Шатровая имеет четыре треугольных ската, сходящихся в одной точке на вершине. Стропильная система требует установки диагональных стропил, а также использования подкосов для равномерного распределения нагрузки.
Многоскатная
Многоскатная представляет собой сложную конструкцию с несколькими скатами и часто используется на домах сложной архитектуры. В основе этой конструкции лежат элементы двускатной, а также вальмовой систем.
Материалы для устройства стропильной системы
Для устройства крыши в частном домостроении чаще всего используют деревянные брусья из хвойных пород, таких как ель или сосна, не ниже второго сорта. Прежде чем устанавливать эти конструкционные элементы, их высушивают, а затем обрабатывают защитными средствами, такими как антипирены, которые повышают огнестойкость, и антисептики, защищающие древесину от вредителей и гниения.
Однако в последние годы также используют легкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК). Тем не менее древесина остается предпочтительным выбором для многих. Она имеет отличную огнестойкость, низкую теплопроводность, а также недорого стоит.
Особенности монтажа
Во-первых, перед началом монтажа необходимо тщательно разработать проект дома. В нем указываются размеры и форма, а также детали, касающиеся предполагаемых нагрузок.
Во-вторых, строительство под ключ предполагает перед установкой стропил проверку на прочность и устойчивость стен. Если основание недостаточно прочное, это может привести к деформациям, а также снижению прочности всей конструкции.
В-третьих, во время монтажа важно придерживаться правил безопасности. Установка требует работы на высоте, что создает дополнительные опасности для работников. Рекомендуется использовать страховку, а также придерживаться общих правил по технике безопасности во время кровельных работ.
Что учесть при выборе стропильной системы
Первое, на что стоит обратить внимание, — это внешний вид стропильной системы. Стропила должны гармонировать с архитектурным стилем дома.
Сложность монтажа стропильной системы также имеет значение. Разные конструкции, например, стропильная система двускатной крыши с мансардой или стропильная система вальмовой крыши, значительно отличаются от конструкции односкатной, требуют различных навыков, а также инструментов для установки.
Стоимость строительных услуг зависит от материала и сложности конструкции. Деревянные стропила, как правило, дешевле в закупке и установке, но могут потребовать дополнительных расходов на обработку защитными средствами. Металлические конструкции могут быть дороже, но они долговечнее.
Способ эксплуатации подкровельного пространства также имеет значение при выборе. Если планируется использование мансардного этажа или чердака, стропильная система должна обеспечивать достаточную высоту и пространство для комфортного использования. Если же подкровельное пространство не планируется использовать, можно выбрать более простую конструкцию крыши.
Учитывая все аспекты, от материалов до технологий монтажа, можно создать надежную кровлю, которая будет гармонично вписываться в общий дизайн дома и прослужит не один десяток лет.