Перед тем как приступить к расчету стропил крыши, важно понимать характер нагрузок и то, каким образом они будут влиять на кровлю вашего дома в течение года.
Типы стропильных систем крыши — их конструктивные особенности
Кровельные конструкции являются одной из самых сложных для проектирования и монтажа частей жилого строения. Это первая линия защиты, оберегающая ваш дом от осадков, ветра и холода. Поэтому от герметичности, долговечности и качества этой конструкции зависит комфорт всех людей, проживающих в доме. Основой надежной крыши служат балки, которые формируют её структуру, определяют оптимальный уклон и фиксируют гидроизоляционные материалы. Комплектация и расположение элементов каркаса зависят от конфигурации крыши. В данной статье мы рассмотрим различные типы поддерживающих систем и их отличия друг от друга.
Стропильная система представляет собой совокупность опорных компонентов, которые поддерживают архитектурную форму крыши, обеспечивают структуру кровельной конструкции, придают ей прочность и нужный уклон. Состав, толщина поперечного сечения и размещение элементов каркаса крыши определяются расчетами, в которых учитываются как постоянные, так и временные нагрузки. Основные функции каркаса крыши, которые влияют на ее эксплуатационные характеристики, следующие:
- Он задает геометрию и угол наклона. Балки фермы формируют нужный угол наклона и профиль крыши, что облегчает уход снега и осадков с ее поверхности. Ферма также определяет количество скатов или карнизов, поэтому именно этот элемент конструкции имеет решающее значение для внешнего вида крыши.
- Она служит основанием для установки гидроизоляционного материала. Финишная балка предназначена для крепления верхнего покрытия крыши.
- Он равномерно распределяет нагрузку крыши. Связанные между собой компоненты стропильной системы перераспределяют вес настила и снежных масс между несущими стенами конструкции, а затем направляют эту нагрузку, что предотвращает крен или деформацию сооружения.
- Она обеспечивает работу крыши. Каркасная структура, учитывающая особенности крыши и кровельного покрытия, поддерживает, вентилирует и защищает от конденсата.
Имейте в виду, что грамотно спроектированная стропильная система служит гарантией долговечности, устойчивости и механической прочности крыши, поэтому проектирование и монтаж следует доверять квалифицированным архитекторам. Эксперты утверждают, что качественный каркас имеет гораздо большее значение, чем отделка крыши, поэтому не следует экономить на этом этапе.
Критерии выбора
Конструкция стропильной системы обладает множеством деталей и значительной сложностью. Она основана на анализе постоянных и временных нагрузок, действующих на сооружение, а также на проектировании с учётом выбранного материала для крыши и окружающих факторов. При выборе типа балки следует обращать внимание на следующие критерии:
- Климатические условия в регионе, где планируется проводить строительство. Для того чтобы убедиться, что крыша сможет выдержать нагрузки от снега и воды во время сильных осадков, необходимо оценить среднегодовое количество осадков, как зимой, так и летом.
- Влияние ветровых нагрузок. Для выбора наиболее подходящей конструкции крыши важно установить основную силу ветра, действующую в данном регионе, а также учесть среднее значение его скорости.
- Назначение пространства под крышей. На этом этапе необходимо определить, хотите ли вы устроить отапливаемый чердак в подкровельном пространстве или оставить его без отопления.
- Выбор отделочных материалов. Угол наклона крыши должен рассчитываться с учетом конкретного материала и типа его крепления.
- Финансовые возможности застройщика. Стропильная система является одной из самых затратных частей крыши как по материалам, так и по трудозатратам, поэтому выбор её типа зависит от бюджета застройщика.
Профессионалы в области строительства утверждают, что противостоять природе бесперспективно, и в итоге вы снова потерпите неудачу. Поэтому при выборе типа стропильной системы следует принимать во внимание климатические условия того региона, где планируется возведение здания. В ветреных районах угол наклона скатов будет небольшим, а в снеговых зонах он будет более крутым.
Материалы
Стропильная система – это необходимый компонент двускатных крыш любой формы и структуры, состоящий из вертикальных стоек, горизонтальных балок и распорок, которые поддерживают и фиксируют кровельный материал. Материалы, используемые для создания этой конструкции, должны обладать легким весом, высокой прочностью, устойчивостью к нагрузкам и влагостойкостью. Наиболее подходящие варианты включают следующие:
- Дерево. Дерево является натуральным и экологически чистым материалом, отличающимся легкостью и прочностью. Для создания элементов каркаса применяются доски из твердых пород древесины сечением 100×100 мм или 150×150 мм, а также 50×150 мм. Основной недостаток деревянных каркасных компонентов заключается в том, что под действием собственного веса они могут прогибаться, имеют значительную длину и плохо переносят воздействие влаги.
