Несущие конструкции крыши
Виды несущих конструкций
Основные элементы, из которых состоит крыша – это деревянные балки (стропила) или сборные фермы, представляющие собой несущие конструкции. Они состоят из верхнего и нижнего пояса и находящейся между ними решеткой из скосов и подкосов. Другими составными частями крыши являются кровельное основание, гидро- и теплоизоляционный слой и кровля.
Стропила - это несущие конструкции чердачных помещений. Древесина, из которой они сделаны, должна проходить строгий отбор, в ней не должно быть червоточин, сучков или трещин.
К рубленым стенам концы стропил прикрепляются специальными скобами, а к каменным – при помощи металлического ерша, который вбивается в четвертый ряд кладки. От него отходят две петли из скрученной проволоки, которыми крепятся балки. Еще одно отличие построек из камня – концы стропил должны опираться на крепкий брус, который распределяет нагрузку на стену. Его располагают по всей длине здания. Там, где предусмотрен выход дымовой трубы от печки, устраивают противопожарный разрыв – между всеми элементами конструкции оставляют щель шириной не меньше 13 см.
Основой для формы кровли служит строительная ферма. В различных крышах имеются свои особенности, но чаще всего опоры построены треугольником – это самая прочная конструкция из наименьшего числа элементов. Стороны треугольника образуют две стропильные ноги. Они получили название - верхний пояс фермы. Нижний пояс создают затяжки. Верхние концы ног жестко соединены с коньковым прогоном. Нижние части стропил и затяжки закреплены на внешних стенах. Такая конструкция весьма непрочна и способна выдержать лишь легкую кровлю. Для большей надежности фермы дополняют добавочными подпорками - подкосами, стойками, схватками.
Способы крепления несущих конструкций
Есть две разновидности несущих конструкций по способу крепления к стенам здания - наклонные и висячие.
В домах с опорными стенами чаще строят крыши с наклонными стропилами, которые просты по конструкции и очень экономичны. Недостатком является то, что для их возведения обязательно наличие внутренних стен или несущих перегородок.
Наклонные стропила укладывают под углом, на опоры разной высоты, которыми могут быть две наружные стены, либо наружная и внутренняя. При устройстве двускатной крыши необходима средняя опорная перегородка.
Две стропильные ноги снизу опираются на кромку стен, а сверху, соединенные друг с другом, - на прогон, поддерживаемый стойками или подкосами. Последние в свою очередь поддерживаются с помощью внутренних стен. Ноги поочередно укладывают на конек в одной плоскости на расстоянии 1-1,5 м друг от друга.
Изготавливают наклонные стропильные ноги из бревен, пластин или досок. Для того чтобы балки не прогибались, ставят подкосы из бревен, брусьев или парных досок. Когда они не симметричны, используют ригели или затяжки.
Если ширина дома составляет 10 м, обычно бывает достаточно одной дополнительной опоры. В тех случаях, когда она равна 15 м или больше, обязательна установка двух подкосов. Верхние концы стропил соединяют внахлест, для этого используют угловые накладки. Нижние части крепятся к опорным брускам - мауэрлатам. Их сечение обычно составляет 10x10 см. Их делают из целых бревен, обтесанных на два канта, а иногда в целях экономии - из обрезков длиной 0,6-0,7 метра. В центре фермы устанавливается средняя стойка, на которую опирается верхний пояс.
Для закрепления стропильных ног на них ставят скобы. В шов кладки стены на 25-30 см ниже её края, или в балку чердачного перекрытия вбивают ерши, к которым фермы привязывают проволокой толщиной 4-6 мм. Такой способ крепления гарантирует, что крышу не сорвет даже сильным ветром.
В деревянных рубленых домах стропила скрепляют скобами со вторым венцом сруба.
Висячие стропила могут быть расположены в одной плоскости. Они жестко связаны между собой и крепятся только на две опоры с краев.
Для их установки балки поднимают на чердачное перекрытие. После этого их скрепляют вместе, с помощью вспомогательных раскосов и распиловки из досок для временного крепления фермы.
Узлы стропильной фермы собирают с ригелем или без него на пролеты до 6 или 8 метров. Одинарную затяжку изготовляют из тех же досок, что и стропила, для двойной затяжки можно использовать доски меньшей толщины. Для накладок берут бруски толщиной 25-30 мм.
Для противодействия ветровым нагрузкам в поперечном направлении устанавливаются 1-2-диагональные связки-раскосы. Их делают из досок толщиной 30-40 мм, которые закрепляют на основании одной ноги и середине соседней. Удобнее всего раскосы ставить над средней стеной, прибивая доски к стойке и лежню. Сечение стропил зависит от размера пролета, шага стропил и уклона крыши. Чаще всего их шаг равен 120 см.
