Изучаем устройство стропильной системы крыши

Многие считают, что с хорошим фундаментом дому не страшны любые непогоды, но это не так. Очень важным элементом при постройке дома является стропильная система, которая обеспечивает надежность дому, в частности крыше. Поэтому давайте мы расскажем вам о принципе построения данной системы.

Для постройки каркасов используются металлические и деревянные балки. Также есть смешанные устройства с нагружаемыми металлическими деталями и деревом на более безопасных частях. Металлические конструкции имеют огромное количество недостатков – температура, сварные участки. При постройке домов зачастую используют дерево из-за его веса и легкости установки.

Критерии системы

Прежде всего, стропильная система крыши оценивается за несколькими критериями: качество, вес и жесткость. В первую очередь крыша не должна быть тяжелой, поэтому в качестве материала нужно брать дерево. Если же вес кровли тяжелый, необходимо выбирать дерево первого сорта с высокой влажностью (пример: хвойное дерево с влажностью минимум 18%).

Конструкция деревянной стропильной системы мансардной крыши

Также нужно выполнить несколько необходимых условий – это антисептическая обработка и использование антипирена для защиты от огня. Ведь в таком случае узлы крепления стропильной системы кровли будут добротными и долговечными. Качество дерева должно быть не ниже третьего сорта.

Обязательное условие – отсутствие трещин и суков (максимум 1 сучок на высоту 2 сантиметра). Несущие деревянные балки – толщина 5,5 сантиметров на площадь от 40 квадратных см.

Мауэрлат изготавливать только из твердых пород деревьев и обязательно обработать антисептиком. Единственный минус древесины – загнивание, поэтому в местах высокой влажности лучше использовать комбинированные конструкции.

Элементы стропильной системы

Главные элементы стропильной системы:

  1. Стропильная нога (стропило) – брус из которого состоит треугольная конструкция для спасения от различных погодных условий. Для безопасности стропильные ноги устанавливают с последовательностью в 1 метр. Расстояние последовательности зависит от веса кровли. Также используется для фиксации некоторых элементов.
  2. Мауэрлат – фундамент конструкции. Устанавливается вдоль несущих стен. Предназначен для равномерной нагрузки между ногами и несущими стенами. Соединительный узел на мауэрлате – стропильная нога.
  3. Лежень – брус для равномерного распределения нагрузки.
  4. Затяжка – элемент, который не позволяет расползаться треугольнику стропильных ног. Используется для висячей стропильной системы.
  5. Стойки – брус, для уменьшения нагрузки на стропильные ноги.
  6. Подкосы – элементы, определяющие ферму. Переходящее звено между несущими устройствами и ногами.
  7. Обрешетка – элемент для скрепления системы. Изготавливается из жестких брусков или досок.
  8. Конек крыши – место, соединяющее скаты крыши. Коньковый узел изготавливается путем соединения стропильных ног вверху.
  9. Свес – элемент для правильного слива водяных потоков.
  10. Кобылки – применяется для образования свеса (при необходимости).

Основные элементы стропильной системы вальмовой крыши

Виды стропильных систем

Существует несколько видов стропильных систем: висячего и наслонного типа.

Висячая

Для первой системы отличительно, что стропила опираются об боковые стены. Негативной стороной этого является образование распирающей нагрузки, которая в будущем может повредить стены. В качестве решения данной проблемы используем затяжку для соединения ног стропил.

Как итог получаем треугольную форму, защищенную от разрушения при нагрузках. Иногда затяжки заменяют балками перекрытия, что целесообразно для мансардных помещений.

Преимуществом системы висячего типа есть возможность не крепить мауэрлат. Очень просто устанавливаются конструкции, в которых ноги стропил имеют опору к стене. Минус висячей схемы – необходимость точных и кропотливых расчетов для правильного построения карнизного устройства. При этом образуется ровная и безопасная ферма, которая обеспечивает огромную площадку опоры.

