Варианты стропил для крыши

Стропильная система: все виды и схемы (85 фото). Выбор оптимального варианта крыши для частного дома

Крыша служит надёжной защитой помещений от различных природных явлений. Она является базовым элементом при постройке частного дома. Стропильная система – это несущий каркас крыши, на которую возлагается большая тяжесть и нагрузка: ветер, снег, каркас. Чтобы не было неприятностей при эксплуатации — кровле необходимо быть надёжной и крепкой.

Стропильная система – базовая часть крыши, она влияет на прочность самой кровли, стойкость к изменениям погоды. На конструкцию влияет форма крыши и план частного дома, а также детали, которые будут использоваться.

Стропильная система, которую выполняют сами, чаще всего делают из дерева, но иногда используют и другие кровельные покрытия. Перед началом монтажа стропильной системы своими руками нужно хорошо подготовиться теоретически.

Крыша и кровля

Очень важно различать слова «кровля» и «крыша». Крыша — состоит из стропилы, кровельного покрытия, изоляционных деталей, ограждает дом сверху. Стропила — балка, которая создаёт уклон, несущая система скатной крыши.

Кровля — это верхняя оболочка крыши, которая делается из различных строительных материалов. Именно от крыши зависит надёжность и практичность эксплуатации дома.

Требования к системе

Для эффективного монтирования стропильной системы нужно действовать согласно определённых норм, без которых строение не будет практичным.

Вторым условием является жёсткость. Система крыши здания не должна сильно прогибаться. Стропильная система не должна иметь большой вес, нагрузка на фундамент и стены должны быть минимальной. В качестве базового материла чаще всего выбирают древесину так, как она сравнительно легче с другими материалами и достаточно прочная.

Так же важной особенностью является выбор материала для кровли, который не должен быть тяжёлым. Сейчас всё реже выбирают черепицу, которую изготавливают из керамики. Под данный материал все элементы строения дома должны быть хорошо усилены.

Деревянную конструкцию делают только из качественного сырья. Для изготовления базовых элементов используют дерево 1 или 2 сорта. Хвойную древесину чаще всего используют для монтажа скатных крыш. Данный вид дерева содержит смолу, поэтому меньше гниёт.

Обязательно использовать антисептические средство перед стартом работ. Это поможет избежать различных неприятностей. Чаще всего закупают древесину в северных областях. Именно такая древесина считается самой лучшей.

Элементы стропильной системы крыши

Конструкция стропильной системы состоит из различных элементов. Основными составляющими крыши есть: скаты, карниз и конёк. Верхним элементом крыши является конек. Свес (карниз)- это нижний элемент, а скат — находится между карнизом и коньком. Так же к стропильной системы относят несущие элементы.

К несущим элементам стропильной системы относят:

Мауэрлат — является основой для крепления стропил, он укладывается по периметру стен. Он укладывается для того, чтобы нагрузка была равномерной. Для изготовления мауэрлата берётся брус 20см*20 см или 15 см*15см (для небольших конструкций).

Наклонные балки, с помощью которых передаётся нагрузка от крыши, ветра и снега на конструкцию мауэрлата – это стропильные ноги. Их чаще всего монтируют от конька до карниза.

Балка, на которую опираются детали крыши- это прогон. На диаметр прогона влияет его пролёт, чаще всего берётся 20*20 см.

Элементом стропильной системы так же является ферма. В состав данной конструкции входят: затяжки, стропилы, стойки, подкосы. Ферма строится в форме треугольника, благодаря чему имеет хорошую устойчивость.

Узлы соединения стропильной системы бывают таких категорий: узел соединения мауэрлата и ног, узел соединения элементов деревянной фермы и ног.

Способ соединения мауэрлата и стропил есть скользящий и жёсткий.

Не всегда можно применять жёсткие углы, потому что от влияния окружающей среды деревянные элементы подвергается деформации и применять жесткую сцепку наслонных систем не всегда является уместным.Для постройки наслонных стропил используют систему скользящих углов.

Наличие чертежа стропильной системы, где указаны все элементы конструкции, эффективно поможет в работе над системой.

Чертёж представлен ниже.

Формы крыш

Кровля на скатных крышах бывает таких форм:

  • односкатные;
  • двухскатные;
  • вальмовые;
  • ломаные.

