Вы здесь

Укосины в стропильной системе


Виды и устройство стропильной системы двухскатной крыши – обзор конструкции и узлов

Содержание:

Хозяева, решившие построить частный дом, как правило, отдают предпочтение более дешевой крыше с двумя скатами. Устройство такого типа кровли – довольно простое и практичное. Благодаря своей прочности, она отлично защищает дом от практически любой непогоды. В этой статье мы подробно расскажем об устройстве стропильной системы двухскатной крыши – как самой важной составляющей ее конструкции.

Коротко о понятии двускатной крыши

Двускатной именуют такую крышу, которая имеет два плоских ската в виде прямоугольника, закрепляемых вверху под углом, и треугольных проемов, расположенных в торцах, в которые монтируются фронтоны. Для обеспечения надежности и долговечности конструкции используются разного рода подпорные и поддерживающие узлы. Самой главной считается система стропил, о которой мы и поговорим ниже.

Узлы конструкции крыш с двумя скатами

По большому счету, все составные части крыш с двумя скатами – это пиломатериалы с различной формой, сечением и длиной, то есть брусья и балки, доска и рейки.

Мауэрлат

Делают мауэрлат из квадратного, размерами сечения, как правило, от 10 до 15 см. Он укладывается по всей длине несущих стен, с последующим закреплением при помощи резьбовых стержней или анкеров. Служит данный элемент кровли для распределения нагрузки от стропил к несущим стенам.

Стропильная нога

Различные типы стропил также изготавливаются из бруса, сечением 15 на 5 (иногда 10) см. Из них собирают контур кровли в виде треугольника, на который будет приходиться вся сила ветра, града, снега и иных проявлений непогоды. Для обеспечения нормальной прочности стропила размещают с промежутками от 0,6 до 1,2 м. С уменьшением этих показателей крыша, соответственно, будет становиться более тяжелой. Промежутки между стропилами также будут зависеть и от конструкционных особенностей применяемого кровельного материала.

Лежень

Представляет собой аналогичный мауэрлату квадратный брус - 10×10 или 15×15 см. Укладывается он на внутреннюю часть несущей стены, для обеспечения равного распределения нагрузки, идущей от кровельных стоек.

Затяжка

Этот узел используют для каркасной конструкции с висячими стропилами. Он является завершающей частью треугольника стропил, не дающий ему расходиться.

Стойки

Также используется квадратный брус. Располагают стойки вертикально, они будут поглощать нагрузку от конька и перенаправлять ее на несущую стену дома.

Подкосы

Данные компоненты играют роль передаточных звеньев от стропил к несущим конструкциям. После соединения стяжек с подкосами образуется крепкая ферма. Даже если представить, что имеется большой пролет, ферма все равно сможет противостоять всем нагрузкам.

Обрешетка

Обрешетку получают путем укладки брусков под прямым углом к стропилам. Перенося всю массу кровли на стропильные ноги, этот элемент конструкции скрепляет их еще лучше. Лучше всего для создания обрешетки применять обрезные доски или бруски. Если таковых нет, подойдет и необрезная доска, но с нее должна быть снята кора. Если вы будете использовать любой тип мягкой кровли, то понадобится сплошная обрешетка. В этих целях можно воспользоваться водоотталкивающими фанерными листами.

Конек крыши

Коньком называется место кровли в верхней ее части, где происходит соединение двух скатов крыши. Формируется он после соединения стропильных ног – укладывается горизонтально.

Свес кровли

Является элементом, выходящим из-за стены приблизительно на 40 см, он не дает дождевым осадкам промочить стены.

Кобылки

Давайте разберемся,что такое кобылка и для чего она нужна. Этот узел крепления стропильной системы необходим для организации свеса крыши. Кобылки используют лишь в тех случаях, если стропильные ноги получаются очень короткими, и их недостаточно для свеса. В таких ситуациях ноги приходится удлинять при помощи кобылок, которые представляют собой не что иное, как доски чуть меньшего сечения.

Разновидности стропильных систем

Таких систем насчитывается две: наслонного и висячего типа. Ко второму типу прибегают тогда, когда внешние стены дома находятся на удалении друг от друга на 10 м или еще меньше. К нему еще прибегают в случае, когда между стенами не планируется устанавливать несущую стену, разделяющую дом на две части.

В иных случаях нужно устанавливать систему стропил наслонного типа. Если возводящийся дом разделяют не несущей стеной, а колонами, то устанавливают одновременно две стропильных системы. Стропила, которые укладывают под укосом, будут опираться на колонны, а висячие должным образом будут расположены между ними.

Висячая стропильная система

Такая конструкция характеризуется тем, что в качестве опор под стропила выступают боковые стены. Негативным нюансом является то, что возникают распирающие нагрузки, которые спустя некоторое время могут повреждать стены. Для недопущения этого, соединение стропильных ног осуществляют при помощи затяжек. Таким образом создается жесткий треугольник, который не деформируется из-за нагрузок, а висячая стропильная система двухскатной крыши остается надежной и устойчивой. Нередко затяжки заменяют балками перекрытия, в особенности это требуется, если вы планируете возводить мансарду под крышей.

У такой стропильной конструкции двухскатной крыши есть и положительные стороны, а именно – можно не производить крепление мауэрлата. К тому же, довольно просто устанавливаются узлы конструкции, в которых стропильные ноги опираются на стены. Для придания ферме ровных очертаний и устойчивости, через слой изоляции прокладывают доску, тем самым увеличивая площадь опоры. Ниже опишем главные типы трехшарнирных висячих стропил.

К первому виду можно отнести обычную треугольную трехшарнирную арку. Такая конструкция является несложной – это закрытый треугольник с двумя верхними сторонами, предназначенными для противодействия нагрузкам на изгиб. Вместо затяжки в этой конструкции можно использовать стальной тяж. Карнизный узел можно выполнить одним из существующих конструкционных решений: при помощи ортогональной лобовой врубки или с использованием дощатых или пластинчатых креплений.

Особенности крепления узлов висячих стропил

Далее следует трехшарнирная треугольная арка с усиленной бабкой или подвеской. Такую разновидность использовали давным-давно, при строительстве огромных помещений промышленного или сельскохозяйственного назначения, имеющих пролеты свыше шести метров. Она не подходит для сооружения частных домов. В основе ее лежит то, что масса затяжки приходится на конек. Данные узлы скрепляются между собой и хомутом подвески методом косого или прямого прируба. В качестве крепежных элементов применяются болты. Подвеску из дерева именуют бабкой, а из стали – тяжом. Данный элемент свисает с узла карниза. Затяжку закрепляют к ее низу через накладки из дерева. В качестве переходников используются хомуты, дающие возможность изменять прогиб затяжки в случае ее провисания.

Третьей следует трехшарнирная треугольная арка с приподнятой затяжкой. Если вы собираетесь обустроить под крышей мансарду, то такая схема в данном случае подойдет, как нельзя лучше. Растяжка устанавливается не снизу, а сверху. Стропила закрепляются на балке мауэрлата методом ползуна. Таким образом, нагрузка распределяется равномерно, а вся система становится устойчивой. При этом торцы стропил должны выходить за пределы наружных стен дома с крышей с открытыми стропилами. Если вы собираетесь устанавливать подвесной потолок или прокладывать слой изоляции, то затяжку лучше уравновесить подвеской.

Существует и трехшарнирная треугольная арка с ригелем. Ее устанавливают, когда присутствуют довольно высокие распорные нагрузки. В нижней части закрепляется затяжка, а сверху – ригель. Установка мауэрлата в данном случае не нужна. Учтите, что ригель не должен быть оснащен шарнирным креплением к стропилам, иначе конструкция получится шаткой.

Далее стоит рассказать об арках с дополнительными подкосами в стропильной системе. Если вы решили устанавливать длинные стропила, то их нужно будет подпирать. Для этой цели потребуются подкосы, которые будут уменьшать нагрузку на прогиб на стропила. В виду отсутствия несущих стен, подкосы придется убирать в бабку. Как правило, затяжка в такой системе – комбинированная, скрепленная прирубом. Таким образом, происходит подтягивание вниз конькового узла, который, в свою очередь, сжимает подвес и стропила.

