Разновидности систем устройства крыши

Односкатная крыша

Стропильная система кровли, состоящая из одного ската, применяется в основном на временных, а также подсобных зданиях, таких, как гаражи, сараи, пристройки. Также односкатную крышу нередко можно увидеть на террасах. А вот в жилых зданиях подобная стропильная система практически не используется: причиной тому ограниченность площади ската, а соответственно,  и всего здания. Кроме того, несмотря на самый малый расход кровельного материала, что, казалось бы, говорит в пользу выбора, односкатная планировка не слишком эффективно организовывает пространство под крышей.

Для создания такой системы ряд стропил приподнимается с одной стороны, по опорной стене, на высоту от 1/10 (уклон 10%) до 1/3 (уклон 33%) от длины проекции стропил (расстояния между опорными стенами). Для того чтобы обеспечить достаточную несущую способность, используют мощные балк

Двускатная крыша

Это самый простой и, пожалуй, один из наиболее распространенных видов крыши для жилого дома. Двускатная стропильная система подходит для любых зданий с облегчённым кровельным материалом, к которым относятся наиболее популярные на сегодняшний день металлочерепица, профлист, шифер и так далее.

Стропильная система двускатной крыши представляет собой две плоскости, созданные стропилами, которые сходятся в коньке. Оптимальный угол конька составляет 90°. Чаще всего скаты делают равными по размерам, однако возможны варианты.

У двускатной крыши много достоинств. Во-первых, не требуется состыковка дополнительных плоскостей, а также нет необходимости устанавливать мауэрлат. Во-вторых, разброс длины скатов может составлять от 1 до 6 метров. Кроме того, данный вариант предлагает массу возможностей — от бесчердачной кровли высотой 400 мм до полноценного мансардного этажа. Суммарный  вес всех элементов двускатной кровли невелик. Ну и наконец, экономическая составляющая: для создания подобной системы материала требуется не очень много, и отход кровельного материала также будет невелик из-за отсутствия подрезки под угол. Однако есть у двускатной системы и минусы. Хоть вес системы и невелик, нагрузка распределяется на две несущие стены. Вертикальный фронтон  будет подвержен значительным ветровым нагрузкам. При большой снеговой нагрузке могут потребоваться дополнительные опоры и уменьшение угла конька. В целом, двускатная кровля деформируется быстрее, чем четырёхскатная — из-за меньшего пространственного раскрепления. Расход стенового материала для фронтона может «съесть» всю экономию, полученную при создании непосредственно стропильной системы, потому что зачастую он дороже кровельного.

Четырёхскатная крыша

Этот вид крыши — «производная» от предыдущего варианта. Стропильная система четырёхскатной крыши обусловлена исторически: из-за применения в строительстве глиняной черепицы, которая имеет большой вес, возникла необходимость распределения нагрузки по всем стенам и углам здания. При опоре концов стропил на мауэрлат, к ним наращивают кобылки для увеличения вылета крыши и водоотвода.

В этой вариации двускатная стропильная система получает два дополнительных ската. Проще говоря, фронтон заменяют скатом крыши, который имеет треугольную форму и называется «вальма». Именно поэтому четырёхскатные крыши чаще всего являются вальмовыми. Четырехскатные крыши обладают значительно большей несущей способностью, чем двускатные, а нагрузка распределяется на все четыре несущие стены. Замена стенового материала кровельным создает меньшую нагрузки на фундамент. Такой стропильной системе присуща пространственная жёсткость, при этом ветровая нагрузка на крышу гасится наклонным скатом. В целом, четырехскатная крыша способна выдержать тяжелый кровельный материал и снеговую нагрузку значительного веса. Каковы минусы подобной конструкции? Для её создания требуется большое количество материала — как для стропильной системы, так и собственно кровельного материала. Подобная крыша имеет немалый вес. Устройство  мауэрлата при её создании обязательно. Кроме того, часть чердака окажется недоступной из-за вальмы.

Стропильные системы, которые имеют свыше 4 скатов, называют многоскатными. Они принципиально повторяют систему четырёхскатной крыши, но проектируются индивидуально, исходя из особенностей здания.

