Какой материал считается лучшим для кровли? Самый натуральный, проверенный кровельный материал — древесина. Он натуральный, поэтому к нему нужно бережно относиться во время монтажа. Не надо перегружать доски гвоздями, чтобы они не потрескались.
Самым популярным материалом для возведения крыши дома является древесина, так как этот материал натуральный, прочный, долговечный.
Породы используемые для кровли: сосна, ель и лиственница, они имеют важное свойство — прочность. И одновременно такая древесина легка в обработке, мягкая, и имеет немного сучков. Какие существуют сорта? Хвойные породы древесины делят на пять сортов. От ноля до четырех (экстра). Сост древесины определяется наличием дефектов таких, как трещины, сучки, синева и пятна. Пиломатериал не должен иметь слишком большого количества дефектов. Они могут снизить его прочность. Элементы стропильной конструкции крыши, такие, как затяжки, изготавливают из первосортной древесины. Ноги и стойки стропильной системы делают из первого и второго сорта древесины. Подкосы и остальные элементы, которые не понесут больших нагрузок, из третьесортной древесины.
Существует еще клееный брус. Некоторые вместо массива дерева используют клееный брус, потому что он имеет высокую прочность и не подвержен деформации. Минус стоимость его в 2-3 раза дороже, чем массив. Его используют, когда конструкции крыши необходима повышенная стойкость. Еще встречаются элементы, склеенные из кусков третьесортной древесины. Они не уступают по прочности массивам древесины первого сорта.
Иногда попадаются новые доски на которых много черно-синих пятен. Так случается из-за неправильного хранения или транспортировки. Пиломатериал из-за отсутствия свежего воздуха просто «задыхается». На самом деле, эти пятна (синева) не влияет ни на что. Качество доски и ее дальнейшая эксплуатация не изменятся, так как это не гниль, а только эстетический момент.
Обращаем внимание на хранение доски на стройплощадке. Доски обычно делают из недавно распиленных деревьев. Пиломатериал не сушат, а сразу отправляют на продажу. Часто попадают к покупателям даже сырые доски.
Если оставить такие мокрые доски на солнце, то из получатся загогулины потерянной формы. Все доски нужно складывать в штабеля на прокладки между слоями. В жаркую погоду закрыть их от попадания прямых лучей солнца.
Необходимо обработать поломатериал специальными антисептиками (фунгицидными, интесикцидными) и специальными средствами для предупреждения возможного возгорания (огнебиозащита). Способов нанесения много, самые распространенные краскрпульт и валик. Это необходимо сделать до монтажа, заранее.
Подбираем древесину
В общей смете деревянная конструкция займет немалую часть. Подходим к выбору древесины для крыши внимательно. Дерево для крыши продается в виде , в резаном виде по количеству досок в метрах кубических. Не берем в расчет, сколько указано в проекте и покупаем на 10% больше. Потому как в проекте не учитываются материалы для подрезок и отходов. Нужно также учитывать влажность дерева не более, должна быть не более 15-20 %. Первый сорт не более 12%. Не забываем, что неправильно подготовленный материал может привести к разрушениям.
При покупке предварительно нарезанного поломатериала, появится возможность сократить количество отходов. Сократится и время работ. Плотник должен будет только соединить нужные элементы для устройства крыши. Но для этого нужно знать точное количество всех элементов и иметь все замеры. Покупая готовые конструкции, ускоряется время монтажа крыши до 1-3 дней. Для стропил лучше всего подойдут сосновые доски с сечением 50 на 150 мм. А для подшивки короба и для сплошной обрешетки (если нужна) обычно используют «дюймовку» — это доски с толщиной приблизительно 25 мм. Ширина, как правило, большого значения не имеет.
Пиломатериал: расчет для крыши
Пиломатериал: как производится расчет? Сколько его потребуется для крыши. Это нужно знать не только для того, чтобы определить объем работ, но и первую очередь, чтобы определить, какая сумма нам понадобится для покупки пиломатериал. Пиломатериал для конструкции крыши, его количество находится в зависимости от многих факторов. Например, таких, как площадь дома и вид крыши, климатические условия. Покрытие крыши (материал). Утеплен — ли мансардный этаж.
Изготовление крыши дома – важная и ответственная задача. От качества верхней конструкции будет напрямую зависеть целостность строения и покой жильцов. Прежде чем приступить к работам, необходимо правильно подобрать доски для стропил и других деталей крыши, выполнить их качественную предварительную обработку и правильно соединить, подготовив к настилу кровельного материала.
