Разновидности стропильных систем для каркасного дома

Содержание

• Требования к стропильной системе каркасного дома
• Элементы стропильной системы
• Виды стропильных систем
• Что выбрать

При проектировании и дальнейшем возведении объектов малоэтажного строительства инженеры-проектировщики и строители акцентируют особое внимание на крыше. Стропильная система каркасного дома является несущим каркасом, который задает конфигурацию, принимает на себя вес кровли из различных материалов, компенсирует деформации, воспринимает нагрузки ветровые и от массы выпавшего снега. Конечная геометрическая форма, высота и тип крыши зависят от разновидности выбранной стропильной системы. Она, в свою очередь, выбирается с учетом географических и климатических особенностей местности, вида и назначения построек и того, каким именно образом планируется использовать пространство чердаков или мансард. Во всех случаях необходимо соблюдать ряд технических требований.

Каким требованиям должна отвечать стропильная система каркасного дома

Конструкция стропила должна обладать достаточной жесткостью и выдерживать расчетные нагрузки, приложенные вертикально и горизонтально. Элементы каркаса и места их примыкания друг к другу, крепежные детали выбираются по таким размерным и прочностным характеристикам, чтобы они были устойчивыми к нагрузкам как по сдвигу, так и по распору. Доска и брус для устройства крыши с учетом вида древесины и сортности должны обладать небольшой массой во избежание создания повышенного давления на стены и другие несущие конструкции дома, но при этом быть прочной. Не допускается применять для устройства каркаса пиломатериалы с влажностью выше 18-20%. Сырые доски и брус для элементов стропила при усыхании меняют форму и размеры, что приводит к деформациям, появлению перенапряженных и, наоборот, ослабленных участков.

Из каких основных элементов состоит стропильная система каркасного дома

В общем виде в стропильной системе каркасного дома есть такие элементы:

• Мауэрлат – брус, укладываемый непосредственно на верхнюю часть внешних стен по периметру и являющийся основой всей конструкции.
• Стропильные ноги – несущие элементы, которые жестко закреплены на мауэрлате. Задают угол и протяженность ската и свеса, определяют общую высоту крыши и ее конфигурацию. Расположенные попарно друг напротив друга образуют фермы, соединяясь в верхней части при помощи конька.
• Прогоны коньковые и боковые – бруски, соединяющие между собой ноги и придающие жесткость каркасу.
• Ригель (затяжки) – брусья, проходящие по нижней части стропила и предотвращающие смещение конструкции под воздействием вертикальной нагрузки.
• Раскосы и стойки – диагонально и вертикально устанавливаемые брусковые элементы, предназначенные для дополнительного усиления стропильной системы каркасного дома и придания ей устойчивости.
• Лежни – брусья, которые закрепляются на одной плоскости с мауэрлатом в основании перекрытия параллельно прогонам. К лежням нижней частью примыкают и крепятся подкосы со стойками.
• Обрешетка – элементы из обрезной доски, устанавливаемые поперек ног. Предназначены для распределения нагрузки по стропильным ногам и последующего крепления гидроизоляционных и ветрозащитных полотен.
• Контробрешетка – доски, устанавливаемые поверх обрешетки. Окончательно закрепляют ветро- и гидроизоляционные мембраны и служит основой для дальнейшего монтажа кровельных материалов.
• Кобылки – элементы, используемые для удлинения ног при их недостаточной длине и устройства свесов.
• Свесы – конструкции, выступающие за пределы периметра дома и необходимые для защиты верхней части стен от осадков.

Количество, комплектность и размеры элементов зависят от выбранного типа стропильной системы каркасного дома. Не в каждой из них используются абсолютно все из приведенного выше списка. Например, при небольших углах уклона ската нет необходимости повышать жесткость конструкции раскосами. Необходимые прочность и устойчивость достигаются за счет самонесущей способности ног, которые с двух сторон опираются на мауэрлат и конек и поддерживаются коньковыми и прогонными стойками.

Какую стропильную систему выбрать для устройства крыши каркасного дома

В каркасном малоэтажном строительстве применяются следующие типы стропильных систем:

• односкатная;
• двускатная наслонная;
• четырехскатная вальмовая;
• ломаная мансардная;
• на основе висячего стропила.