При стропильной системе односкатной крыши изготовляется самая простая конструкция, её уклон составляет 14-26 градусов, тут наслонные стропилы опираются на несущие стены.

Крыша в двускатной стропильной системе должна быть с уклоном ската до 60 градусов.

Крыша при стропильной системе вальмовой кровли так же должна находиться под наклоном до 60 градусов. Данный тип крыши более сложный при монтаже, но стоимость будет гораздо ниже так, как фронтовые стены отсутствуют. Для монтажа вальмовой кровли используют стропильные фермы или наслонные стропила.

При мансардной(ломаной) формы крыши пролёт делают 10м, а нижняя площадь крыши расположена под наклоном 60 градусов, благодаря этому можно увеличить размер мансарды. Пролёт между наружными стенами по рекомендации делают не больше 10 м.

Различия между формами крыш показаны на фото стропильных систем в галерее в конце статьи.

Для конструкции мансардных крыш чаще всего используют соединения деталей. Главные функции, которые выполняют соединения деталей:

  • обеспечение передачи нагрузки в нужном направлении
  • выдерживают физические нагрузки
  • обеспечении гарантии эксплуатации

На данный момент используют для соединения элементов в стропильной конструкции такие строительные материалы: шпильки, металлические накладки, болты, саморезы.

Для крепления деталей, которые изготовлены из сырого дерева чаще всего используют шпильки или болты.

Вентиляционная система крыши

Из тёплого помещения на чердак очень часто проходят потоки водяного пара, который создаёт конденсат на покрытиях кровли. От конденсата страдают деревянные детали и утеплитель.

Вентиляцию делают для устранения влаги в стропильной системе и на чердаке.

В домах, где используют плоские крыши и мансарды должно быть пространство с вентиляцией.

Укладка кровельного покрытия крыши

Скатные крыши покрывают жёсткими (асбоцементный лист, полимерная или керамическая черепица, профнастил и т.д.) или мягкими материалами (битумная черепица). Чаще всего жёсткие материалы монтируют на деревянный каркас.

Жесткие листы кровельного покрытия чаще всего укладывают на обрешетку из деревянных брусков

При монтаже каждой стропильной системы собственноручно обязательно нужно крепко монтировать все узлы и соединения. Важно изготовить не только правильный каркас, но и практично выбрать материал для кровли. Крыша-это самая главная защита дома от различного ненастья.

Фото стропильной системы

Сохраните статью себе на страницу:

Присоединяйтесь к обсуждению:

Источник: http://landshaftdizajn.ru/stropilnaya-sistema/

Какие стропила для крыши следует применять? Виды и расчет стропил крыши

Возведение кровли – процесс непростой, требующий определенных знаний и навыков. Сегодня в нашей статье мы постараемся ответить на большинство вопросов, которые, несомненно, интересуют начинающих застройщиков. А начнем, пожалуй, с самого главного – с типов существующих крыш и стропильных систем, что используются при их возведении.

Стропила (стропильные ноги) это основные несущие элементы любой скатной крыши. Именно они принимают на себя основные нагрузки и воздействия окружающей среды, такие как снеговые и ветровые нагрузки, а также несут на себе весь кровельный пирог. Стропила это составляющие стропильной системы, куда входят еще многие элементы, такие как стойки, подкосы, прогоны, мауэлат и т.д..

Типы и конструкция стропил

Есть три типа стропил наслонные, висячие и скользящие.

Скользящие стропила применяются в основном только в деревянных бревенчатых домах. Их способ крепления позволят им перемещаться (скользить) вперед и назад на определенное расстояние. Это связано с особенностью деревянных домов.

Висячие стропила используются только в тех домах, где расстояния между стенами не превышает 6,5 м, так как опираются концами на противоположные стены здания.

Наслонные стропила опираются не только на стены здания, но и имеют промежуточную опору, при этом пролет между опорами должен быть 4,5 и более. Благодаря дополнительным опорам можно перекрыть пролет до 15 метров.

Опорой для стропил служит:

  • верхний венец в рубленых и брусчатых домах;
  • верхняя обвязка в каркасных домах;
  • мауэтлат (брус толщиной 100-150 мм) в каменных домах. Мауэрлат может укладываться по всему периметру здания или же только по стене, где опираются стропильные ноги.