Виды крыш
В настоящее время для жилых домов и хозяйственных построек используется около десяти различных видов крыш. Некоторые из них более привычны для нас, другие встречаются очень редко. Основными вариантами конструкций являются.
Скатные крыши, изготавливаемые с использованием прямых стропильных систем:
- односкатные;
- двухскатные;
- четырехскатные – вальмовые и полувальмовые (с коньком) и шатровые (без конька);
- многощипцовые:
- конические.
Скатные крыши с криволинейными стропилами:
- полукруглые;
- полусферические.
Практически все виды крыш имеют в своей основе специальные детали, обеспечивающие кровле необходимую прочность и придающие ей желаемую форму. Речь идет о стропилах.
Требования к качеству стропил
Для изготовления стропил используют обрезные доски различного сечения. Наиболее часто встречаются детали сечением 50х150 или 50х200. Брус квадратного или прямоугольного сечения не применяется, так как он не может обеспечить необходимую прочность конструкции или значительно утяжелит ее. Устанавливают стропила своими руками всегда на ребро. В этом направлении детали более прочны и не подвержены изгибу.
Монтаж стропильной системы хозпостройки
Для работы лучше выбирать доски хвойных пород. Связано это с несколькими их особенностями:
- наличие смолы предотвращает образование гнилей в материале;
- такие детали имеют сравнительно невысокий вес, в отличие, например, от досок того же сечения из березы;
- хвойный материал более доступен по цене, и найти его на лесопилках значительно проще.
Кроме этого обязательно обращайте внимание на такие элементы в древесине, как сучки. Не допускается наличия гнилых выпадающих элементов, которые могут привести к снижению прочности стропильной ноги в будущем.
Подготовка деталей стропильной системы к установке
Прежде чем приступить к монтажу стропильной системы крыши своими руками рекомендуем тщательным образом обработать поверхность всех используемых в работе деталей из древесины.
Предварительно осмотрите приобретенный пиломатериал, отберите наиболее качественный. Доски с выпадающими сучками можно использовать кусками, например при удлинении или для изготовления стоек (бабок), подкосов, ригелей и других деталей кровли. После подбора достаточного количества пиломатериала его обрабатывают специальными защитными составами, предотвращающими гниение и горение.
Наносить антипирены и антисептики своими руками можно следующими способами:
- погружением;
- кистью или малярным валиком;
- распылением.
Каждый способ хорош для тех или иных целей. После высыхания одного слоя пропитки рекомендуется выполнить повторную обработку. Желательно не смешивать составы различного назначения в одной емкости.
Выбираем оптимальную стропильную систему
Отобрав качественные доски 50х150, и выполнив их обработку своими руками, приступаем к монтажу стропильной системы. До начала работ по периметру стен, изготовленных из кирпича или блоков необходимо уложить мауэрлат – брус, который будет служить опорой для нижних частей стропильных ног.
Крепят его с помощью резьбовых шпилек, углубленных в стену или стальной проволоки, уложенной в шов кладки. В постройках из бруса или бревна роль мауэрлата играет верхние венцы сруба.
В зависимости от размеров пролета между стенами дома выбираем вариант установки стропил. Бывают системы с висячими стропилами или наслонными, опирающимися на промежуточную несущую стену.
Варианты крыш: 1) С висячими стропилами. 2) С наслонными стропилами
Первый вид конструкции имеет горизонтальный поперечный брус – затяжку. Во втором данный элемент отсутствует. Для опоры коньковый брус в нескольких местах опирается на промежуточную стену дома. Это не совсем удобно в случае изготовления эксплуатируемого подкровельного пространства – мансарды, но оптимально при больших полетах между стенами.
Определяем количество стропильных ферм
Для определения количества необходимого пиломатериала для изготовления стропил, например, досок 50х150 надо рассчитать требуемое количество стропильных ферм – соединенных под необходимым углом пар стропил. В среднем, пролет между ними составляет 0,9-1,2 метра или чуть меньше. Определяющим критерием служит предполагаемый к использованию кровельный материал.
Так, для ондулина производитель рекомендует шаг установки стропил 0,6-0,9 метра, для металлочерепицы – одного из наиболее распространенных материалов в последние годы – 0,65-0,95 метра. Большое значение при выборе межстропильного расстояния играет и угол уклона скатов, который зависит от снеговой и ветровой нагрузки в каждой конкретной местности.
