Прежде чем приступить к расчету кровельных балок, необходимо знать характер нагрузок и то, как они будут воздействовать на крышу нашего дома в течение года.
Виды стропильных систем крыши — их устройство и конструкция
Конструкции крыши — одна из самых сложных для проектирования и монтажа частей жилого здания. Это первая точка атаки, которая защищает ваш дом от осадков, ветра и холода. Поэтому от его герметичности, долговечности и качества зависит комфорт всех членов семьи. В основе надежной крыши лежат балки, которые формируют конструкцию, определяют оптимальный уклон и фиксируют гидроизоляционный материал. Состав и расположение элементов каркаса зависит от конфигурации крыши. В этой статье мы опишем различные типы систем поддержки и то, чем они отличаются друг от друга.
Стропильная система — набор опорных элементов, которые поддерживают геометрию крыши, каркас кровельной конструкции, придают ей жесткость и необходимый уклон. Состав, толщина поперечного сечения и расположение частей скелета крыши определяются расчетами, учитывающими постоянные и временные нагрузки. Каркас крыши выполняет следующие функции, определяющие функциональность крыши:
- Он определяет геометрию, угол наклона. Балки фермы придают крыше соответствующий угол наклона и форму, что облегчает сток снега или осадков с поверхности. Ферма определяет, сколько скатов или карнизов будет иметь крыша, и поэтому именно этот элемент конструкции определяет ее внешний вид.
- Он служит основанием для крепления гидроизоляционного материала. Финишная балка используется для крепления финишного покрытия крыши.
- Он равномерно распределяет вес крыши. Связанные между собой элементы ферменной системы равномерно распределяют нагрузку от настила и веса снежных масс между несущими стенами конструкции, а затем перенаправляют их, предотвращая коробление или деформацию конструкции.
- Она обеспечивает функционирование крыши. Каркасная конструкция, учитывающая конструкцию крыши и кровельное покрытие, поддерживает, вентилирует и защищает от конденсата.
Помните, что профессионально спроектированная стропильная система — это гарантия долговечности, надежности и механической прочности крыши, поэтому ее проектирование и монтаж следует доверять профессиональным архитекторам. Специалисты считают, что качественный каркас гораздо важнее, чем исполнение крыши, поэтому не стоит на этом экономить.
Критерии выбора
Конструкция стропильной системы характеризуется большим количеством компонентов и повышенной сложностью. Он основан на расчете постоянных и временных нагрузок, действующих на конструкцию, а также на проектировании, учитывающем выбранный кровельный материал и факторы окружающей среды. При выборе типа балки учитываются следующие критерии:
- Климатические условия в районе, где будет осуществляться строительный проект. Чтобы убедиться, что крыша выдержит вес снега и воды во время обильных осадков, определяется среднегодовое количество осадков зимой и летом.
- Ветровые нагрузки. Чтобы выбрать оптимальную конструкцию крыши, определите преобладающую ветровую нагрузку в районе здания, а также учтите среднюю скорость ветра.
- Как будет использоваться пространство под крышей. На этом этапе решите, хотите ли вы создать отапливаемый чердак в подкровельном пространстве или неотапливаемый чердак.
- Тип отделки. Оптимальный угол наклона рассчитывается для каждого материала с учетом формы и типа крепления.
- Бюджет застройщика. Стропильная система — одна из самых дорогих частей конструкции крыши с точки зрения затрат материалов и труда, поэтому ее тип определяет финансовые возможности застройщика.
Опытные мастера считают, что бороться с природой бесполезно, вы снова проиграете, поэтому при выборе типа стропил следует учитывать климатические условия региона, в котором будет строиться здание. Если местность ветреная, угол наклона склонов будет небольшим, если есть снег, он будет более крутым.
Материалы
Стропильная система — обязательный элемент двускатных крыш любой формы и конфигурации, состоящий из вертикальных стоек, горизонтальных балок и балок, которые поддерживают и закрепляют кровельный материал. Материал, из которого изготовлена рама, должен быть легким, высокопрочным, выдерживать нагрузки и быть влагостойким. Наиболее подходящими считаются следующие варианты:
- Дерево. Дерево — это натуральный, экологически чистый материал, легкий и прочный. Для изготовления элементов каркаса используются доски из твердых пород древесины квадратного сечения 100х100 мм или 150х150 мм, сечением 50х150 мм. Основным недостатком деревянных каркасных элементов является то, что они прогибаются под собственным весом, имеют большую длину и плохо противостоят влаге.