Наслонная стропильная система двухскатной крыши

Имеют свои узлы конструкции и наслонные стропила. Прямо в центре такой системы устанавливается вертикальная балка, через которую масса всей крыши направляется от конька к несущей стене, расположенной посредине здания.

В безраспорном типе наслонных стропил стропильные ноги испытывают лишь усилие на изгиб.

Их установку можно осуществлять одним из трех вариантов:

  • В роли опоры под стропила выступает мауэрлат. Крепление осуществляется при помощи метода врубки зубом. Для надежности используют хомуты или проволоку. Верхушки стропил укладывают на прогон конька, скрепляют конструкцию методом скользящих опор. Пробоины сверху стропил нужно не забыть закрепить.
  • Второй вариант является наиболее популярным. В данном случае нижняя часть стропил закрепляется к мауэрлату подвижным методом соединения – ползуном, или штучным бруском. Для лучшей фиксации ноги, сверху можно вбить гвоздь или закрепить гибкую стальную пластину. Уложенные на прогоне конька стропила закрепляют или пробоинами попарно, или по одному к прогону.
  • Наконец, последний из методов монтажа выделяется тем, что стропила и прогон конька закрепляются наглухо. Достигается это за счет набивания дощечки с двух сторон в одном направлении с брусом конька. Данный метод сложнее реализовать, из-за чего применяется он не так часто.

Правила установки стропил наслонного типа

Наслонные стропила распорного типа по своей конструкции практически не отличаются от описанных выше трех вариантов, за исключением одного нюанса: вместо жесткого крепления стропил нужно использовать подвижное крепление. Распорные стропила такого типа отличаются тем, что для них не обязательно устанавливать прогон. Для распорной системы нужно очень тщательно закреплять мауэрлат к стенам дома. При этом они должны быть толстыми и крепкими.

Немного о наслонных стропилах с подкосами. Они представляют собой третью подстропильную ногу, которая работает на сжатие, и устанавливается с наклоном в 45 градусов. В итоге можно перекрывать даже 14-метровые пролеты, при этом балки могут быть использованы не самых больших сечений.

В расчете крепления подкосов нет необходимости, можно просто зафиксировать их с двух сторон, расположив под стропилами. Это предотвратит подкос от смещения. Нужно всего лишь ровно срезать угол подкоса, беря во внимание наклон стропил. Чтобы определиться с тем, какого сечения нужны узлы наслонных стропил, вычисляют усилие на нажатие.

К последнему типу наслонных стропильных систем стоит отнести конструкции на подстропильных балках.

Если в вашем доме будет две несущие стены, ты понадобится устанавливать две подстропильные системы. В них входят балки, смонтированные на стороне крыши, которая длиннее. Под балками смонтированы стойки, а в качестве опор служит лежень и расположенные внутри стены дома. В случае отсутствия прогонов, стойки устанавливаются под всеми стропилами. Верхушки стропильных ног соединяются друг с другом, после чего их перевязывают накладками из дерева или стали. В виду отсутствия конькового прогона создается распор.

Затяжку устанавливают ниже сквозного прогона – таким способом избавляются от распора в безраспорной системе. Снизу стоек для улучшения устойчивости закрепляют схватки. Они выполняют функции ригеля, принимая на себя нагрузки сжатия, а также не дают стойкам упасть. Фиксируются расшивки крест-накрест.

В этой статье мы подробно рассказали о том, как усилить стропила двухскатной крыши, какими бывают такие системы, и как их устанавливать. 

Дом в одни руки. Часть 4. Стропильная система. — Сообщество «Строительство (и всё что с ним связано)» на DRIVE2

Привет!Сегодня будет мало букв! Итак, все сопутствующие проблемы я уже описал, поэтому предлагаю вашему вниманию фото стропильной системы верхней части ломаной мансардной крыши.

Центральный коньковый брус 150×50 установлен на ребро на стойки из такого же бруса, расположенные к нему перпендикулярно. Высота стоек 1,5 м.

Стойки имеют такой же шаг, что и на 1-м (2-м) этаже. К центральному коньковому брусу прикреплены на стальные уголки.

Пример соединения: стойка-коньковый брус-стропила. Стропила запилены, крепятся и к стойке, и к коньковому брусу саморезами и гвоздями.

Так как центральная несущая стена стоит не по центру, а со смещением (гараж 4×6 чуть шире комнаты на 1 этаже), то для центровки (4,35 м по обеим сторонам) центральных стоек на балки перекрытия установлена доска 150×50 и связана с каждым соединением балок.

Стойки имеют продольные укосины.

Середина конькового бруса опирается на стойку 150×100, здесь же стыкуются две его половины.

Балки 200×50 между 1-м и 2-м этажом подрезаны, на них нашита карнизная доска 150×50 по нижнему краю.

Если стропила нижней части имели длину 3 м, то верхние по 4,7 м.

Соединение стропила (на переднем плане) и балки перекрытия. Слева в нижнем углу фотографии можно разглядеть нижнее стропило. Оно запилено так, что верхнее упирается в его верхний конец. Нагузки, естественно этот стык не имеет, но во время монтажа в одиночку такой упор был очень кстати.

То же соединение, но угол балки уде подрезан по профилю стропила, так же видно нижние стропила. Балка с одной стороны закреплена на монтажный уголок, сверху прибита 150 гвоздем, с другой стороны к ней пришито стропило, которое сверху также прибито к обвязке 150 гвоздем и саморезами.

Лицевой фронтон будущего дома. Общая площадь крыши 190 кв. м.

Все стропила на месте.

Подпорки верхних стропил. Установлены по центру стропила и закреплены к балкам перекрытия.

Все элементы конструкции имеют симметричное расположение относительно центра и по количеству совпадают (за исключением проемов): 18 пар нижних и верхних стропил, 18 пар балок перекрытия 2-го и чердачного этажа и т.д.

Спасибо за проявленый интерес.

Ссылка на 3 часть: www.drive2.ru/c/2471658/.

Наслонные стропила: конструкция, система, узлы, правила монтажа

Наслонная стропильная система – конструкция, применяемая при сооружении крыш зданий с промежуточными несущими стенами, опорными столбами или колоннами. Опирается она не только на стены снаружи, но и на внутреннюю центральную опору ( в некоторых случаях – на две).

Если говорить про использование, то наслонные стропила – самые распространенные для жилых частных домов, которые, как правило, имеют внутренние стены-перегородки.

Особенности наслонных стропил

Составные элементы наслонной системы: две стропильные ноги, нижние края которых опираются и закрепляются на наружных стенах (мауэрлате), а верхние – на горизонтальном коньковом прогоне. Прогон, в свою очередь, удерживается вертикальными стойками, упертыми в промежуточную стену.

Это классическая схема устройства наслонной системы, подходящая для двухскатной крыши. С односкатной крышей прослеживаются те же правила, но с иной реализацией. Стропила, входящие в стропильную систему, укладывают с опорой на противоположные несущие стены (выходит, что только на две опоры). Внутренняя перегородка здесь не нужна. По сути, ее функцию выполняет более высокая стена.

Для повышения несущей способности стропильной конструкции, в систему внедряют подкосы. Их наличие позволяет увеличить длину перекрываемых пролетов.

Для односкатных крыш возможно применение наслонных стропил без внедрения подкосов при пролетах до 4,5 м. Наличие подкоса увеличивает эту возможную длину до 6 м. Похожая тенденция прослеживается с двухскатными крышами. Двухскатная конструкция с одной промежуточной опорой используется для пролетов до 9 м. Установка подкосов увеличивает максимальную длину пролета до 10 м. А комбинация подкосов со схваткой (горизонтальной балкой, соединяющей пару стропильных ног) – до 14 м.

Существует несколько вариантов реализации наслонных систем, среди которых различают безраспорные и распорные конструкции с дополнительными поддерживающими подкосами, схватками, подстропильными балками.

Рассмотрим основные конструкции наслонных стропил.

Безраспорные стропила без подкосов

Данный вид наслонных стропил не дает распор на внешние стены. Нивелирование распирающих нагрузок происходит, благодаря особому сочетанию креплений. Один край стропилины всегда закрепляют жестко, а второй – на скользящей опоре. Это дает отсутствие распора.

