Крыша – это один из довольно значительных и непростых компонентов каждого дома. Благодаря этому ее в отличии, скажем, от стен необходимо обязательно высчитать, подобрав, разумеется, форму крыши, вид системы стропил, материал для покрытия, теплоизолятора и другое. Отсутствие ориентировочного расчета может привести к серьёзным проблемам и как правило, к существенным капитальным затратам.
Проектирование крыши начинают с расчета ее остова – конструкции стропил. При этом необходимо брать во внимание, что строение при применении самого разного материала отличается, хотя бы исходя из имеющегося у них разного веса, к примеру, битумный шифер в 6–7 раз легче черепицы на керамической основе.
Содержание:
Как правильно выставить стропильную ферму: функциональность строения
Расчет ног – это шаг первый на пути того, как выполнить стропильную ферму правильно. Их сечение определяют на основе данных о действующих нагрузках (тяжести самой конструкции и кровельного «пирога», снеговой и нагрузке ветра) и угле наклона крыши с учетом запаса прочности (не менее 1,4). Расчетно определяют также шаг стропильных ног (расстояние между ними). Решают, какие стропильные системы применить – наслонные или висячие, есть ли надобность в подобных промежуточных элементах, как затяжки, которые мешают «разъезжанию», или раскосы, призванные разгрузить стропильные системы. Для типовых зданий 6 ? 6 м можно найти уже готовые стандартные решения, однако, предугадать для остальных случаев, быстрее всего, не выйдет.
Кровлю поддерживает каркас. Он состоит из обрешетки, которая конкретно несет эту кровлю, и стропильных систем. Посредством них нагрузка от веса крыши, ветра, снега подается на внутренние опоры и стены. Стропильную конструкцию подбирают все зависит от формы крыши, величины пролета, наличия внутренних опор и их размещения и действующих нагрузок.
Основные детали остова крыши
Ключевой фигурой сооружения считается треугольник, который, как все знают, – самая жёсткая фигура геометрической формы. Основным элементом любой стропильной системы являются стропила. Настеленные вдоль ската они поддерживают обрешетку.
Мауэрлат – это опорный брус на который опираются ноги. В древесных подобную функцию делает брус или бревно верхнего венца сруба. При кладке из кирпича – это специализированный брус, который устанавливают заподлицо с внутренней поверхностью стены. Между мауэрлатом и стеной из кирпича в первую очередь кладут слой гидроизоляции.
Если будет необходимость верхнюю часть стропил поддерживают с помощью системы стоек и раскосов. Они, с одной стороны, дают конструкционную жесткость, а со второй – передают нагрузку на столбы опоры и межкомнатные перегородки и разгружают таким образом ноги.
В местах, где отсутствуют несущие стенки, опорой для пяток стропил могут стать продолговатые, очень и очень мощные, балки, говоря иначе, боковые прогоны. Их длину ограничивают оказываемой на них нагрузкой.
Коньковый прогон– на нем в вершине всего каркаса между собой соединяются стропильные системы (фермы). В последующем на этом прогоне будет устраиваться конек крыши.
Для спасения от нагрузок ветра в плоскости каждого ската устанавливают диагональные связи (сколько понадобится).
Стропила и мауэрлат вместе должны быть накрепко связаны со стенками. В кладку под пятками ног заделывают ерши (стальные шпильки) или заблаговременно ставят заблаговременно закладные детали. Ноги к ним привлекают при помощи скрутки из проволоки из стали (диаметр 6 мм).
Данный прием под срубы считают необязательным, потому как венец который находится в верху и так всегда надежно связан с остальной стеной.
Кобылка на стропильной ферме (доска, которой наращена нога) применяется для устройства вылета или свеса карниза. Карниз крыши делает функцию защиты – отводит дождевую или растаявшую воду, стекающую с крыши. Кобылку устанавливают с отступом от поверхности стены наименьшее на 40 см. Доска для нее обязана быть меньшей ширины, чем стропильные системы.
Как увеличить в опасных узлах
Чтобы сделать больше несущую способность, рекомендуется ставить разгружающие балки (подмоги), двухсторонние накладки и подкосы.
