Вначале домовладелец должен решить непростой вопрос: укладывать ли на крышу натуральную черепицу? Цементно-песчаную? Или отставить в сторону традицию и использовать популярный ныне «еврошифер»? Ах, вы забыли заглянуть в кошелек, размечтались, но не прикинули финансовые возможности?! Что ж, тогда, вполне вероятно, вам придется ограничиться каким-нибудь вариантом относительно дешевого рулонного кровельного материала. Кстати, и стропильная система под рулонные материалы должна делаться облегченной, поскольку не будет испытывать больших нагрузок.
Не будем, однако, и преувеличивать роль кровельного материала при выборе стропильной системы. Да, эта роль существенна, но весьма важны и другие факторы, особенно в нашем северном регионе, где погода сурова, а также неустойчива и непредсказуема. Если вы снежной зимой посмотрите на какой-нибудь загородный дом, то наверняка увидите на крыше пушистый сугроб. Или «наст», образовавшийся в результате череды заморозков и оттепелей, одним словом, там будет лежать либо снег, либо лед. На глаз массу этого снега (либо льда) прикинуть трудно, но нужно. Снеговая нагрузка на крышах большой площади может быть очень серьезной, особенно когда снегопады обильные, повторяющиеся, и снег спрессовывается и образует мощную массу на кровле. И эту мощную массу, заметьте, кровля должна держать, и прежде всего, конечно же, за счет стропильной системы. А еще в нашем регионе нередко дуют сильные ветра и оказывают на крышу немалую нагрузку, если учесть «парусность» крыши.
И опять выручает стропильная система, которая даже при сильных порывах ветра не позволяет разрушиться кровле…
В общем, при выборе и расчете стропильной системы важны как тип и удельный вес кровельного материала, так и характерные для данного региона снеговые и ветровые нагрузки. Существуют специальные методики таких расчетов, ими и следует пользоваться. Только, конечно, не надо вести расчеты тык-в-притык, всегда должен быть какой-то запас прочности, учитывающий редкие (но вполне возможные) форс-мажорные обстоятельства. Не рассчитанные на должные нагрузки стропила со временем начнут попросту трещать и ломаться. С другой стороны, можно и переусердствовать, так что крыша выдержит даже упавшую вековую сосну. Но нужно ли так перестраховываться? Как и в любом деле, здесь нужно оптимальное решение, без перекосов в ту или другую сторону.
Кроме того, следует знать, что кровля, стропила, стены и фундамент связаны между собой, причем гораздо больше, чем это представляется на первый взгляд. Например, если вы решили использовать натуральную черепицу, то прежде убедитесь, достаточно ли прочна несущая конструкция, а именно – стропильная система. Но ведь стропила опираются на стены, а значит, стены нужны соответствующие. В свою очередь, стены тоже не висят в воздухе, они стоят на фундаменте, и его прочность надо рассчитать правильно.
От норм и правил!
Впрочем, выражение «рассчитать правильно» – довольно туманное, а в данном случае нужно руководствоваться вполне конкретными требованиями, которые предъявляются системой строительных норм и правил. Так вот, по существующим СНиПам кровельная конструкция должна рассчитываться так, чтобы независимо от веса кровельного материала она выдерживала нагрузку 200 килограммов на квадратный метр. В эту цифру для наших широт заложены снеговая и ветровая нагрузки, а также коэффициент запаса прочности. Запас нужен не только на случай ветра большой силы или обильного снегопада – на крышу ведь будут забираться ремонтники, те, кто убирает наледь, снег и т. д. Дальнейший, более точный расчет должен учитывать особенности конкретного кровельного материала. Ведь, допустим, по весу натуральная черепица и рубероид различаются во много раз.
В основе выбора стропильной системы лежит, конечно, тип кровельного материала. Но следует помнить, что стропила опираются на стены, а значит, стены также надо делать соответствующие. В свою очередь, стены тоже не висят в воздухе, они стоят на фундаменте, прочность которого надо рассчитать правильно.
Использование разных кровельных материалов не влияет принципиально на тип стропильной системы, но при этом вносит коррективы в конструкцию. Если выбрана деревянная стропильная система, то она должна быть достаточно мощной, чтобы выдержать тяжелую кровлю (натуральную или цементно-песчаную черепицу). В этом случае нормы и правила предписывают применять стропила большого сечения – брус 70 на 150 миллиметров; шаг стропил должен быть при этом минимальным – около полуметра. Если применяется легкий кровельный материал (еврошифер, битумная черепица), то рекомендуется брус сечением 50 на 150 миллиметров, при этом шаг стропил может быть значительно увеличен – до одного-двух метров. Учитывая это, можно заранее прикинуть расходы на материалы для стропильной системы под кровлю из натуральной черепицы или рулонного материала.
Особо нужно сказать о шаге стропил, который зависит от уклона крыши. В среднем стропила устанавливают примерно через один метр. В тех случаях, когда уклон превышает 45 градусов (а снег на такой кровле не будет задерживаться), шаг можно увеличить до 1,2–1,5 метра. И наоборот, если уклон крыши небольшой, шаг стропил следует уменьшить до 0,8–0,6 метра. Более точный расчет может сделать специалист, который учтет, помимо прочего, сечение стропил, а также расстояния между опорами несущей конструкции – стойками, подкосами и коньковым прогоном.
