Основные элементы стропильной системы и их влияние на долговечность кровли

Стропильная система — это основа кровельной конструкции. Она служит несущим каркасом, от надёжности которого напрямую зависит срок службы всей крыши и состояние кровельного материала в процессе эксплуатации. На неё приходится нагрузка от снега, ветра, а также от людей, находящихся на крыше во время обслуживания или ремонта.

Используя любые кровельные материалы, будь то металлочерепица, профлист, фальцевая кровля, гибкая черепица, а также Ондулин Смарт, Черепица Ондулин или Ондувилла, важно уделить самое пристальное внимание правильному монтажу всех элементов стропильной системы. Иначе, можно столкнуться с дефектами, о которых мы расскажем в этой статье. Как следствие, потребуется дорогой ремонт, которого можно было бы избежать, если сразу всё делать правильно.

Стропила — несущая часть скатной крыши

Стропилами называются наклонные балки, которые формируют скат крыши и служат главным элементом стропильной системы. Именно на них ложится существенная часть нагрузки, в том числе от собственного веса конструкции. Стропила распределяют эту нагрузку на мауэрлат, несущие стены, а также на внутренние опоры.

Основные функции:

• формируют уклон кровли и сохраняют её геометрию;
• равномерно передают нагрузку;
• служат основанием для крепления обрешётки;
• создают каркас крыши.

Существует два основных типа стропил:

Наслонные — устанавливаются с опорой на мауэрлат и коньковый прогон.

Источник: handcent.ru. Наслонная стропильная система.

Висячие — опираются только на наружные стены и нуждаются в установке затяжек, которые уравновешивают растягивающее усилие.

Источник: krysha-expert.ru. Висячая стропильная система.

Ошибки в проектировании или монтаже стропил приводят к прогибам, растрескиванию древесины, нарушению симметрии крыши и ослаблению соединений. Крайне важно использовать хорошо просушенную, антисептированную древесину и надёжные металлические крепления. Несоответствие сечения, неправильное расстояние между стропилами, использование мокрой древесины — всё это снижает срок службы конструкции.

Опорные стойки — вертикальная стабилизация стропил

Источник: https://youtu.be/eToZEO4PJvM?si=_ALnTFtJjkVtAIcu

Опорные стойки — это вертикальные конструктивные элементы, служащие промежуточной опорой для стропил и прогонов. Они передают часть нагрузки с крыши на нижележащие конструкции — балки перекрытия, стены.

Основные функции:

• поддерживают коньковый прогон или среднюю часть длинных стропильных ног, предотвращая их прогиб;
• уменьшают общий пролёт стропил повышая надёжность конструкции;
• обеспечивают устойчивость всей стропильной конструкции;
• участвуют в перераспределении нагрузок на внутренние несущие стены или балки перекрытия.

Используются при строительстве мансард, чердаков, крыш с длинными скатами. Стойки должны быть точно выровнены, надёжно закреплены и опираться на надёжное основание — балку перекрытия, лежень. Без хорошей антисептической обработки древесина стоек может начать гнить и покрываться грибком. Также возможны трещины при усыхании, смещение или потеря вертикали при неправильном монтаже, что ослабляет всю систему и может создавать проблемы с кровлей.

Мауэрлат — опорная основа для стропильных ног

Источник: kryshamaster.ru

Мауэрлат — это горизонтальный брус, который укладывается по верхнему краю наружных несущих стен здания и служит опорой для стропильных ног. Он соединяет кровлю с коробкой дома и обеспечивает равномерную передачу нагрузки от крыши на стены. Мауэрлат играет ключевую роль в устойчивости всей стропильной системы.

Основные функции:

• служит основанием для крепления стропил и участвует в перераспределении нагрузки на стены дома;
• предотвращает разрушение кладки под давлением точечных нагрузок;
• связывает стропильную систему с домом, обеспечивая её устойчивость;
• помогает зафиксировать положение стропил и предотвращает их смещение.

Мауэрлат устанавливается на гидроизоляционный слой, крепится анкерными болтами или шпильками. Распространённые ошибки во время монтажа — слабое крепление, отсутствие гидроизоляции, неправильное сечение или укладка на неармированную кладку — могут привести к разрушению верхней части стен, прогибам, смещению и гниению. Важно уделять большое внимание качеству крепления мауэрлата. Используемая древесина не должна быть сырой.

Обрешётка — основание для кровельного покрытия

Обрешётка — это настил, закрепляемый на стропилах, к которому крепится кровельный материал. Она участвует в перераспределении нагрузок, обеспечивает дополнительную жёсткость, влияет на вентиляцию крыши. Конструкция обрешётки зависит от типа используемого покрытия.

Шаговая обрешётка применяется для таких материалов, как Ондулин Смарт, Черепица Ондулин, Ондувилла, металлочерепица, профнастил. Доски укладываются с определенным шагом в соответствии рекомендациями производителя кровельного материала.