Определив величину шага, делим длину стен на данный показатель и прибавляем единицу с учетом установки фронтонных ферм. Получим количество стропильных пар. Умножив это число на два определим необходимое количество стропил. Длину досок рассчитываем по теореме Пифагора, зная все тот же угол уклона ската и величину пролета стен.
Монтируем стропильную систему — cобираем фермы
Определившись с количеством и размерами стропил можно приступить к сборке своими руками стропильной системы кровли. Как правило, стараются устанавливать собранные предварительно фермы. Изготавливать их можно как на чердачном перекрытии дома, так и на земле и поднимать уже готовыми.
В любом случае значительно облегчить работу помогут несколько шаблонов.
Первый из них – стропило необходимой длины с запиленными под необходимым углом торцами. При необходимости кромки могут быть обрезаны не по прямой линии, а с уступами, облегчающими монтаж деталей. Например, если стропила опираются на брус, крепление можно осуществлять стальными уголками, перфорированной стальной лентой или гвоздями. Во всех случаях фигурный пропил увеличит качество монтажа.
Второй шаблон – лист фанеры с прибитыми под необходимым углом упорами, в которые вкладываются верхние торцы стропил и соединяются ригелями – поперечными досками сечением 50х150, обеспечивающими необходимую жесткость стропильных пар. Если позволяет свободная площадь, в качестве шаблона можно использовать одну собранную своими руками ферму.
Устанавливаем фермы
Подготовленные своими руками фермы поднимают наверх. Монтаж удобно начинать с крайних пар, называемых фронтонными. Их устанавливают вертикально, контролируя положение по отвесу или прибитой к стене дома доске, и фиксируют положение с помощью дополнительных откосов. Нижние торцы фермы опираются на брус мауэрлата или на венцы сруба. К ним они прибиваются гвоздями №100.
Способы крепления стропильной ноги к мауэрлату
Зафиксировав крайнюю ферму, крепят остальные, соблюдая пролет между ними. Для контроля этой величины можно предварительно напилить своими руками проставки из доски 50х150 и не замерять расстояние для каждой пары. Углы стропильных ферм после их установки дополнительно соединяют коньковым брусом или доской. Дополнительно зафиксировать стропила поможет обрешетка.
Все фото из статьи
Проектируя крышу дома или другого сооружения, нужно обращать внимание не только на сам кровельный материал, но и на элементы каркаса, которые будут служить ему опорой. И здесь очень важно заранее узнать, какая доска идет на обрешетку крыши и как правильно ее установить.
Всем этим нюансам и будет посвящена наша статья.
Конструкция обрешетки
При возведении кровли своими руками нам необходимо заранее продумать конструкцию несущих частей. И дело касается не только стропил, формирующих основной каркас, но и обрешетки – комплекса деталей, служащих непосредственной опорой для шифера, черепицы, ондулина и т.д.
В зависимости от того, как расположены эти детали относительно друг друга, специалисты выделяют несколько разновидностей обрешетки:
| Тип | Особенности конструкции | Назначение |
| Разреженная | Несущие элементы – брусья или доски – крепятся к лагам с шагом 60 – 75 см и более. | Для установки крупногабаритных кровельных материалов, таких как шифер и профнастил |
| Уплотненная (стандартная) | Все детали размещаются на каркасе кровли с зазором от 25 до 50 см, что обеспечивает повышенную жесткость фиксации. | Такая конструкция подойдет для большинства штучных кровельных материалов стандартного размера (металлочерепица), а также для тонкого профнастила или еврошифера с высокой эластичностью. |
| Сплошная | Может быть двух видов:
|
Предназначается в основном для мелкой штучной кровли (черепица), а также для эластичных материалов (битумный шифер). |
| Двойная | Формируется из двух слоев досок или брусьев. При этом нижний слой обычно делают разреженным, а верхний — более плотным или вообще сплошным. | Используется для кровли крыш сложной формы, а также для обустройства скатов, испытывающих повышенную нагрузку. |
Обратите внимание! При обустройстве сплошного каркаса между отдельными элементами нужно оставлять небольшие (до 10 мм) зазоры. Делается это для того, чтобы избежать деформации при набухании древесины под воздействием влаги.
Используемые материалы
Обрезная доска
Среди материалов, применяемых при конструировании кровельного каркаса, основными являются брус и доска. При этом брус, имеющий значительную толщину, задействуется только в ситуации, когда скаты крыши испытывают повышенную нагрузку, в то время как доска считается универсальным решением.
