Кровля из дерева в сейсмических районах: скатная, стропильная, инструкция

Стропильная система односкатной крыши: правила устройства и разбор типовых вариантов

Односкатную крышу вполне обоснованно относят к разряду наиболее простых и экономных конструкций. Привлекает она минимальным расходом материала и несложным процессом строительства. Возведение именно односкатного варианта может стать первым уверенным шагом на пути самостоятельного кровельщика.

Однако без соблюдения технологических предписаний положительного итога не будет даже в элементарном деле. Чтобы результат радовал надежностью, нужно знать, что представляет собой стропильная система односкатной крыши и какие требования необходимо учитывать при ее сооружении.

Содержание

Один скат в малоэтажном строительстве

Односкатные крыши – верный спутник бытовых сооружений, террас, гаражей, пристроенных и отдельно стоящих веранд. Над жилыми домами на просторах отечества возводят их пока крайне редко, хотя численность приверженцев стилей модерн и хай-тек умиляет тенденцией к росту.

Несмотря на принадлежность к скатной категории, односкатные крыши все же нельзя безоговорочно назвать чердачным: слишком невелико пространство под кровлей для организации помещения. А раз использовать чердак не имеет смысла, то и отделять его перекрытием от постройки не всегда целесообразно. Потому на практике строители односкатных крыш вместо перекрытия нередко устанавливают распорки и подстропильные ноги.

Упрощенно стропильный каркас односкатной крыши можно назвать уложенным под углом перекрытием или половиной наслонной системы, что значительно ближе к конструктивной сути. Сооружают его исключительно из наслонных стропильных ног, т.е. из стропилин, имеющих надежные опоры для верхних и нижних пяток.

В числе вариантов опирания стропильных ног односкатных крыш значатся:

  • Две несущие кирпичные, бетонные, деревянные стены разной высоты. В этом случае стропилины односкатной крыши опираются на стены через мауэрлат, уложенный двумя несвязанными между собой полосами. Опирание может производиться через бетонный армированный пояс, заранее спроектированный и устроенный в период возведения стен, а также через верхние ряды брусовых или бревенчатых коробок.
  • Одна несущая стена из бетона, древесины, кирпича и расположенные напротив опоры. Понятно, что таким способом сооружают пристройки и навесы. Верхние края стропилин в таких случаях опираются на стальные кронштейны, прикрученные к несущей стене или на выбранные в ней же гнезда. Нижние пятки опираются на обвязку, соединяющую опорные столбы.
  • Два ряда бетонных, кирпичных, деревянных опор. Обе пятки стропилин опираются на обвязку. Причем опоры могут одновременно служить элементами для крепления обшивки и формирования каркасных стенок.

В частном строительстве односкатные конструкции чаще всего используются, если перекрываемый ими пролет не превышает 4,5м. Перекрытие более серьезного пролета вполне реально: для его осуществления нужно будет просто усилить систему прогонами, опорами, подкосами.

Однако среди частников немного любителей настолько масштабных односкатных крыш, потому рассматривать мы будем простейших представителей и принципы их сооружения. Разобравшись с их конструкцией, можно будет создать собственный проект путем модернизации и внесения дополнений.

Грамотно разработанный проект учитывает необходимость располагать одинокий скат с наветренной стороны, чтобы крышу не сорвал и не унес порывистый ветер.

Среднестатистические размеры составляющих

Для изготовления наслонных стропилин используют лес и пиломатериал 2-го сорта. Подойдут ошкуренные бревна, пластины – те же бревна, но отесанные с двух сторон. Используется брус и попарно сшитые доски.

Сечение стропильных ног для возведения односкатных крыш над постройками необходимо рассчитывать с учетом веса кровли, снеговой и ветровой нагрузки. Перечисленные значения в среде народных мастеров попросту складываются и вводятся в одну из многочисленных расчетных программ, коих в интернете чуть меньше, чем легион. Для того чтобы не маяться с вычислениями, мы приведем среднестатистические сечения стропильных ног и сопутствующих элементов, употребляемые для строительства односкатных крыш в средней полосе, это:

  • Бревна и вытесанные из них пластины Ø 180-200мм, брус 100×150мм (150×150мм) применяются для сооружения стропильного каркаса, перекрывающего пролет 4,5м и более.
  • Бревна и пластины Ø 120-180мм, брус 100×100мм используются, если перекрыть необходимо пролет до 4,5м.

Брус в обоих случаях допустимо заменять попарно сшитой доской, размеры которых в итоге позволят получить балку требующегося сечения.

Следует помнить, что бревно Ø меньше 120мм, пластины толщиной меньше 70мм и доски сечением менене 40×150мм в сооружении стропильных конструкций не используется. Даже для малоответственных навесов, устраиваемых на площадках в средней полосе, указанные размеры – минимум.

Мауэрлат в средней полосе рекомендовано устраивать из бруса со стороной 180-200мм. подкосы большепролетных крыш следует делать из бруска 80×80мм, бревна Ø 100мм, из сшитых досок 25×150мм.

Если схема стропильной системы односкатной крыши предопределяет устройство прогона, его устанавливают параллельно скатам. Нужен он для повышения жесткости конструкции в качестве дополнительной опорной системы. Для фиксации прогона монтируют опоры и лежень точно так же, как диктует технология сооружения двухскатных крыш. Только цель заключается не в формировании конькового перелома, а в поддержании плоскости крупного ската. Прогоны большепролетных конструкций делают из бруса 180×180мм или из бревна Ø 200-260мм. Для изготовления стоек под прогоны берут брус со стороной 120мм или бревно 130-200мм в диаметре.

Шаг односкатной стропильной системы

Шаг установки стропильных ног определяется в соответствии с геометрическими данными обустраиваемой коробки. Скаты, на которые предстоит опереть стропилины, делят на равные участки, чтобы расстояние между стропилами было одинаковым. Разбивку скатов под их монтаж выполняют, учитывая размеры и тип применяемых материалов:

  • Для стропильных ног, изготовленных из бруса, бревна пластин, шаг установки от 1,5м до 2м.
  • Если стропила изготовлены из спаренной доски, шаг установки от 1м до 1,75м.
  • Для стропилин из одинарной доски шаг установки от 0,6м до 1,2м.

На выбор шага установки стропильных ног утепленной кровельной конструкции оказывает влияние размер утеплителя. Очень удобно, если плиты теплоизоляции устанавливаются между стропилами жестко, с легким сдавливанием. Это весьма экономное решение, потому что в два слоя их укладывать не нужно, и теплопотери исключены, благодаря исключению причин образования мостиков холода.

Не забывайте, что при увеличении рекомендованного расстояния между стропилинами, придется сокращать шаг установки обрешетки или вообще делать ее сплошной. Подобный выбор не всегда целесообразен с точки зрения и затрат труда, и строительных расходов. Лучше придерживаться технологических рекомендаций и заранее просчитать, что выгоднее: установить на одну-две стропилины меньше или усиливать обшивку скатов.

Как принято в сооружении скатных крыш, стропилины крепятся к вбитым в деревянную стену костылям или заложенным в кирпичную кладку пробкам с анкерами. Фиксация производится через одну стропильную ногу скрутками из отожженной проволоки. Точки крепления стропильных ног к стенам располагают ниже мауэрлата на 20-30см. Проволочные скрутки можно закладывать во время кладки кирпича. К стенам из бруса или бревна допускается крепить скобами.