Жесткое крепление может означать, что узел закреплен, но допускается поворот балки в шарнире (одна степень свободы).  Также существует жесткое защемление стропильной балки, при котором любые смещения невозможны (нулевая степень свободы).

Больше свободы дает скользящее крепление, которое позволяет стропильной ноге не только поворачиваться, но и смещаться горизонтально (две степени свободы).

Безраспорная конструкция характеризуется тем, что в ней всегда присутствует и жесткое, и скользящее крепление. Благодаря этому, под влиянием нагрузки, стропила изгибаются, не передавая распор на стены.

Варианты закрепления стропильных ног

Низ стропилины закрепляют жестко, верх – свободно (скользящая опора)

Нижний край стропилины крепят жестко к мауэрлату (одна степень свободы), путем врубки зубом. В другом случае применяют запил с фиксацией опорным бруском.

На верхнем конце стропилины делают горизонтальный пропил со скосом. Если врубка невозможна, то край стропильной ноги подшивают снизу обрезком балки и скрепляют с двух сторон монтажными пластинами. Крепление верхнего края стропилины к прогону выполняют по типу скользящей опоры. При этом противоположные стропилины укладывают на конек поочередно, без скреплений между собой. Поэтому двускатную крышу, выполненную по этой схеме можно воспринимать, как две односкатные крыши, прилегающие друг к другу.

Сложность схемы в том, что любая погрешность в реализации конькового узла, превращает безраспорную конструкцию в распорную. Поэтому  данный вариант редко используют для двухскатных крыш, чаще – для односкатных.

Низ стропильной ноги закрепляют свободно, верх – жестко

Самая распространенная схема для частных домов.

Нижний край стропилины закрепляют к мауэрлату на ползуне (металлической скобе), благодаря чему она может сдвигаться и изгибаться под нагрузкой. Чтобы стропилина не могла “уйти” в боковом направлении, с двух сторон ее фиксируют металлическими уголками или брусками.

Верх стропильных ног закрепляют на шарнире с допуском поворота (одна степень свободы). При этом коньковые узлы наслонных стропил данного типа выполняют так: края стропилин схлестывают между собой и соединяют болтом или гвоздями. Или же стыкуют предварительно срезанные под углом концы, а затем связывают их металлическими или деревянными накладками.

Низ стропильной ноги закрепляют свободно, верх – жестко защемляют

Эта схема отличается от предыдущей тем, что соединение стропил в коньковом узле выполняется с жестким защемлением. Стропила скошенными торцами опирают друг в друга, а затем связывают их между собой и коньковым прогоном двумя ригелями-затяжками. Получается узел с защемлением.

Низ стропильных ног соединяют с мауэрлатом свободно, на ползуне.

Данный вариант креплений отличается повышенной несущей способностью, позволяющей применять его в регионах с повышенным уровнем снеговых осадков.

Способы повышения устойчивости безраспорных систем

Все три рассмотренные стропильные системы показывают себя, как устойчивые при неравномерных нагрузках только в случае жесткой фиксации конькового прогона. То есть, когда его концы выводят на фронтоны или подпирают дополнительными накосными стропилами.

Если же коньковый прогон опирается только на стойки, крыша может потерять устойчивость. В рассмотренных втором и третьем вариантах (низ стропильной ноги на ползуне, верх – жестко закреплен) при увеличении нагрузки на один из скатов крыша будет смещаться в сторону увеличившейся нагрузки. Первый вариант сохранит форму, но только при идеально вертикальных стойках (под прогоном).

Чтобы, несмотря на нежесткую фиксацию прогона и неравномерные нагрузки, система стропил наслонная осталась устойчивой, ее дополняют горизонтальной схваткой. Схватка – это  балка, обычно с тем же сечением, что и у стропил.

Она скрепляется со стропилами гвоздями или болтами. Пересечение схваток и стоек фиксируется гвоздевым боем. Работу схватки можно охарактеризовать, как аварийную. В случае неравномерной большой нагрузки на скаты, схватка включается в работу и предохраняет систему от перекоса.

Укрепить систему с жестко закрепленным верхом и свободным низом (второй и третий варианты) можно с помощью небольшой трансформации нижнего узла. Стропильные ноги выводят за край стен. При этом само крепление остается скользящим, по типу ползуна.

Еще один вариант повышения устойчивости – жесткое крепление низа стоек, на которых удерживается горизонтальный коньковый прогон. Для этого их врубают в лежень и фиксируют к перекрытиям, например, используя накладки из досок или брусков.

Распорные стропила без подкосов

В этом случае стропила опираются на несущие стены и передают им распор. Поэтому такие системы нельзя применять для домов, стены которых выстроены из газобетона. Газобетонные блоки совершенно не противостоят изгибу и разрушаются при распорных нагрузках. А другие материалы, например, кирпич или бетонные панели, легко выдерживают такие нагрузки и не деформируются.

Распорная система стропил требует наличия жестко закрепленного мауэрлата. Причем, чтобы выдержать распор, прочность стен должна быть высокой. Или же по верху стен должен идти неразрывный железобетонный пояс.

Для распорных стропил используют те же, рассмотренные выше для безраспорных систем, варианты креплений. Но с одним нюансом: все имеющиеся скользящие крепления (ползуны) заменяют на шарнирные с возможностью поворота. Для этого к низу стропилины прибивают опорный брус или делают врубку зубом в мауэрлат. Шарнирное крепление в коньковом узле выполняют, наложив стропила друг на друга и скрепив их гвоздевым боем или болтом.

Распорная конструкция – это нечто среднее между наслонными безраспорными и висячими системами. Коньковый прогон в них еще используется, но он уже не играет значительной роли. Ведь стропила уперты нижними краями в стены, а верхними краями – друг в друга. При просадке стен или прогибе конькового прогона под собственным весом, прогон перестает работать вообще. По своей сути такие стропила становятся висячими.

Для повышения устойчивости системы в нее включается схватка, которая работает на сжатие. Она частично, хоть и в небольшой степени, снимает распор на стены. Для того, чтобы схватка сняла распор полностью, она должна соединить нижние края стропильных ног. Но тогда она станет уже не схваткой, а затяжкой.

Также уменьшает распор установка жестко зафиксированного конькового прогона.

Стропила с подкосами

Такие системы могут устраиваться как по распорным, так и по безраспорным схемам. Их отличие от уже рассмотренных вариантов состоит в наличие третьей опорной части под стропильной ногой – подкоса (подстропильной ноги).

Подкос меняет систему. Стропилина из однопролетной балки превращается в двухпролетную неразрезную. Это позволяет увеличить перекрываемый пролет, вплоть до 14 м. А также – уменьшить сечение стропил.

Подкос соединяют со стропилиной таким образом, чтобы не допустить ее смещения. Делается это следующим образом: подкос заводят под стропило и фиксируют деревянными накладками по бокам и снизу.

Наслонная система с подстропильными балками

Эта конструкция наслонных стропил подходит для построек с двумя продольными несущими стенами или промежуточными поперечными стенами. Стойки в этом случае расположены не под коньком, а под стропилами. Коньковый прогон отсутствует.

Стропильные ноги в схеме опираются на две подстропильные балки (сквозные прогоны), которые, в свою очередь, уложены вдоль скатов крыши и опираются на вертикальные стойки. Стойки закреплены к несущим промежуточным стенам через лежни.

Сквозные прогоны можно и не включать в схему. Тогда стойки придется подводить непосредственно под каждую стропилину и закреплять с затяжкой гвоздевым боем.

Сверху стропильные ноги стыкуют между собой и связывают накладками из металла или дерева с двух сторон.

Отсутствие конькового прогона автоматически означает, что стропильная система образует распор.  Чтобы его нейтрализовать в безраспорном варианте системы, ниже сквозных прогонов закрепляют затяжку. При нагрузках она будет растягиваться и устранит нежелательный распор. Для сохранения устойчивости в системе используется схватка, закрепленная в нижней части сторопильных ног. Также от складывания конструкцию уберегут специальные расшивки, которые закрепляют крест-накрест между стойками.