Стропила, при необходимости, могут усилятся дополнительными элементами, такими как затяжками (ригелями) и подкосами. Это позволит избежать их провисания в процессе эксплуатации.

Стропила для разных видов крыш

В зависимости от вида крыши применяются разные несущие элементы кровли, какие именно мы сейчас и рассмотрим.

Стропила для односкатной крыши

Односкатная крыша – наиболее распространенный вид кровли. Используется он в основном при строительстве сравнительно небольших построек, например, дачных домиков, гаражей, бань и прочих построек.

Стропильная система односкатной крыши состоит из отдельных элементов, точками опоры которым служат противоположные стены здания. Чаще всего в этом случае используются стропила для крыши длиной около 4,5 метров. Если производится перекрытие относительно большой площади необходимо использовать подстропильные ноги и стойки.

Стропила для двухскатных крыш

Стропила, предназначенные для двухскатной крыши, представляют собой конструкцию, сложенную в виде домика. Процесс ее обустройства более сложен, нежели в односкатной кровли. Чаще всего этого вида стропила применяются при возведении небольших построек. Они подразделяются на два основных типа – наслонные и висячие.

Стропила для вальмовой кровли

Вальмовая крыша отличается наличием дополнительных скатов, что создаются при помощи стропильной системы вальмовой кровли. Конструкция этой кровли состоит из двухскатной крыши, которая по длине не полностью закрывает боковую часть строения, а также вальма, покрывающего боковую, не закрытую часть кровли.

Примером такого вида кровли может послужить известные всем «хрущевки», где нашли свое применение вальмовые стропила.

Особенности стропил четырехскатной крыши

К четырехскатным крышам можно отнести и вальмовые и шатровые кровли. Их очевидным преимуществом является отсутствие фронтонов, что подразумевает изрядную экономию стройматериалов, а значит и денежных средств. К тому же эти дома отличает замечательный внешний вид, выглядят они на редкость эффектно.

Состоит четырехскатная крыша из мауэрлата, подкосов и раскосов, коньковых и боковых прогонов.

Стропила для ломаной кровли

Применение ломаной крыши способствует значительному увеличению площади чердака, которая, в ряде случаев используется в качестве мансарды. При возведении такой стропильной системы применяются два коротких стропила, в месте перегиба которых применяется стойка. Вследствие этого уклон нижней части крыши составит 80 градусов, а уклон верхней части лишь 25-30 градусов.

Разновидности стропил для крыши

При строительстве любой кровли находят свое применение стропила всего лишь двух видов – наслонные и висячие. Висячие стропила имеют две точки опоры, которые находятся у основания, к примеру, опора на несущие стены здания, наслонные помимо этого могут опираться на столбчатые опоры, либо внутренние стены.

Материал для изготовления стропил

Дерево и металл – вот основной материал, из которого чаще всего изготавливаются стропила.

При возведении кровельных перекрытий жилых домов, хозяйственных построек применяются деревянные стропила, реже металлические.

Металлические (железобетонные) стропила в основном используются при строительстве кровель с большими пролетами и нагрузками на кровлю, в основном для перекрытия производственных зданий.

Цена данных стропильных конструкций довольно высока, так все ее элементы выполняются из металла, в основном используется швеллер.

Стропила из дерева

В свою очередь деревянные стропила подразделяются на три вида:

  1. Самым популярным и широко использованным видом стропил являются конструкции выполнены из обрезной доски, обычно это доска сечением 150х50 мм или 200х50 мм. Популярности данный вид стропил приобрел благодаря своей дешевизны и простоты изготовления.
  2. Стропила для крыши, изготовленные из бревен. В качестве исходного материала используют стволы деревьев диаметром 10-20 см, зачищенные и обработанные.
  3. Стропила, сделанные из клееного бруса. Клееные стропила производятся из брусков древесины и досок, склеенных при помощи специальным составом. Такие стропила более удобны в работе, брус имеет в сечение квадрат или прямоугольник. Вследствие чего, он легко укладывается на обрешетку, к тому же упрощается их крепление к мауэрлату, а также процесс наращивания. Данный вид стропил намного прочнее обычных деревянных.
Читайте также:  Зачем нужен стабилизатор напряжения?

Расчет стропил крыши

До того как начать расчет стропил крыши, необходимо четко осознавать какие типы нагрузок и с какой силой они будут действовать в течение всего года на кровлю нашего дома.