Пиломатериалы для кровли, которые предлагает купить компания Финэра, в основном делятся на два раздела. Это пиломатериалы для обрешетки и пиломатериалы для стропил. Стропила и обрешетка являются несущими частями крыши и для их сооружения используются только качественные пиломатериалы. Они обеспечивают противодействие нагрузкам от ветра и большого количества снега.
Каталог с ценами (прайс-лист) ⇒
Пиломатериалы для кровельных конструкций даже при строительстве наиболее стойкой к внешним воздействиям плоской крыши, должны быть качественные и легкие. И для висячих и для наклонных стропил используется доска и брус определенного сечения. А обрешетка обеспечит не только прочность и надежность вашей крыши, но и ровность укладки кровельных материалов.
Обрезные / строганные пиломатериалы
| Наименование | Длина | Сорт | Цена за м3 (ГОСТ) | Цена за м3 (ТУ) |
|---|---|---|---|---|
| Доска обрезная | 6 м | 1 сорт | 8000 руб. | 7000 руб. |
| Брус обрезной | 6 м | 1 сорт | 8000 руб. | 7000 руб. |
| Брусок обрезной | 6 м / 3 м | 1 сорт | 8000 руб. | 7000 руб. |
| Доска строганная | 6 м | 1 сорт | 10000 руб. | |
| Брус строганный | 6 м | 1 сорт | 12000 руб. | |
| Брусок строганный | 6 м / 3 м | 1 сорт | 13 500 руб. | |
Конструктивные элементы двухскатных крыш — это доски, бруски и балки различной длины, формы и сечения.
Обрезные / строганные пиломатериалы которые можно купить в компании Финэра являются наиболее приспособленными для строительства и ремонта кровельных конструкций. Строганные пиломатериалы имеют не только идеально ровные углы и все грани выполнены точно по линейке. Такой пиломатериал с идеально ровной поверхностью, не допускает появления заноз и может использоваться даже для изготовления мебели.
Что же касается обрезного материала – он так же достаточно хорош, но имеет небольшое количество обзола и не обрабатывается на строгальном стане, поэтому и речи не может быть об идеально ровной поверхности. Такая доска отлично идет на опалубку или для сооружения несущих конструкций, стропильных систем.
Стропильная система — это каркас крыши, состоящий из стоек, балок, стропил, обрешетки, которые сочетают в себе несущие функции, с учетом действующих снеговых и ветровых нагрузок, а также служат основанием для последующего настила .
Имитация бруса
| Наименование | Длина | Сорт | Цена за м 2 (квад. метр) |
|---|---|---|---|
| Имитация бруса 16 x 140 | 6 м | А | 300 руб. |
| Имитация бруса 18 x 140 | 6 м | А | 340 руб. |
| Имитация бруса 20 x 140 | 6 м | А | 350 руб. |
| Имитация бруса 20 x 190 | 6 м | А | 400 руб. |
| Имитация бруса 28 x 190 | 6 м | А | 460 руб. |
Имитация бруса идеально подходит для наружной отделки фасада. Имитация бруса – это наиболее экологичный способ внешней и внутренней отделки стен и фасадов натуральной древесиной. Для отделки фасада используют широкую имитацию бруса, — панели шириной от 90 мм. Помимо деревянной имитации бруса, мы рады предложить своим покупателям и под брус.
Имитация бруса это идеальный материал для отделки мансардного пространства. Экологически чистый, способствующий сохранению тепла и превосходный внешний эстетический вид – все это имитация бруса для отделочных кровельных работ. Наиболее привлекательными являются хвойные сорта, лиственные породы и дубовые панели. Какой бы вид обшивки вы не выбрали – полный или комбинированный, вы сможете по достоинству оценить качество данного пиломатериала.
Евровагонка
Евровагонка так же является отделочным материалом, который активно используется для отделки балконов и лоджий. Но при строительстве кровли и отделки мансарды так же использование евровагонки в настоящий момент очень популярно. Вообще вагонка (евровагонка) является самым востребованным пиломатериалом при любом строительстве.
Евровагонка — отделочный материал для ремонта, строительства домов, а так же для производственных помещений. Вагонка прекрасно подойдет для внутренней обшивки мансарды, подкровельного пространства. Отделка мансарды вагонкой – отличный выбор, ведь деревянная обшивка создает уют и комфорт во всем доме.
Половая доска
Половая доска используется для отделки пола в мансардном пространстве, а так же как дополнительный отделочный материал. Качественная доска пола должна быть идеально сухая. Так же половая доска используется при строительстве мансардной крыши. После того как произведен монтаж всех балок, на них необходимо укладывать доску пола без закрепления.