Расновидности висячих стропильных систем

Наслонная

У стропильной системы наслонного типа в центре устанавливается балка (вертикально), тем самым уменьшая вес для кровли, что проходит через эту балку. Эта система подходит для крыш, где расстояние равняется 10-16 метров. При этом внутри обязательно наличие несущих стен или колонн.

В системе наслонного типа отсутствует затяжка из-за вертикальных нагрузок. Жесткий узел – не значит лучше, ведь на самом деле узел крепления наслонных стропил к мауэрлату блокирующий сдвижку, превращает конструкцию в распорную. То есть усилия от прогибающихся стропил и конькового бруса распирают стены, что при недостаточной жесткости стен, ведет к трещинам в углах и поперечных стенах.

Виды наслонных стропил двускатной крыши

Стойки поддерживают коньковый прогон, на который опираются стропила. Симметричное расположение стоек и подкосов. Наслонная имеет лучшую систему вентиляции кровли, ведь в крыше мансарды делаются щели, в крыше чердака – продухи. В месте соединения стропильных узлов и каменной кладки делается гидроизоляция для уменьшения количества конденсата.

Формы крыш

Существует большое количество форм для крыш. Отличаются количеством скатов и способом их соединения. Названия крыш напрямую зависят от постройки и соединений. В этом разделе мы не будем рассматривать крыши с эркером и тому подобное, только их форму:

  1. Односкатная
  2. Вальмовая
  3. Плоская (требует установки дополнительных водосточных элементов)
  4. Шатровая
  5. Двускатная
  6. Мансардная
  7. Полувальмовая
  8. Многощипцовая

Конструкции 2, 4 и 5 работают как естественный водослив и не требуют никаких дополнительных установок.

Основные формы крыш для частных домов

Как рассчитать угол наклона крыши?

Кровельный материал полностью определяет углы наклона, ведь каждый имеет свои требования: при мягкой кровле угол от 5 до 20 градусов, при более жестких материалах от 20 до 45 градусов. Величина угла зачастую определяет площадь под крышей и количество затраченного материала, что сказывается на общей стоимости.

Вентиляция

Система вентиляции кровли нужна для устранения конденсации влажности на поверхностях внутри кровельного покрытия. Конденсат образуется из-за разницы температур между внешней и внутренней стороной кровли.

Главные функции системы вентиляции:

  1. Уменьшение нагрева внутренней части солнечным теплом, в результате чего снизит температуру воздуха в здании и уменьшит расходы кондиционирования всего здания.
  2. Убрать пары, которые проникают на чердак или мансарду
  3. Стабилизировать температуру во избежание образования сосулек и льда на карнизах и свесах.
  4. Минимизировать количество конденсата на внутренней части крова.

Устройство вентиляции кровли загородного дома

Система обогрева кровли

Уменьшить образование льда на поверхности крыши – главная задача системы обогрева кровли. Устанавливается устройство, которое заставляет воду быстрее стекать с поверхности кровли не задерживаясь. Большинство думают, что система предназначена для растапливания льда и снега на крыше, но это ошибочное определение.

Обогрев предназначен для того, чтобы лед и снег даже не успели появляться на крыше. Система включает в себя такие элементы: нагревательный кабель для подогрева водосточной трубы и крыши, автоматизированная система контроля для нагрева только при необходимости, система для распределения энергии, крепления.

Устройство элетроподогрева кровли

Полезные советы

  • Варианты крыш, представленные выше устанавливаются практически на любые материалы, но практичнее всего использовать древесину.
  • При выборе наслонной или висячей системы важно определить внутреннюю конструкцию дома
  • Под чердачное пространство лучше всего выбирать двускатную или мансардную крышу (в крайнем случае вальмовую)
  • При выборе конструкции нужно заранее определить тип кровельного материала
  • Выбрать правильное расположение дома, в зависимости от розы ветров
  • Заранее оценить свои финансовые возможности

При отсутствии опыта в постройке стропильных систем лучше обратиться к специалистам, которые подскажут вам с выбором и помогу произвести все расчеты.

Смотрите видео: каково устройство стропильной системы крыши?

Автор: Николай Наумов