В распорной системе схватку устанавливают выше сквозных прогонов. Тогда схватка под нагрузкой будет сжиматься и, по сути, превратится в ригель.

Установка стоек под стропильными ногами или сквозных прогонов (и отсутствие центральных стоек!) дает возможность использовать наслонные стропила данного типа для устройства просторных мансардных помещений. Другие схемы подходят только для чердачных помещений и мансард с перегородками.

Ключевые моменты монтажа наслонных стропил

Имея на руках рассчитанную схему устройства, можно приступать к монтажу стропильной системы. Установка выполняется в несколько этапов, основные из них такие:

1. По верху наружных стен укладывают мауэрлат – доску или брус. Чтобы предупредить загнивание мауэрлата, между ним и стеной прокладывают гидроизолирующий материал – рубероид, толь и т.п.

2. По верху промежуточной стены укладывают лежень, который необходим для крепления вертикальных стоек.

3. На лежне закрепляют стойки с шагом 3-6м.

4. Сверху, на стойки, устанавливают коньковый прогон.

5. Выставляют стропила с шагом 0,6-1,2 м. Снизу стропильная нога крепится к мауэрлату в соответствии с выбранной схемой креплений (на шарнире или на ползуне). Сверху стропильные ноги либо выкладывают отдельно на коньковый прогон, либо соединяют верхние края между собой, опирая на конек.

6. Если схема предусматривает, стропильные ноги соединяют горизонтальными схватками.

7. Опять же, по требованию схемы, выставляют подкосы, опорные элементы.

Выполняя работы по установке стропил нельзя допускать оплошностей. Следует помнить, что стропильная система – это каркас крыши, который должен выдерживать все возможные нагрузки. Неправильно рассчитанная или смонтированная система может запросто привести к перекосу и даже разрушению всей крыши.

Стропильные системы вальмовых крыш - схема и устройство конструкции, монтаж своими руками

Привлекательность архитектурного дизайна жилого дома во многом определяется конструкцией кровли. В последние годы, в связи с массовостью индивидуального домостроения все большую популярность приобретают вальмовые крыши.

По таким несколько непривычным для уха рядового обывателя определением понимают одну из разновидностей четырехскатных крыш. Главным отличием вальмовой кровли от обычной многоскатной крыши является наличие над фронтонами треугольных скатов, при этом форма боковых скатных поверхностей становится трапециевидной.

Такая конструкция не только придает домостроению оригинальный вид, она и достаточно практична. Наклонные скаты вальмовой кровли, которые расположены над фронтонами, значительно снижают их лобовое сопротивление, следовательно, общая ветровая нагрузка на стропильную конструкцию снижается.

Стропильная система

Схема конструкции стропильной системы

Стропильная система является несущей конструкцией кровельного покрытия и от ее надежности зависит степень защиты жилого помещения от негативных атмосферных явлений.

По сравнению с классическим вариантом и двускатной конструкцией, вальмовая стропильная система гораздо сложнее как в конструктивном отношении, так и с точки зрения трудоёмкости ее возведения.

В общем случае, стропильная конструкция вальмовой крыши состоит из:

  1. Мауэрлата – опорного бруса, являющегося «фундаментом» стропильной системы.
  2. Конькового прогона (бруса).
  3. Главного бруса межэтажного перекрытия, который устанавливается под коньковым брусом.
  4. Вертикальных стоек, для дополнительной поддержки стропил, которые для более надежного крепления с последними имеют дополнительные укосы.
  5. Различного вида стропильных балок, конфигурация и длина которых зависит от конкретного типа вальмовой крыши.
  6. Обрештовочных досок;
  7. Различного вида раскосов, предназначенных для более надежной «связки» отдельных элементов стропильной системы между собой.

Перед началом сооружения стропильной конструкции, при обустройстве мауэрлата, необходимо придерживаться следующих требований:

  1. Стропила вальмовой кровли необходимо устанавливать на усиленный мауэрлат – рамную основу, изготовленную из бруса сечением 100,0×100,0 или 100,0×150,0 миллиметров, которая будет воспринимать полную нагрузку от всей стропильной конструкции.
  2. Если коробка дома кирпичная или возведена по технологии монолитного бетона, то мауэрлат устанавливают на бетонный пояс, монолитно залитый на верхней кромке стеновых панелей.
  3. Перед началом заливки пояса, между досками его опалубки заводят и крепят оцинкованные стальные шпильки – основные крепежные элементы мауэрлата.
  4. Для защиты древесины мауэрлата от гниения и появления плесени, верхнюю поверхность бетонного пояса промазывают битумной мастикой, на которую наклеивают рубероид.

Основой стропильной конструкции вальмовых крыш являются стропильные ноги, к конструкции которых и к их монтажу также предъявляются определенные требования:

  1. При установке стропильных ног необходимо четко выдерживать их угол наклона, для чего обычно используют заранее подготовленный угловой шаблон.
  2. Шаг между стропилами зависит от сечения стропильного бруса и обычно не превышает 2,0 метра.

Конструкция стропил

Бывает трех типов:

  1. Висячие, которые устанавливаются непосредственно на мауэрлат, а в верхней части крепятся к коньковому брусу и не имеют дополнительных опор;
  2. Наслонные, стропильные брусья которой своими торцами опираются на мауэрлат, а внутри кровельной контракции, при наличии внутренних стен, устанавливаются дополнительные вертикальные опоры.
  3. Комбинированные – на участках кровли, где снизу имеется внутренняя стена обустраивают стропильную систему наслонного типа, а там, где стена отсутствует, (фронтонная часть) монтируют стропила «висячим» способом.

Монтаж

Особенности монтажа вальмовой крыши

Для изготовления отдельных элементов стропильной конструкции используют брус и доски хвойных пород. Все материалы перед началом изготовления должны быть хорошо просушены.

Кроме того, перед началом установки их в обязательном порядке пропитывают антисептическими растворами и огнезащитными составами. Для повышения прочности, а главное жёсткости стропильной системы, отдельные элементы крепятся между собой при помощи болтовых соединений, скоб и металлических нагелей. Вместо привычных гвоздей, целесообразно применять соответствующей длины саморезы.

При установке отдельных элементов стропильной конструкции и соединения их в единую систему, работы необходимо проводить строго последовательно, проверяя их качество, а также надежность крепления и соединения стропил, брусьев, раскосов и других деталей после окончания каждой операции.

При возведении подкровельной конструкции может быть принята следующая схема:

  1. На первом этапе, строго вертикально устанавливаются коньковые стойки, которые являются основными опорными деталями конькового бруса.
  2. Для придания жёсткости стойкам, их крепление к центральной балке перекрытия осуществляется с использованием специальных укосин.

После этого переходят к установке диагональных (накосных) стропил. От качества их монтажа и надёжности крепления зависит жесткость и устойчивость всей стропильной системы.

Крепление нарожников

Существуют проверенные временем правила, которые требуется соблюдать при установке диагональных стропил:

  1. Длина всех диагональных стропил должна быть строго одинаковой – при их разметке необходимо учитывать припуск для формирования кровельных скосов.
  2. Длина кровельного свеса выбирается в пределах 500,0-600,0 миллиметров – в климатических зонах с постоянными ветрами длина скоса с наветренной стороны может быть увеличена до 1,0 метра.
  3. При монтаже диагональных стропил, особое внимание уделяют надёжности крепления торцевого стропильного бруса, расположенного на фронтонной части кровли, и стыковке стропил с центральным коньковым брусом.
  4. Для дополнительного крепления балок накосных стропил к мауэрлату, используют укороченные стойки.

После установки и проверки надежности крепления диагональных стропил осуществляют монтаж обычных. При определении шага их установки необходимо учитывать вид материала, который будет использован в дальнейшем для кровельного утепления.

При использовании минераловатных плит, шаг между отдельными стропильными брусьями должен быть кратен длине или ширине теплоизолирующего мата.

При этом, соблюдают следующие условия:

  1. Крепления торца стропила к мауэрлату должно находиться на некотором расстояния от точки крепления мауэрлата к верхнему стеновому бетонному поясу;
  2. Для дополнительно придания всей системе жесткости и устойчивости используют подкосы.