Факторы, которые влияют на кровлю, принято классифицировать в зависимости от интенсивности:

  1. Постоянные нагрузки. Данная категория объединяет нагрузки, постоянно воздействующие на конструкцию строения. К ним относятся как вес самой кровли, так и гидроизоляция, тепло и пароизоляция, обрешетка, а также другие конструкционные элементы двускатных или мансардных крыш, создающих постоянное значение веса.
  2. Нагрузки переменного типа. Данный тип объединяет все типы климатического воздействия, в том числе осадки, потоки ветра и пр.
  3. Нагрузки особого типа. В данной группе учитываются климатические воздействия, обладающие высокой силой. Данную характеристику требуется принимать во внимание в сейсмически активных зонах и в зонах, в которых возможны проявления штормовых ветров или ураганов.

Постоянные нагрузки

Размер стропил для крыши нужно начинать рассчитывать с общего веса «пирога» кровли. Чтобы получить конечное значение требуется вычислять вес квадратного метра каждого из используемых материалов. В большинстве случаев кровля будет состоять из следующих компонентов:

  • внутренняя отделка (в случаи устройства мансардной кровли, учитывается материал отделки и элементы креплений);
  • стропила (вес стандартного стропила размером 150х50 мм, в дальнейшем этот параметр может корректироваться);
  • утеплитель;
  • гидро-ветроизоляция (учитывается вес пленок и мембран);
  • обрешетка, смонтированная из досок малой толщины (чаще всего 25 мм).
  • контобрешетка (зачастую брусок 30х50, 40х50 или 50х50 мм);
  • покрытие кровли (вес квадратного метра кровли можно найти на сайте производителя).

При переходе к сложению всех рассчитанных данных, рекомендуется добавлять к полученному результату еще 10%, то есть умножать конечный результат на постоянный коэффициент 1,1. Такой подход позволяет оставлять запас по прочности для кровли.

Снеговые нагрузки

Учитывать снеговые нагрузки необходимо обязательно, поскольку во многих регионах возможно длительное влияние осадков в виде снега. Чтобы предостеречь владельцев от перелома крыши под массой снега, требуется заранее рассчитывать возможную нагрузку.

Чтобы повысить удобство расчетов, была выведена формула, для подставления коэффициентов из строительных норм и правил. Формула имеет следующий вид:

F = P*k,

где F – это значение полной снеговой нагрузки, P – нагрузка, приходящаяся на квадратный метр, k – корректирующий коэффициент, зависящий от наклона ската крыши.

Вес снега на 1 квадратном метре крыши необходимо определять непосредственно на месте возведения сооружения. Каждый регион имеет среднее значение интенсивности осадков, данные можно узнать со строительных норм СНиП 2.01.07-85*.

Ветровые нагрузки

Данный тип нагрузок имеет очень высокий уровень критичности, потому что она может влиять на кровлю интенсивными ветрами, вне зависимости от угла крыши. Даже маленький угол наклона делает возможной ситуацию со срывом крыши под воздействием аэродинамических нагрузок. Слишком большой уклон способен привести к тому, что вся крыша будет испытывать на поверхности сильное ветровое давление.

Для расчета влияния силы ветра на крышу также существует специальная формула, в которой существует зависимость от поправочных коэффициентов:

V = R*k,

где V – ветровая нагрузка, R- показатель, выбираемый исходя из регионального положения дома, k – корректировочный коэффициент, который зависит от высоты сооружения.

Расстояние между стропил

Шаг стропил — это расстояние между стропильных ног. Среднее значение данного параметра при частном строительство, обычно составляет один метр, однако точная цифра выбирается исходя из полного расчета несущих способностей выбранной системы кровли.

Чтобы самостоятельно вычислить расстояния между стропил, необходимо следовать следующему алгоритму:

  • Нужно определиться будет ли утеплено междустропильное пространство. Если да, то шаг стропил будет равен ширине утеплителя за вычетом 2 см. Если нет, то шаг принимается произвольный в пределах 1 метра.
  • Исходя из конструктивной схемы стропильной системы, определяем длину стропилы.
  • Далее воспользуемся программой «Расчет деревянных балок» и подставим в нее данные: суммарную нагрузку, шаг и размер поперечного сечения (исходное значение 150х50 мм). Смотрим на результаты, если в программе указано, что данного сечения недостаточно, то изменяем высоту балки (ширина незначительно влияет на результат), например до 200х50 мм. Также можно изменять расстояние между стропил, если нет утеплителя или используется рулонный материал.