Варианты односкатных стропильных каркасов

Чтобы информация лучше усваивалась, разберем несколько распространенных примеров устройства стропильных систем для односкатных крыш. Рассмотрим простые объекты строительства, с сооружением которых сможет справиться мастеровитый хозяин.

Конструкция #1 – односкатный стропильный каркас гаража

Разберем устройство стропильного каркаса односкатной крыши над гаражом, стены которого сложены из пенобетонных блоков. Рекомендуемый нормативами армированный пояс залит не был, из-за чего предстоит процедура укладки мауэрлата. В односкатных кровельных конструкциях он сооружается в виде двух уложенных на разновысотных стенах брусьев.

Процесс сооружения стропильной системы поэтапно:

  • Заподлицо с внутренними плоскостями высокой и низкой стены укладываем брус 100×150мм. Это мауэрлат односкатной крыши. Т.к. брусу предстоит контактировать с пенобетоном, укладывается он на рубероидную или аналогичную гидроизоляционную прокладку. Крепим брус примерно через 80см кровельными уголками 90×90, усиленными литой перемычкой. Привинчиваем уголки дюбелями Ø 14мм.
  • Из доски сечением 50×200мм сделаем шаблон стропила. Установим ее на мауэрлат так, чтобы с обеих сторон был запас около 55-60см. Запас должен быть несколько больше, чем запланированная ширина карнизных свесов. Обычно она равна 40-50см. Излишки после монтажа всех стропилин обрежем.
  • Отмечаем на установленной заготовке точки будущих запилов, не забывая, что глубина врубки должна быть не более 1/3 ширины доски.
  • Проводим разметку стен так, чтобы крайние стропила с обеих сторон не касались бетонной стены. Желательно, чтобы между древесиной и бетоном было расстояние в 4-5см.
  • По шаблону изготавливаем стропильные ноги, устанавливаем их и крепим к мауэрлату скобами либо уголками.
  • Из обрезка доски делаем шаблон кобылок с учетом ширины свеса. По шаблону изготавливаем все карнизные элементы. Затем монтируем, не забывая о гидроизоляционных прокладках между деревянными деталями и бетонной стеной.
  • Спиливаем излишки стропилин и прибиваем по периметру ветровую доску сечением 25×100мм.

Элементарная стропильная конструкция для гаража готова. Осталось по установленным стропилам набить обрешетку под покрытие односкатной крыши. Она может быть сплошной или разреженной. Шаг установки разреженных решетин зависит от типа кровельного материала.

Карнизные свесы в первом примере мы формировали путем монтажа кобылок. Есть несколько иной способ, согласно которому балки мауэрлата устанавливаются с выносом за периметр коробки. Вынос равен ширине карнизного свеса. Стропила располагают так, чтобы крайние элементы были как раз над краями мауэрлата. В пространство между крайней и соседней стропилиной монтируют короткие выноса. Далее все по стандартному плану.

Конструкция #2 – односкатная крыша над пристройкой

Не менее часто, чем предыдущий пример, возникает задача сооружения пристройки к существующему зданию. По вполне объяснимым причинам крыша будет односкатной. Она отлично впишется в любые архитектурные и ландшафтные условия, к тому же не будет создавать угрозы скапливания осадков.

Сооружается стропильная система под углом 20º, т.к. поверх нее будет произведен монтаж металлочерепицы. Опираться стропила будут на капитальную и расположенную напротив кирпичную стену пристройки. В предложенном нами примере односкатной конструкции надлежит перекрыть пролет 4,75м, это более 3,5м. Значит, для обеспечения жесткости потребуется установка подкосов. Проектирование и монтаж подкосов производятся с условием, что углу их наклона не желательно превышать 45º.

Сечение доски для изготовления стропильных ног 50×200мм. Установлены они будут через 70см. Подкосы сделаем из доски 50×150мм, а для сооружения обрешетки запасемся доской 25×100мм.

Алгоритм сооружения односкатного стропильного каркаса:

  • Устанавливаем брус 100×150мм заподлицо с внутренней плоскостью стены пристройки, не забывая предварительно постелить гидроизоляцию. Фиксируем брус болтами через 80-100мм.
  • В капитальной стене на запланированной высоте выдалбливаем пазы под установку верхних пяток стропилин. Глубина пазов 12см, ширина слегка больше толщины доски, шаг 70см. Вместо выдолбленных пазов можно использовать металлические кронштейны, которые просто прикручиваются к стене. По форме они напоминают перевернутую литеру «П», в которой располагают верхний край стропилины.
  • Сделаем шаблон стропильных ног. Приставляем доску 50×200мм к предназначенному ей месту и отмечаем запилы с обоих краев. Глубина верхнего запила, необходимого для установки стропилины в паз, 10см. Глубже делать не нужно, иначе стропилина упрется в стену, а это нежелательно. Размеры верхнего запила переносим на низ. Заодно отмечаем вертикальную линию спила по ширине карниза.
  • Пользуясь шаблоном, изготавливаем все стропильные ноги и устанавливаем на положенные места. Для крепления вверху применяем металлические уголки, одна сторона которых прикручивается к стенке, вторая к стропилине. Внизу фиксируем уголками или скобами.
  • Примеряем обрезок доски к капитальной стене и одной из стропильных ног для определения точки вырубки паза под подкос. Не забываем, что угол между стенкой и подкосом не должен превышать 45º, а нижняя пятка подкоса должна упереться в стену на 20-30см ниже противоположной стены.
  • Отступив от воображаемой вертикали, проведенной через верхний паз, на 5-6см в любую сторону, долбим нижний ряд пазов. Располагаем их через каждые 70см.
  • Спиливаем с заготовки подкоса нижний угол так, чтобы линия спила составила 10см.
  • Примеряем заготовку, установив край с запилом в нижний паз. По линии пересечения стропильной ноги и заготовки отчерчиваем верхний запил.
  • Согласно выверенной схеме делаем и устанавливаем все подкосы. Крепим их к стропилинам металлическими зубчатыми пластинами.
  • Формируем карнизы посредством установки кобылок на наклонные стенки пристройки. Не забываем про обязательную гидроизоляцию между кирпичной или бетонной стеной и выполненными из древесины элементами крыши.
  • Обшиваем периметр ветровой доской и монтируем обрешетку.

Приведенная в пример технология действительна не только для устройства односкатных крыш над капитальными пристройками. Подобным образом обустраивают крытые веранды с террасами, хозяйственные блоки.

Гораздо веселей продвигается работа, если стены основного здания сложены брусом, бревном или выполнены по канадской каркасной методе. Под верхние пятки стропилин банально устанавливают кронштейны: мороки меньше и процесс продвигается существенно быстрее.

Конструкция #3 – односкатная конструкция для сарая

Односкатная крыша – превосходный вариант для обустройства хозяйственных построек, времянок, летних кухонь. В фундаментальности подобных сооружений нуждаются редкие единицы. Активней востребованы простейшие варианты, с возведением которых запросто справится владелец загородного участка.