Однако, требования к повышенной прочности и жесткости актуальны для климатических районов с повышенной снеговой нагрузкой. Кроме того, для этих регионов уже на этапе проектных работ следует отдать предпочтение вальмовым крышам, скаты которых имеют максимально возможный уклон.

Установка обрешетки

Обрешетка набивается на стропила поле полного окончания их монтажа. Эта операция не представляет особой сложности и в дополнительных пояснениях не нуждается.

Единственно, что надо учитывать при ее обустройстве:

  1. Обрешетка может быть сплошной или решетной, что зависит от типа кровельного материала.
  2. Размер шага между отдельными деталями также зависит от вида кровельного материала.
  3. Для основной обрешетки можно использовать даже необрезную доску, толщиной 20,0-25,0 миллиметров или бруски, с размерами поперечного сечения 50,050,0 миллиметров.

Несмотря на сложность конструкции вальмовой кровли, и большую трудоемкость монтажа в сравнении с традиционными видами крыш, она имеет ряд преимуществ, помимо привлекательного дизайна в чердачном пространстве гораздо проще организовать полноценные жилые помещения, которые при правильном проведении теплоизолирующих работ и монтаже отопительной системы, будут пригодны для круглогодично проживания.

Однако, для правильного выполнения строительных работ, перед их началом, необходимо выполнить специальные расчеты угла наклона скатов, проработать узлы крепления различных элементов конструкции между собой, вычертить эскизы и запастись необходимыми шаблонами.

Стропильные системы – несущие конструкции

Огромная значимость качественной сборки кровельной конструкции ни у кого не вызывает сомнений. Но иногда будущие домовладельцы (и даже практикующие строители) самое пристальное внимание уделяют монтажу финишного покрытия, упуская из виду важные нюансы обустройства несущего скелета крыши.

А стропильная система, работающая ненадлежащим образом, не прощает ошибок. Тут даже незначительные деформации обычно приводят к разгерметизации ковра и появлению протечек. В лучшем случае, страдает внешний вид дома. Для ремонта стропильной конструкции крышу придётся перебирать практически полностью.

Крыши большинства частных домов выполняются в виде сложного пространственного каркаса. Сборка кровли из штучных элементов позволяет добиться:

  • Снижения веса всей конструкции и соответственно – снижения нагрузок на несущие стены дома и на фундамент.
  • Каркасная технология позволяет утеплять крышу, закладывая изоляционный материал в имеющиеся между стропилами полости.
  • Благодаря явному преобладанию сухих работ, скатная кровельная конструкция монтируются в любое время года.
  • Используя «стандартные» общедоступные доски и брусья можно на месте собирать самые разные крыши по форме и по рабочим качествам.

Задачи, которые ставятся перед хорошей стропильной системой – всегда будут одни и те же:

  • Сформировать проектную конфигурацию крыши (общая геометрия по периметру, углы наклона…).
  • Обеспечить всестороннюю стойкость кровли к любым оказываемым нагрузкам (снег, ветер, вес кровельного покрытия и прочих рабочих прослоек).
  • Хорошо перераспределять нагрузки на стены и вообще снижать вес, который давит на несущие стены.
  • Обеспечить минимум необходимого ухода во время эксплуатации, способствовать экономии средств, сил и времени во время строительства.

Стропильная система кровли

В подавляющем большинстве случаев крыши частных домов «в разрезе» имеют вид треугольника (в том числе с ломаным профилем – мансарда вместо нежилого чердака). Данная форма с двумя, тремя или четырьмя скатами - показывает себя как наиболее выгодный вариант с точки зрения организации пространства. Треугольник, без преувеличения, можно назвать самой стабильной фигурой, конструкции в виде треугольника лучше всего выдерживают «складывающие» поперечные нагрузки (ветер) и любой вид вертикального давления (например, вес снега). 

Плоские скатные кровли, конечно же, имеют право на существование. Крыша, где стропила лежат параллельно друг другу в одной единственной плоскости, довольно часто собирается, когда нужно перекрыть небольшое строение типа гаража, хозяйственной постройки и тому подобное. Такая конструкция получается наиболее дешёвой, она очень просто, быстро монтируется.

Если сделать под односкатную стропильную систему правильную подготовку, то можно таким образом обстроить крышу и полноценного крупного коттеджа. Причём на выходе удастся добиться при этом весьма необычного современного внешнего вида.

Форма и конфигурация стропильной системы

Обратной стороной медали для плоских крыш является некоторое ограничение по габаритам перекрываемого дома. Ведь в данном случае расстояние между несущими стенами будет являться размером висячего пролёта для стропил. А учитывая относительно небольшие углы наклона односкатных крыш, пролёт в 5-6 метров уже может быть на грани допустимого. Поэтому для обеспечения дополнительной линии опоры, в таких домах заранее проектируется внутренняя несущая стена, расположенная посреди коробки или близко к центральной оси здания. От неё вверх выставляют подпирающие колоны-стойки, прогоны, подстропильные ноги…

При реализации крыши с несколькими скатами, стропила которых сходятся в коньке – проблем с габаритами практически не стоит. В данном варианте пространство разделяется на несколько отдельных плоскостей, причём углы наклона многоскатных крыш обычно достаточно велики, чтобы снег не оказывал слишком большого давления.    

Проект стропильной системы

Делать крышу вальмовой или создавать конструкцию двухскатную с фронтонами, зависит скорее от эстетических предпочтений хозяев, чем от технических условий. Единственное, где двухскатные (как и ломаные крыши) конструкции выигрывают явно – это когда нужно сделать мансарду. Тогда во фронтоне можно без проблем расположить окно или сформировать выход на балкон. Но, в свою очередь, трёх- и четырёхскатные варианты лучше работают в местности, где наблюдаются довольно интенсивные ветра.

Стропила

Главным элементом любой скатной крыши является «стропильная нога». По сути, стропило представляет собой наклоненную балку, которая в основном работает в крыше на изгиб, а вот стропильная пара – ещё и на растяжение двух её элементов относительно друг друга.

Стропила смежных скатов редко собираются в пары без использования дополнительных усиливающих и стабилизирующих элементов. Поэтому мы имеем такое понятие как «стропильная система», а сама стропильная пара обычно имеет вид сложной рамы - «фермы». 

Стропила в основном собираются в ферму по месту, но иногда фермы по одному, разработанному заранее шаблону, делаются где-то на земле (в цеху) и уже в готовом виде поднимаются, выставляются, закрепляются в проектном положении. Соединение всех деталей стропильной системы производится при помощи различного типа врубок или с использованием метизов (пластины гвоздевые, стальные скобы из прута, резьбовые шпильки, перфорированные крепежи, деревянные накладки…). Чаще всего данные способы комбинируются.

Шаг расстановки стропил и сечение стропил выбирается по прогнозируемым нагрузкам (снег, вес кровельного покрытия…) с обязательным учётом размера неподкреплённых пролётов, которые стропилами должны перекрываться. Шаг монтажа и сечение стропильных ног являются параметрами взаимосвязанными, то есть при желании можно увеличить сечение стропил, одновременно увеличивая дистанцию между ними, и наоборот – можно использовать менее массивные пиломатериалы для создания каркаса крыши, если шаг расстановки стропил уменьшить.

Интересно, что стропила не обязательно должны быть одного размера, например, при создании вальмовой конструкции помимо основного поля из однообразных стропил на преобладающих скатах ещё монтируются более длинные «коньковые» («диагональные» стропильные ноги), а также используются так называемые «нарожники» (укороченные стропила). Кстати, в некоторых более нагруженных местах (допустим, возле дымоходов или кровельных окон) стропила используют с увеличением по толщине – например, в виде сдвоенной доски. 

Затяжка (схватка)

Именно такой элемент как затяжка формирует из пары стропил – замкнутый треугольник. Она представляет собой горизонтальную балку, которая чаще всего соединяет нижние края стропильных ног. Затяжка не даёт стропилам «разъезжаться» под нагрузкой и, соответственно, устраняет возможность поперечного приложения сил, действующих на наружные стены. Стропила, соединённые затяжкой, давят на стены только сверху вниз.

Именно через затяжку вес стропильной системы (если реализована конструкция наслоненная) переносится на промежуточную несущую стену.