Односкатные стропильные системы

Стропильная система этого типа подразумевает единственный скат, расположенный под углом 14-26 градусов. Подходит, если каркасный дом имеет небольшую площадь, а пролет крыши составляет около 5 м. Односкатная кровля также применяется в постройках нежилого назначения. Стропила устанавливаются таким образом, чтобы скат был направлен в подветренную сторону. Это позволяет снизить нагрузку на конструкцию и сделать ее устойчивой к сильным порывам ветра и даже ураганам. Угол уклона до 26 градусов – достаточная величина для нормального стока осадков и предотвращения скопления выпавшего снега.

Односкатная кровля может быть вентилируемой и невентилируемой. Конструкцию первого типа выбирают в жилой каркасный дом, для построек, в которых содержатся домашние животные, бани. Кровельный пирог изготавливается таким образом, что воздух может свободно циркулировать в чердачном пространстве, благодаря чему поддерживается благоприятный климат внутри строения. Невентилируемая стропильная система подходит для террас, построек для хранения инвентаря, гаражей. Уклон таких крыш обычно не превышает 14 градусов. С помощью ветро- и гидроизоляции пространство чердака изолировано от окружающей среды.

Двухскатная наслонная крыша

Наслонная стропильная система – один из наиболее распространенных недорогих вариантов устройства двускатной крыши на каркасный дом. Конструкция подразумевает обязательную установку мауэрлата, коньковых и проходных опор, прогонов. Одно из преимуществ конструкции заключается в наличии естественной вентиляции. Это оказывает положительное влияние на срок службы конструктивных элементов стропила и утеплительного материала при его наличии, обеспечивает требуемый оптимальный уровень влажности на чердаке, препятствует появлению грибка и плесени. К недостатку наслонной системы относятся сложность планировки внутреннего пространства из-за опор и соответствующие ограничения по дальнейшей эксплуатации чердака. По этим причинам чердаки под наслонными крышами обычно нежилые.

Четырехскатная вальмовая кровля

Вальмовая четырехскатная стропильная система на каркасный дом при оптимальном уклоне кровли обеспечивает надежную защиту от осадков, ветра, холода, равномерный прогрев чердачного пространства. Если сравнивать с двускатными крышами, у вальмовых отсутствуют фронтальные стены, что позволяет увеличить полезную площадь. Конструкция состоит из двух пар скатов треугольной и трапециевидной формы. Фронтонная часть устанавливается под углом по отношению к основному коньковому прогону посредством диагональных ног. Высокая прочность достигается за счет установки центральных стоек и раскосов.

Ломаная мансардная стропильная система

Для устройства ломаной мансардной кровли применяются стропильные системы на каркасный дом вальмовые и полувальмовые. Вариант позволяет увеличить общедомовую жилплощадь за счет преднамеренного создания большого свободного пространства под крышей. При монтаже конструкции на объектах небольшой и средней площади во многих случаях возможно обойтись без центральных стоек, однако необходимо использовать более толстые брус на несущие балки перекрытия и доски для ног. В мансардной стропильной системе для каркасного дома благодаря ломаной линии крыши есть возможность провести полноценное утепление с закладкой толстых слоев утеплителя.

Кровля с висячим стропилом

Крыша с висячим стропилом – одна из разновидностей двускатной кровли. В стропильной системе на каркасный дом с висячим стропилом основу конструкции составляют треугольники, которые образованы парами опирающихся друг на друга ногами, соединенными в нижней части затяжками на основании. Это позволяет компенсировать распирающую нагрузку, создаваемую весом обрешетки, контробрешетки и кровельного материала, а также давлением накапливающегося снега.

Монтаж крыши на основе висячего стропила возможен без применения мауэрлата. Вместо него зачастую используется обычная доска, либо конструкция устанавливается сразу на стены по периметру каркасного дома. При длине затяжки более 5-6 м со временем она может проседать и деформировать всю кровлю. Чтобы этого не происходило, используются специальные бабки, которые соединяют между собой растяжку и вершину фермы стропила. Одно из преимуществ системы с висячим стропилом – возможность установки уже готовых, собранных предварительно треугольников.

Какой тип стропильной системы для каркасного дома лучше выбрать

Для устройства крыши на каркасный дом можно выбрать практически любую деревянную стропильную систему. Выбор зависит от конструктивных особенностей строения, его площади, этажности, назначения чердака. На окончательное решение также влияет размер бюджета. Самый дешевый вариант – конструкции на висячем стропиле. Наиболее дорогой и трудоемкий – ломаная мансардная стропильная система.