Рассмотрим устройство односкатной крыши над небольшим сараем для хранения дачного инвентаря. Стены его построены по каркасно-тепличному принципу путем установки вертикальных стоек, соединенных внизу по периметру обвязкой. Передняя и задняя стенки сарая различаются по высоте, поэтому соединяются не единой обвязкой, а отдельными поперечными планками.

Поперечина высокой стенки укладывается под углом, что позволяет не делать врубки для опирания верхних пяток стропилин. Чтобы сформировался угол, стойки высокой стенки запиливаются сверху под запроектированным углом.

Алгоритм устройства стропильной системы типичен. Сначала отрезок доски прикладывают к торцу постройки и очерчивают линии запилов. Потом по шаблону запиливается необходимое количество стропильных ног. Устанавливаются они традиционным способом согласно заранее выполненной на стенках разметке. Для крепления элементов стропильной системы над легкими бытовыми постройками достаточно гвоздей или саморезов. Завинчивают или забивают метизные изделия под углом, стараясь, чтобы не было зазоров между соединяемыми деталями.

Крепление ветровой доски выполняется по периметру после монтажа обшивки стенок. У приведенного в пример сарая нет карнизных свесов. Однако при желании можно их сделать, установив стропилины длиной, учитывающей формирование свесов. Запланирована укладка мягкой кровли, под которую устраивают сплошную обрешетку. Размеры обрешетки из фанеры, ГВЛВ, доски или ОСП-3 определяет внешняя плоскость ветровой доски.

Угол наклона невелик, поэтому применение гидроизоляции крайне желательно даже в случае, если намокание хранящихся в сарае предметов не слишком беспокоит. Гидроизоляция защитит деревянные детали постройки от гниения и последующего неизбежного выхода из строя.

Подробный видео-инструктаж

Наглядно с процессом строительства стропильной системы для односкатной крыши познакомит видео:

Мы рассмотрели наиболее характерные примеры, актуальные и доступные для собственноручного исполнения. Подробно описали технологические нюансы типичных ситуаций. Это базовые варианты, которые вполне смогут стать основой для собственных разработок. Меняются размеры в связи с индивидуальными потребностями, но принципы сооружения стропильных каркасов для односкатных крыш стабильны. Знать их полезно и самостоятельным мастерам, и хозяевам, желающим грамотно проконтролировать работу строителей.

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.

Читайте также:  Если скрипят половицы — как это исправить своими руками

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


Стропильная система односкатной крыши: особенности конструкции и монтажа

В России, где сильна привязанность к традиционному терему с треугольной кровлей, односкатную крышу считают непредставительной и малопригодной для жилого дома. Но для строительства надворных и хозяйственных построек нет варианта проще и экономичнее. Поэтому, если вы задумали возведение гаража, бани, сарая, навеса, обязательно изучите строение стропильной системы односкатной крыши, чтобы смонтировать ее своими руками, без привлечения наемных работников.

Особенности конструкции

Стропильная система крыши односкатного типа представляет собой упрощённую половинку двухскатной. Ее преимущества:

  • Малый вес. Низкий вес конструкции позволяет возводить с ноля или реконструировать кровлю, не внося изменений в фундамент, не усиливая его. Это большой плюс, так как затраты на устройство фундамента даже своими руками составляют около трети стоимости всей постройки целиком.
  • Доступность материалов. Так как состоит стропильная система в основном из древесины, недорогого материала, который заготавливают и реализуют повсеместно в средней полосе России, поэтому расстояние от магазина до места строительства минимально. Цена строительства приемлема для любого бюджета.
  • Простота монтажа. Обычно оплата труда профессиональных кровельных мастеров составляет 50% затрат на сооружение крыши. Поэтому такая конструкция с элементарной стропильной системой дает возможность минимизировать затраты, отказавшись от найма сторонних работников, и выполнить крепление стропил односкатной крыши своими руками.

Не смотря на очевидные плюсы, нельзя не упомянуть о недостатках этого вида кровли:

  • Низкий уровень энергоэффективности. Из-за того, что воздушная прослойка односкатной крыши, которая служит естественным термоизолирующим слоем, меньше, чем это же расстояние у двухскатной, ее не хватает, чтобы предотвратить уход тепла. Кровлю изготавливают из материалов с высокой теплопроводностью, поэтому летом она сильно нагревается, зимой охлаждается, передавая тепло или холод в подкровельные помещения. Для ликвидации этого недостатка своими руками приходится организовывать более основательное утепление и вентиляцию помещений.
  • Отсутствие возможности оборудовать чердак. Для некоторых домовладельцев, чердак необходим, но под односкатной крышей его оборудовать проблематично. Зато на поверхности ската с небольшим уклоном удобно размещать солнечные батареи, емкости для нагрева воды и даже небольшую площадку для отдыха и принятия солнечных ванн.
  • Образование сугробов и снежных наносов. Эта проблема актуальна для хозяйственных построек, смежных с основным жилым зданием. Снег соскальзывает с более крутых скатов крыши дома и задерживается на более пологих гаражных. Однако, если провести расчеты правильно, выбрать подходящий материал, этот недостаток не будет волновать хозяев.

Конструкция стропильной системы

Стропильная система односкатной крыши не представляет из себя ничего сложного, особенно для тех, кому знакомо устройство двухскатной. Она состоит из тех же основных опорных элементов, которые демонстрирует схема:

  1. Мауэрлат. Прочное, массивное основание, изготовленное из бруса сечением 150х150 мм. Мауэрлат крепят на верхнюю часть стен, чтобы он брал на себя вес кровли и перенаправлял его на фундамент. Его не устанавливают лишь в домах из бревна и бруса, в которых задачи мауэрлата выполняет верхние венцы сруба. В сооружениях из кирпича ил газосиликата по верхнему краю стены налаживается опалубка и заливается бетонная стяжка.
  2. Стропильные ноги. Стропила представляют собой ровные, прочные бруски из дерева сечением 50х150 мм или 100х150 мм. Они опираются на стены, образуя геометрию скатов. Шаг между двумя стропильными ногами выбирают в промежутке между 60-120 см. Нужно учитывать, что как слишком редкий, так и слишком частый шаг нежелателен: если стропил необоснованно много, конструкция получится слишком тяжелой, если мало – не выдержит веса кровельного материала.Расстояние между стропилами определяют инженерный расчет.
  3. Подкос. Также называемый подстропильная нога элемент дополнительной опоры. Он под углом отходит стойки, подпирая серединную часть стропила, предотвращая его прогиб. Подкосы также изготавливают из дерева, досок сечением 50х150 мм.
  4. Стойка. Вертикальная опора, которая одной стороной стоит на несущей перегородке, а другой подпирает стропильную ногу, перенося ее вес на фундамент здания. Шаг между стойками должен быть 1,2-1,5 м, большее расстояние не обеспечивает должной поддержки.
  5. Лежень. Изготавливают из того же материала, что и мауэрлат, выполняет он такие же функции стой лишь разницей, что устанавливается на внутренние опорные стены.
  6. Схватка. Горизонтально расположенная доска, стягивающая две стойки, предотвращающая их распирание.
  7. Кобылки. Используют, если длины стропильных ног недостаточно для сооружения свеса крыши. Это доски меньшего сечения, с помощью которых удлиняют стропила. Расстояние от стенды до конца кобылки должно быть не менее 40 см.