Заметим, что затяжки не обязательно монтируются только в самом низу стропильной системы (кстати, роль затяжек могут играть как узкоспециализированные дополнительные детали, так и балки чердачного перекрытия), но она может стоять также ближе к средине стропильной ноги или ближе к коньку крыши. Такой элемент часто называют ригелем, он помимо стягивающей функции, которая, к слову, тут будет слегка купированная – ещё работает на распор, то есть увеличивает несущие способности стропил, не даёт им прогибаться.

Прогоны

Прогонами называют элементы каркасной кровельной системы, которые располагаются перпендикулярно направлению стропильных ног. Прогоны работают как соединяющие и распределяющие нагрузки детали деревянной крыши, они служат принимающей основой, на которую опирают стропила. Прогоны ставят либо в самом верху фермы (коньковый прогон), либо в районе их середины (например, когда под крышей делается мансарда).

Разновидностью прогона можно считать «коньковую балку». Этот элемент часто используется при строительстве коттеджей-каркасников по канадской технологии. Коньковая балка – это длинный прогон, выполненный из мощной доски, на котором стыкуются стропила смежных скатов.

Стойки

Стойки – это вертикальные элементы, что являются опорой для всех видов прогонов. Посредством стоек, расставленных по центральной оси дома, исключается прогиб конькового прогона или коньковой балки, через них более точно передаётся вес на затяжку висячей кровельной системы или на промежуточную несущую стену, когда кровля реализована наслонной.

Если под крышей делается мансарда, то боковые стойки, подпирающие промежуточные прогоны, одновременно могут выступать ключевыми элементами каркаса для обустройства стен. 

Подкосы

Основная функция подкосов – устранить возможность прогиба стропил. В большинстве случаев, подкосы закрепляются к низу центральных стоек и под углом (в идеале близком к 45-ти градусам) расходятся к стропильным ногам.

Мауэрлат

Лишь с некоторой натяжкой мауэрлат можно отнести к элементам стропильной системы. Между тем, без него крайне сложно выполнять выставление и фиксацию стропильных ног на своих местах и практически невозможно равномерно перераспределить нагрузки от крыши на несущие стены.

В домах, сложенных из бревна или массивного бруса функции мауэрлата выполняет верхние венцы. А в случае с каркасным домостроением эту же роль играют доски верхней обвязки. Мауэрлат применяют, если дом у нас каменный, даже если стены увенчаны монолитным поясом. Он, как правило, представляет собой обрезной брус со сторонами от 75 до 150 мм, который (с использованием гидроизолирующей прокладки) анкерами закрепляется на стене по периметру дома. Затем врубкой, скобами или кронштейнами стропильные ноги закрепляют к мауэрлату. В некоторых случаях, когда строится сруб, и нужно компенсировать существенную усадку стен по высоте – для крепления стропил к мауэрлату используют скользящие опоры.   

Отдельным подвидом мауэрлата можно считать так называемый «лежень». Этот элемент делают из аналогичного пиломатериала, но закрепляют его на внутренней несущей стене. Лежень тоже принимает/распределяет нагрузку, но он служит опорным элементом для стоек, затяжек и подкосов.

Обрешётка

Через обрешётку на стропила передаётся вес кровельного материала и прочие нагрузки, действующие извне. Разряжённая обрешётка в виде обрезной доски или обрезного бруска крепится к стропилам перпендикулярно. Шаг расстановки разряжённой обрешётки в основном выбирается в соответствие с требованиями производителей финишного кровельного покрытия. Нередко обрешётка выполняется из крупнолистовых материалов (OSB-3 или фанера марки ФСФ), что необходимо, например, под битумную черепицу. В обоих случаях обрешётка стабилизирует крышу, связывая стропила каждого ската в единое целое. 

Стропильная система - вид изнутри

Стропильная система - вид снаружи

Прогоны

Мауэрлат

Обрешетка

Схема

Виды и назначение стропильных систем

При строительстве дома большое значение имеет устройство крыши. Чтобы она была надежной и прочной, особого внимания требуют к себе ее несущие системы. Такими в гражданском строительстве являются стропильные конструкции.

Виды двухскатных стропильных систем.

Они делятся на несколько типов:

  • наслонные;
  • висячие;
  • комбинированные.

Крыша является достаточно сложной конструкцией, состоящей из различных элементов. Самым главным требованием, предъявляемым к ней, является способность защитить от различных неблагоприятных факторов и выдержать различные нагрузки. Они бывают постоянными, временными и нестандартными.

К постоянным нагрузкам относится весь вес кровли (изоляционные слои, основное покрытие и крепежные элементы). Под временным видом понимают дождь, снег и ветровые нагрузки. В эту категорию также включается вес людей, выполняющих необходимые работы на ее поверхности. Для нестандартных воздействий характерно появление непредвиденных обстоятельств: колебания земной поверхности при землетрясении и др.

Основные нагрузки, главным образом, приходятся на конструкцию стропильной системы, поэтому так важно выбрать необходимые материалы, произвести правильные расчеты для стропил и в соответствии с технологией выполнить монтаж.

Устройство стропильных систем

Висячая стропильная система

Разновидности висячих стропил.

Основные элементы несложной конструкции такого типа:

  • стропильная нога;
  • мауэрлат;
  • дополнительные связи.

Основным признаком висячих стропил является возникающий между ними распор. Они имеют только две точки опоры (на стены здания) и работают на изгиб и сжатие. Такая стропильная система создает сильную горизонтальную распирающую нагрузку, часть которой передается стенам. Для уменьшения такого усилия у основания стропильных ног необходим монтаж затяжки, которая одновременно будет служить и балкой перекрытия. Чем выше от внешних стен она находится, тем больше сечение и надежней крепление такая балка должна иметь. Также для таких целей следует использовать укрепленный железобетонным поясом мауэрлат.

В процессе устройства получается стропильная ферма виде треугольника. В случае образования слишком большого пролета она может иметь дополнительные связи. Вверху висячие стропильные ноги можно соединить встык или вполдерева. В большинстве случаев применяются такие деревянные стропильные конструкции при наличии пролетов до 9 м. Уклоны для крыш под такой вид стропильной конструкции рекомендуется назначать в пределах 25º…45º.

Схема крепления стропил к мауэрлату.

Преимущества использования висячих стропил:

  • высокая жесткость конструкции;
  • несложный монтаж для пролетов до 9 м;
  • простая схема расчета конструкции;
  • отсутствие сложных узловых соединений в системе.

Висячие стропила в большинстве случаев применяются для жилых домов с двускатной крышей, нежилых зданий (1-3 этажа), имеющих свободную планировку верхнего этажа либо с отсутствием каркаса или внутренних несущих продольных стен.

Читайте также:

Стропильная система четырехскатной крыши.

Обзор элементов для кровли.

Что такое шифер и его преимущества — подробнее тут.

Наслонная стропильная конструкция устанавливается в домах, имеющих среднюю несущую стеновую перегородку или столбчатые промежуточные опоры. Стропила в данном случае будут представлять собой наклонные балки, которые пятками упираются в наружные несущие стены, а опорой для верхушки служит коньковый прогон. В свою очередь коньковый прогон поддерживается вертикальными стойками, упирающимися на внутреннюю несущую стену.

Именно такое устройство позволяет этим элементам работать только на изгиб. Если при монтаже образовался слишком большой пролет, тогда деревянную конструкцию кровли дополняют подкосы, горизонтальные затяжки и дополнительные ветровые связи.

Разновидности наслонных стропил.

Основным преимуществом данного вида стропильной системы является ее облегченная конструкция, независимо от ширины дома, так как требуется гораздо меньше пиломатериалов. Кроме того, она считается и наиболее долговечной, так как находится в условиях постоянного сквозного проветривания. Такой фактор препятствует возможному ее загниванию. Монтаж наслонной системы может быть выполнен с лежнем, с подкладками и со шпренгелями под стойку.

Деревянные стропильные системы включают следующие элементы:

  • стропильные ноги;
  • мауэрлат;
  • коньковый прогон;
  • лежни (подкладки либо шпренгели);
  • стойки;
  • подкосы;
  • распорки.

Рассмотрим подробнее значение каждого элемента для стропильной конструкции.