На фото выше монтаж Черепицы Ондулин на шаговую обрешётку.

Сплошная обрешётка изготавливается из влагостойкой фанеры, ОСП или досок без зазоров. Она обязательна при укладке гибкой черепицы, а также применяется в узлах повышенной нагрузки — в ендовах, на карнизах, в местах примыканий.

Источник: ruflex.ru. Пример сплошной обрешётки под гибкую черепицу.

Возможные дефекты обрешётки:

• Прогибы из-за недостаточного сечения или слишком большого шага обрешётки;
• Гниение при отсутствии антисептической обработки древесины;
• Выпирающие крепления, создающие риск повреждения кровельного материала;
• Отсутствие зазоров, необходимых для компенсации усыхания и расширения древесины;
• Неправильная геометрия обрешётки, нарушающая ровность и прочность конструкции;
• Несоответствие шага досок инструкции производителя, что снижает устойчивость кровельного покрытия к нагрузкам.

Затяжки: элемент, удерживающий стропила от распора

Так называется горизонтальный элемент, задача которого — соединять нижние части стропил (в висячей стропильной системе). Это необходимо, чтобы нейтрализовать распор, образующийся из-за нагрузки на стропильные ноги. Затяжка помогает сохранить геометрию кровли.

Источник: bigfoto.name

Основные функции:

• удерживают стропила, не позволяя им «разъезжаться» под весом кровли и снега;
• уменьшают горизонтальную нагрузку на стены здания;
• усиливают устойчивость висячей стропильной системы;
• могут выполнять и архитектурную роль, если используются в интерьере, например, на мансардных этажах.

В некоторых случаях затяжки могут быть приподняты вверх (это называется поднятая затяжка), если того требует архитектура помещения — например, в мансардах с высокими потолками.

Возможные дефекты затяжек:

• Разрушение в местах крепления, особенно при слабом или ненадёжном соединении;
• Провисание затяжек из-за недостаточного сечения или неправильной длины;
• Снижение несущей способности и ослабление конструкции стропильной системы.

Для предотвращения этих проблем важно использовать качественно высушенную древесину, обеспечивать надёжную защиту от влаги и регулярно проводить проверку состояния затяжек в процессе эксплуатации здания.

Затяжка — крайне важный элемент, без которого невозможна надёжная работа висячих стропильных систем. Ошибка в расчёте или монтаже может привести к критическим последствиям для всего здания, поэтому проектировать такие узлы должен специалист, а монтаж лучше доверить опытной бригаде кровельщиков.

Лежень: опорная база для вертикальных стоек

Источник: inbud.ru

Лежень — это горизонтальный деревянный брус, который укладывается вдоль оси здания и служит опорой для вертикальных стоек (стойки поддерживают коньковый прогон или длинные стропильные ноги). Лежень передаёт нагрузку от стоек на межэтажные перекрытия или внутренние несущие стены, равномерно распределяя вес стропильной конструкции.

Основные функции:

• обеспечивает надёжную и устойчивую опору для стоек;
• распределяет нагрузку от крыши по большей площади, снижая давление на балки перекрытия или стены;
• увеличивает прочность и стабильность всей стропильной системы;
• позволяет монтировать стойки и прогон даже в тех случаях, когда нет возможности напрямую опираться на капитальную стену.

Применяются такие элементы в наслонных стропильных системах, где требуется установка центральных опорных стоек, на крышах с большими пролётами и длинными прогонами, а также в домах с деревянными перекрытиями, где точечная нагрузка от стойки может вызвать прогиб балки — в таких случаях лежень помогает равномерно распределить нагрузку.

Возможные дефекты лежня:

• Прогиб при недостаточном сечении или ненадёжной опоре;
• Гниение из-за отсутствия антисептической обработки и воздействия биологических факторов;
• Смещение при плохой фиксации и креплении;
• Трещины и расслоение, возникающие вследствие использования сырой древесины;
• Неправильное расположение, приводящее к потере вертикальности стоек.

Хотя лежень — это не самый заметный элемент конструкции, от его правильного монтажа зависит надёжность стоек, а значит и всей центральной части крыши. Как и в случае с другими элементами стропильной системы, любые ошибки здесь могут привести к нарушению геометрии кровли и перегрузке отдельных участков.

Коньковый брус (прогон): сердце стропильной системы

Источник: alyansles.ru

Коньковый брус, или прогон — это горизонтальный несущий элемент, который располагается в верхней части крыши, вдоль её конька. Он служит опорой для верхних концов стропильных ног и соединяет их в единую жёсткую конструкцию.

Основные функции:

• обеспечивает устойчивость и жёсткость всей кровельной системы;
• соединяет противоположные стропила, помогая равномерно распределять нагрузки;
• воспринимает давление от верхних точек стропил и передаёт его на стойки.