Блок-хаус
Отделка фасада дома блок-хаусом имитирует дом из настоящего сруба. Блокхаус экологически чистый и натуральный материал для наружной отделки из натурального дерева. Использование блок хауса для наружной отделки фасада дома при небольших затратах придает дому респектабельный вид. Отделка фасада блок хаусом позволяет сохранить целостность обшивки дома при минимальных затратах.
Блок-хаус используется для зашивания фронтона крыши. Это своего рода разновидность вагонки, но во-первых он более толстый, а во-вторых имитирует оцилиндрованное бревно, что дает дополнительные преимущества при строительстве дома в русском стиле. К тому же имитация домов из сруба сейчас очень популярна.
Для стропил и обрешетки используется древесина хвойных пород деревьев. Поэтому сосна, лиственница или ель являются наиболее правильным выбором для этого варианта работ. Качественный внешний вид древесины, отсутствие гнили, сколов и сучков – основные характеристики хорошего бруса и доски. К тому же пиломатериал должен быть прямым и ровным.
Строительство прочной и надежной стропильной системы – дело непростое. В сооружении каркаса будущей крыши важна каждая мелочь, ведь это только в жарких странах можно водрузить охапку сена на незамысловатую конструкцию, и она будет служить верой и правдой. Но в условиях российского климата, где сильный ветер способен сорвать крышу с целого завода, а снег накапливается до нескольких тонн, к крыше и ее «скелету» предъявляются совсем другие требования. А потому еще на стадии проектирования, в центре внимания – доска для стропил со всеми своими параметрами, как длина, толщина и материал изготовления.
Поэтому, если вы хотите быть спокойными за новую крышу и ее долговечность, изучите основные принципы подбора элементов ее конструкции: какая доска предназначена для того, чтобы нести и распределять основную нагрузку, какой нужен брус между стропилами и какой материал приобрести для обустройства конькового прогона и внутренних затяжек ферм. А наша статья поможет вам разобраться во всех этих тонкостях.
Итак, начнем с того, где как именно вы будете закупать стропила – от этого зависит то, насколько дотошно нужно будет рассчитывать параметры каждой доски в конструкции.
Так, идеально, если вы сможете доверить закупку досок и балок опытному специалисту, т.к. он даже на глаз способен оценить качество материала и понять, достаточно ли будет приобретенного количества. Хотя, руководствуясь нашими советами, вы и сами вполне справитесь с такой задачей.
Этот небольшой видео-ролик вам поможет понять, какие именно доски подходят для стропильной системы:
Всего у вас три варианта приобретения стропильных досок, и разберем преимущества и недостатки каждого из них.
Способ №1. Кубометры пиломатериала
Итак, обратите внимание на такие важные моменты. Если вам предлагают древесину в кубометрах – это вполне приемлемый способ, вы просто указываете в специализированной компании количество кубометров досок и бруса. А уже на месте все это обработаете защитными пропитками и построете крышу.
Единственный момент – работы будет много, как и отходов. Поэтому вам необходимо будет приобрести досок на 10% больше, чем бы вы изначально планировали согласно со своими расчетами, чтобы был запас на подрезку, отходы и неожиданные дефекты, до этого необнаруженные.
Способ №2. Нарезанные на заказ доски
Еще один вариант – приобрести готовые стропила уже после резки. Многие компании на заказ режут древесину под нужные параметры и предоставляют уже готовый вариант, остается только собрать на крыше саму конструкцию. Отходов здесь уже будет минимум, работа пойдет быстрее, важно только, чтобы предварительно угадать с размерами стропил. Но есть один минус: в общем комплекте может не доставать одной-двух досок. Ведь не всегда на таких предприятиях работают особо внимательные люди и не факт, что те же рабочие не припрячут по бруску из каждого заказа. А вам придется закатывать рукава и изготавливать дополнительные шаблоны для отсутствующих элементов.
Как заказать готовые нарезанные доски для стропил? Просто изготавливаете проект крыши в бумажном варианте или специальной программе, показывайте проектировщику, а затем – представителю фирмы. Довольно просто!
Способ №3. Готовые стропильные фермы
Третий вариант – закупить готовые стропильные фермы. Их легче устанавливать на стены прямо на крыше, чем собирать отдельно, и вся конструкция собирается за 1-3 дня. Причем для этого уже не нужен плотник! Такие стропильные фермы собираются еще в заводских условиях и получаются вполне даже качественными. Вам остается только их установить и соединить в коньке.
