Стропильные системы

Прежде чем монтировать стропильную систему, нужно рассчитать необходимое количество балок, выбрать подходящий для данного строения тип конструкции, определиться с углом наклона крыши, учесть предполагаемые нагрузки на кровлю. Она должна выдерживать вес 200 кг на каждый метр площади. Много? Это только кажется! Не забывайте о том, что зимой на ней скапливается тяжелый снег. Постоянно сбрасывать его лопатой замучаешься, да и кровельное покрытие можно повредить. Специалисты рассчитывают нагрузку с учетом угла наклона скатов крыши и веса снегового покрова, характерного для данного региона.

Еще один тип воздействия – ветровой. Под его расчете во внимание принимают высоту здания, географическое положение и ветровое давление в данном районе. Плюс само кровельное покрытие постоянно давит на стропила, а время от времени на крышу поднимаются люди для обслуживания и ремонта (нередко с оборудованием).

Соорудить стропильную систему можно из разных материалов. Традиционно для этой цели используют хорошо высушенную древесину хвойных пород. Брус, бревна и доски удобны тем, что имеют небольшой вес, а значит, не требуют наличия тяжелой техники на строительной площадке. Кроме того, с деревом удобно работать – в случае необходимости элементы можно подогнать на месте по размеру, просто отпилив лишнее. Оптимальный размер сечения бруса для среднего пролета (6-9 м) – 50х100 или 50х175 мм. Для несущих конструкций типа мауэрлата понадобятся более солидные элементы – сечением 100х100, 150х150 мм. Для конкретных случаев нужно выбирать материал, ориентируясь на вес кровельного покрытия, длину стропильных элементов, расчетных нагрузок и шага установки. Естественно, что для черепичной кровли понадобятся стропила большего сечения, чем для рулонной. Минусами деревянных элементов является небольшая длина ног, а также подверженность древесины гниению и горению. Чтобы нивелировать эти недостатки, дерево покрывают антисептиком и противопожарными составами, а балки и другие протяженные элементы просто выполняют из пары-тройки скрепленных по длине брусьев. Такая конструкция годится для малоэтажных строений, кирпичных домов, временных зданий – система получается легкой и прочной.

Если требуется перекрывать большие пролеты, устраивают стропильную систему из оцинкованной стали. Как правило, в качестве стропил используют трубы квадратного сечения и тонкостенный металлический профиль, которые соединяют с помощью сварки или болтами. Долговечные, пожаробезопасные и легкие, они обладают большой несущей способностью, их часто применяют при сооружении крупных хозяйственных построек и промышленных объектов. А возможность создавать с помощью металлических стропил сложные и жесткие архитектурные формы делает их незаменимыми при возведении больших частных домов.

Еще один вариант – стропила из железобетона. Применяют их нечасто, в основном для строительства одноэтажных складских помещений с большими пролетами. При всей своей прочности железобетонные стропила имеют существенный недостаток – они тяжелые, а значит, нуждаются в мощном фундаменте и сложны в монтаже.

КОРОМЫСЛО НАД КРЫШЕЙ ПОВИСЛО

Существует два типа стропильных систем: наслонные и висячие. Конструкция первых отличается легкостью и экономичностью. Она позволяет увеличить полезную площадь крыши, годится для кровель с изменяющимся углом ската и устройства мансард. Однако подходит наслонная система только для построек с небольшими пролетами – когда расстояние между опорами не превышает 6,5-7 м. Если есть дополнительные опоры, стропила могут перекрывать ширину до 15-18 м. Устанавливают такие фермы в домах с центральной несущей стеной (либо промежуточными столбчатыми опорами в фундаменте): своими концами балки опираются на наружные стены, а средней частью – на внутреннюю капитальную стену или опорные столбы. Элементы наслонной стропильной конструкции работают только на изгиб.

Висячая система не подразумевает промежуточных опор: стропила опираются на стены здания (точнее, на затяжку, соединяющую стропильные ноги) только своими концами. Такая конструкция позволяет перекрывать большие пролеты. Если их ширина превышает 8 м, применяют специальные стойки с подкосами. Как правило, висячие стропила используют в постройках с легкими стенами и с одно-, двух- или четырехскатной крышей. Затяжка, которая является одним из ключевых элементов этой системы, может быть расположена как в основании ферм, так и выше. Ее главная задача – надежно связывать стропильные ноги, не давая им разъезжаться, и предохранять строение от деформации, которая может возникнуть из-за горизонтального распирающего усилия, созданного конструкцией. Стропила оказывают на основной опорный брус (мауэрлат) только вертикальное давление и работают как на изгиб, так и на сжатие, система получается достаточно надежной.

При монтаже кровли могут одновременно использоваться как наслонные, так и висячие стропила. Какой тип ферм выбрать для каждого конкретного случая, лучше всего определять вместе со специалистом.

НА ЗЕМЛЕ И В НЕБЕСАХ

Собирать стропила можно на крыше или на земле. Первый способ применяется, если элементы тяжелые. Подготовить массивные фермы внизу тоже можно, но тогда придется доставлять их наверх подъемным краном. Порядок монтажа стропильной системы зависит от конструкции крыши.

Шаг стропил выбирается, исходя из уклона крыши, сечения брусьев, веса кровельного покрытия, обрешетки и предполагаемых нагрузок. Так, если уклон большой, то расстояние между стропилами составит примерно 1-1,3 м, для пологой кровли – около 0,6 м. Часто производители кровельного материала дают рекомендации относительно шага стропил.

Основными элементами висячих ферм являются стропильная нога с затяжкой, мауэрлат, при длинных пролетах – бабка и подкос. Для придания конструкции дополнительной жесткости может использоваться ригель. Сборка стропильных ферм производится на земле. Монтаж висячих систем начинают со строго вертикальной установки крайних стропильных ферм, их прикрепляют к мауэрлату, затем монтируют центральную и остальные. Между собой стропила связывают с помощью горизонтальной затяжки. Для этой цели можно использовать также обрешетку из бруса, доски или плитного материала. Стропильные конструкции усиливают подкосами.

Основные элементы наслонной конструкции: стропильная нога, ригель, чердачное перекрытие и мауэрлат. Монтаж этой системы проще, чем висячей, поскольку приходится иметь дело с отдельными элементами, которые собирают непосредственно на крыше. Установку осуществляют после того, как будет выровнена высота всех стен и перекрытий: основание должно получиться горизонтальной, имеющиеся углы – прямыми. Это позволит выполнять элементы стропил по шаблону, в противном случае придется размечать каждую стропильную ногу. На чердачное перекрытие поверх гидроизоляции укладывают мауэрлат и, если нужно, лежень с двойной гидроизоляцией. Монтируют коньковый и боковые прогоны, строго вертикально устанавливают опорные стойки. Затем выполняют разметку стропильных ног и устанавливают их с опеределенным шагом. Прибивают дощатые кобылки для монтажа карнизного свеса, монтируют обрешетку.

При монтаже стропил важен каждый этап работ, потому как любая ошибка обойдется дорого. Именно поэтому установку ферм в основном доверяют профессионалам. Стоимость работ составляет как минимум 450-500 руб./кв.м. Ошибки, чаще всего допускают при монтаже стропил, связаны с отсутствием проекта, привлечением технологии (использование неверных способов крепления, элементов недостаточного сечения, древесины неподходящего сорта).