Подмоги прикрепляют в пролете между подстропильной ногой и мауэрлатом при помощи болтовых хомутов или железных зубчатых пластин.
Одним из опасных узлов, какой имеет неразрезная стропильная нога считается опирание на подкос. Здесь появляется самый большой изгибающий момент, благодаря чему необходимо прибегать к повышению сечения в общем. Однако, потому как в этом узле прогиба нет, нужно только сделать больше ширину стропильных систем, крепя двухсторонние дощатые накладки. Их прикрепляют гвоздевым боем, болтовыми хомутами или болтами.
Если стропило уже было усилено подмогой, то ее можно выполнить длиннее настолько, чтобы вывести край подмоги за опорный узел. Аналогичным образом получается решить сразу две задачи: увеличить опорный узел и прогиб в пролете.
Если почему-то, к примеру, подгнивания, опирание на мауэрлат становится ненадежным, к пятке ноги прикрепляют вспомогательные подкосы. Они будут упираться в ту же балку мауэрлата либо же в добавочный лежень. К слову, также проводят разравнивание системы стропил висячего типа.
Какие материалы необходимы: учитываем функциональность
Ключевым материалом, который применяют в процессе изготовления конструкций стропил, тем более в собственном строительстве, постоянно остается дерево. Беря во внимание особенность материала, еще на стадии проектирования нужно рассчитать конструктивные, а еще мероприятия по защите, которые направлены на продление службы древесины. К первым можно отнести: приспособление в местах, где контактируют дерево и кирпичом, подкладок из материалов для гидроизоляции, создание и поддержание паро- и гидроизоляционных слоев, предотвращение протечек, обеспечение подкровельными промежутками кровли. К защитным – чем обработать стропильную ферму, чтобы уберечь ее от гниения, плесени, пожаров и т. д.
Раньше применялся исключительно каркас из бруса или полубревен. Сегодня предпочтение отдают готовому прямоугольному брусу – его сечение отвечает расчетным нагрузкам, или доскам с сечением 50 ? 200 (50 ? 150) мм, которые при необходимости сплачивают. По большей части применяют древесину пород хвои – сосны, ели, лиственницы без пороков (влажность не более 18–22%).
Для увеличения жесткости и усиления на некоторых участках вводятся элементы из металла. Например, они служат опорами для самых нагруженных коньковых прогон. Пролеты между частями из металла заполняются элементами из дерева. Такой комбинированный вариант более прочнее древесного, стоит еще сказать, что дает возможность применять безраспорно-наслонную схему.
Некоторые трудности выполняет стропильная ферма эркера или мансарды с применением металла. Он, как все знают, замечательный проводник, благодаря этому стандартное утепление – когда теплоизолятор кладут между стропильных систем, может и не подойти. Тепловую изоляцию необходимо положить таким образом, чтобы железная часть оказалась или с наружной стороны его слоев, или полноценно в середине помещения (тогда весь кровельный «пирог» – кровельное покрытие, зазор для вентиляционной системы, все разновидности изоляции, тепло-, влаго-, паро- и обшивка внутри будут с наружной стороны).
Два этих способа не без минусов: в первом случае дело имеем с потерей большого объема помещения, в другом – появляется потребность украшать стропильные системы (обшивочной доской, гипсовыми листами, панелями с декоративным эффектом, гипсом и т. п.).
Варианты изготовления стропильных каркасов
Первыми можно подчеркнуть изготовление стропильной конструкции способом «паз-шип» или с помощью гвоздей, болтовых, скоб, хомутов и других аналогичных соединений. Очень популярным, несомненно, считается применение при скреплении стропильных систем гвоздей и скоб.
Однако необходимо помнить, что подобное соединение по мере схватывания элементов из дерева теряет в прочности и долговечности. Данного плохого качества дают возможность избежать болты.
Второе решение – в применении при крепеже компонентов конструкции фасонных штампованных деталей из стали и шурупов. Монтажные детали бывают разного назначения и формы, начиная от многофункциональных, к примеру, уголки для системы стропил или пластины, до исключительно специализированных, типа подкосов, также и усиленных. Аналогичным образом, создание трудного варианта становится схожим на работу с детским конструктором.