Как сделать надежную стропильную систему крыши?

Как создать надёжную стропильную конструкцию скатной крыши

Укаждого кровельного покрытия есть заявленный производителем, подтверждённый испытаниями срок службы, который может составлять от нескольких лет (рулонная битумная кровля) до века (глиняная черепица). В течение этого времени материал сохраняет свои главные свойства и защищает от атмосферной влаги — но только если покоится на прочном, геометрически стабильном основании. Прежде чем начинать разговор о том, из чего и как создать такое основание, кратко остановимся на геометрии крыши.

На этапе проектирования крыши следует продумать расположение мансардных окон, а также снегозадержателей, эвакуационных люков и иных элементов системы кровельной безопасности.

В конструкции крыши современ­ного рубленого дома вентиляционный конёк и точечные снегозадержатели удачно сочетаются с традиционными украшениями — лобовыми и ветровыми досками с прорезным орнаментом

Форма скатной крыши

В рамках современной архитектурной моды прямые скаты мирно уживаются с затейливыми шпилями. Поэтому, не касаясь эстетического аспекта, рассмотрим практические плюсы и минусы скатных крыш наиболее популярных форм.

Двускатная с прямыми скатами

Наиболее простая в строительстве и экономичная крыша, которую легко утеплить, а для покрытия одинаково хорошо подойдут любые кровельные материалы. Вентиляцию подкровельного пространства (в утеплённой конструкции) легко организовать через перфорированные софиты и вентиляционный конёк, а холодный чердак можно проветривать через фронтонные отдушины. В средней полосе России оптимальный угол наклона скатов составляет 30–35°. Мансардную крышу целесообразно сделать более крутой — это увеличит расход материалов, зато позволит минимизировать потери полезной площади.

Современная крыша немыслима без системы безопасности и водостоков. Фото: Ruukki

Двускатная ломаная

Такая форма позволяет обойтись в мансарде без наклонных стен, но предполагает сокращение площади этажа на 10–20 %. Крышу этого типа строить несколько сложнее, чем простую двускатную, а отходы материалов при использовании листовых кровельных покрытий оказываются чуть больше.

Монтаж систем безопасности и водостоков проводят сразу после укладки кровельного покрытия. При этом важно использовать долговечные герметики и прокладки. Фото: «Красные Крыши»

Шатровая

Это четырёхскатная крыша, все скаты которой имеют треугольную форму. Её основа состоит из четырёх главных угловых стропил (так называемых накосных) и промежуточных наклонных балок — нарожников. Крыша отличается повышенной ветроустойчивостью, но сборка конструкции довольно трудоёмка из-за большого количества соединений под непрямыми углами. Отходы при строительстве существенны (особенно если используется листовой кровельный материал), водосточных желобов и снегозадержателей требуется больше, чем в случае двускатной крыши.

Вальмовая

Так называют крышу с двумя треугольными и двумя трапециевидными скатами. Специфика монтажа у неё, по сути, та же, что и у шатровой, но подобная форма лучше подходит для вытянутого здания.

В принципе, при увеличении угла наклона скатов до 35° и более под шатровой и вальмовой крышей можно разместить жилую мансарду, но для устройства вентиляции подкровельного пространства придётся монтировать точечные аэраторы. (Холодный чердак можно проветривать с помощью приточных софитов и вытяжных труб.)

Многощипцовая

Это сложная крыша с множеством рёбер (наклонных стыков), коньков и ендов (западающих стыков). Она очень трудо- и материалоёмка, требует приобретения большого количества крепежа и многочисленных доборных кровельных элементов. В зоне ендов под основной гидроизоляционный материал потребуется укладывать подкладочные ковры. Такие крыши порой нуждаются в регулярном обслуживании — чистке от снега и мусора, обработке антигрибковыми средствами.

Гибкая черепица — универсальное кровельное покрытие, идеально подходящее как для прямых скатов, так и для крыш сложной формы с ендовами, хребтами и малым углом наклона. При изготовлении этого материала негниющий стеклохолст с двух сторон покрывается битумом, а на лицевую поверхность наносится посыпка, которая придаёт крыше дома эстетичный вид и защищает материал от ультрафиолета. Наиболее долговечна многослойная черепица, в основе которой — два или более склеенных между собой слоя полотна. Такая кровля обладает повышенной механической прочностью и ветроустойчивостью, а также более привлекательным обликом — за счёт эффекта объёмности. Выпускаемые службами технической поддержки иллюстрированные монтажные инструкции с пошаговым алгоритмом помогут выполнить даже самые сложные узлы

Технический специалист компании «ТехноНИКОЛЬ»

Материал стропил

Для стропильных ног и затяжек допускается использовать только сухие высокосортные доски и брусья влажностью не более 25 %, без больших сучков, трещин, обзолов, наклона волокон. При наличии серьёзных дефектов стропильная нога может треснуть под нагрузкой. Если нет возможности приобрести сухой пиломатериал, его приходится сушить на объекте в вентилируемом штабеле. Стоит учесть, что это занимает не менее 2 мес, а после сушки до трети досок будет отбраковано. Порой целесообразно приобрести доски с запасом по ширине, чтобы иметь возможность выпрямить их кромки с помощью строгального оборудования — так удастся сделать скаты идеально ровными.

Зона ендов всегда требует повышенного внимания. Как правило, здесь монтируют дополнительные подкладочные слои, а при укладке профилированного покрытия — фасонные элементы. Фото: «Красные Крыши»

В наши дни стропильную систему малоэтажных домов с мансардным этажом иногда собирают из стальных оцинкованных балок (тавров, двутавров, швеллеров). Эти элементы дороже деревянных и сложнее в монтаже, но зато они более устойчивы к изгибающим нагрузкам. Благодаря этому появляется возможность обойтись без вертикальных подпорок (то есть установить висячие стропила) и таким образом расширить выбор планировочных решений мансарды.

Однако металлические несущие балки являются мостиками холода и нуждаются в тщательной теплоизоляции — обычно поверх них монтируют кровельный пирог из ориентированно-стружечных плит и листов экструдированного пенополистирола в качестве утеплителя.

Альтернатива стали при изготовлении висячих стропил для длинных скатов — комбинированные двутавры (ОСП + дерево) и многослойный LVL-брус. Первые сравнительно недороги и постепенно завоёвывают популярность, но пока не прошли проверку временем, а второй обойдётся как минимум в 3 раза дороже обычных пиломатериалов.

Старинный способ

При строительстве из обычного и оцилиндрованного бревна иногда возводят крышу традиционной конструкции. Её основой служат слеги, или прогоны, — параллельные коньку брёвна, опирающиеся на бревенчатые фронтоны. По мере усадки фронтонов скаты меняют угол наклона, поэтому требуется использовать подвижный крепёж, а покрывать крышу долговечным материалом допускается только спустя 1,5–2 года (сначала сруб выстаивается под временной рулонной кровлей). Всё это связано с повышением затрат труда и материалов, поэтому нередко строители вносят коррективы в старинную технологию. Например, при рубке фронтонов могут использовать сухие брёвна и стягивать их подпружиненными «глухарями». При этом отказываются от прогонов, а устанавливают обычные стропильные фермы с подкосами или вертикальными подпорками. В такой конструкции усадка фронтонов не сказывается на геометрии крыши, а образующиеся зазоры можно закрыть декоративными планками.

Стропильная система

Сечение и шаг стропил выбирают, руководствуясь нормативами СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции», а также СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции» и СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия». В расчёт принимаются уклон скатов, снеговые и ветровые нагрузки, а также масса кровельного покрытия. Стропильную систему целесообразно выполнять с запасом прочности — увеличением сечения или уменьшением шага балок не менее чем на 25 % по сравнению с расчётным. Расходы при этом вырастут незначительно, а крыша прослужит без серьёзного ремонта намного дольше.