Отходов здесь у вас вообще не будет, но, конечно же, готовые стропильные фермы обойдутся дороже, чем просто доски для стропил. Кроме того, обычно с фирмы изготовителя даже присылают на объект замерщика, чтобы он сам лично проверил расстояние между стенами дома и скорректировал что-то в проектной документации. А это уже что-то вроде подстраховки для вас, особенно, если расчеты стропильной системы кажутся для вас сложными (они и профессионалам даются нелегко, поверьте).
Самостоятельное изготовление стропил из досок
Итак, если затея заказать обработку и нарезку досок вам не по душе, тогда готовьтесь к тому, чтобы побывать одновременно и проектировщиком, и архитектором, и плотником. По сути, все, что вам нужно будет знать о своих стропилах, – это угол их наклона, сечение, расстояние и метод крепления.
Если вы когда-либо наблюдали за работой профессионалов, тогда наверняка вас восхищало то, насколько виртуозно и без особых усилий они отмеряют нужную длину стропил и делают в их сложные вырезы. При этом все, что нужно им знать, это – параметры крыши. И при этом они пользуются самыми элементарными инструментами: плотницким угольником, собственными записанными расчетами или «умной» книгой. Но, по-хорошему (и по всем правилам), следует изначально все рассчитать при помощи специальных строительных калькуляторов. К слову, сегодня популярны также специальные приложения для смартфонов. Хотя самые основные расчеты вы без проблем сделаете самостоятельно.
Итак, раз уж если вы взялись за изготовление стропил из досок самостоятельно, значит вы точно уже знаете ширину здания и толщину коньковой доски. И здесь важно не допустить ошибку при подсчете будущей длины стропила: от полной ширины здания обязательно отнимите толщину коньковой доски. Поверьте, многие об этом почему-то забывают. Теперь разделите полученный результат на два и вас получится пробег каждой стропильной ноги.
Угол наклона крыши можно определить при помощи геометрических формул, а тип формулы зависит от того, крышу какой формы вы собираетесь строить: классическую двускатную, или более сложную четырехскатную. Ведь конструктивные узлы у них разные, и требования к способности выдерживать определенные нагрузки – тоже.
Стропила для двускатной крыши: простой расчет
Стропила для двускатной крыши изготавливать проще всего, ведь, по сути, они представляют собой стандартные треугольники, которые важно лишь расположить в ряд строго вертикально, с определенным шагом, и закрепить верхушки коньковым прогоном:
Стропила для четырехскатной крыши: треугольники + прямоугольники
Изготовить стропила для стандартной четырехскатной крыши (шатровой, вальмовой) вам будет немного сложнее, т.к. здесь необходимо делать более точные расчеты:
Стропильная система четырехскатной крыши отличается тем, что здесь устанавливаются стропила, которые направлены к углам стен – диагональные. И даже больше: на такие доски опираются другие стропила скатов. Из-за этого накосные (другое название «диагональные») стропила несут нагрузку в полтора раза больше, чем обычные, и длина их тоже превышает стандартную длину досок.
Чаще всего такие стропила делают спаренными:
Стропила для необычных форм крыши: сложное проектирование
У скатных и плоских крыш – стандартные правила изготовления стропил, расчет нагрузок и конструкции. Но совсем другой подход в строительстве пристроек, беседок и других хозяйственных объектов. Здесь далеко не всегда крыша должна быть чем-то вроде миниатюрной копии большой и настоящей. Наоборот, важно все продумать, чтобы вложиться в бюджет и правильно сочетать маленькую конструкцию с большой.
Например, как вариант, для устройства крыши пристройки к дому изготавливаются особые удлиненные стропила:
Продемонстрированные стропила не создают точечных нагрузок на край крыши (как это часто, к сожалению, встречается в практике частного строительства), и в итоге крыша не кренится с годами в одну сторону. Здесь нагрузка, благодаря необычной длине стропил, распределяется равномерно, с меньшим давлением и по всем скату. Да и выглядит такая конструкция более грамотной и профессиональной.
А вот такие стропила делают для круглых крыш небольших домов, хозпостроек и беседок:
И, наконец, в отдельных случаях часть стропил и вовсе не играет никакой функциональной роли во всей конструкции – только декоративную. Изготовление их занимает немало времени, зато делать расчет на прочность вообще не нужно. И посмотрите, как всего одна дополнительная доска в стропильной системе совершенно меняет весь вид крыши:
Гнутые доски для стропил стрельчатой крыши
И, наконец, если вам нравятся необычные и модные крыши со стрельчатой формой, то знайте: все это тоже реально воплотить в жизнь. Такие доски действительно изготавливают: распаривают до 100 градусов в заводских условиях, и, при повышенной влажности, придав эластичность, гнут по специальному шаблону. Только после этого их склеивает и высушивают в специальных камерах.