Стропила в загородном доме
Самый надежный вариант стропильной системы – конечно, железобетонные или металлические стропила. Они долговечны, прочны, способны выдержать самый обильный снегопад, и ураганный ветер им нипочем. Но вы только представьте себе, какая техника вам понадобится, чтобы поднять на крышу дома такой гигантский груз. И какие нужны стены, чтобы выдержать железобетон на крыше, и какой мощный потребуется фундамент! Кроме того, практика показывает, что стены домов никогда не сооружаются с идеальной точностью, поэтому стропила всегда приходится немного подгонять по размеру. А попробуйте-ка «подогнать» железобетонную конструкцию! Поэтому металлические и железобетонные конструкции применяются в основном при строительстве больших кирпичных домов с тяжелыми кровлями сложной конфигурации. В подавляющем же большинстве используются стропильные системы из дерева. Дерево, как известно, самый экологичный материал, но еще и прочный, удобный в работе и достаточно легкий – для подъема его на крышу обычно не требуется тяжелая грузоподъемная техника. Деревянные стропила можно свободно подгонять, укорачивать, наращивать, скреплять самыми разными способами. Кроме того, настилать кровельный материал по дереву гораздо проще, чем по бетону или металлу.
Итак, выбор сделан в пользу дерева. Далее делается соответствующий расчет, закупается брус необходимого сечения и длины, после чего отдельные элементы стропильной системы устанавливаются на крыше с определенным шагом. Один конец стропил опирается на стены, противоположный – крепится к коньковому брусу. Способ монтажа стропильной системы непосредственно на месте является основным в загородном домостроении. Делается фундамент, выкладываются стены, а следующий закономерный шаг – сооружение стропильной системы.
Кровельная конструкция должна выдерживать нагрузку 200 килограммов на квадратный метр независимо от веса кровельного материала. В эту цифру заложены снеговая и ветровая нагрузки, а также коэффициент запаса прочности. Дальнейший, более точный расчет должен учитывать особенности конкретного кровельного материала.
Одно из новшеств последнего времени – монтаж стропильной системы в заводских условиях, еще до возведения стен. Сейчас в заводских условиях производятся даже дома, геометрическая точность построек возросла, а значит, уже можно не особо беспокоиться насчет подгонки и подтесывания стропил. Плюсы производства стропильной системы под крышей очевидны: если на стройплощадке, допустим, дождь или снег, то ни о каком монтаже не может быть и речи. А в заводском цеху – пожалуйста, собирай ее в любое ненастье! Опять же, работая на высоте семь–десять метров, да еще на наклонной плоскости, не всегда можно соблюсти нужную точность монтажа. В то время как в стационарных условиях и точность, и технологичность процесса выдержать проще.
Кроме того, такой тип производства предполагает более надежное и прочное соединение элементов стропильной системы. На заводе стропила собирают в крупные конструктивные элементы – фермы – с помощью специальных стыковых планок или, иначе говоря, гвоздевых пластин. Эти планки-пластины вдавливаются с помощью мощного пресса в стропила, что впоследствии практически исключает перемещение элементов стропильной системы относительно друг друга (в обычной стропильной системе по мере усыхания такое перемещение, увы, неизбежно). Далее готовые фермы доставляются на стройплощадку, где их довольно быстро собирают в единую систему. Понятно, что при этом время монтажа минимизируется, сами работы упрощаются, а материалы существенно экономятся. Следует заметить, что и такую серьезную и ответственную операцию, как пропитка древесины антисептиками и антипиренами, в заводских условиях проводить гораздо легче. А ведь от химической обработки зависит долговечность кровли и самого дома в целом.
Ветерок под кровлей
В заключение напомним, что с монтажом самих стропил работы на крыше не заканчиваются. Требуется сделать контробрешетку, которая монтируется вдоль стропил, повторяя их рисунок. После этого поперек стропил крепится обрешетка – именно на нее будет настилаться впоследствии кровельный материал. Конструкция обрешетки, так же как и конструкция стропильной системы, в значительной степени определяется типом кровельного материала, который применяется в конкретном случае. Если ваш выбор остановился, к примеру, на керамической черепице, то обрешетку следует делать из брусков сечением 50 на 50 или 60 на 60 миллиметров, которые укладываются на определенном расстоянии друг от друга. Если применяется легкий рулонный материал, то делается сплошной настил из тонких досок или водостойкой фанеры. К древесине для обрешетки предъявляются особые требования: она должна быть хорошо просушенной, чтобы в дальнейшем не было коробления и, соответственно, деформации кровли.
Металлические и железобетонные конструкции применяются в основном при строительстве больших кирпичных домов с тяжелыми кровлями сложной конфигурации. В подавляющем большинстве случаев используются стропильные системы из дерева.
Двойная обрешетка приподнимает кровельный материал над слоем гидроизоляции и обеспечивает постоянный сквозняк в подкровельном пространстве, его вентиляцию. А это значит, что попавшая туда атмосферная влага или водяные пары из дома будут с легкостью выдуваться наружу, и конструкции, таким образом, не загниют. Даже при использовании материала с низкой теплопроводностью в подкровельном пространстве все равно образуется конденсат, который спустя какое-то время может нарушить теплоизоляцию, а также будет способствовать уменьшению срока службы самой стропильной конструкции.
Сооружение стропильной системы – архиважный этап строительства. И этот «фундамент» для кровли определяет если не все, то почти все. Насколько ответственно вы подойдете к этому вопросу, настолько и жизнь в доме будет комфортной и беспроблемной.