- Металл. Металлические каркасные структуры имеют более высокую цену по сравнению с деревянными и применяются преимущественно при больших площадях карнизов и значительной нагрузке кровельного материала. Благодаря высокой несущей способности металлических профилей или уголков возможно увеличивать расстояние между элементами каркаса без ухудшения прочностных характеристик конструкции. Для снижения вероятности коррозии используются устойчивые к коррозии марки металла.
Обратите внимание. Дерево считается одним из самых оптимальных материалов для возведения крыши жилых домов благодаря своим трем главным свойствам: легкости, прочности и хорошей воздухопроницаемости. Для повышения стойкости древесины к воздействию влаги рекомендуется обрабатывать элементы стропильной конструкции антисептиком глубокого проникновения.
Перед тем как приступить к расчету крыши, важно понимать характер нагрузок и то, как они будут влиять на конструкцию в течение всего года.
Что такое стропила и какую роль они играют
Крыша
Кровельные балки служат опорой для различных кровельных материалов, таких как профнастил и шифер. Стропильная система включает несколько ключевых компонентов: балки, опоры для сжатия и растяжения, а также вертикальные конструкции. Для изготовления этих элементов используются материалы, которые обладают высокой прочностью, легкостью и водоотталкивающими свойствами. Балки играют важную роль в обеспечении прочности и устойчивости крыши к атмосферным явлениям. Они особенно долговечны и надежны при воздействии неблагоприятных климатических условий, таких как снегопады и сильные ветра.
Варианты систем
Конструкции крыши должны быть выполнены из прочных материалов, таких как дуб или ясень, и фиксироваться с помощью высококачественных клеевых составов, металлических шайб и стропильных ферм. Все строительные материалы, применяемые в процессе возведения здания, часто подвержены неблагоприятному влиянию температурных колебаний: при снижении температуры они сжимаются, а при повышении — расширяются. Дерево или низкокачественные сплавы железа могут иметь трещины при резком изменении температуры внутри помещений. Металлические балки обходятся значительно дороже деревянных аналогов. Использование антикоррозионных препаратов может существенно снизить риск коррозии металлических конструкций.
Металл практически не пропускает воздух, что создаёт благоприятные условия для грибковых паразитов. Если в вашем доме преобладают деревянные конструкции, то через четыре года все деревянные элементы могут быть поражены грибком. Недостаток вытяжного вентилятора на кухне может привести к повышению температуры в помещении. Это, в свою очередь, вызовет подъем горячего пара к потолку, что негативно отразится как на деревянных, так и на металлических элементах конструкции. Чтобы избежать таких проблем, рекомендуется установить вытяжной вентилятор на кухне или позаботиться о пароизоляции внутренней поверхности потолка.
Защита системы
Для защиты от опасных грибков, насекомых и паразитов балки обрабатываются специализированными антисептическими растворами. К таким средствам относятся: дезинфицирующее средство, сульфат меди и неомид, который обладает длительным эффектом. Некоторые из перечисленных консервантов содержат антипирены, которые препятствуют возгоранию дерева. После обработки необходимо дать древесине просохнуть в течение 1-2 дней в сухом и хорошо вентилируемом помещении. Важно избегать присутствия маленьких детей в это время, так как существует высокий риск отравления химическими веществами.
При установке балочной системы влажность древесины должна находиться в пределах 15% — как слишком сухая древесина, так и древесина с повышенным содержанием влаги могут вызвать проблемы: первая может растрескаться, а вторая со временем подвержена гниению. Балки, которые устанавливаются на открытом воздухе (например, на балконах, навесах или террасах), не облагаются налогами. При этом уровень влаги в таких конструкциях рекомендуется держать на уровне 20%. Деревянные конструкции с влажностью выше 30% демонстрируют пониженные прочностные характеристики. При кровельных работах целесообразно заранее запастись дополнительными строительными материалами для выполнения непредвиденных мелких работ.
Как определить неправильно высушенную древесину или искривленные балки без использования дополнительных инструментов? Это совсем не сложно. Просто возьмите материал в руки и осмотрите его на наличие неровностей внимательно. Если доска гладкая и ровная, это означает, что брус был должным образом высушен, и его можно применять в строительстве. В случае, если края доски изогнуты вверх или вниз, рекомендуется вернуть ее в магазин «Сделай сам» или использовать для изготовления мелких элементов.
На производственных предприятиях готовые доски, которые были распилены из бревен, направляют в специальные сушильные камеры. Это необходимо для удаления избыточной влаги. Основное преимущество сушки горячим воздухом заключается в том, что при определённой температуре погибают личинки насекомых и споры грибков. Если вы покупаете доски с высокой влажностью, древесину следует хранить в прохладном, но сухом помещении не менее года. Каждая стропильная система предназначена для конкретного типа крыши.
Качественная стропильная система является основой надёжной крыши. Для того чтобы увеличить срок службы вашей новой крыши, рекомендуется запросить у продавца документ, который даёт гарантию на период от 2 до 3 лет. Это позволит вам избежать беспокойств по поводу возможных неисправностей и быстро вернуть свои деньги в случае необходимости.