Еще, дополнительно, по линии сгиба таких брусьев делают специальные пропилы, что тоже доставляет своих сложностей, и потому такая стропильная система обойдется дороже. И если говорить о частном строительстве, весь этот технологический этап вам провернуть будет сложно. Но возможность такая есть.
А с конструкцией и параметрами стропил мы разобрались, а теперь перейдем к самому сложному шагу – расчету суммы всех нагрузок, которые воздействуют на такие крыши. Благодаря ответу на такие вопросы вы сможете рассчитать не только длину стропил, но и их сечение, которое будет надежным.
Как подсчитать нагрузки на стропильную систему?
Итак, отталкиваться нужно будет от того, в какой именно местности вы проживаете. Ведь именно от этого и зависит доска для стропил: размеры подбираются так, чтобы крыша сохраняла максимальную целостность и при этом успешно противостояла как статическим, так и динамическим нагрузкам.
Вот вся совокупность нагрузок, которые вам придется учитывать при проектировании стропильной системы и ее параметров:
Что такое предельные состояния крыши?
А теперь – подробнее. Для того, чтобы точно определить, какое сечение стропил необходимо для устройства крыши, сначала нужно произвести расчет сумы всех-всех возможных нагрузок. Этот расчет делают по так называемому методу «предельных состояний», когда конструкция крыши теряет свою способность сопротивляться внешним воздействием ветра, большому количеству снега или получает при этом значительную деформацию.
Когда это происходит? Когда у конструкции крыши уже исчерпана несущая способность, устойчивость и выносливость. Т.е. это тот самый момент, когда снега на крыше так много, что стропильная система не выдерживает его и ломается, или конструкция крыши такова, что сильный ветер способен в итоге ее сорвать. Причем здесь учитывать нужно одновременно данные как статических, так и динамических нагрузок:
- когда снег, утепление и кровельное покрытие давят на крышу, это – статическая нагрузка;
- ветер и другие воздействия, которые вызывают раскрытие узлов крыши или прогиб стропил – это динамические нагрузки.
Если крыша не справится со всем этим по отдельности или в совокупности, то это приведет к негативным последствиям. Кроме того, опасно само по себе, когда у стропил возникают трещины, прогибы и другие поначалу не заметные проблемы, которые плохо сказываются на несущих способностях конструкции. Очень важно не допустить всего этого.
Для того, чтобы дотошно рассчитать давление на крышу, у нас есть отдельная статья. Вам нужно будет просто посмотреть по карте вашей местности среднестатистические ветровые и снеговые нагрузки, по ним определить минимальную толщину сечения стропил и их минимальный шаг расположения вдоль ската:
У вас есть два пути работы со всеми этими данными:
- Способ №1 . Рассчитать все до миллиметра при помощи специальных формул, онлайн-калькулятора или ума нанятого специалиста по крышам.
- Способ №2 . Ориентироваться на традиции строительства в конкретном регионе и сделать самые простые подсчеты с запасом.
Дело в том, что неспроста в каждой стране дома между собой похожи. Например, в самых снежных регионах России издавна строят высокие острые крыши, а в особо ветренных – больше пологие. Если стандартная высота снежного покрова в вашей местности выше средней по стране, тогда либо вам лучше построить крышу с крутыми скатами, либо делать стропила в два раза толще и прочнее, чтобы они смогли выдержать всю необходимую нагрузку. Поэтому, если вы хотите приобрести доски для стропил со стандартными значениями, организуйте такой же угол наклона крыши, как у соседей – вот и вся хитрость.
Итак, если вы знаете, какая примерно будет действовать нагрузка на крышу в процессе ее службы, то узнаете и ту, что будет воздействовать на каждое отдельное стропило. Как? Просто делите нагрузку на их количество, и здесь важно знать, справятся ли сами стропила с возложенной на них ответственностью. А это, в свою очередь, тоже можно выяснить.
Как рассчитать прочность на изгиб и растяжение?
Абсолютно на каждое стропило воздействуют самые разные физические силы. И чем больше стропил на каждом промежутке – тем легче каждому из них по отдельности, и наоборот. Но ведь сплошные ряды ставить смысла нет, а поэтому рациональнее все рассчитать и подстраховаться.