Наслонные стропила. Основными частями в системах такого типа являются стропильные ноги, принимающие на себя основные нагрузки и далее распределяющие их на наружные и внутренние опоры. Устанавливаются они при длине пролета от 4,5…6 м и выполняются из бревен, диаметр которых равен 18…20 см. При наличии дополнительной опоры можно увеличить ширину перекрытия до 12 м, а двух — до 15 м.

Пример закрепления узла опирания стойки.

У таких брусьев обычно стесывается верхний кант, что облегчает монтаж обрешетки. Чаще всего на изготовление стропильных ног подбираются доски, имеющие размер 6х22 см. Но более точные размеры сечений определяются с помощью специальных формул или таблиц. В среднем они соответствуют:

  1. Бревно — d 12 см.
  2. Пластины — d/2 — 14/2 см.
  3. Доски — 4х15.

Для прочности соединения используются болты, нагели и скобы, а также зуб и пластины из металла. Чтобы избежать попадания осадков на нижнюю часть стропильной системы, осуществляется монтаж отвесов. Технологический процесс установки кровли предполагает ее вынос за границы внешних стен на 50 см. Карнизный отвес должен быть не менее 550 мм.

Все опорные поверхности должны быть горизонтальными, в противном случае может возникнуть распор или нога начнет сползать. Ни в коем случае нельзя делать врезку в мауэрлат и прогон, так как происходит ослабление бруса и прогона, что способствует загниванию при попадании влаги в эти места.

Элементы стропильной системы

Мауэрлат. Монтаж нижней части стропил осуществляется путем прочной установки на мауэрлатный брус, который укладывается на верхнюю плоскость несущих стен. Между мауэрлатом и стеной обязательно должна находиться гидроизоляция. Чтобы мауэрлат прочно был прикреплен к стене, необходимо в ней установить резьбовые шпильки. Далее на выступающие концы насаживается брус, который затягивают гайками с широкой шайбой.

Схема крепления мауэрлата.

Альтернативным вариантом установки может быть использование длинных анкерных болтов (250…300 мм). Если же стены здания выполнены не из кирпича, а из менее прочного материала, тогда будет необходим монтаж по всему периметру железобетонного пояса со шпильками, на которые впоследствии и будет крепиться мауэрлат. Шпильки устанавливаются в процессе закладки.

В большинстве случаев под мауэрлат используют брус с d18…20 см. Если же стропильные ноги устанавливаются с шагом 1,5…2 метра, тогда для места опоры можно использовать отдельные коротыши, длина которых составляет 60…80 см.

Коньковый прогон. Любая несущая конструкция кровли в своей вершине имеет коньковый прогон, который соединяет между собой вершины стропильных ног. Именно на него в дальнейшем и будет осуществлен монтаж конька крыши. Своими концами прогоны могут упираться в торцевые стены здания, на стены лестничных площадок либо на брандмауэрные стены, возведенные на всю высоту чердачного помещения в целях пожарной безопасности.

Схема устройства конькового прогона.

Если же по проекту имеются интервалы в поперечных стенах, возникает необходимость создать дополнительные опоры в виде стоек, подкосов и шпренгелей. Опорами в данном случае служат внутренние стены или кирпичный (железобетонный) столб, доходящий до верха чердака.

Коньковый прогон является одним из самых сильных элементов стропильной системы, поскольку наличие длинных пролетов увеличивает нагрузку, исходящую от всех стропильных ног. Чтобы создать прочную конструкцию, необходимо произвести точные расчеты и монтаж прогона в строгом соответствии с технологическим процессом.

Обычно для таких целей подбирается:

  • бревно d 20…26 см;
  • брусья, сечение которых не менее 18…26 см.

Фронтоны кровли могут иметь большую парусность. Уменьшить на них ветровую нагрузку могут диагональные связи. Для этого в каждом скате кровли устанавливается необходимое количество таких элементов. Ими могут быть 30…40 мм доски, монтаж которых выполнен к основанию стропильной ноги.

Схема комбинированной стропильной системы: Р и Р1 — сосредоточенные силы от веса прогонов и крыши на них вместе со снеговой, ветровой и пр. нагрузками (равны реакции опор прогонов).

Особого внимания требует изготовление стропильных конструкций для сырых деревянных срубов, где материалу необходима усадка. Конечно, можно на некоторое время отложить строительство и дать дереву подсохнуть, однако такой подход не всегда разумен. Выходом из положения будет монтаж скользящих опор либо компенсаторов усадки (винтовых домкратов). Что касается последнего способа, возникает необходимость в проведении высокоточных ручных работ квалифицированными специалистами. Поэтому на практике использование скользящих опор под стропильные конструкции считается самым приемлемым вариантом.

Дерево относится к дышащему материалу, которое даже после усадки может изменять свои свойства. Спровоцировать такие колебания может погодный фактор. Поэтому скользящее крепление для стропил компенсирует такие последствия. Но не стоит забывать, что монтаж шарнирных устройств требуется не только для нижней части стропильных ног. Необходимо предусмотреть такие соединения и в месте опоры с коньковой балкой.

Строительство крыши со сложными ломаными формами требует особого мастерства. В данном случае выполняется чередование наслонных и висячих стропильных ферм. Для повышения жесткости таких систем под коньковый прогон устанавливают стойку с подкосами, что позволяет увеличить расстояние между боковыми опорами на 12 метров.

Стропильная система может быть выполнена не только из дерева. В зависимости от назначения здания, она изготавливается из металла, железобетона или полимерного материала. Наиболее популярным материалом для стропильной конструкции крыши остается дерево. Поскольку изготовление стропил, последующий их монтаж и необходимая подгонка на месте особого труда не составляет. А экологические свойства материала являются последним фактором в пользу их применения.

Стропила, изготовленные из металла или железобетона, отличаются своим большим весом и сложностью крепления. Кроме того, в уже готовой конструкции отсутствует возможность подгонки размеров. Обычно они применяются для построек из камня или бетона. Полимерные стропила являются новинкой строительного рынка, практика применения которых не велика. Поэтому затруднительно оценить свойства этого материала, и, прежде чем использовать его, стоит все нюансы предусмотреть. Удачного строительства!

Стропила своими руками: технология монтажа

Понравилась статья? Следите за новыми идеями из мира дизайна интерьеров, а так же полезных советов в нашем канале. Подписывайтесь на нас в Яндекс.Дзене. Подписаться.

Для строительного сооружения основой служит фундамент, а для кровли – стропильная система. Соорудить наслонные стропила своими руками можно для небольшого дома, гаража, бани или хозяйственной постройки. Конечно, заняться этим процессом можно в одиночку, но более удобно делать это с помощником. Об особенностях самостоятельного устройства стропильной системы говорится в этой статье.

Материал для стропил

Так как собрать крышу своими руками?

Наиболее распространенный материал для стропильной системы является дерево хвойных пород, благодаря тому, что оно легко поддается обработке, имеет относительную цену.

Наиболее подходящий вариант для устройства стропил – это деревянный брус шириной 10-15 см и толщиной 5 см.

Преимуществом дерева перед металлом является то, что конструкция получается легкой и достаточно прочной, ее можно соорудить самостоятельно.

Монтируя своими руками стропила необходимо помнить, что размер бруса зависит от применяемого кровельного покрытия, длины стропил и угла их установки.

Внимание. Важно для стропильной системы брать вылежавшийся деревянный материал. Это исключает вероятность изменений геометрии бруса и, как следствие, изменения конструктивной формы крыши.

Элементы стропильных конструкций

Элементы стропильной системы

Стропила для крыши относятся к несущей конструкции крыши, они могут опираться на опоры здания или стены.

Конструкция стропил разделяется на две группы:

К элементам наслонных стропил относятся:

  • стропильные ноги (балки, размещаемые вдоль скатов);
  • прогоны;
  • стойки;
  • подкосы;
  • лежни.

Стропильные ноги предохраняют кровлю от прогиба. Остальные элементы поддерживают их и передают нагрузку на опорные столбы и стены.

Система наслонных конструкций применяется в случае наличия в сооружении вертикальных столбов, расстояние пролета между которыми не превышает 8 м.