При опирании стропил на стены и прогоны не обойтись без скользящих креплений (а), которые должны быть выполнены из оцинкованной стали толщиной не менее 2 мм. Фото: «Рубль»

При соединении стропил с затяжками, а также установке подпорок и ригелей предпочтительно применение специализированного крепежа или сочетания зарезки в полдерева с болтовыми стяжками. Металлические балки лучше скреплять болтами и шпильками, так как сварные швы требуют строгого контроля качества, и их приходится дополнительно защищать от коррозии.

Открытая часть несущей конструкции крыши может выполнять функцию основы фронтонного свеса и при этом украшать фасад. Фото: LogWorks

При сопряжении стропильной ноги с мауэрлатом (брус или бревно, служащие опорой для нижней части стропил) лучше обойтись без устройства пазов, которые ослабят карнизные выпуски стропил, а использовать накладные металлические уголки и скобы.

На внутренней поверхности кровельного покрытия и в толще кровельного пирога может образовываться конденсат, деревянные детали нередко намокают и без обработки начинают гнить. Поэтому и стропила, и обрешётку следует обрабатывать защитными составами

Как бороться с конденсатом

Нередко ошибки, разрушительно влияющие на стропильную систему мансардной крыши, совершают при её утеплении. В основном они связаны с неправильным выполнением подкровельного вентиляционного зазора и небрежным монтажом слоя внутренней пароизоляции. А результат — отсыревший утеплитель, гниющие балки и влажные пятна на потолке, наводящие на мысль о многочисленных протечках кровли.

При монтаже мансардной крыши гидро­изоляционную мембрану фиксируют брусками контробрешётки, которые прибивают к стропилам. Эти же бруски создают вентиляционный зазор, необходимый для испарения влаги из толщи конструкции. Фото: Dörken

Чтобы этого не случилось, величину зазоров и каналов необходимо рассчитывать в соответствии с нормативами (СП 17.13330.2011, приложение В), а при монтаже обрешётки и кровельного покрытия — не допускать появления глухих карманов, куда не поступает воздух. Кроме того, важно не перекрыть зазоры карнизными планками и капельниками и установить точечные аэраторы так, чтобы их не засыпало снегом. Наконец, необходимо надёжно защитить утеплитель от паров, проникающих снизу, и обеспечить зазор между отделкой и пароизоляцией, чтобы не повредить последнюю при монтаже розеток и выключателей.

Своими руками – Как сделать самому

Как сделать что-то самому, своими руками – сайт домашнего мастера

Стропильная система крыши

ОТЛИЧНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И РУКОДЕЛИЯ И ВСЕ ДЛЯ САДА, ДОМА И ДАЧИ БУКВАЛЬНО ДАРОМ + ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Устройство стропильной системы

Стропильная система крыши своими руками

Стропильная система – это несущая конструкция скатной крыши.

Она передаёт нагрузку от кровельного материала, снега и ветра на стены или внутренние опоры строения. От надёжности и долговечности стропил зависит надёжность и долговечность всего здания.

ВСЕ ЧТО НЕОБХОДИМО ДЛЯ ЭТОЙ СТАТЬИ НАХОДИТСЯ ЗДЕСЬ >>>

И потому так важно правильно спроектировать и смонтировать эту конструкцию

Стропильная система требует продуманного расчёта: возведение её без проекта чревато деформацией и разрушением крыши.

Расчёт следует доверить профессиональному инженеру-конструктору. Вместе с тем заказчику нужно хотя бы в общих чертах понимать, как устроена эта система.

Её конструкция зависит от целого ряда факторов: формы, размера, уклона крыши; веса кровельного материала; снеговой и ветровой нагрузки, характерной для региона, где ведётся строительство; возможности устройства внутренних опор; величины безопорных пролётов стропил и пр.

Обратите внимание: чем проще форма крыши, тем надёжнее её конструкция.

Одна из главных нагрузок на стропила – вес снегового покрова. Его расчётная величина для средней полосы России – 180 кг/м 2 в горизонтальной проекции крыши. Чем меньше уклон крыши, тем ближе к расчётной величине будет снеговая нагрузка на неё.

С увеличением уклона эта нагрузка уменьшается, а при уклоне свыше 60′ ее не принимают в расчёт.

Материалы для стропильной системы

Для возведения стропильной системы чаще всего используют пиломатериалы из древесины хвойных пород не ниже 2 сорта, без пороков, с влажностью 18-22%.

Чтобы защитить дерево от гниения и возгорания, его обязательно обрабатывают био- и огнезащитными составами (антисептиками и антипиренами). В некоторых случаях стропильную систему выполняют целиком или частично из стальных элементов (двутавра, швеллера, уголка и др.), соединяемых сваркой. Стальные конструкции тяжелее и сложнее в монтаже, но они позволяют создавать безопорные пролёты значительной длины.

Помимо прочего, это даёт возможность полноценно использовать всё пространство под кровлей (жилое помещение не будет ограничено стойками, подпорками, дополнительными стенами и пр.).

Обычно поверх металлического каркаса делают деревянную стропильную систему, в которой предусматривают теплоизоляционный слой: металл должен обязательно находиться в тёплой зоне.

Специалисты отмечают, что в этом случае утепление деревянных стропил должно быть выполнено очень качественно, иначе вероятно промерзание металлической конструкции, появления на ней конденсата, способного вызвать коррозию. Кроме того, протяжённые безопорные пролёты можно создать из клеёного бруса, LVL-бруса и других современных пиломатериалов, главным минусом которых является высокая цена. И всё же в большинстве случаев стропильную систему делают из обычной древесины.

Элементы стропильной системы

Основной элемент несущей конструкции крыши – стропильные ноги (стропила), устанавливаемые вдоль ската.

К стропилам крепят обрешётку (в случае мансардной крыши – сначала контробрешётку и только потом обрешётку), а к ней – кровлю. Одним концом стропильная нога опирается на мауэрлат – деревянный брус (или бревно в срубовых сооружениях), который укладывают поверх ограждающей стены здания.

Другим концом стропило опирается либо на коньковый прогон (брус), либо на конец стропильной ноги с противоположного ската.

Монтаж стропильной системы обеих видов

Стропильная система бывает двух типов – висячая и наслонная. Первая предполагает, что стропила опираются только на две наружные стены, без промежуточных опор. Такая конструкция создаёт серьёзное распирающее давление на стены.

Чтобы уменьшить его, обычно предусматривают горизонтальные затяжки (ригели) – деревянные балки, соединяющие стропила с соседних скатов.

Две стропильные ноги и затяжка формируют треугольник – фигуру, которая обеспечивает максимальную жёсткость конструкции. Высоту расположения затяжек определяют расчётом. На мансардной крыше чаще всего их ставят на уровне потолка жилого помещения (их можно тем или иным способом обыграть в интерьере).

Висячие стропила сложны в монтаже, поэтому конструкторы стараются по возможности использовать более простые в исполнении наслонные стропила.

Их устанавливают в зданиях, где есть одна или несколько внутренних несущих стен либо промежуточные опоры того или иного типа. Тогда нижними концами стропильные ноги опираются на наружные стены, а в средней части – на внутренние стены или промежуточные опоры, тем самым оказывая значительно меньшее распирающее давление на ограждающие стены.

Нагрузка от средней части стропил передаётся на основание за счёт вертикальных стоек и наклонных балок (подкосов), установленных поверх мощной горизонтальной балки, называемой лежнем.

Для усиления наслонной системы могут также применяться горизонтальные затяжки. Отметим, что деревянные элементы стропильной конструкции соединяют, как правило, при помощи болтов (шпилек) в сочетании с гайками и широкими шайбами, гвоздей, саморезов в сочетании со стальными фасонными деталями – пластинами, уголками и пр. По мнению ряда специалистов, саморезы – не лучшее решение: под нагрузкой их шляпки могут срываться.

