г. Москва, Электролитный пр-зд, 5 Б строение 3.
Телефон: +7 (901) 522-39-48
Телефон: +7 (901) 522-39-48
Проектирование крыши начинают с расчета ее остова – стропильной конструкции. При этом нужно учитывать, что строение при использовании того или иного материала будет отличаться, хотя бы исходя из имеющегося у них различного веса, например, ондулин в 6–7 раз легче керамической черепицы.
Расчет ног – это первый шаг на пути того, как сделать стропильную систему правильно. Их сечение определяют на основе данных о действующих нагрузках (тяжести самой конструкции и кровельного «пирога», снеговой и ветровой нагрузке) и угле наклона крыши с учетом запаса прочности (не меньше 1,4). Расчетно определяют также шаг стропил (расстояние между ними). Решают, какие стропила применить – наслонные или висячие, есть ли необходимость в таких промежуточных элементах, как затяжки, которые препятствуют «разъезжанию», или раскосы, призванные разгрузить стропила. Для стандартных строений 6 × 6 м можно найти уже готовые типовые решения, однако, предугадать для других случаев, скорее всего, не получится.
Кровлю поддерживает каркас. Он состоит из обрешетки, которая непосредственно несет эту кровлю, и стропил. Посредством них нагрузка от веса крыши, ветра, снега передается на внутренние опоры и стены. Конструкцию стропил выбирают в зависимости от формы крыши, величины пролета, наличия внутренних опор и их расположения и действующих нагрузок.
Основной фигурой строения является треугольник, который, как известно, – самая жесткая геометрическая фигура. Главным элементом любой стропильной фермы являются стропильные ноги. Уложенные вдоль ската они поддерживают обрешетку.
Мауэрлат – это опорный брус на который опираются ноги. В деревянных эту функцию выполняет бревно или брус верхнего венца сруба. При кирпичной кладке – это специальный брус, который устанавливают заподлицо с внутренней плоскостью стены. Между мауэрлатом и кирпичной стеной обязательно прокладывают слой гидроизолирующего материала.
При необходимости верхнюю часть стропильных ног поддерживают при помощи системы стоек и раскосов. Они, с одной стороны, обеспечивают жесткость конструкции, а с другой – передают нагрузку на опорные столбы и внутренние стены и разгружают тем самым ноги.
В местах, где отсутствуют несущие стены, опорой для пяток стропильных ног могут стать продольные, достаточно мощные, балки, так называемые, боковые прогоны. Их длину ограничивают оказываемой на них нагрузкой.
Коньковый прогон– на нем в вершине всего каркаса соединяются между собой стропила (фермы). В дальнейшем на этом прогоне будет устраиваться конек крыши.
Для защиты от ветровых нагрузок в плоскости каждого ската устанавливают диагональные связи (сколько потребуется).
Стропильные ноги и мауэрлат вместе должны быть накрепко связаны со стенами. В кладку под пятками ног заделывают ерши (стальные шпильки) или заранее ставят заранее закладные элементы. Ноги к ним притягивают с помощью скрутки из стальной проволоки (диаметр 6 мм).
Этот прием для срубов считают необязательным, поскольку верхний венец и так всегда надежно связан с остальной стеной.
Кобылка в стропильной системе (доска, которой наращена нога) используется для устройства вылета или карнизного свеса. Кровельный свес выполняет защитную функцию – отводит дождевую или талую воду, стекающую с крыши. Кобылку устанавливают с отступом от стены самое меньшее на 40 см. Доска для нее должна быть меньшей ширины, чем стропила.
Чтобы увеличить несущую способность, рекомендуется устанавливать разгружающие балки (подмоги), двухсторонние накладки и подкосы.
Подмоги крепят в пролете между подстропильной ногой и мауэрлатом с помощью болтовых хомутов или металлических зубчатых пластин.
Одним из опасных узлов, который имеет неразрезная стропильная нога является опирание на подкос. В этом месте возникает наибольший изгибающий момент, из-за чего приходится прибегать к увеличению сечения в целом. Однако, поскольку в этом узле прогиба нет, достаточно лишь увеличить ширину стропил, закрепляя двусторонние дощатые накладки. Их крепят гвоздевым боем, болтовыми хомутами или болтами.
Если стропило уже было усилено подмогой, то ее можно сделать длиннее настолько, чтобы вывести край подмоги за опорный узел. Таким образом удается решить одновременно две задачи: усилить опорный узел и прогиб в пролете.
Если по какой-то причине, например, подгнивания, опирание на мауэрлат становится ненадежным, к пятке ноги крепят дополнительные подкосы. Они будут упираться в ту же балку мауэрлата или же в дополнительный лежень. Кстати, так же проводят выравнивание стропильной системы висячего типа.
Основным материалом, который используют при изготовлении стропильных конструкций, особенно в индивидуальном строительстве, неизменно остается дерево. Учитывая специфику материала, еще на стадии проектирования необходимо предусмотреть конструктивные, а также защитные мероприятия, направленные на продление службы древесины. К первым относят: устройство в местах, где соприкасаются дерево и кирпичом, прокладок из гидроизоляционных материалов, создание и поддержание паро- и гидроизоляционных слоев, предотвращение протечек, обеспечение вентилируемыми зазорами кровли. К защитным – чем обработать стропильную систему, чтобы оградить ее от загнивания, плесени, пожаров и т. д.
В прежние времена использовался исключительно каркас из бревен или полубревен. Сегодня предпочтение отдается готовому прямоугольному брусу – его сечение соответствует расчетным нагрузкам, или доскам с сечением 50 × 200 (50 × 150) мм, которые в случае необходимости сплачивают. В основном используют древесину хвойных пород – сосны, ели, лиственницы без пороков (влажность не больше 18–22%).
Для повышения жесткости и усиления на отдельных участках вводятся металлические элементы. К примеру, они служат опорами для самых нагруженных коньковых прогон. Пролеты между частями из металла заполняются деревянными элементами. Такой комбинированный вариант намного прочнее деревянного, к тому же позволяет использовать безраспорно-наслонную схему.
Определенные сложности создает стропильная система эркера или мансарды с использованием металла. Он, как известно, отличный проводник, поэтому стандартное утепление – когда утеплитель укладывают между стропил, может и не подойти. Теплоизоляцию нужно уложить так, чтобы металлическая часть оказалась или снаружи его слоев, или полностью внутри помещения (тогда весь кровельный «пирог» – покрытие кровли, вентиляционный зазор, все виды изоляции, тепло-, влаго-, паро- и внутренняя обшивка будут снаружи).
Оба этих способа не без недостатков: в первом случае имеем дело с потерей значительного объема помещения, во втором – возникает необходимость декорировать стропила (вагонкой, гипсовыми листами, декоративными панелями, гипсокартоном и т. п.).
Первыми можно отметить изготовление конструкции стропил методом «паз-шип» или при помощи гвоздей, болтовых, скоб, хомутов и прочих подобных соединений. Самым популярным, безусловно, является использование при скреплении стропил гвоздей и скоб.
Однако не надо забывать, что такое соединение по мере высыхания деревянных элементов теряет в надежности и прочности. Этого недостатка позволяют избежать болты.
Второе решение – в использовании при крепеже элементов конструкции фасонных штампованных деталей из стали и саморезов. Монтажные детали бывают разного назначения и формы, начиная от универсальных, например, уголки для стропильной системы или пластины, до исключительно специальных, типа подкосов, в том числе и усиленных. Таким образом, создание сложного варианта становится похожим на работу с детским конструктором.