Пролеты такого размера легко перекрываются наслонными стропильными ногами, которые располагаются на расстоянии 800 – 1200 см друг от друга.

Величина шага стропильных ног устанавливается конструктивным расчетом. Для укрепления конструкции, когда применяются сложные стропильные системы, применяется система стоек, элементы которой опираются на лежни и поддерживают прогон (продольный верхний брус).

Верхние концы стропильных ног упираются в прогоны, а нижние в мауэрлат (подстропильный брус). В свою очередь, мауэрлат монтируется на верхний обрез стены. Его назначение – распределение нагрузки от стропил на стену.

Для устойчивости стропильных ног между прогоном и стойкой сооружаются подкосы, образующие с прогонами подстропильную раму.

Внимание. Угол между стойкой и подкосами не должен превышать 45 градусов.

Система стропил

Стропильная система без выноса балок

Тип стропильной системы зависит от проектного исполнения крыши. Наиболее часто выполняются конструкции двухскатной крыши, в которой стропильные ноги являются сторонами треугольника.

Немного подробнее остановимся на этой конструкции.

Когда осуществляется монтаж стропил своими руками, то балки стропил упираются в стены, служащие жесткой опорой. В такой конструкции отсутствует вынос балок за поверхность здания.

Для того чтобы предотвратить попадание осадков на стену сооружения, к стропилам наращиваются кабылки (дополнительная консольная часть). Стропильные ноги равномерно располагаются по всей длине крыши на расстоянии от 0,6 до 1,2 м.

Стоит отметить, что затяжка в этой конструкции врезается в стропила и крепится саморезами. Применять наслонную стропильную систему можно на крышах с измененным углом ската. В случае применения наслонных стропил увеличивается полезная площадь крыши, что удобно при строительстве мансард.

Система с висячими стропилами представляет собой замкнутый треугольник, в контуре которого стропила как бы растягивают балку.

На балке делаются специальные зарубки, предотвращающие смещение стропильных ног и передачу нагрузки на горизонтальную стену. Нагрузка остается только вертикальная, что является залогом целостности крыши и строительного сооружения.

Наслонная стропильная система на сложных крышах

Немного хотелось бы остановиться на системе стропил для односкатной крыши. Ее можно рассматривать в качестве половины двухскатной и применять одинаковые правила монтажа.

Но следует учесть некоторые моменты:

  1. Такая система применима для небольших зданий;
  2. В этой системе монтируется силовой брус, который длиннее любых элементов двухскатной конструкции, поэтому требуется уменьшение ширины крыши;
  3. Должна быть приняты решения по поддержке и усилению бруса. Альтернативой подкоса в этом случае может служить подпорная нога.

Это, пожалуй, самые распространенные и простые способы монтажа в реализации вопроса – стропильные конструкции своими руками.

Необходимые расчеты

Постепенно раскрывая тему нашей статьи, мы затронули основные моменты выбора материала для стропильной конструкции, основные ее элементы и наиболее распространенные варианты монтажа, которые с легкостью выполнимы без привлечения профессиональных строителей.

Но выбор материала и типа стропильной системы не является завершающим на этапе проектирования крыши.

Главное в этом деле – провести расчет размера стропильных ног, который осуществляется несколькими способами:

  • подбор размеров по значениям строительных норм;
  • обращение к архитекторам;
  • произведение расчета своими силами при наличии необходимых знаний.

При расчете размеров стропильных элементов и шага их расположения учитываются:

  • тип кровли;
  • вид кровельного покрытия;
  • угол ската;
  • климатические нагрузки.

После  проведения расчетов и определения с типом конструкции осуществляется схема установки стропил.

Сбор стропильной фермы

Целостная стропильная система включает:

  • стропильные фермы;
  • мауэрлат;
  • боковые и коньковые прогоны;
  • диагональные элементы.

Самыми главными в стропильной системе считаются конструкции стропильных ферм, включающие стропильные ноги и связующие элементы – фермы.

Стропила и связующий брус выполняются в виде треугольника с равными сторонами. Такая конструкция выдерживает огромные нагрузки.

Стропильные фермы собираются непосредственно на крыше или же на земле, а потом поднимаются наверх. Второй вариант более удобен для самостоятельного исполнения устройства стропильной системы.

Стропильная ферма состоит из:

  • основания;
  • стропильных ног;
  • ригеля;
  • крепежных элементов.

На первом этапе сбора стропильной фермы необходимо произвести обрезку материала под заданный размер. Лучше всего брать бруски с сечением 50х100 мм.

Крепление стропил вверху и на основании осуществляется шурупами «глухарь», в стык. Для лучшего введения шурупа в стропила и во избежание появления трещин в местах крепления необходимо сделать отверстие диаметром чуть меньше диаметра шурупа.

От верхней точки места крепления стропил на расстоянии 50 см стропильные ноги соединяются ригелем, который придает стропильной ферме жесткость и предохраняет от прогиба, вероятность которого возникает особенно в зимнее время.

Для закрепления ригеля в стропильных ногах необходимо сделать врубки в половину их толщины. Такая же врубка делается по концам ригеля.

Совет. Материал, из которого будут состоять стропила, следует обрезать под скос, чтобы конструкция стропильной фермы имела угол наклона около 40 градусов.

Установка стропильной фермы

Стропильные фермы устанавливаются в следующем порядок:

  • В первую очередь устанавливаются крайние фермы;
  • Потом осуществляется установка центральных ферм.

Устройство крайних ферм стропильной системы имеет такие правила:

  1. Основание стропильной фермы размещается на верхнем срубе деревянного сооружения или на мауэрлат;
  2. Предварительно в основании нужно сделать несколько отверстий, через которые оно будет крепиться к срубу;
  3. Следует проконтролировать прямолинейность размещения стропильной фермы с помощью отвеса, прикрепленного на ригель;
  4. После определения ровного установления происходит закрепление основания стропильной фермы;
  5. Чтобы стропильная ферма обладала устойчивостью, следует от сруба к стропильной ноге фермы закрепить укосины, длина которых не имеет принципиального значения;
  6. Перед тем, как затянуть укосину шурупами, еще раз проверяется прямолинейность установки.
Размещение крайних и центральных ферм

Как видите, стропильная система своими руками – это достаточно ответственный процесс, требующий знаний основных правил сооружения и установки стропильной системы.

Когда установка крайних ферм прошла успешно, можно приступать к закреплению центральной фермы и последующих, если таковые имеются в проектном решении. Закрепление производится на расстоянии 1 м друг от друга.

Центральная стропильная ферма укрепляется временными укосинами. После монтажа козырька они могут демонтироваться. Центральные фермы имеют такие же правила крепления, как и крайние. После установления всех стропильных ферм прибивается обрешетка.

Вход в чердачное помещение

Если пространство крыши будет выступать в качестве чердачного помещения, то в крайней стропильной ферме сооружается вход. Для этого изготавливается дверная коробка, для которой берутся бруски 50х50 мм. Устройство дверей в стропильной ферме имеет следующий порядок:

  • боковые стойки дверной коробки скрепляются с верхней и нижней перекладиной и фиксируются саморезами;
  • по периметру дверной коробки прибивается ограничительный брусок;
  • боковые стойки коробки упираются в стропильные ноги;
  • верхняя перекладина крепится к стропилам торцевым соединением;
  • нижняя перекладина закрепляется саморезами к основанию фермы;
  • после установки коробки монтируются двери.

Практическое исполнение установки дверей в стропильную ферму и всей стропильной системы можно посмотреть в видео.

Выбирая для самостоятельного исполнения тип стропильной системы, необходимо определиться, какие качества она будет выполнять в будущем. Висячая стропильная система работает на сжатие и на изгиб. Она упирается на несущие боковые стены и распределяет на них нагрузку кровельного покрытия.

Наслонная стропильная ферма опирается на боковую и среднюю несущую стену, работает только на изгиб. Такой тип конструкции облегчает вес крови, поэтому более распространен в современном строительстве, требующем качественного обустройства крыши.

Стропильная система подвергается постоянной нагрузке, так что при ее устройстве самостоятельным путем помните, что прочность и надежность конструкции зависит от вашего профессионализма!


Смотрите также