«Желательно, чтобы крыша, под которой будет располагаться мансардное помещение, обладала достаточно простой формой. Дело в том, что в стропильной конструкции для крыши сложной геометрии приходится предусматривать либо очень мощные, дорогостоящие и трудновыполнимые несущие элементы, либо большое количество стоек и других опор для поддержания стропил, что вступает в противоречие с необходимостью создать под кровлей просторное жилое помещение. Если же обязательно требуется крыша сложной формы, имеет смысл выполнить перекрытие мансардного этажа из железобетонных плит или монолитного железобетона. В этом случае можно на любое место перекрытия установить так называемый «лежень» -брус, на который будут опираться стойки, поддерживающие те или иные элементы крыши, например диагональные хребтовые или ендовные стропильные ноги. Когда в здании предусмотрены перекрытия по деревянным балкам, установить «лежень» в нужном месте зачастую оказывается невозможным».

Чаще всего стропильную ногу длиной до 4 м делают из доски сечением 50 х 200 мм. Доска такой высоты выбрана в том числе с учётом необходимости теплоизолировать мансардную крышу.

Дело в том, что плиты или маты утеплителя устанавливают в пространство между стропил, притом для средней полосы России требуется теплоизоляционный слой толщиной как раз 200 мм. Стропильную ногу длиной более 4 м, как правило, делают из доски сечением 100 х 200 мм.

В ендовах и хребтах, где происходит схождение двух скатов, необходимо устанавливать диагональную (накосную) стропильную ногу (к которой будут под углом примыкать основные стропила). Поскольку на эту ногу приходится повышенная нагрузка, обычно для неё берут доску увеличенного сечения – например, 150 * 250 мм, предусматривая под ней тот или иной подпорный элемент.

Также при устройстве ендовы или хребта может быть использована металлическая балка (без подпорок). Важный момент; чтобы повысить несущую способность деревянного стропила, можно увеличивать как его толщину (в частности, объединяя две доски в одну балку), так и его высоту. Предпочтительнее второй вариант, поскольку увеличение высоты даёт стропилу больший прирост несущей способности.

Иными словами, стропило сечением 100х 150мм будет иметь меньшую несущую способность, чем стропило сечением 50 х 250 мм. Максимальная длина досок, представленных на рынке, -6 м. Отметим, что конструкция с применением рядовых стропил длиной до б м зачастую не требует усиления затяжками или стойками. Когда необходимо более длинное стропило, обычно приходится сращивать две доски.

Тут существует несколько стандартных решений.

Например, метод «косого прируба»: концы стыкуемых досок подрезают под определённым углом, затем накладывают один на другой и жёстко скрепляют болтом (диаметром, как правило, 12 мм) или прижимают дощатыми накладками по бокам от стропила, которые фиксируют гвоздями и 2-4 болтами (каждый болт стягивает три элемента: две доски и находящуюся между ними ногу).

Шаг стропил в большинстве случаев – 580-590 мм, что также обусловлено удобством укладки теплоизоляции: стандартная ширина плит утеплителя – 600 мм; когда плиту устанавливают враспор между стропил, имеющих такой шаг, она удерживается в конструкции крыши без зазоров.

«Основные соединительные узлы стропильной системы, требующие усиления. – это места сращивания стропильных ног по длине и стыковки рядовых стропил с диагональными хребтовыми и ендовными балками. В этих узлах желательно выполнять крепёж с использованием гвоздей и болтов (шпилек) с гайками и широкими шайбами, которые жёстко стягивают деревянные элементы друг с другом. Применять здесь саморезы в сочетании с металлическими пластинами не стоит: шляпки саморезов могут срезаться под нагрузкой. Для повышения несущей способности конструкции крыши нередко используют составные стропильные ноги, сделанные за счёт объединения двух досок в одну балку. Однако зачастую доски неплотно прилегают друг к другу – из-за своей кривизны или из-за осадки деревянной конструкции. Неплотности приводят к промерзанию крыши. Поэтому мы рекомендуем прокладывать в стыки досок уплотнительный материал, например синтепон, который будет препятствовать промерзанию в случае появления зазоров».

Варианты крыш с наслонными и висячими стропилами

Как уже говорилось, нижний конец стропильной ноги опирают на мауэрлат – брус, установленный поверх наружной стены.

Его сечение – расчётная величина, но в большинстве случаев оно составляет 100 х 150 или 150 х 150 мм. Основание под мауэрлатом должно обладать достаточной несущей способностью, Поэтому, если стены здания возведены из материалов с невысокой прочностью (пено- или газобетонных блоков, поризованных кирпичей и др.), приходится их усиливать с помощью железобетонного пояса (армопояса).

Чаще всего мауэрлат закрепляют на наружной стене анкерными болтами (шпильками) диаметром 12-16 мм. Шпильки закладывают с расчётным шагом (обычно 60-100 см) в армопояс на этапе заливки бетона.

В мауэрлате просверливают отверстия и нанизывают его на шпильки, притягивая к основанию гайками с широкими шайбами. Отметим, что в бревенчатом здании в качестве мауэрлата выступают брёвна верхнего венца. Чтобы влага из бетона не проникала в древесину (вызывая её гниение), между поясом и мауэрлатом обязательно предусматривают слой рулонной отсечной гидроизоляции (чаще всего битумной или полимерно-битумной).

Существуют разные технологии опирания стропил на мауэрлат. Так, нередко в стропильной ноге вырезают так называемую «пятку» – угол (не более 1/3 от высоты ноги), за счёт которого стропило насаживается на мауэрлат. Другой вариант предполагает установку стропильной ноги в паз, проделанный в самом мауэрлате. Кроме того, можно обрезать ногу полностью (или почти полностью – оставляя небольшую «пятку» со стороны помещения) и опирать её торцом на мауэрлат. В каменных домах (из кирпича, газобетона и т. п. )для крепления стропил к мауэрлату используют металлические уголки, закрепляемые гвоздями или саморезами. Специалисты рекомендуют фиксировать уголок к стропильной ноге ершёными гвоздями, а к мауэрлату – болтами с шестигранной шляпкой, имеющими резьбу по дереву.

В бревенчатых и брусовых домах для компенсации осадки здания предусматривают «плавающий» крепёж стропила к мауэрлату: их соединяют при помощи специальных пластин, способных смещаться одна относительно другой в плоскости ската. При этом в мауэрлате прорезают паз, и стропильная нога свободно движется по нему.

Что касается верхней части стропил, то проще всего опереть их на коньковый прогон. Его изготавливают из очень мощного бруса (или двух спаренных досок), сечение которого доходит до 200 * 250 мм. Впрочем, зачастую и у такого бруса оказывается недостаточная несущая способность, и тогда конструкторам приходится придумывать особые решения. Например, использовать в качестве прогона металлическую балку.

Прогон опирают на фронтонные стены здания (и по возможности – на внутренние несущие стены, когда они предусмотрены).

Зачастую в стропильной ноге выпиливают небольшой угол (высотой не более 50 мм) для более жёсткого её опирания на прогон. Кроме того, ногу обязательно механически закрепляют на нём. Есть ограничения подлине прогона.

Так, даже металлическая балка не может быть длиннее 12 м. Если длина конька больше, если крыша имеет вальмовую форму (то есть не имеет фронтонов), а также в ряде других случаев стропило опирают на стропило с противоположного ската. Для усиления конструкции их дополнительно соединяют, например, горизонтальными деревянными накладками, фиксируемыми шпильками.

Ещё один важный узел – карнизный свес, защищающий фасад здания от осадков. Его выносят на расстояние не менее 600 мм от наружной стены. По возможности свес формируют, выпуская стропильные ноги за пределы фасада. При этом стропила не режут, и их несущая способность не снижается.

Однако зачастую вынести стропила невозможно: например, при большом уклоне крыши, толстых наружных стенах и пр. Тогда стропило торцом опирают на мауэрлат, а свес устраивают с помощью «кобылок» – досок сечением, как правило, 50 х 100 мм, прибитых к верхней части стропила -по одну или по обе стороны от него.