Виды стропильных систем

В зависимости от планировки сооружения, для монтажа односкатной кровли применяют различные виды стропильной системы, максимально соответствующие заданным условиям:

    Наслонная. Особенность заключается в том, что наслонные стропила монтируют только в сооружениях с внутренними несущими опорами. Она актуальна для построек их кирпича или блоков, но если брусовой или бревенчатый дом выполнен в переруб с несущей стеной внутри, то подойдет и для него. Наслонная схема включает в себя дополнительные опорные элементы: стойки, прогоны, схватки, лежни, подкосы. Чем больше площадь и вес односкатной крыши, тем больше вспомогательных частей. Таким образом можно перекрыть сооружение, расстояние между стенами в котором больше 12 м, если внутри него две несущих опоры.

Скользящая. Применяют скользящие стропила в строительстве бревенчатых и брусовых срубов. Опытные строители утверждают, что деревянные постройки дают усадку в течении первых 5-6 лет после сборки, в первый год эксплуатации дои теряет до 15% высоты. Поэтому, если оснастить их кровлей с жестким креплением, крышу перекосит, со временем ее придется переделывать. Однако, скользящие стропила внизу имеют крепления по типу ползунка, поэтому при оседании сруба, крыша не деформируется, а подстраивается.

  • Висячая. Эта стропильная система не предполагает опоры на внутренние перегородки, используются лишь внешние стены. Чаще всего для такой конструкции сооружают каркас постройки с одинаковыми во высоте стенами. Для того, чтобы задать уклон ската используют стойку из дерева. Стропильные фермы — устройство, состоящее из стойки, затяжки, стропил и, если необходимо подкосов,которое собирают на земле. Они по виду представляют прямоугольный треугольник, в котором гипотенузой являются стропила, малым катетом – стойка, большим – затяжка. Чтобы установить фермы, на балки перекрытия сооружают временный настил из досок, способный выдержать вес рабочего и фермы. Подходит, если расстояние между стенами не превышает 4,5 м.
  • Читайте также:  Двери в деревянный дом на второй этаж: железные, металлические, наружные, инструкция

    Варианты конструкции

    Чтобы понять, какие элементы должна иметь стропильная система вашей односкатной крыши, какой должен быть шаг между ними, нужно произвести замеры длины и ширины постройки, определить расстояние между несущими стенами. Если дина сооружения:

    • 4, 5 метров и меньше. Если расстояние между перегородками маленькое, можно выбрать самый простой вариант, состоящий из прочно закрепленного мауэрлата и стропильных ног. Установка не вызывает значительных затруднений, может быть произведена своими руками. Этот способ используют для хозяйственных построек малой площади: гаражей, сараев, уличных туалетов.
    • 4,5-6 м. Если расстояние превышает рекомендованные значения, шестиметровые стропила, не имеющие опоры на внутреннюю перегородку, будут провисать под собственным весом. Поэтому стропильную систему необходимо усилить подкосами, опирающимися на лежень, установленный на балку перекрытия.
    • До 12 м. Если длина кровли превышает 12 метров, монтируют хотя бы одну стойку, на которую опираются подкосы. Шаг между стропилами и стойками не должен превышать 1,2-1,5 м.
    • До 16 м. Для сооружений, расстояние между стенами в которых превышает 16 м, требуется установка как минимум двух стоек, скрепленных схваткой, разнонаправленных подкосов. Такую стропильную систему используют крайне редко, она подходит для обустройства больших сараев для содержания домашнего скота или складов.

    Нужно понимать, что, чем масштабнее постройка, тем более сложной стропильной системы она требует, тем меньше шаг между стропилами. Так как стандартная длина пиломатериалов составляет 6 метров, то сооружения, ширина которых превышает 4,5 требуют изготовления составных стропильных ног, состоящих из одной или двух досок, соединенных внахлест 50 см.

    Составление проекта

    Так односкатная кровля имеет форму треугольника, некоторые длины сторон которого нам известны, рассчитать остальные можно, используя тригонометрические формулы, известные всем со школы. Предположим, что гипотенуза – стропильная нога, обозначим ее Lc. Тогда отрезок Lbc – катет, высота стены от балок перекрытия до конька. Значит, Lcd – ширина дома, А – угол наклона ската (избранный или вычисляемый). Теперь все зависит от того, какие стороны нам известны:

    • Если заданы ширина дома и высота стена от перекрытий до конька, то подсчитаем с помощью калькулятора угол наклона: tgA=Lbc/Lcd;
    • Если известны угол ската и ширина сооружения, то вычислим высоту поднятия стены: Lbc=tgA*Lcd;
    • Когда определены ширина постройки и угол наклона скатов, можно рассчитать длину стропильной ноги: Lc=Lcd/cosA.

    После того, как расчеты выполнены, чертится схема, на которую наносят полученные размеры. На упрощенном чертеже отражают также шаг между стропильными ногами.

    Сборка стропильной системы

    Так как последовательность работ зависит от вида стропильной системы, разберем, как своими руками построить односкатную кровлю для гаража шириной 4,5 м. Так как размеры постройки позволяют, можно обойтись сооружением самого простого типа стропильной системы односкатной крыши:

    1. После того, как возвели фронтонные стены, имеющие окончание в виде прямоугольного треугольника, перегородки, на которые будет опираться склон гидроизолиуют перед установкой мауэрлата. Для этого используют рубероид, сложенный в два-три раза или специальную пленку.
    2. На стене оборудуется армированный пояс: налаживают опалубку, устанавливают арматуру, заливают вязким бетоном. Заранее изготавливают отверстия для крепления мауэрлата. Перед тем как закрепить опорный брус, его обрабатывают огнебиозащитным составом. Крепят мауэрлат анкерными болтами.

  • Затем подготавливают стропила. Купленные доски своими руками распиливают с учетом того, что стропильная нога должна формировать свес крыши 40-50 см с двух сторон. Одно стропило поднимают наверх и размечают место врезки под мауэрлат. Остальные ноги изготавливают по этому образцу.
  • Устанавливают своими руками тыльное и переднее стропило, между ними натягивают леску, по которой устанавливают и выравнивают остальные стропильные ноги. Оптимально, если шаг между ними составит 50-80 см.

  • Далее следует устройство обрешетки, сплошную или решетчатую. Сплошная подходит для мягких видов кровли и изготавливается из листовой фанеры. Решетчатая состоит из необрезных досок, закрепляемых перпендикулярно стропилам, используют для настила металлочерепицы и профилированных листов металла. Шаг между элементами обрешетки зависит от веса кровельного материала.
  • Видео-инструкция

    Строительство домов

    Стропила служат основой всей кровельной конструкции, а их монтаж – одна из наиболее ответственных задач при строительстве дома. Каркас будущей крыши можно изготовить и установить самостоятельно, соблюдая технологические особенности кровель разных конфигураций. Приведем основные правила по разработке, расчету и выбору стропильной системы, а также опишем поэтапно процесс установки «скелета» крыши.

    Содержание

    Стропильная система: правила расчета и разработки

    Стропильная система – несущая конструкция, способная оказывать сопротивление порывам ветра, принимать на себя все наружные нагрузки и равномерно распределять их на внутренние опоры дома.