На первый взгляд расчет стропил крыши кажется сложным и не понятным, но потратив всего несколько часов можно во всем разобраться, тем самым точно подобрать нужный размер стропильных ног.

Размеры стропил

Минимальный размер стропила для крыши дома должен быть 50х150 мм (40х150 мм), обычно применяют стропила 50х200 мм.

При больших пролетах кровли могут использоваться стропила 50х250 мм или же сдвоенные, то есть две доски соединяются вместе с помощью гвоздей. Также возможен вариант использования брусков с размерами 100х150 мм.

Чтобы точно знать какой размер стропил нужно выполнить расчет. Для этого собирается вся нагрузка (см. выше), которая воздействует на стропило и вычисляется нужное сечение.

Если же делать расчет нет желания, то можно воспользоваться табличными значениями, по крайней мере это лучше, чем принимать размеры наугад.

Задавшись шагом стропил и зная длину можно определить размер сечения стропилы. Данный вариант является не точным и желательно его подтвердить расчетом!

Источник: http://postroy-sam.com/stropila-dlya-kryshi.html

Двускатные стропила своими руками – расчет и монтаж + видео

Стропила, сделанные своими руками, своими руками – это тот «скелет», на который опирается крыша большинства жилых домов. От грамотной планировки и соблюдения строительных технологий при проведении кровельных работ зависит эстетика, комфорт и долговечность всего жилища.

Крыша своими руками – варианты возведения

Сооружение крыши над домом приятно уже тем, что символизирует скорое окончание строительства и переход к «отделочным процедурам».

После обустройства надежной и прочной кровли можно переходить к обшивке дома металлосайдингом снаружи и поклейке обоев изнутри, к установке окон, дверей, гипсокартонных перегородок и пластиковых потолков.

Но сначала необходимо закончить кровельные работы с гарантией надежности, герметичности от непогоды и теплового комфорта.

Из всех многообразных типов кровли двускатная крыша своими руками возводится чаще всего, за счет несложного монтажа, привлекательного внешнего вида и возможности использовать чердачное помещение для жилищно-хозяйственных нужд. Однако имеются и другие способы «крышестроительства», с собственным набором преимуществ и недостатков:

  • Односкатные крыши сооружаются проще всего, требуют минимального расхода на строительные материалы, при соответствующих навыках их вполне можно возвести в одиночку. К сожалению, в плане дизайнерских достоинств один скат сомнителен, а конструктивно его длина ограничена 10-12 метрами, поэтому над жилыми постройками такую крышу ставят редко. Значительно чаще она встречается над гаражами, сараями, навесами и прочей вспомогательной архитектурой;
  • Шатровая крыша с одним, реже несколькими куполами или шпилями. По сравнению с односкатной кровлей отличается большой художественной выразительностью, однако требует значительного количества кровельных и вспомогательных материалов. В конструктивном отношении шатровая крыша столь сложна, что для ее возведения требуются профессиональные мастера – самостоятельно лучше и не пробовать, особенно без опыта кровельных работ;
  • Кровля с четырьмя скатами. Самостоятельный монтаж четырехскатной кровли довольно сложен, но в принципе осуществим. Конструкция удобна, ввиду большого пространства под стропилами – в нем можно обустроить не просто чердак для хозяйственной утвари, а полноценную жилую мансарду.

Варианты строительства крыш достаточно многообразны, однако стропила своими руками, чаще всего, возводятся именно для двускатной кровли. Это обусловлено оптимальным сочетанием «надежность/сложность/долговечное качество» для крыш с двумя скатами, плюс высокая вероятность справиться с работой самостоятельно.

Двускатные стропила своими руками – расчет конструкции

Надежность и прочность любой крыши зависят от качества стропил, от точности их размеров, от соблюдения технологий строительства.

 Стропильная система двускатной крыши своими руками должна быть точно рассчитана на этапе проектировки, причем как можно подробнее – тогда ошибок и огрехов при монтаже будет заметно меньше.

Первым делом необходимо определиться с углом наклона будущей крыши – от него будет зависеть как размер стропил, так и шаг между отдельными лагами и необходимость дополнительного усиления конструкции.