Вариант с двумя досками предпочтительнее, так как обеспечивает большую жёсткость свеса. Обычно к каждой «кобылке» крепят ещё две доски – горизонтальную и вертикальную, упирающуюся в фасадную стену <все вместе они образуют треугольник), тем самым создают прочный каркас для кровли и декоративной подшивки карнизного свеса. К торцам «кобылок» прибивают лобовую доску, которая жёстко связывает их в единую конструкцию.

3 факта о стропильной системе

1. Деревянные стропила покрывают антисептиками и антипиренани

2. Наслонные стропила предпочтительнее висячих, поскольку проще в монтаже

3. Стропильную ногу длиной до 4 м обычно выполняют из доски сечением 50 * 200 мм

На заметку собирающимся строить крышу своими руками:

Карнизный свес – очень сложный узел крыши, поэтому необходимо, чтобы он был детально проработан в проекте здания

Стропила примыкают к хребтовой балке под углом. Чтобы обеспечить их плотное примыкание, рекомендуют использовать шаблоны при распиливании досок

Одна из основных нагрузок на стропильную систему — вес снегового покрова

Как сделать надежную стропильную систему крыши?

Фото
Возведение крыши любого строения начинается с монтажа стропильной системы. Разобравшись в том, как обустраивается стропильная система крыши, вы сможете выполнить эту работу своими руками, существенно сэкономив на услугах мастеров. Установка стропил требует грамотного подхода. Кровля дома подвергается постоянным атмосферным нагрузкам, поэтому все должно быть сделано, помимо всего прочего, с учетом местных климатических условий. Нужно учитывать и особенности самой крыши. К примеру, порядок монтажа стропильной системы для многощипцовой крыши отличается от особенностей устройства стропил для обыкновенной односкатной кровли.

Рисунок 1. Виды стропильных систем.

Подготовка к установке стропильной системы

Перед тем как приступать к работе по установке стропильной системы для крыши, следует подготовить перекрытия и внешние стены дома. При выполнении подготовительных работ обязательно учитывается то, что материал, используемый для возведения стен, обычно имеет некоторые расхождения по размеру. Данные расхождения постепенно накапливаются с венцами или рядами. Визуально они обычно незаметны, но достаточно взять в руки отвес либо уровень, чтобы заметить, что углы отклоняются от необходимых 90°, а высота стен различается на несколько сантиметров.

Поэтому, перед тем как вы приступите к обустройству стропильной системы для крыши, необходимо замерить углы и стены, а затем устранить все неровности. Если ваш дом построен из кирпича либо пеноблока, для выравнивания следует использовать цементно-песчаную стяжку. В случае если строение выполнено из древесины в любом виде, выравнивание осуществляется с использованием деревянных подкладок. Делается это, для того чтобы в дальнейшем стропильная система для крыши могла быть выполнена по шаблону, без необходимости подгона каждого элемента по месту.

Рисунок 2. Основные варианты соединения мауэрлата со стропильной ногой.

Так вы сократите затраты времени и сил и уменьшите расход материала. Нагрузка на узлы рассчитывается с учетом того, что углы сочленения стен обязательно должны быть прямыми, а исходная поверхность — строго горизонтальной. При наличии расхождений любого рода прочность и надежность стропильной системы крыши снижаются.

Монтаж стропильной системы для крыши дома требует наличия следующих инструментов:

• молоток и топор;
• бензиновая или электрическая пила (при отсутствии этих инструментов можно обойтись ножовкой для работы с древесиной);
• рулетка для снятия замеров;
• уровень и отвес для проверки ровности стен и перекрытий;
• электродрель;
• гвоздодер, гвозди длиной в 8-20 см и металлические скобы длиной от 20 см;
• карандаш.

Перед тем как приступать к основному этапу работы, изучите схему, которая демонстрирует основные виды стропильных систем (рис. 1).

Пошаговая инструкция по установке мауэрлата

Мауэрлат — это балки, на которые будет установлена стропильная система для крыши. Этими балками опоясывается поверхность всех опорных стен строения. Ширина балок мауэрлата должна быть такой же, как толщина стен строения, на которые они укладываются. Чтобы дополнительно сэкономить, можете использовать отдельные бруски длиной около 60-70 см. Чтобы заделать пазы, используйте тот же материал, который применялся для возведения «коробки» здания.

Рисунок 3. Основные способы соединения стропил.

Крепление балок мауэрлата к стенам осуществляется при помощи анкеров. Перед тем как приступить к сборке этих подпорных балок, обязательно оштукатурьте поверхность и нанесите гидроизоляцию. Чаще всего в качестве гидроизоляционного материала применяются рубероид и битумная мастика. В процессе монтажа мауэрлата следите за горизонтальностью установки системы.

После того как балки будут установлены и зафиксированы, приступайте к разметке мест для установки будущей стропильной системы. В соответствии с разметкой подготавливаются пазы для будущей сборки конструкции. Готовые пазы дополнительно обрабатываются составами для защиты древесины от гниения и прочих неблагоприятных факторов.

Чтобы работать было проще, рассмотрите основные варианты соединения мауэрлата со стропильной ногой (рис. 2).

Особенности монтажа лежня

Стропильная система для крыши может устраиваться с лежнем либо же без такового. В случае если монтаж выполняется с использованием лежня, к его установке следует приступать сразу после завершения работ по устройству мауэрлата.

Сначала вам нужно найти срединную ось, на которой и будет размещен лежень. Замеряйте от мауэрлата, т. к. погрешности периметра устранялись именно с помощью данного элемента. Если крыша дома будет вальмовой, концы этого лежня нужно расположить на одинаковых расстояниях от фронтонного и бокового мауэрлатов. Это обеспечит одинаковые углы наклона вальмы и основных скатов. В случае если проект не требует создания одинаковых углов, отмерьте такое расстояние, которое предусмотрено проектом.

Схема установки лежня.

Под лежень укладывается двойной слой гидроизоляции. Самый простой и бюджетный вариант — рубероид. Крепление лежня к внутренним стенам осуществляется при помощи скоб либо проволочных скруток. Скрутки желательно закладывать еще на этапе строительства стен. В противном случае нужно дополнительно использовать анкеры для крепления.

Если здание построено из пенобетона и прочих легких материалов, сначала обязательно подготавливается армирующий пояс, после чего выпускаются анкеры. Именно к ним будет осуществляться крепление лежня. Если кирпичные стенки устанавливаются под лежень, он должен закрепляться к внутренним стенам. После завершения монтажа этого элемента обязательно проверьте его горизонтальность при помощи строительного уровня. Все имеющиеся отклонения нужно сразу же исправить.

Руководство по установке стоек и прогона

Рассматриваемая стропильная система предназначена для крыши с одним коньковым прогоном либо с дополнительными боковыми прогонами. При необходимости вы можете скорректировать систему под свою крышу: не придется вносить существенные изменения, так что никаких сложностей возникнуть не должно.

Выпилите стойки одинаковой длины, установите их и проверьте вертикальность с помощью отвеса. Выполните предварительное закрепление стоек досками к подготовленным ранее лесам. Леса можете взять напрокат или сделать самостоятельно. На стойки кладутся боковые и коньковый прогоны. В случае если стены строения имеют большие расхождения по фронтону, придется сделать стойки разной длины. Важно, чтобы прогон лег в строго горизонтальном положении.

Схема расчета стропил.

У вальмовых крыш прогон выходит за границы стоек, помните об этом. После того как прогон будет установлен, выполняется повторная проверка ровности установки прогона и стоек. Важно, чтобы стойки были установлены вертикально, а прогон — горизонтально. При необходимости внесите поправки и закрепите узлы в соответствии с проектом. Временные конструкции пока что не трогайте.

Следующая схема показывает основные способы соединения стропил; обязательно изучите их, прежде чем приступать к дальнейшей работе (рис. 3).