    При расчете стропильной конструкции учитывают следующие факторы:

    1. Угол наклона крыши:
      • 2,5-10% – плоская кровля;
      • более 10% – скатная кровля.
    2. Нагрузки на крышу:
      • постоянные – общий вес всех элементов «кровельного пирога»;
      • временные – давление ветра, тяжесть снега, вес людей, которые проводят на крыше ремонтные работы;
      • форс-мажорные, например, сейсмические.

    Величину снеговых нагрузок рассчитывают исходя из особенностей климата региона по формуле: S=Sg*m, где Sg – вес снега на 1 м2, m –расчетный коэффициент (зависит от наклона кровли). Определение ветровой нагрузки базируется на таких показателях: тип местности, нормативы ветровой нагрузки региона, высота здания.

    Коэффициенты, необходимые нормативы и расчетные формулы содержаться в инженерно-строительных справочниках

    При разработке стропильной системы надо рассчитать параметры всех составляющих конструкции.

    Элементы стропильной конструкции

    Стропильная система включает в себя множество составляющих, выполняющих конкретную функцию:

    1. Мауэрлат – основа конструкции кровли. «Фундамент» крыши крепится по периметру стен и равномерно распределяет нагрузку, защищает постройку от опрокидывания. Мауэрлат изготавливается из бруса, в деревянном доме роль этого составляющего выполняет верхняя обвязка стен.
    2. Стропильные ноги – удерживают вес кровельного пирога. Между стропилами укладываются листы утеплителя, а сверху монтируется обрешетка.
    3. Прогоны – брусья, горизонтально расположенные вдоль кровли. Выступают как опора для стропильных ног. Различают коньковый прогон (находится на вершине кровли, удерживает стропила) и боковые прогоны (находятся посередине стропильных ног).
    4. Стойки – дополнительные упоры для конька и стропил, берут на себя часть веса конструкции.
    5. Подкосы – наклонные брусья, подпирающие стропильные ноги. Усиливают прочность и жесткость сооружения.

    Материалы для изготовления стропил

    Стропила чаще всего изготавливают из деревьев хвойных пород (ель, лиственница или сосна). Для обустройства кровли применяют хорошо просушенную древесину с уровнем влажности до 25%.

    Деревянная конструкция имеет один существенный недостаток – со временем стропила могут деформироваться, поэтому в несущую систему добавляют элементы из металла.

    С одной стороны металл добавляет жесткости стропильному сооружению, но с другой – снижает срок эксплуатации деревянных частей. На металлических площадках и опорах оседает конденсат, который приводит к загниванию и порчи древесины.

    Совет. При установке стропильной системы из металла и дерева надо позаботиться о том, чтоб материалы не соприкасались друг с другом. Можно использовать влагозащитные средства или применять пленочную изоляцию

    В промышленном строительстве используют металлические стропила, выполненные из стального проката (двутавра, тавра, уголков, швеллера и т.д.). Такая конструкция более компактна, чем деревянная, но хуже удерживает тепло, и поэтому требует дополнительной теплоизоляции.

    Выбор стропильной системы: висячие и навесные конструкции

    Существуют два виды стропильных конструкций: висячие (распорные) и наслонные. Выбор системы определяется типом кровли, материалом перекрытия и природными условиями региона.

    Висячие стропила опираются исключительно на внешние стены дома, промежуточные опоры не задействуются. Стропильные ноги висячего типа выполняют работу на сжатие и изгиб. Конструкция создает горизонтальное распирающее усилие, передающееся к стенам. При помощи деревянных и металлических затяжек можно снизить эту нагрузку. Затяжки монтируют у основания стропил.

    Висячая стропильная система часто используется для создания мансарды или в тех ситуациях, когда пролеты на крыше составляют 8-12 м, а дополнительные опоры не предусмотрены.

    Наслонные стропила монтируются в домах с промежуточной столбчатой опорой или дополнительной несущей стеной. Нижние края стропил фиксируются на внешних стенах, а их средние части – на внутреннем простенке или несущем столбе.

    Установка единой кровельной системы над несколькими пролетами должна включать распорные и наслонные стропильные фермы. В местах с промежуточными опорами монтируют наслонные стропила, а где их нет – висячие.

    Особенности обустройства стропил на разных крышах

    Двускатная крыша

    Двускатная крыша, согласно строительным нормам, имеет угол наклона до 90°. Выбор наклона во многом определяется погодными условиями местности. В районах, где преобладают обильные осадки лучше устанавливать крутые скаты, а там, где господствуют сильные ветра – пологие кровли, чтоб максимально снизить давление на сооружение.

    Распространенный вариант двускатной крыши – конструкция с углом наклона 35-45°. Такие параметры специалисты называют «золотой серединой» расхода строительных материалов и распределения нагрузки по периметру здания. Однако в таком случае чердачное помещение будет холодным и здесь не получится обустроить жилую комнату.

    Для двускатной крыши применяется наслонная и висячая стропильная система.

    Шатровая крыша

    Все скаты крыши имеют одинаковую площадь и одинаковый угол наклона. Конькового прогона здесь нет, а стропила соединяются в одной точке, поэтому монтаж такой конструкции достаточно сложен.

    Шатровую крышу целесообразно устанавливать при выполнении двух условий:

    • основание постройки квадратной формы;
    • в центре сооружения имеется несущая опора или стена, на которую можно будет зафиксировать стойку, поддерживающую стык стропильных ног.

    Создать шатровую крышу можно и без стойки, но при этом конструкцию надо усилить дополнительными модулями – стойками затяжками.

    Вальмовая крыша

    Традиционная конструкция вальмовой кровли предполагает наличие накосных стропил (диагональных), направленных к углам постройки. Угол наклона ската такой крыше не превышает 40°. Диагональные прогоны обычно делают с усилением, так как именно на них приходится существенная часть нагрузки. Изготовляют такие элементы из сдвоенной доски и прочного бруса.

    Места стыковки элементов обязательно подпираются стойкой, которая повышает надежность сооружения. Опора располагается на расстоянии ¼ длины больших стропил от конька. На месте фронтонов двускатной крыши устанавливаются укороченные стропила.

    Стропильная конструкция четырехскатной кровли может включать очень длинные диагональные элементы (более 7 м). В этом случае под стропила надо монтировать вертикальную стойку, которая будет опираться на балку перекрытия. В качестве опоры можно использовать шпренгель – балка располагается в углу крыши и фиксируется на смежных стенах. Шпренгельную ферму усиливают подкосами.

    Ломаная крыша

    Ломаные крыши обычно создаются для обустройства большей мансарды. Установку стропил при таком варианте кровли можно разбить на три этапа:

    1. Монтаж П-образной конструкции – опоры для прогонов, которые удерживают стропильные ноги. Основание конструкции – балки перекрытия.
    2. Устанавливается не менее 3-х прогонов: два элемента проходят по углам П-образного каркаса, а один (коньковый прогон) монтируется по центру мансардного перекрытия.
    3. Монтаж стропильных ног.

    Двухскатная крыша: установка стропил своими руками

    Расчет угла наклона и нагрузок

    Расчет двухскатной крыши конечно можно произвести самостоятельно, но все же лучше это доверить профессионалам, чтоб исключить погрешности и быть уверенным в надежности конструкции.