Напряженные состояния у стропил из разной древесины
Как именно сработает во время эксплуатации стропило на изгиб и растяжение, зависит не только от его толщины, но и из какого материала оно изготовлено. А именно – из какого сорта, породы и влажности древесины. Разобраться в этом вам помогут такие таблицы данных:
Вот некоторые особенности подходящих для стропил пород дерева:
- Лиственные породы деревьев обладают меньшей гибкостью, по сравнению с сосновыми, и их свойства во всех направлениях отличаются. Поэтому доски из этой древесины реже используются конкретно для стропил. С другой стороны, у лиственницы настолько хорошие характеристики, что ее можно сравнить с дубом по долговечности.
- Сосна относительно недорогая, но обладает большим количеством сучков. С другой стороны, смолистое дерево всегда обеспечит высокую стойкость загниванию, а сосновый брус отлично подходит для обустройства стропильной системы благодаря своей легкости и прочности.
- Ель же идеально подходит для балок перекрытий и стропил. Причем сухая ель такая же прочная, как и сосна. Такая древесина отлично подойдет для тех участков, на которые идет вся нагрузка.
- Древесина из дуба более прочна и долговечна, и потому дороже, ведь для того, чтобы ее можно было использовать в строительство, его возраст должен быть около 120 лет! Тогда как у сосны – всего 30.
- Все остальные породы древесины использовать для изготовления стропил следует осторожно, внимательно изучая их свойства.
Итак, подведем итог: главное свойство древесины как материала – это прочность на прогиб. Но, если такого не достаточно, доски просто наращивают по длине. Кроме того, согласно СНиПам “Нагрузки и воздействия”, нагрузка на все стропила бывает неравномерной, стропило слева может быть нагружена куда более, чем стропило справа, а поэтому всегда нужно перестраховываться и брать такие значения с запасом.
Выбор длины и сечения стропильных элементов
Все стропильные ноги изготавливаются одинаковой толщины и длины, в зависимости от шага стропил и нагрузки, которая на них будет действовать:
В разных формах крыши стропильные фермы крепятся по-своему, и наиболее популярны сегодня две основные конструкции: с висячими и наклонными стропилами.
- Наслонные стропила жестко связаны между собой, лежат в одной плоскости и имеют всего две точки опоры – это наружные стены. И стропила при этом опираются на мауэрлат или же верхний венец сруба.
- Висячие фермы , напротив, состоят из стропильных ног, которые работают на сжатие и изгиб, и под тяжестью конструкции происходит их распирание, которое передается на стену. Чтобы компенсировать эти силы, стропильные ноги необходимо стянуть затяжками – это горизонтальные балки, которые нужно будет закрепить в основании стропил или выше. Их тоже важно правильно рассчитать.
И длина стропил обоих вариантов стропильной системы зависит напрямую от угла наклона крыши:
И даже больше: зная высоту будущей крыши и ширину торца дома, вы сразу определите длину стропил, при помощи самых обычных формул из курса школьной геометрии.
Комбинирование древесины и металла
Если вам приходится делать стропильные элементы более тонкими, чем необходимо, тогда их нужно укреплять подкосами, ригелями и стойками. Но, порой придать жесткости всей стропильной системе необходимо ввиду проекта самой постройки. Например, пролеты будут большими, или дом находится в местности с неблагополучными климатическими условиями. Для этой цели применяется комбинированная стропильная система из дерева и металла, где металл на берет на себя самые ответственные участки.
В таком случае естественная деформация древесины досок для стропил уже не сыграет свою негативную роль, и можно спокойно относится к выбору параметров. Металлические элементы в такой системе устанавливаются как самостоятельные стропила, так и в качестве элементов усиления стропильных ног. В итоге металлические вставки значительно увеличивает жесткость всей стропильной системы, хотя и усложняют при этом ее эксплуатацию.
Все дело в том, что конденсат любит оседать как раз на металле, и при контакте с деревянными частями вызывает их постепенное гниение. Вот почему в комбинированной системе доски для стропил предварительно обязательно обрабатывается влагозащитными средствами, и даже при необходимости применяется пленочная изоляция контакта дерева и металла. Кроме того, под такой крышей необходима грамотная вентиляция подкровельного пространства и постоянный контроль состояния деревянных стропил.
Конечно, чем проще стропильная система крыши, тем более ясны и понятны требования к параметрам всех ее элементов, тогда как со сложной крышей не всегда чувствует себя уверенно даже опытный специалист. Но главная задача и у новичка в этом деле, и у профессионала – добиться итогового качества всей конструкции!