Правила разметки стропильных ног

Сначала подготавливается несколько реек длиной, соответствующей расстоянию между боковыми поверхностями отдельных стропилин. То есть вам нужно от проектного шага отнять толщину стропилины. Непосредственно стропильные ноги монтируются встык с рейками. Пока все стропилины не будут установлены, закреплять их полностью не надо, т. к. вся система обязательно должна будет проверена еще раз на соответствие проекту. Каждая стропилина монтируется в соответствующем месте.

Далее вам нужно прибить «кобылки». На эти элементы устанавливается карнизный свес. Его длина без учета дополнительно устанавливающихся подпирающих консолей не должна превышать 60 см. Длина крепежной части должна составлять 60-80 см.

В случае если снизу монтируемый свес будет закрыт погонажным материалом, сделайте его такой длины, чтобы вы могли без лишних усилий дотянуться и смонтировать подшивной материал.

Варианты распиловки стропил

Схема распиловки стропил.

При выборе способа крепления учитывайте то, будет ли ваша конструкция распорной либо безраспорной. Ест 2 основных способа, все остальные являются попросту производными от них.

В соответствии с первым способом монтаж стропильной ноги осуществляется неподвижно либо на ползун. Верх нужно уложить на прогон и сшить нахлестом с другой стропильной ногой либо же упереть в нее или в прогон. Сама стропильная нага укладывается на мауэрлат и прогон. Угол ноги нужно упереть во внутренний угол мауэрлата. После этого возьмите карандаш или маркер и нанесите на боковых сторонах стропильной ноги линии, параллельные мауэрлату. Намеченный кусок спиливается, затем на мауэрлат укладывается стропилина и прибивается подшивной брусок. Это делается, если необходимо неподвижное соединение. С другой стороны укладывается другая стропилина, и выполняются все те же действия. После этого останется лишь соединить верхние концы. Для этого вы можете их концы посадить на угол и соединить встык с использованием разнообразных методов крепежа.

В соответствии со вторым способом крепление осуществляется внахлест. Одна стропильная нога попросту спиливается параллельно поверхности второй стропилины. Обеспечивается неподвижное закрепление низа и верха стропильной ноги. Делается это путем врубки с использованием зуба. Угол стропильной ноги должен упираться во внешний угол мауэрлата либо в его центр.

В нижней части стропилины нужно сделать выемку под мауэрлат. В верхней необходимо сделать выемку под прогон. Далее внизу и вверху по шаблону очерчивается необходимый кусок. Стропильная нага попросту поворачивается. Снимать ее с мауэрлата и прогона не нужно. Затем она разворачивается обратно и устанавливается на место.

Шаблон делайте из того же материала, что и стропила. После установки всех стропил окончательно их скрепите, а затем уберите установленные ранее вспомогательные крепления. Удачной работы!

Устройство стропильной системы крыши

Чтобы отстроенный дом прослужил много лет, будучи крепким и надежным, ему нужен не только хороший фундамент. Не менее значимым элементом является стропильная система крыши, которая принимает на себя все превратности непогоды. И она с честью должна выдержать нагрузки в виде порывов ветра, обильных снегопадов и сильных ливней. Поговорим о том, как устроена и как правильно построить эту систему.

Требования предъявляемые к стропильной системе

Жесткость

Прежде всего, каждая деталь системы, а также места соединений обязаны быть жесткими, не деформируясь ни при усилии сдвига, ни при усилии распора. Основа всей конструкции – треугольник. Именно такую форму имеют рамы (фермы), которые закрепляются параллельно друг другу. Их жесткая фиксация обеспечивает крыше необходимую устойчивость. А вот если фермы получились подвижными, недалеко и до беды. Такая неполноценная крыша и сама может разрушиться, и стены обвалить.

Небольшой вес

Крыша не должна быть тяжелой, поэтому систему стропил, как правило, делают из дерева. Если же вес кровли солидный, то несущую основу делают из металла. Или берут хвойное дерево, не ниже первого сорта, с влажностью ниже 18 процентов. Использование антисептической обработки и применение антипиренов для защиты от огня – два обязательных условия. Тогда узлы крепления стропильной системы кровли будут прочными и крепкими.

Высокое качество материала

Дерево для стропил должно быть следующим:

• Древесина берется 1 – 3 сорта. Трещин и сучков должно быть по минимуму. На метр может быть 3 сучка высотой не более 3 см. Трещины допустимы не по всей глубине, длиной до половины длины доски.
• Несущие элементы делают из деревянных деталей толщиной от 5 см, площадью от 40 см 2 .
• Хвойные доски могут быть длиной до 6,5 м, а лиственные – до 4,5 м.
• Прогоны, подушки и мауэрлат делают из твердых лиственных пород дерева. Их обрабатывают антисептиком.

Основные части конструкции стропильной системы

Продумывая устройство стропильной системы крыши, необходимо знать, из каких деталей эта самая система состоит.

#1. Мауэрлат – это как бы фундамент всей системы. Он помогает равномерно распределить нагрузку на стены.

#2. Стропильная нога определяет угол наклона ската, а также общий вид кровли, жестко фиксируя отдельные элементы.

#3. Прогон – скрепляет ноги стропил. Коньковый прогон находится вверху, боковые прогоны – сбоку.

#4. Затяжка – не дает стропильным ногам разъезжаться, соединяя их внизу.

#5. Стойки и подкосы – дают ногам стропил дополнительную устойчивость. Они упираются в лежень (который лежит внизу параллельно коньку).

#6. Обрешетка – набивается перпендикулярно стропильным ногам и представляет собой обрезные бруски или доски. Она призвана передавать всю нагрузку от кровельного материала на стропильные ноги.

#7. Конек крыши – это место соединения двух скатов крыши. Вдоль конька набивается сплошная обрешетка для усиления данной части крыши.

#8. Кобылки – применяют для создания свеса в случае если длинна стропильных ног не достаточна.

#9. Свес крыши – это элемент предназначенный для защиты от попадания на стены избыточного количества осадков.

Теперь рассмотрим такой сложный узел как стропильная ферма. Она имеет плоскую форму, а входят в нее, кроме стропил, растяжки, стойки и раскосы. Их располагают так, что нагрузки на стены внутри дома не происходит. Лишь внешние его стены являются опорами, причем нагрузка идет вертикально. Расстояние между фермами определяется расчетами. Если пролет большой, то ферма состоит из нескольких деталей. У чердака нижний пояс фермы служит в качестве потолка.

Выше приведены примеры деревянных стропильных ферм, кроме этого в некоторых случаях применяют фермы сделанные из бетона и металла.

Формы крыш и стропильных систем

Односкатная крыша.

Самое простое устройство стропильной системы имеет крыша с одним скатом, который наклонен под углом от 14 до 26 °. Если дом маленький, а пролет его не превышает 5 м, то нужна система стропил наслонного типа. Опирается она на внешние стены, а также на стену внутри здания (если она есть). Когда пролет более 5 м, нужно использовать стропильные фермы.

Устройство стропил односкатной крыши.

Двускатная крыша

Крыша с двумя скатами также несложная, под ней располагается мансарда или чердак. Уклон ее от 14 до 60 °. Если внешние стены отстоят друг от друга менее чем на 6 метров, делают висячую стропильную систему. Наслонные стропила нужно использовать тогда, когда пролет велик и есть внутренние опоры.

Устройство висячих и наслонных стропиль двускатной крыши.

Четырехскатная крыша

Крыша с четырьмя скатами называется вальмовой или полувальмовой. Ее уклон бывает от 20 до 60 °, а пролет может составлять – до 12 м. При этом должны иметься внутренние опоры. Фронтонные стены в данном случае отсутствуют, что экономит материалы. Однако монтаж подобной крыши сложнее, чем двухскатной. Для такой конструкции крыш стропильные системы делаются либо наслонного типа, либо с применением стропильных ферм.

Особенности конструкции четырехскатной крыши.