    При выборе угла наклона надо учесть, что:

    • угол 5-15° подходит не для всех кровельных материалов, поэтому сначала выбирают тип покрытия, а потом делают расчет стропильной системы;
    • при угле наклона свыше 45° – возрастают материальные расходы на закупку составляющих «кровельного пирога».

    Пределы нагрузки от воздействия снега колеблются от 80 до 320 кг/м2. Расчетный коэффициент для крыш с углом наклона меньше 25° составляет 1, для кровли с уклоном от 25° до 60° – 0,7. Это значит, что если на 1 м2 приходится 140 кг снежного покрова, то нагрузка на крышу со скатом под углом 40° составит: 140*0,7=98 кг/м2.

    Для подсчета ветровой нагрузки берется коэффициент аэродинамического влияния и колебания ветрового давления. Значение постоянной нагрузки определяется суммированием веса всех составляющих «кровельного пирога» на м2 (в среднем – 40-50 кг/м2).

    Исходя из полученных результатов, узнаем общую нагрузку на кровлю и определяем количество стропильных ног, их размер и сечение.

    Монтаж мауэрлата и стропил

    Установку стропил своими руками начинают с монтажа мауэрлата, который фиксируется анкерными болтами к продольным стенам.

    Дальнейшее возведение конструкции выполняется в такой последовательности:

    1. Сделать шаблон, по которому собирается стропильная система. Взять две доски (длина одной доски равна длине стропил) и соединить между собой гвоздем.
    2. Получившиеся «ножницы» уложить двумя краями в места, где будут крепиться стропильные ноги. Зафиксировать угол между балками поперечной перекладиной.
    3. Из фанеры изготовить еще один шаблон – он понадобится для изготовления монтажных запилов на стропилах.
    4. С помощью шаблона вырезать на стропилах монтажные запилы и соединить их под выбранным углом наклона ската. В результате получается стропильная ферма.
    5. Фермы поднять на крышу и прикрепить к мауэрлату:
      • установить фронтальные (крайние) фермы;
      • между вершинами фронтальных ферм натянуть веревку – она обозначит месторасположение будущего конька и станет ориентиром для крепления остальных стропильных ног;
      • монтаж остальных ферм (расстояние между стропильными элементами – не меньше 0,6 м).
    6. При необходимости, укрепить конструкцию подкосами, ригелями и подпорами.
    7. Коньковый прогон установить на специальные опоры и прикрепить к нему короткие, диагональные и промежуточные стропила.

    Установка стропил: видео

    Общие рекомендации по монтажу стропильной системы

    1. Затяжки для усиления стропил изготовляются по такому принципу: чем ближе к коньку располагаются затяжки, тем массивнее они должны быть. Их надо делать из деревянного бруса большего сечения и обязательно проконтролировать надежность соединительных узлов.
    2. Для того чтоб капли дождя не попадали верхние края стен дома и на стропильную конструкцию, необходимо сделать свес (длина от 55 см).
    3. Стропила из древесины перед установкой обязательно надо обработать антисептическим, противогрибковым средством и антипиренами для обеспечения пожаробезопасности.
    4. При болтовом соединении стропильных элементов обязательно надо использовать металлические пластины или шайбы – они помогут не допустить «утапливания» гайки в древесину.

    Способы соединения элементов стропильной конструкции: видео

    Стропильная система: виды и монтаж для разных форм скатных крыш

    Хороший фундамент – еще не означает, что дом простоит «верой и правдой» на протяжении долгих лет. Еще одна крайне важная составляющая – надежная и качественная стропильная система для крыши. Давайте разберемся, как она устроена в случае скатной крыши, каких видов бывает и из каких элементов состоит.

    Стропильные системы крыши

    Какими должны быть стропила для крыш

    Вот несколько видов стропил, которые чаще всего используются в современном строительстве:

    • металлические сложно изменить, но этот материал долговечен;
    • деревянные просты в использовании и изменении, но требуют дополнительной обработки;
    • деревянные двутавровые балки (сделаны из бруса и ОСП) отличаются ровностью при максимальной длине до 12 метров, но стоимость выше обычной системы из дерева;
    • железобетонные не поддаются изменениям вообще, но их выделяет длительный срок службы;
    • смешанные или комбинированные системы.

    Каждый из них обладает своими плюсами и минусами, которые включают в себя прочность, цену, легкость монтажа, возможность небольших изменений, связанных, к примеру, с несоответствующими размерами, взаимодействие с окружающей средой. В данном материале пойдет речь о самом популярном материале для изготовления стропил – дерево. выделим основные задачи, которые ставятся перед конструкциями данного вида.

    Читайте также:  Забор из дерева: инструкция по монтажу своими руками, особенности заборных секций

    Первое, и самое главное – прочность каждого элемента. Крыша не должна деформироваться или сдвигаться. Основа конструкции стропил – треугольник. Именно в виде треугольника делают фермы (рамы), крепящиеся параллельно. Неподвижные и жесткие, они «возглавляют» всю конструкцию.

    Малая масса. Тяжелая крыша – это крайне плохо. Поэтому большинство элементов производят из дерева. Если же вес кровельной системы большой, то его усиливают металлическим каркасом. Основа – хвойные породы дерева небольшой влажности.

    Каким требованиям должно отвечать дерево:

    • 1-3 сорта. Без сколов, сучков и трещин.
    • Элементы из дерева не должны быть менее 5 см. по толщине, и с площадью до 45 кв. см.
    • Максимальная длина бруса из дерева хвойной породы не должна превышать 5-6 м.
    • Мауэрлат и прогоны изготавливаются исключительно из твердых пород дерева.

    Главные конструкционные элементы стропил

    Любой хозяин, планирующий возведение стропильной системы, обязан быть в курсе, из чего она состоит.

    1. Мауэрлат. Основа всей конструкции. С помощью этого элемента устанавливается правильная нагрузка на все несущие элементы дома.
    2. Стропильная нога. Задет наклон скату, придает крыше привлекательный вид, надежно закрепляет конструктивные части системы.
    3. Затяжка. Не позволяет «расходиться» ногам. Крепко удерживает их в нижней части.
    4. Прогон. Крепит стропильные ноги в верхней части системы (коньковый прогон) и по бокам (боковой прогон).
    5. Обрешетка. Монтируется строго перпендикулярно относительно балок. Изготавливается из обрезанного бруса или досок.
    6. Стойки/подкосы. «Добавляют» ногам еще больше стойкости.
    7. Свес. Защищает основные конструкции здания от различных природных осадков.
    8. Конек. Место, в котором закрепляются скаты.
    9. Кобылки. Создают свес. Необходимы в случае, когда стропила не имеют необходимой длины.

    Детали стропильных систем на примере двускатной крыши, которые можно использовать для различных конструкций крыши

    Давайте разберемся с таким составным элементов стропильной системы, как ферма. Ее делают плоской, и, помимо растяжки, в нее включаются раскосы и сами балки. Закрепляются все эти детали таким образом, чтобы нагрузка на главные конструкции шла вертикально.

    В случае, когда пролет довольно большой, то ферма делается из нескольких составляющих. Нижняя часть фермы – потолок чердака. Точное число ферм определяется после серьезных расчетов на каждом конкретном объекте.

