Значение стропильной системы для надежной кровли
Крыша — один из важнейших конструктивных элементов любого здания. Её основная функция заключается в защите внутренних помещений от атмосферных осадков, ветра и перепадов температур, а также в сохранении тепла. Долговечность и надежность всей кровельной конструкции напрямую зависят от качества её каркаса — стропильной системы. Именно стропила принимают на себя основные нагрузки и обеспечивают устойчивость крыши.
Схематичное изображение устройства крыши из металлочерепицы, показывающее взаимосвязь всех элементов.
Конструктивные особенности и нагрузки
Конфигурация стропильного каркаса определяется двумя ключевыми факторами: типом выбранного кровельного материала и расчетными нагрузками, которые будут на него воздействовать. Все нагрузки принято делить на две категории: постоянные и временные (переменные).
Постоянные нагрузки включают в себя:
- Вес всех материалов кровельного пирога (стропил, обрешетки, утеплителя, гидроизоляции, самого покрытия).
- Вес установленного на крыше оборудования (антенн, вентиляционных выходов, систем снегозадержания).
К временным нагрузкам относятся:
- Снеговой покров, характерный для региона строительства.
- Ветровое давление.
- Вес людей, осуществляющих обслуживание или ремонт кровли.
На этапе проектирования необходимо выбрать тип стропильной системы. Основные варианты — висячие стропила (опирающиеся только на стены), наслонные (имеющие дополнительную опору на внутренние стены или колонны) или их комбинация. Геометрические параметры — количество стропил, расстояние между ними (шаг) и сечение бруса — рассчитываются с учетом планируемого использования чердачного пространства (жилая мансарда или холодный чердак).
Требования к материалам
Для изготовления несущего каркаса традиционно используется древесина хвойных пород (сосна, ель, лиственница). К материалу предъявляются строгие требования: влажность не должна превышать 20%, а на брусьях и досках недопустимы признаки гниения, поражения грибком (синева) или серьезные механические повреждения. Перед началом монтажа все деревянные элементы — стропила, обрешетка, контробрешетка — в обязательном порядке обрабатываются защитными составами: антисептиками (от биологического поражения) и антипиренами (для повышения огнестойкости).
Подготовка и расчеты
Справочная таблица для определения длины стропил, оптимального шага между ними и необходимого сечения бруса в зависимости от нагрузок.
Возведение крыши начинается с выбора её формы и типа финишного покрытия. В частном строительстве металлочерепица заслуженно пользуется высокой популярностью благодаря комплексу преимуществ: малый вес, долговечность, механическая прочность, эстетичный вид и относительно простая технология монтажа. Важно отметить, что она значительно легче натуральной керамической черепицы — разница в весе может достигать 35 кг на квадратный метр, что позволяет облегчить всю конструкцию и снизить нагрузку на стены и фундамент.
Следующий критически важный шаг — расчет шага и количества стропильных ног. Для частных домов стандартный шаг находится в диапазоне от 0,6 до 1,0 метра.
Алгоритм расчета количества стропил для одного ската:
- Измерить длину ската по карнизу.
- Разделить эту длину на выбранный шаг стропил.
- К полученному результату прибавить одну единицу (стропильная нога устанавливается и в начале, и в конце ската).
- Округлить итоговое число в большую сторону до целого значения.
Пример: Длина ската — 18 метров, планируемый шаг стропил — 0,8 метра. Расчет: 18 / 0,8 = 22,5; 22,5 + 1 = 23,5. Округляем до 24. Таким образом, для данного ската потребуется 24 стропильные ноги.
Монтаж стропильной системы
Конструкция стропил может незначительно варьироваться в зависимости от характеристик кровельного покрытия — его веса и размеров листов. Для проведения работ понадобятся стандартные плотницкие инструменты (пила, молоток, уровень, шуруповерт) и материалы: брус заданного сечения, доски для обрешетки, крепежные элементы (металлические уголки, пластины, гвозди, саморезы), гидроизоляционная мембрана и утеплитель.
Рекомендуемые значения шага и сечения стропил при использовании в качестве покрытия металлочерепицы.
После завершения всех расчетов и подготовки материалов можно приступать к непосредственной сборке каркаса. Работы выполняются в следующей последовательности:
- Установка мауэрлата. На несущие стены укладывается и надежно закрепляется опорный брус (мауэрлат), который равномерно распределяет нагрузку от крыши.
- Монтаж лежней и стоек. При необходимости (для наслонных систем) устанавливаются внутренние опоры.
- Установка конькового прогона. Монтируется горизонтальная балка в самой верхней точке крыши.
- Подготовка стропильных ног. Стропила нарезаются в размер согласно проекту, в них делаются необходимые запилы для крепления к мауэрлату и коньку.
- Установка стропил. Стропильные ноги поднимаются наверх и попарно крепятся сначала к мауэрлату, а затем в верхней части соединяются между собой на коньковом прогоне. Монтаж начинают с крайних пар, которые выставляются по уровню и служат ориентиром для остальных.
- Усиление конструкции. Для придания жесткости системе устанавливаются дополнительные элементы: подкосы, затяжки, ветровые связи.
На этом этап монтажа несущего каркаса считается завершенным, и можно переходить к его подготовке для укладки финишного покрытия.
Подготовка каркаса к монтажу металлочерепицы
Чтобы стропильная система была полностью готова к настилу металлочерепицы, необходимо выполнить ряд важных операций:
- Укладка гидроизоляции. Поверх стропил раскатывается и крепится (с небольшим провисом) диффузионная гидро-ветрозащитная мембрана. Она защищает утеплитель и подкровельное пространство от влаги и конденсата, но позволяет парам выходить наружу. Полотна укладываются с нахлестом не менее 15 см.
- Монтаж контробрешетки. Поверх гидроизоляционной пленки вдоль стропильных ног набиваются бруски контробрешетки (обычно сечением 50x50 мм). Они создают необходимый вентиляционный зазор между пленкой и основной обрешеткой, что является ключевым условием для удаления влаги и долговечности конструкции.
- Монтаж обрешетки. Поперек стропил, поверх контробрешетки, набивается основная обрешетка из досок. Шаг обрешетки под металлочерепицу строго регламентирован и зависит от конкретной марки профиля (обычно указывается производителем). В местах установки ендов, вокруг дымоходов и мансардных окон выполняется сплошной настил.
- Установка карнизных планок и элементов безопасности. По карнизу крепятся капельники для отвода конденсата, а также кронштейны для системы водостока. При необходимости монтируются крюки снегозадержателей.
После выполнения этих работ стропильная система полностью подготовлена для качественного и быстрого монтажа листов металлочерепицы.