Ломанная крыша

Крыша ломаная, или мансардная, внизу может иметь уклон до 60 °. А вот вверху она обычно более пологая. За счет этого площадь мансарды увеличивается. Такая крыша хороша для домов, где ширина не достигает 10 м. Как и в предыдущих случаях, можно применять наслонную систему стропил. Однако фермы использовать предпочтительнее.

Устройство ломанной крыши.

• Выше перечислены наиболее распространенные, но далеко не все формы крыш, подробнее смотрите материал: Виды крыш частных домов по конструкции и геометрическим формам

Типы стропильных систем – чем они отличаются между собой

Выбирается тот или иной тип стропильной системы не спонтанно, а в зависимости от конструкции строящегося дома и его размеров. Далее о каждом виде стропильных систем.

Система с висячими стропилами

Они хороши для крыш с двумя скатами, где пролет не более 6 метров, а стен внутри не имеется. Внизу опорой стропил служит мауэрлат, а вверху – они опираются друг на друга. Еще имеется затяжка, уменьшающая распор стропил на стены дома. Балочные затяжки размещены в самом низу стропильных ног – они одновременно служат в качестве балок перекрытия. Кстати перекрытие верхнего этажа, выполненное из железобетона, тоже может играть роль затяжки. Если затяжку делают повыше, она уже называется ригелем. Если пролет между наружными стенами более 6 м необходимо применение опорных стоек и раскосов для поддержания стропильных ног. При этом длинна нижней части стропил т. е. части после подпорки, должна быть не более 4,5 м.

Перечислим несколько важных фактов об их конструкции:

• Опирать свес крыши на низ стропильных ног, выведенных за пределы стены, не стоит. Гораздо лучше для опоры таких стропильных систем крыши подойдет кобылка (при этом ширину свеса делают до метра). И тогда нога будет всей плоскостью опираться на мауэрлат. Сечение кобылок обычно меньше сечения стропильных ног.
• На скате нужно прибить ветровую доску, от конька к мауэрлату. Наклон делают от чердака. Это необходимо, чтобы крыша стала жесткой, не шаталась и не разрушалась ветром.
• Если влажность деревянного стропильного материала более 18 %, готовьтесь к тому, что система стропил после высыхания дерева может стать шаткой. Поэтому соединяйте такое дерево не гвоздями, а болтами – их подтянуть можно в случае чего. А еще лучше использовать винты или ершенные гвозди.

Наслонные стропильные системы

Они подходят для крыш, где пролет составляет от 10 до 16 м. Уклон может быть любым, а внутри здания должны быть несущие стены или колонны. Вверху стропила опираются на коньковый прогон внизу – мауэрлат. Коньковый прогон поддерживается либо внутренней стеной (лежнем), либо стойками. Так как нагрузки имеются лишь вертикальные, то в затяжке потребности нет.

Когда пролет большой (до 16 м), можно заменить прогон конька двумя боковыми, которые будут опираться на стойки. Чтобы стропильные ноги не гнулись, нужны подкосы и ригели. Если изготавливают мансарду, опорой наслонных строил можно сделать стену, высота которой от 1 до 1,5 м. Ну, или применить ломаную мансардную крышу (с ломаными скатами).

На что необходимо обращать особое внимание:

• Каждый из элементов данной системы не должен иметь толщину менее 5 см.
• Гладкая прогаблеванная поверхность всех узлов стропильной системы – необходимое условие. Так они не прогниют и не так сильно будут подвержены грибку.
• Добавление дополнительных узлов «от фонаря» в рассчитанную систему стропил запрещено. Иначе нагрузки могут возникнуть совсем не там, где нужно.
• Мауэрлат (его подошва) обязан лечь строго горизонтально относительно стен. Требует горизонтальности и поверхность стыковки мауэрлата со стропильной ногой. Иначе может и опрокинуться опора.
• Стойки и подкосы располагают максимально симметрично.
• Чтобы стропила не мокли и не подгнили, делают хорошую вентиляцию. Для этого в крыше мансарды предусматривают щели, в крыше чердака – продухи.
• Там, где стропильные узлы стыкуются с каменной кладкой, нужна гидроизоляция. А то конденсат испортит дерево.
• Не имеющая опоры или подкоса, нога стропил, делается длинной не более 4,5 м.

Соединительные элементы

Чтобы крыша получилась надежной, узлы стропильной системы должны правильно соединяться. Нужно при этом учесть направление и силу нагрузок (как статических, так и динамических). А еще важно предусмотреть возможное растрескивание дерева от усушки, сделав так, чтобы узлы системы стропил при этом не перестали исправно работать.

Ранее все детали стропильной системы скрепляли между собой врубками. Это надежно, но не слишком экономно. Ведь для этого нужно, чтобы деревянные конструкции имели большие сечения, которые позволяли бы делать врубки безопасно ослабляя деревянные элементы.

Поэтому в нынешнее время узлы стропил скрепляют не врубками, а нагелями и болтами.

Способы крепления стропильных ног.

Популярно применение перфорированных стальных накладок, имеющих покрытие от коррозии. Закрепляют накладки гвоздями или пластинами с зубцами, утопленными в дерево. Такой крепеж для стропильной системы удобен тем, что:

• Накладки уменьшают расход дерева на одну пятую, так как требуются элементы меньшего сечения, чем при врубке;
• они могут монтироваться мастером с не очень большим опытом;
• они закрепляются весьма быстро.

Перфорированные пластины использующиеся для крепления стропил.

На последок можете посмотреть полезное видео в котором рассказывается о всех самых важных моментах конструирования стропильной системы крыши.

Видео. Стропильная система крыши, что нужно знать для правильного конструирования

Виды стропильной системы двухскатной крыши: для маленьких и больших домов

В основе каждой крыши лежит большое количество балок, стропил, стоек и прогонов, которые все вместе называются стропильной системой. За многовековую историю видов и способов ее организации накопилось немало, и каждая имеет свои особенности в построении узлов и врубок. Подробнее о том, какой может быть стропильная система двухскатной крыши и как при этом должны крепиться стропила и другие элементы системы поговорим подробнее.

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).

Схема двускатной крыши

Теперь о составляющих системы и их назначении:

• Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
• Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
• Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
• Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
• Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
• Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
• Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.

В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».

Конструкций стропильных систем довольно много. В первую очередь их разделяют на две группы — с наслонными и висячими стропилами.

Разница в конструкции наслонных и висячих стропил

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров. Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника. В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

С наслонными стропилами

В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.

Простейший вариант наслонных стропил

Безраспорные схемы и узлы врубок

Дома, сложенные из бревен или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двухскатной крыши должна быть безраспорной. О видах таких систем поговорим подробнее.

Простейшая безраспорная схема стропильной системы приведена на фото ниже. В ней стропильная нога упирается в мауэрлат. В таком варианте она работает на изгиб, не распирая стену.

Простая безраспорная система двускатной крыши с наслонными стропилами

Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. В первом, площадку опирания обычно скашивают, ее длина при этом — не более сечения балки. Глубина врубки — не более 0,25 ее высоты.

Верх стропильных ног укладывается на коньковый брус, не скрепляя его с противоположным стропилом. Получаются по строению две односкатные крыши, которые в верхней части примыкают (но не соединяются) одна с другой.

Такую схему без наличия опыта делать не рекомендуется: при малейшей неточности выполнения появляются распорные силы и конструкция становится нестабильной.

Намного проще в сборке вариант со скрепленными в коньковой части стропильными ногами. Они практически никогда не дают распора на стены.

Вариант крепления стропил без распора на стены

Для работы этой схемы стропильные ноги внизу крепятся при помощи подвижного соединения. Для закрепления стропильной ноги к мауэрлату сверху забивается один гвоздь или снизу ставится гибкая стальная пластина. Варианты крепления стропильных ног к коньковому прогону смотрите на фото.

Если кровельный материал планируется использовать тяжелый, необходимо увеличить несущую способность. Достигается это увеличением сечения элементов стропильной системы и усилением конькового узла. Он приведен на фото ниже.

Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках

Все приведенные выше схемы двускатных крыш стабильны при наличии равномерных нагрузок. Но на практике такого практически не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой на высоте около 2 метров схватки или подкосами.

Варианты стропильных систем со схватками

Установка схваток повышает надежность конструкции. Чтобы она нормально работала, в местах ее пересечения со стоками крепить нужно к ним гвоздями. Сечение бруса для схватки используют такое же, как и для стропил.

Схемы стропильных систем двускатных крыш со схватками

К стропильным ногам крепятся ботами или гвоздями. Могут устанавливаться с одной или двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.

Крепление схватки к стропильным ногам и коньковому брусу

Чтобы система была жесткой и не «поползла» даже при аварийных нагрузках достаточно в таком варианте обеспечить жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности его смещения в горизонтали, крыша выдержит даже значительные нагрузки.

Системы наслонных стропил с подкосами

В этих вариантах для большей жесткости добавлены подстропильные ноги, которые еще называют подкосами. Они устанавливаются под углом 45° по отношению к горизонту. Их установка позволяет увеличить длину пролета (до 14 метров) или уменьшить сечение балок (стропил).

Подкос просто подставляется под требуемым углом к балкам и прибивается гвоздями с боков и снизу. Важное требование: подкос должен быть срезан точно и плотно прилегать к стойкам и стропильной ноге, исключая возможность ее прогиба.

Системы с подстропильными ногами. Сверху распорная система, снизу — безраспорная. Узлы правильной рубки для каждой расположены рядом. Внизу — возможные схемы крепления подкоса

Но не во всех домах средняя несущая стена расположена посередине. В этом случае есть возможность установить подкосы с углом ннаклона относительно горизонта 45-53°.

Система стропил со смещенным относительно центра вертикальным прогоном

Системы с подкосами необходимы если возможна значительная неравномерная усадка фундамента или стен. Стены садиться по-разному могут на деревянных домах, а фундаменты — на слоистых или пучнистых грунтах. Во всех этих случаях рассматривайте устройство стропильных систем такого типа.

Система для домов с двумя внутренними несущими стенами

Если в доме есть две несущие стены, устанавливают две подстропильные балки, которые расположены над каждой из стен. На промежуточные несущие стены укладываются лежни , нагрузка от подстропильных балок передается на лежни через стойки.

Системы с подстропильными балками

В данных системах коньковый прогон не ставят: он дает распорные силы. Стропила в верхней части соединяются одна с другой (подрезаются и стыкуются без зазоров), места соединения усиливаются стальными или деревянными накладками, которые прибиваются гвоздями.

В верхней безраспорной системе распирающую силу нейтрализует затяжка. Обратите внимание, что затяжка ставится под прогоном. Тогда она работает эффективно (верхняя схема на рисунке). Устойчивость может обеспечиваться стойками, или расшивками — балками, установленными наискосок. В распорной системе (на картинке она внизу) поперечине — это ригель. Он устанавливается над прогоном.

Есть вариант системы со стойками, но без подстропильных балок. Тогда к каждой стропильной ноге прибивается стойка, которая вторым концом опирается на промежуточную несущую стену.

Крепление стойки и затяжки в стропильной системе без подстропильного прогона

Для крепления стоек используются гвозди дляной 150 мм и болты 12 мм. Размеры и расстояния на рисунке указаны в миллиметрах.

Основные правила построения надежных стропильных систем

Строительство кровли включает в себя много этапов работы с использованием различных материалов и инструментов. Одним из наиболее важных моментов при этом является возведение стропильной системы.

Все виды кровель имеют свои особенности, которые относятся и к стропилам, но основные принципы и положения являются общими для всех конструкций.

Характеристика стропильной системы

Система стропил представляет собой обязательный элемент здания, состоящий из каркаса, опорами для которого служат несущие стены строения. При устройстве каркаса необходимо учитывать, что он должен стать прочной основой для слоев утеплителя, гидроизоляционного материала, кровельного покрытия.

Узнайте, чем покрыть бетонную крышу гаража, чтобы она служила много лет.

Здесь вы найдете максимально полезную информацию, как закрепить профнастил на крышу.

Параметры и особенности конструкции кровли и системы стропил определяются несколькими факторами:

• общим размером дома;
• правильным выбором материалов;
• точным расчетом возможных нагрузок;
• личными предпочтениями домовладельца.

Перечисленные факторы играют важную роль при подборе стропильной системы.

Выбор материала для изготовления стропил

Наиболее популярными являются деревянные системы стропил. Для таких конструкций дерево является самым надежным вариантом. Достоинствами материала являются легкость установки и ценовая доступность.

Для создания деревянных перекрытий лучшим материалом являются деревья хвойных пород, поскольку они с легкостью поддаются обработке.

Оптимальный вариант – деревянный брус, ширина которого составляет 10-15 см, а толщина – 5 см. Конкретный размер бруса определяется используемым кровельным покрытием, длиной стропил и углом их установки. В качестве материала используются также доски, которые, как правило, сшиваются.

Это в большей степени относится к строительству домов жилого назначения. Для промышленных построек и многоэтажных зданий чаще используются металлические стропила и некоторые другие материалы.

Обработка древесины

Для надежности и продления срока службы деревянной стропильной системы до монтажа материал должен быть обработан надлежащим образом. С этой целью применяют следующие составы:

• антибактериальные – их использование направлено на предупреждение процессов гниения под воздействием образующегося в подкровельном пространстве конденсата и воды;
• антипиретики, или противопожарные средства – призваны защищать древесину от возгорания.

Строительный рынок предлагает множество вариантов готовых составов. Для их нанесения лучше пользоваться обычной малярной кистью. Метод распыления в данном случае не годится, поскольку при этом древесина не пропитывается надлежащим образом.

Преимущества металлических стропил

При устройстве кровель зданий промышленного назначения и многоэтажек самым распространенным вариантом является металлическая стропильная система с технологией устройства стального каркаса.

Подобная конструкция на основе оцинкованного тонкостенного металлопрофиля для кровель является достаточно прочной и долговечной. Некоторые производители утверждают, что ее эксплуатационный срок может достигать 100 лет.

По отношению к деревянным конструкциям металлические имеют ряд преимуществ, основными из которых являются:

• Высокий уровень пожаробезопасности. Используемые в качестве основы материалы совершенно не подвержены горению. В случае пожара металлические стропила могут в течение определенного времени сдерживать распространение огня, благодаря чему можно избежать обрушения кровельной конструкции.
• Нет необходимости в проведении антипиретической и антибактериальной обработки.
• Длительный эксплуатационный срок – достигается благодаря неподверженности материала развитию грибка. Что касается защиты от коррозии, для ее обеспечения на металл, служащий основой для изготовления стропил, наносится цинковое покрытие.
• Такие стропила можно монтировать независимо от времени года.
• Процесс монтажа стропильных систем из металла достаточно простой – для его осуществления требуется только дрель и шуруповерт.
• Благодаря небольшому весу стальной конструкции сокращаются нагрузки на несущие стены здания.

Целесообразность использования стропил из металла

Во время строительства многоквартирных домов устройство металлических стропил является отличным выбором. Они способны выдержать большие нагрузки, поэтому в качестве кровельного покрытия можно выбирать любой материал.

Однако в частном секторе подобное решение является большой редкостью, поскольку металлические конструкции не способствуют сохранению тепла, что значительно повышает расходы на отопление. При монтаже металлических систем необходимо учитывать этот момент. В вопросе теплозащиты деревянные стропильные системы обладают очевидным преимуществом: прекрасно сохраняют тепло, благодаря чему считаются экономически наиболее выгодными.

Усиление деревянных конструкций отдельными элементами из металла не оказывает существенного влияния на теплопроводность кровли в целом, поэтому такой прием вполне допустим, однако при этом между деревянными и металлическими конструкциями необходимо проложить слой изоляционного материала для предупреждения скопления конденсата в древесине, приводящего к ее гниению.