    Виды стропильных систем разных типов крыш

    Все варианты конструкций определяются двумя основными видами устройства стропильных систем: висячими и наслонными.

    Висячие

    Идеально подходят для двускатных типов крыш, с небольшими пролетами – до 5 м., без внутренних перегородок. Нижняя опора – мауэрлат. В такой системе применяется затяжка, которая уменьшает распор конструкции на главные опоры здания.

    Конструкция крыши висячего типа

    Балки висячих стропил расположены внизу – они также играют роль балок перекрытия. В случае, когда перекрытие были изготовлены из железобетонных конструкций, они также могут быть затяжками системы.

    • Не стоит использовать ноги в качестве основного опорного элемента для свеса крыши. Более оптимальный вариант – кобылка (при условии, что свес имеет ширину не более 1 м.). Нога, при таком решении, передает нагрузку по всей своей плоскости мауэрлату.
    • Когда древесина имеет влажность более 20%, стоит заранее приготовиться к тому, что после высыхания система начнет «ходить». Решение – использовать в качестве крепежей болты, которые всегда можно подтянуть. Но, еще более «продвинутый» вариант – «мощные» крепежные винты.
    • На верху крыши обязательно нужно закрепить ветровую доску (должна идти от самого мауэрлата до верха конька). Угол организовывается от мансарды. Нужно это для создания максимально прочной крыши, стойкой к ветровым нагрузкам.

    Наслонные

    Применяются для крыш с пролетами 9-15 м. Вверху такие стропила крепятся на коньковый прогон, внизу – на мауэрлат.

    Наслонная стропильная система

    Если пролет более 15 м., то вместо конькового прогона монтируется два боковых, которые дополнительно крепятся на стойки. В случае, когда будет создаваться чердак, в качестве опоры наслонных балок используют стену.

    • Любая конструкционная часть такой системы не должна быть толще 5 см.
    • Поверхности элементов должны быть максимально гладкими и обработанными.
    • Очень тщательно нужно отнестись к расчету нагрузок на каждый конструкционный элемент.
    • Мауэрлат должен располагаться строго в горизонтальном положении относительно вертикальных опор.
    • Симметрии нужно придерживаться и при монтаже подкосов со стойками.
    • Качественная вентиляция – залог того, что ваша система стропил не сгниет в будущем.
    • В точках соединения элементов с камнем или кирпичем нужна хорошая гидроизоляция.

    В зависимости от выбранной застройщиком формы крыши, ее каркас также будет различным. Предлагаем изучить различные варианты для наиболее популярных верхних конструкций дома.

    Односкатные крыши

    Изготавливаются под углом 13-25 градусов, такие крыши имеют наиболее простые (в плане изготовления и монтажа) стропила. В случае небольшого здания с пролетами до 5 м. применяется наслонная система. В случае, когда пролеты больше 5 м – дополнительно применяют фермы.

    Двускатные

    Тоже довольно простой вариант. Особенно, когда под такой крышей оборудуется чердак или мансардный этаж. Углы наклона – 15-63 градуса. Если капитальные перегородки расположены на расстоянии до 6 м. (относительно друг друга) – монтируют висячие стропила. Для ходовых размеров дома 6х6 или 9х9 метров рекомендуем использовать следующие схемы устройства крыши.

    Рекомендуемая схема монтажа стропильной системы висячего типа для двускатной крыши

    Увеличивая размеры дома, необходимо видоизменять (усиливать) конструкцию. В таких случаях необходимо использовать наслонную технологию.

    Варианты двускатной крыши для пролетов более 10 метров: применение наслонной стропильной системы

    Вальмовые или четырехскатные

    С углами наклона 20-60 градусов, и пролетами не более 13 м. Обязательное условие – внутренние усиливающие элементы. Для крыш такого типа используются фермы, или же монтируются стропила для крыш наслонного вида.

    Ломанная крыша

    В нижней своей части может обладать наклоном до 60 градусов, в верхней – пологая. Ввиду этой особенности мансардная площадь становится несколько больше. Используются такие же типы стропил, как и в варианте с четырехскатными крышами. Но, рекомендуется применять фермы.

    Дополнительные элементы

    Для создания максимально прочной крыши, каждая составная часть конструкции должна очень прочно соединяться с каркасом и остальными элементами. При этом крайне важно учитывать силу ветра и направление возможных механических нагрузок.

    Более того, стоит обращать внимание еще и на древесину. Она может растрескаться из-за пересыхания. Поэтому важно создать такую конструкцию, в которой каждый элемент будет «работать» максимально слаженно.

    Раньше все конструкционные элементы стропил закреплялись врубками. Но, это было не слишком «дешевое и экономичное удовольствие», так как необходимо брать деревянные элементы большого сечения.

    Способы крепления стропил к мауэрлату и коньковому прогону

    Так, сегодня для крепежа используются не врубки, а специальные болты и нагели:

    Накладки из металла с атникоррозийным покрытием – еще один вариант крепежей. Они монтируются на элементы системы с помощью зубчатых пластин или гвоздей. Преимущества таких креплений следующие:

    1. Небольшой расход на одну единицу древесины.
    2. Простота монтажа.
    3. Высокая скорость закрепления.

    Перфорированные элементы крепления: углы, пластины, опора бруса

    Особенности установки стропильной системы и мауэрлатов двускатных крыш

    I – мауэрлат, II – стропильная нога, III – перекрытие.

    Использовать узкие стропильные ноги – «прямой путь» к провисанию системы в будущем. Чтобы не допустить этого, нужно применить специальную решетку – укрепление, в которую входят подкосы, стойки и ригеля. Чтобы создать ее, нужно взять древесину толщиной 2,2 и шириной 15 см., или использовать пластины из дерева диаметром минимум 13 см.

    Стропила крыши – несущая конструкция скатов. Она состоит из элементов, которые можно соединять между собой ригелями, распорками, стойками и т.п. Материал для опорных балок, помимо наиболее распространенного – древесины, может быть любым – металлом, железобетоном или же смешанным.

    Таблица для расчета стропильной системы в зависимости от расстояния между собой и длины

    Древесина (брус) должна иметь сечение от 40 на 150 до 100 на 250 мм. Зависит эта цифра от удаленности ног одна от другой, и числа осадочных нагрузок для конкретной области (расчет проводится отдельно).

    Доска не должна иметь более 5 см в поперечном сечении. Ширина прямо пропорциональна длине. К примеру, если ваша доска 5 м в длину, то ее ширина не должна быть менее 13 см. Немаловажен и основной материал обрешетки крыши. При его выборе стоит уделить внимание наличию сучков, сколов и трещин. Если найти максимально ровные бруски дерева не получается, то максимальная длина сучков не должна быть более 1/3 толщины древесины.

    Последний шаг монтажа стропил для крыши – надежное закрепление каждого элемента. Скобы и металлические углы – самые оптимальные элементы для этих целей. Но, в современном строительстве все чаще стали использовать болты.

    Конструкция стропильной системы односкатной крыши

    Для возведения небольших построек и домов нет необходимости в устройстве кровли сложной конфигурации. В качестве проектного решения может быть принята стропильная система односкатной крыши. При этом схема упрощается, но появляются некоторые нюансы.