Коньковый брус используется практически во всех типах крыш — двускатных, мансардных и вальмовых. Особенно важен он в конструкциях с наслонными стропилами, где через прогон передаётся нагрузка на стойки.

Возможные дефекты конькового прогона:

• Прогиб и деформация при недостаточном сечении;
• Потеря устойчивости из-за неправильного крепления или отсутствия жёсткой связи с другими элементами конструкции;
• Гниение и повреждение древесины при недостаточной защите от влаги;
• Трещины и расслаивание древесины;
• Смещение бруса при ненадёжной фиксации опор и стоек.

Правильный монтаж конькового прогона — залог долговечности и надёжности крыши.

Подкосы: дополнительная опора и усиление конструкции

Источник: bigfoto.name

Подкосами называются элементы стропильной системы, устанавливаемые между стропилами и несущими стенами, стойками или лежнями.

Основные функции:

• повышают жёсткость, предотвращая излишние деформации;
• снижают нагрузку на основные элементы (стропила и стойки), распределяя её на другие опоры;
• предотвращают боковое смещение элементов конструкции;
• могут служить дополнительной опорой при больших пролетах.

Подкосы обычно используются в крышах с большими пролётами, мансардных и сложных архитектурных формах. Они особенно важны, когда требуется усиление несущей способности конструкции или, когда стропильные ноги имеют значительную длину.

Возможные дефекты подкосов:

• Неправильный угол, снижающий эффективность работы конструкции;
• Недостаточная прочность сечения, вызывающая трещины и прогибы;
• Слабое крепление, приводящее к расшатыванию узлов;
• Повреждение древесины из-за влаги и насекомых;
• Отсутствие подкосов в необходимых местах, что ускоряет износ всей стропильной системы.

Качественно смонтированные подкосы значительно увеличивают надёжность и долговечность крыши, особенно при больших нагрузках и сложных конфигурациях.

Как неправильный монтаж стропильной системы влияет на кровельный материал

Если монтаж выполнен с ошибками или с использованиеv некачественного пиломатериала, это с высокой вероятностью скажется на состоянии и сроке службы кровли.

• Провисание или деформация кровельного покрытия. Если шаг обрешётки слишком большой, кровельные листы могут провисать.
• Протечки и нарушение герметичности. Деформации и искривления элементов деревянной стропильной системы приводят к смещению и перекосам обрешётки и кровельных листов. В результате швы и стыки перестают плотно прилегать, что создаёт щели и зазоры, через которые вода может проникать внутрь конструкции, вызывая протечки.
• Образование конденсата и намокание утеплителя. Нарушение геометрии крыши и вентиляционных зазоров приводит к плохой циркуляции воздуха, из-за чего в кровельном пространстве накапливается влага в виде конденсата. Она впитывается в утеплитель, снижая его теплоизоляционные свойства и способствуя гниению деревянных конструкций и появлению грибка.
• Деформация и разрушение всей стропильной системы. Ошибки в монтаже со временем могут привести к деформации основных узлов, их ослаблению и даже к полному разрушению стропильной системы.

На фото выше приведён распространённый пример провисания Ондулина из-за несоблюдения требуемого шага обрешётки.

Типичные проблемы с элементами стропильной системы

Эти проблемы, как правило, возникают из-за ошибок в монтаже, использования некачественного пиломатериала или нарушения правил эксплуатации:

• Намокание древесины и последующее разбухание. При впитывании влаги древесина увеличивается в объёме, что может нарушать геометрию конструкции, вызывать деформации и создавать дополнительные напряжения в узлах.
• Усыхание, которое может привести к ослаблению соединений. При колебаниях влажности древесина теряет стабильность формы: в местах соединений появляются зазоры, снижается жёсткость системы, возможны подвижки и перекосы.
• Гниение в условиях постоянной влажности или плохой вентиляции подкровельного пространства. Без достаточного воздухообмена древесина начинает покрываться плесенью или грибком, теряя прочность.
• Появление трещин при резких перепадах влажности и температуры. Из-за неравномерного высыхания в массиве дерева возникают внутренние напряжения, что приводит к растрескиванию и ослаблению конструкции.

Итог

Все части стропильной системы имеют огромное значение. Каждый элемент — мауэрлат, стропила, обрешётка, подкосы — должен быть установлен без ошибок. Проектировать конструкцию крыши нужно с учётом кровельного материала, который вы планируете использовать. Для Ондулина Смарт, Черепицы Ондулин, Ондувиллы, гибкой черепицы или металлических кровель могут требоваться разные проектные решения, отличающиеся типом обрешётки (шаговая или сплошная) и её шага до других конструктивных нюансов. Игнорирование этих требований может привести к снижению надёжности и долговечности кровельного материала и всей конструкции крыши.

В заключение хотим подчеркнуть, что монтаж стропильной системы — это высокая ответственность и при отсутствии опыта в кровельных работах лучше не рисковать и обратиться за услугами к профессионалам.