Возведение цельной металлической системы стропил может осуществляться с помощью сварки. При этом можно избежать разрушающих процессов: поскольку конструкция при этом полностью состоит из металла, в ней нет участков контакта с деревянными элементами.

В случае установки металлических конструкций обязательным условием является их утепление, поскольку такие системы являются хорошими проводниками холода.
Нередко стропила из металла применяются в качестве вставляемых под коньковый прогон дополнительных опор, так как эта часть здания подвержена наибольшим нагрузкам.

Чем определяется надежность системы стропил?

Независимо от материала, на основе которого изготавливаются стропильные системы, основным требованием к ним является абсолютная надежность. Все конструктивные элементы системы должны закрепляться предельно жестко. Этого удается добиться исполнением конструкции в форме треугольника – самой устойчивой геометрической фигуры.

На надежность системы стропил оказывают влияние следующие факторы:

• правильность выбора конкретного типа стропильной конструкции;
• прочное соединение в узлах стропильной системы;
• корректное проведение расчетов возможных нагрузок на кровлю;
• правильный выбор кровельного покрытия;
• опытность и уровень квалификации рабочих.

Инструменты

Для изготовления качественных стропил из дерева требуется обычный набор инструментов для работы по дереву:

• топор;
• молоток;
• бензопила или ножовка по дереву;
• металлические скобы (не меньше 20 см);
• гвозди (на 7,5-20 см);
• гвоздодер;
• саморезы;
• дрель;
• уровень;
• рулетка;
• карандаш.

Для правильности замеров рекомендуется пользоваться не рулетку, а особую мерную рейку. Ширина деревянной рейки должна составлять 5 см, а длина – от 2 до 3 метров. На нее наносятся все требуемые величины: длина стропил, свеса, заложения и т.д.

Виды стропил

Есть несколько разновидностей стропил:

• висячие;
• наслонные;
• стропильная система вальмовой кровли.

Висячий тип стропил

Это самая простая разновидность стропильной системы, обладающая некоторыми конструктивными особенностями.

Стропила имеют две опорные точки, в роли которых выступают стены дома. Для равномерного распределения нагрузки стропильные ноги должны опираться не непосредственно на стены, а на особый толстый брус – мауэрлат, который монтируется к несущей стене с помощью шпилек или других креплений.

Такой тип конструкции может выдерживать значительные распорные силы и передавать их на несущие стены.

Для компенсации распирающих усилий делается затяжка. Она должна соединять каждую из находящихся внизу стропильных пар. В большинстве случаев встречаются конструкции, в которых затяжка установлена в самой нижней части. При этом она одновременно выполняет функцию кровельного перекрытия. При высоком расположении значительно повышается нагрузка на этот элемент конструкции.

Затяжка является одной из важнейших частей стропильной системы висячего типа, поскольку не только препятствует распирающим усилиям, но и не позволяет стропильным ногам разъезжаться.

Наслонные стропила

Отличительной особенностью наслонных стропил является необходимость установки дополнительной средней стены. Говоря о специфике таких систем, необходимо подчеркнуть следующие моменты:

Концы наслонных стропил упираются в стены здания, а их средняя часть опирается еще и на расположенную во внутренней части дома несущую стену. Другим вариантом является упор на дополнительно установленные столбы, служащие опорой.

Другим отличием данной конструкции является ее работа исключительно на изгиб. Идущая на сжатие нагрузка абсолютно ее не затрагивает, поскольку приходится на дополнительную серединную опору.

Эти особенности делают возможным изготовление и использование значительно более тонких элементов, благодаря чему система в целом получается довольно легкой.

Другим плюсом наслонной системы является существенная экономия строительных материалов и сокращение финансовых затрат.

При возведении кровель сложной конфигурации рекомендуется чередовать виды стропил. Если есть средняя несущая стена (опора), монтируются наслонные стропила. В случае ее отсутствия необходимо использовать висячую разновидность.

Особенности стропил для вальмовой крыши

При возведении четырехскатных вальмовых кровель необходима особая система стропил. Это обусловлено сложной геометрией таких крыш и тем, что их стропила должны выполнять различные функции.

Основными типами стропил для вальмовых конструкций являются:

Диагональные накосные стропила – соединяют углы дома с торцами конькового бруса. С их помощью формируются ребра возводимой кровли. Эти элементы являются самыми длинными и наиболее прочными по сравнению с остальными стропилами, поскольку именно на них приходится основная часть нагрузки.
Центральные рядовые стропила необходимы для соединения конькового бруса и мауэрлата по бокам скатов. Их установка должна осуществляться строго параллельно относительно друг друга.
Угловые стропила, или нарожники – намного короче рядовых элементов. Их функцией является соединение мауэрлата со стропилами накосного типа, а не с коньком. Эти стропильные брусы определяют плоскости кровельных скатов.

Монтаж

Для правильной установки стропил в первую очередь необходимо определить тип кровли. Одним из самых простых решений является двускатная конструкция, даже в случае планирования мансарды под ней.

Процесс монтажа осуществляется в следующей последовательносоти:

В первую очередь изготавливается шаблон, в соответствии с которым будут проводиться дальнейшие работы. Так как стропила для двускатных кровель представляют собой однотипные конструкции, изготовление шаблона позволяет сэкономить достаточно времени и сил. Берутся две доски, которые соединяются гвоздем с одного края. Такая конструкция напоминает ножницы. Оставшиеся свободными края досок шаблона следует установить на опоры на тех участках, на которые стропильные ноги будут упираться. Так определяется величина угол уклона кровельного ската. Фиксация образованного двумя досками угла осуществляется при помощи двух гвоздей. Шаблон готов. Он дополнительно фиксируется посредством использования поперечной перекладины.

На что следует обратить внимание, если вы планируете купить подшивку свесов крыши, читайте в нашем онлайн журнале.

Советы специалистов по укладке мягкой кровли вы найдете здесь.

Все о существующих типах горелок для укладки мягкой кровли собрано в статье по адресу https://rooffs.ru/krovelnye-materialy/gorelki/gazovye.html.

Допущенные в процессе изготовления шаблона неточности способны испортить всю возводимую конструкцию. Чтобы избежать возможного изменения величины найденного угла вследствие деформации (ее причиной может быть ударная нагрузка), фиксацию поперечной перекладины лучше осуществлять при помощи саморезов, а не гвоздей.

Для существенного облегчения монтажа стропильных ферм можно предварительно размечать стропильные ноги как левую и правую.

Стропиловка трех- или четырехскатных кровель – процесс намного более сложный. Его надо начинать с проведения очень точных расчетов. Требуется также тщательная разметка обвязки.

После этого производится монтаж конькового бруса на специальных опорах. К нему в следующей последовательности присоединяют:

• диагональные стропила;
• промежуточные центральные стропила;
• промежуточные стропила;
• короткие стропила.

ВЫВОДЫ:

• Система стропил представляет собой обязательный элемент здания, состоящий из каркаса, опорами для которого служат несущие стены строения.
• Для создания деревянных перекрытий лучшим материалом являются деревья хвойных пород, поскольку они с легкостью поддаются обработке.
• До начала монтажа дерево должно быть обработано антисептиками и антипиретиками.
• При устройстве кровель строений промышленного назначения и многоэтажных зданий самым распространенным вариантом является металлическая стропильная система с технологией устройства стального каркаса.
• В случае установки металлических конструкций обязательным условием считается их утепление, поскольку такие системы являются хорошими проводниками холода.
• Основным требованием к стропильной конструкции является абсолютная надежность.
• Различают несколько типов стропил: висячие, наслонные, стропильная система вальмовой кровли.
• Для монтажа стропил необходимо сначала изготовить шаблоны.
• После этого собираются стропильные фермы. Их сборка осуществляется на земле, после чего они поднимаются по лестнице для последующего монтажа.

Как осуществляется монтаж стропильных ферм, вы сможете узнать из видеосюжета ниже.