Мансардная стропильная система

Это наиболее простая из индивидуальных стропильных систем. Чаще всего она применяется при реконструкции здания, то есть надстройке дополнительного этажа. В этом случае между несущими стенами перекидываются балки, которые служат одновременно и основой перекрытия, и затяжкой. По балкам устанавливают ряд вертикальных стоек высотой от 1,5 до 2,5 м. По верху балок устраивают скаты крыши и конёк.

Чем хороша мансардная кровля? Во-первых, это увеличение жилой площади дома. Во-вторых, уменьшение площади кровли, несущей снеговую нагрузку.

Вальмовая стропильная система

Вальма представляет собой треугольный скат вместо фронтона двускатной кровли. Поэтому вальмовой система называется по принципу устройства. Например, в случае, когда подобный скат устраивается только с одной стороны, такая кровля называется вальмовой трёхскатной.

Частный случай вальмы — полувальма, когда фронтон и вальма пересекаются выше уровня перекрытия. Практического смысла в таком решении нет (чуть-чуть уменьшается ветровая нагрузка, но эта величина незначительна), а вот дизайнером такое решение дает простор для творчества. Комбинация вальм, козырьков и мансардных окон создаёт эффектный внешний вид.

Шатровая кровля

По сути, это тоже частный случай вальмовой кровли. Такая крыша имеет четыре ската-вальмы, которые сходятся в одной точке. Таким образом, крыша не имеет конька и подходит только для домов, имеющих в плане квадратную форму.

Купольная исводчатая кровли

Такие кровли применяются в основном при исторической отделке, в зданиях, представляющих художественную ценность. Стропильная система в виде купола или ангара, колпака башни или волнообразная сама по себе является произведеним искусства. Создание подобной кровли очень сложно с технической точки зрения: потребуется не просто понимание нагрузки, но и кропотливые вычисления с учётом климатических условий, особенно ветровой и снеговой нагрузок.

Выбираем материал для стропильной системы

С кровельным материалом определиться довольно просто: основными критериями являются внешний вид и стоимость. А вот выбор материала для стропильной системы требует тщательной оценки. Традиционно стропила принято делать из дерева. Это вполне объяснимо, учитывая свойства древесины — небольшой вес, лёгкость в обработке, относительно невысокая стоимость. Однако дерево имеет существенные недостатки, которые могут скверно повлиять на состояние всей конструкции. Одним из ведущих недостатков является усушка: со временем любой деревянный материал рассыхается, при этом увеличиваются размеры посадочных мест метизов, и в результате крепления ослабевают. Именно поэтому при возведении стропильной системы мастера советуют использовать не гвозди, а саморезы. Другая проблема древесины — это склонность к гниению и поражению насекомыми. Строители, возводящие кровлю, не всегда обрабатывают дерево специальными пропитками для профилактики. Да и не все пропитки одинаково хороши. Поэтому, увы и ах, насекомые и гниль являются бичом стропильных систем из дерева. Кроме того, несущая способность древесины довольно ограничена. В частности, дерево хвойных пород не держит существенных нагрузок на срез, смятие и излом.

Учитывая все вышесказанное, порой применение дерева становится нерентабельным и неудобным: чтобы обеспечить серьезную несущую способность, необходимо слишком большое сечение элемента. Тогда стропильную систему выполняют из металла. Часто этот способ применяется, если длина пролётов велика. Металлические фермы могут быть до 12 метров длиной. Оправдывает себя металл и при значительной нагрузке, поэтому его часто применяют при строительстве монументальных сооружений – в том числе больших храмов, вокзалов, музеев. Когда требуется ограждение больших пространств, например, подкупольных, используют стальные фермы, рассчитанные индивидуально. Помимо несущей способности здесь требуется продолжительный срок службы – не менее 100 лет. Ну и наконец, стропильные системы из металла применяют, если в помещении предполагается повышенная влажность, поскольку дерево при воздействии влаги теряет свойства намного быстрее, чем металл.