- Металл. Металлические каркасные системы дороже деревянных и используются в основном при больших площадях карнизов и большом весе кровельного материала. Высокая несущая способность металлических профилей или уголков позволяет увеличить расстояние между элементами каркаса без снижения прочности конструкции. Для снижения риска ржавления используются коррозионностойкие марки металла.
Обратите внимание. Дерево считается наиболее подходящим материалом для строительства балок крыши домов, поскольку оно обладает тремя важными свойствами: легким весом, прочностью и воздухопроницаемостью. Чтобы повысить устойчивость древесины к воздействию влаги, необходимо обработать элементы стропильной системы антисептиком глубокого проникновения.
Прежде чем приступить к расчету кровельных балок, необходимо знать характер нагрузок и то, как они будут воздействовать на крышу нашего дома в течение года.
Что такое стропила и зачем они нужны
Крыша
Кровельные балки используются в качестве опор для кровельных материалов (профнастил, шифер). Стропильная система состоит из следующих элементов: Балки, опоры сжатия и растяжения, вертикальные балки. Материал, используемый для системы, должен быть непроницаемым для влаги, легким и обладать высокой прочностью. Балки используются для придания прочности и устойчивости крыше, когда она подвергается атмосферным воздействиям. Они особенно долговечны при воздействии суровых погодных условий (снег, бури).
Варианты систем
Несущие системы крыши должны быть изготовлены из прочного материала (дуб, ясень) и закреплены с помощью лучших клеев, железных шайб и стропильных ферм. Все строительные материалы, используемые при строительстве дома, часто подвергаются негативному воздействию температуры — при понижении температуры материал сжимается, при повышении — расширяется. Дерево или нестойкие сплавы железа могут растрескаться при резком повышении или понижении температуры в доме. Металлические балочные системы намного дороже деревянных балок. Антикоррозийные химикаты могут помочь предотвратить коррозию металлических систем.
Металл не пропускает воздух, что является риском для грибковых паразитов. Если большинство вещей в доме сделаны из дерева, то через четыре года все деревянные изделия будут заражены грибком. Отсутствие вытяжного колпака на кухне может привести к повышению температуры воздуха. Это приведет к тому, что горячий пар будет подниматься к верху. Это оказывает негативное влияние как на деревянные, так и на металлические опоры. Чтобы избежать этой неприятности, на кухне следует установить вытяжной вентилятор или оборудовать внутреннюю часть потолка пароизоляцией.
Защита системы
Для защиты от болезнетворных грибков, жуков и паразитов балки обрабатываются специальными антисептическими растворами. К ним относятся: Дезинфицирующее средство, сульфат меди, не удаляемый неомид. Некоторые из вышеупомянутых консервантов содержат антипирены. После пропитки дайте древесине высохнуть в течение 1-2 дней в сухом и хорошо проветриваемом помещении. Не следует допускать в помещение маленьких детей, так как отравление химикатами неизбежно.
Влажность древесины при установке балочной системы не должна быть выше или ниже 15% — очень сухая древесина может растрескаться, а древесина с более высоким содержанием влаги может со временем сгнить. Балки, установленные на открытом воздухе (балконы, навесы, террасы), не подлежат налогообложению. Содержание влаги в них должно составлять 20 процентов. Доски с содержанием влаги более 30 % менее прочны. При строительстве крыши всегда следует брать дополнительный строительный материал для мелких работ, которые не были запланированы заранее.
Как распознать неправильно высушенную древесину или неровные балки без дополнительных инструментов? Сделать это очень просто. Возьмите материал в руки и посмотрите на неровности невооруженным глазом. Если доска ровная, значит брус высох как следует и его можно использовать для строительства. Если края доски вывернуты вверх или вниз, ее следует отправить обратно в магазин «Сделай сам» или использовать для изготовления мелких деталей.
На заводах готовые доски после распиловки бревен отправляются в специальные сушилки. Это необходимо для удаления лишней жидкости. Преимущество сушки горячим воздухом заключается в том, что личинки насекомых и споры плесени погибают при определенном повышении температуры. Если вы покупаете доски с высокой влажностью, то древесину следует хранить в прохладном, но сухом месте не менее одного года. Каждая стропильная система используется для определенного типа крыши.
Основой хорошей крыши является качественная стропильная система. Чтобы продлить срок службы новой крыши, следует получить от продавца документ, дающий гарантию на срок от 2 до 3 лет. Таким образом, вам не придется беспокоиться о неисправностях, и вы сможете быстро вернуть свои деньги.
Приведенная выше информация поможет вам избежать проблем. Как и любой неопытный строитель, вы должны знать, как правильно выбрать материал для качественной работы. Сделать правильный выбор гораздо проще, если владелец коттеджа знает все типы и виды балочных систем.