    Преимущества и особенности односкатной системы

    К достоинствам можно отнести:

    • простой расчет;
    • уменьшение количества узлов и присоединений;
    • упрощение монтажа;
    • снижение затрат на древесину;
    • устойчивость в ветровым нагрузкам;
    • ремонтопригодность.

    Односкатная крыша устойчива к внешним негативным условиям, незатратна и проста в монтаже

    При решении сделать такую крышу своими руками необходимо учесть следующие ее особенности:

    • необходимость возведения высоких продольных стен здания или специальных каркасов;
    • сложность использования подкровельного пространства в качестве мансардного помещения;
    • располагать дом или постройку на участке нужно так, чтобы в большинстве случаев ветер дул на высокую стену строения (необходимо ознакомиться с розой ветров района строительства);
    • угол наклона принимается в зависимости от используемого материала покрытия.

    Схема включает в себя следующие основные элементы:

    • два мауэрлата;
    • стропильные ноги.

    Конструкция стропильной системы односкатной кровли

    При больших пролетах потребуется устройство своими руками дополнительных элементов, раскрепляющих несущие балки и увеличивающие их несущую способность:

    • подстропильные ноги (подкосы);
    • стойки;
    • прогоны;
    • лежни;
    • схватки.

    Все элементы изготавливаются из древесины хвойных пород первого или второго сорта. Чтобы правильно выбрать наиболее подходящий материал необходимо обращать внимание на следующие моменты:

    • место рубки (лучше выбирать северные регионы);
    • время рубки (прочнее будет дерево, срубленное в конце зимы – начале весны).

    Расчет системы

    Перед тем, как приступать к сборке конструкции своими руками, необходимо сделать расчет и правильно подобрать сечение всех элементов.

    Устройство кровли – ответственный процесс, в котором нельзя допускать ошибок.

    В зависимости от ширины здания и необходимого сечения стропильной ноги для проектируемого пролета, подбирают конструктивное решение стропильной системы.

    Расчет длины стропильных ног

    Подбор сечения

    При возведении дома профессиональными строителями по заранее подготовленному проекту выполняется расчет по двум предельным состояниям, который определяет высоту и ширину несущих балок по двум требованиям:

    • жесткости;
    • прочности.

    Зависимость конструкции от величины пролета

    При строительстве частного дома своими руками расчет можно не выполнять, но необходимо учесть рекомендации в зависимости от пролета. Стропила на односкатной кровле всегда наслонные.

    1. Пролет до 4,5 метров. Схема предполагает использования цельных стропильных ног, без раскрепления подкосами или стойками. Удобно и пользовать, если планируется устройство мансарды: позволяет увеличить свободное пространство за счет отсутствия промежуточных опор. Рекомендуемое сечение стропил при шаге 0,6 м – 50х150 мм, для шага 1,1 м потребуется увеличение до 75х175 мм.
    2. Пролет до 6 метров. В этом случае все зависит от угла наклона и пролета. В некоторых случаях хватит стандартной длины доски или бруса – 6 м. При большом угле наклона и пролете приближенном к 6 м потребуется стыковать стропильные ноги по длине. В качестве дополнительной опоры предусматривают подкосы (подстропильные ноги). В месте примыкания подкоса к стропилу стыкуют ногу по длине. Рекомендуемое сечение при шаге 0,6 м – 50х200 мм, при шаге 1,1 м – 100х200 мм.
    3. Пролет более 6 метров. В этом случае нужно сделать промежуточные стойки, которые возьмут на себя часть нагрузки и уменьшат провисание балки. Правильно устанавливать опоры так, чтобы каждый пролет стропильной ноги был менее 6 метров. Расчет в этом случае выполняют как для многопролетной балки с учетом промежуточных опор. При строительстве своими руками сечение берут так же как и для пролета до 6 м (предыдущий пункт). В этом случае все стропила являются составными.

    Если между стропилами планируется своими руками укладывать утеплитель (теплый чердак, мансарда), то расчет учитывает минимальную высоту балок.

    Толщина утеплителя не должна быть больше высоты стропильных ног для пенополиуретана, пенопласта и экструдированного пенополистирола.

    Если планируется укладка минеральной ваты, то дополнительно учитывают вентиляционный зазор 5 см. Частично его обеспечивают за счет несущих балок, а частично за счет контробрешетки, которая монтируется поверх них.

    Подбор шага балок

    Шаг стропильных ног зависит от следующих факторов:

    Таблица сечения стропил в зависимости от их длины и шага

    • нагрузка на кровлю и пролет;
    • тип теплоизоляционного материала;
    • наличие мансардных окон.

    В первом случае зависимость обратно пропорциональная. Конструкция односкатной крыши предполагает уменьшение шага стропиловки при увеличении пролета или нагрузки. Для типа утеплителя можно привести следующие рекомендуемые значения расстояния между стропилами в свету (в чистоте):

    • пенопласт и экструдированный пенополистирол – 0,6 м;
    • минеральная вата – 0,58м;
    • пенополиуретан – шаг не зависит от утеплителя.

    При проектировании мансарды и использовании в качестве источников света мансардных окон потребуется в местах их установки обеспечить шаг стропил на 4-6 см больше ширины окна.

    Угол наклона

    Угол наклона ската кровли

    В зависимости от используемого типа кровельного покрытия допускается принимать разные углы наклона ската кровли. Ниже приведены значения для наиболее распространенных материалов. Важно помнить, что чем круче скат, тем меньше вероятность протечки и нагрузка на элементы, но это усложняет строительство и требует возведения высокой продольной стены.

    1. Керамическая черепица. Оптимальный угол наклона – 30-45 градусов, допустимый – 12-65 градусов.
    2. Битумная (мягкая) черепица. Оптимальный – 20-45 градусов, допустимый – от 6 градусов.
    3. Металлическая черепица. Оптимальный – 20-45 градусов, допустимый – от 12 градусов.
    4. Оцинкованная кровельная сталь. Допустимый – от 14 градусов.
    5. Шифер. Допустимый – 6-27 градусов.

    Чем меньше угол наклона, тем меньше расход материалов на возведение, но при этом увеличивается нагрузка на кровлю и вероятность протечек.

    Порядок выполнения работ

    После того, как расчет завершен приступают к покупке материала и сборке конструкции.

    1. Обработка элементов антисептиком. Можно выполнить уже после установки в проектное положение, но если планируется хранить древесину, нужно обработать сразу после покупки.
    2. Гидроизоляция мест соприкосновения материалов с различными свойствами. В месте укладки мауэрлатов на кирпичную или бетонную стену нужно уложить слой рубероида, линокрома или гидроизола.
    3. Укладка мауэрлата и закрепление его на стене. Можно выполнять на проволоку, скобы, шпильки, анкерные болты.
    4. Укладка стропильных ног. Закрепление их на мауэрлат. Можно крепить с применением скоб, гвоздей или уголков на саморезы.
    5. Монтаж гидроизоляции и обрешетки.
    6. Укладка утеплителя.
    7. Кровельное покрытие.
    8. Монтаж нижней обрешетки и обшивки потолка.

    Важно грамотно подобрать схему односкатной кровли, сечения элементов, шаг стропил и угол наклона. Соблюдение технологии выполнения работ своими руками обеспечит надежность и долговечность конструкции.

    Ссылка на основную публикацию