Эпоха рубероида, толя и шифера в качестве кровельных материалов осталась в советском прошлом. Современные жилые дома гордо несут крышу из металлочерепицы, из черепицы натуральной, в крайнем случае – из профилированного металлического листа.

Все эти материалы предполагают значительный уклон кровли – не менее 20˚, а порой он может достигать и 60˚. Минимальный угол уклона связан с необходимостью соскальзывания снега с крыши, максимальный ограничен ветровой нагрузкой на кровлю.

При выборе угла наклона внутри допустимого диапазона – от 20˚ до 60˚– руководствуются двумя параметрами. Чем угол меньше, тем экономичнее обойдется наша кровельная затея, и тем меньше пространства останется под стропилами.

При большом угле кровельного уклона смета на строительные материалы будет значительнее, тем просторнее будет чердачный этаж.

Если выбран средний уклон в 30˚, то для ширины здания в 10 метров это будет означать возвышение конька над верхним перекрытием на 2.5 метра.

Длина же стропильных ног составит порядка 7 метров (6.2 метра над крышей, остальное – вылет за габариты здания). Минимальный размер вылета принято брать за 50 см, дабы обезопасить верхнюю часть фасадных стен от непогоды.

Пролет стропил длиной в 7 метров считается максимально допустимым для наслонного исполнения к коньку кровли. Если расчеты показывают, что длина стропильных ног двускатной кровли превысит данный размер – конструкции потребуется дополнительное усиление.

Усиливают стропила для двускатной кровли по-разному.

Для жилых чердаков удобнее сделать усиление в виде балок, распирающих противолежащие стропила. Эти доски отпиливаются и монтируются на саморезные шурупы с отступом 2-2.5 метра от конька крыши. Такие же уголки выполняют в углах чердака, на расстоянии 1-1.5 метра от свеса кровли. Тогда и стропила получаются прочными, и чердачное пространство не загромождается распорками.

Как сделать двускатную крышу своими руками – полезные советы

Когда самостоятельно возводятся стропила для двускатной крыши, важно учесть следующие монтажные моменты:

  • Сами балки стропил должны иметь сечение не менее 70х70 мм. Оптимален прямоугольный размер балок, начиная от 50 на 100 мм – их укладывают на торец, двукратное превышение ширины над толщиной создает необходимый запас для больших нагрузок;
  • Все  стропильные заготовки необходимо обработать антисептическими и противопожарными составами – срок службы стропильной системы напрямую зависит от тщательности такой обработки;
  • Крепление стропил к стенам дома рекомендуется делать посредством предварительного монтажа мауэралтного бруса сечением 100х100 мм, который пропитывается антисептиками и устанавливается на изоляционный материал (а не на кирпич или бетон);
  • Весь раскрой стропильных элементов желательно выполнять на твердой опоре. Если верхнее перекрытие таковой не является, разумнее отпиливать стропила внизу, на земле;
  • Ориентировочный шаг между отдельными лагами составляет от 80 до 130 см. Конкретный размер шага зависит от веса кровли, от обилия осадков, от ветровой нагрузки в регионе строительства и т.д.;
  • Все стропильные ноги должны быть цельными, без трещин, сучков и других повреждений. «Наращивание» стропил по длине запрещается;
  • В коньковом брусе (его сечение должно быть не менее 100х100 мм) предварительно выполняются пропилы для удобства стыковки бруса и стропил. После чего «конек» устанавливается на необходимую высоту, точно отмечаются положения стропил на мауэрлатных брусьях, где тоже выполняются соответствующие пазы.
  • Установку стропил желательно выполнить сразу над всей крыши. Причем начинают с двух крайних лаг. После их точной установки между противолежащими лагами натягивается леска – она помогает ориентироваться при монтаже следующих «ног»;
  • Крепление стропил к коньковым брусьям осуществляют длинными гвоздями, к мауэрлатному периметру можно выполнять монтаж посредством анкерных болтов;
  • Дополнительные распорки прибиваются гвоздями, с предварительной подгонкой поверхностей сопряжения со стропилами.
Читайте также:  Как изготовить тумбу под раковину?

Источник: https://remoskop.ru/stropilnaja-sistema-dvuhskatnoj-kryshi.html

Разновидности и особенности стропил для крыши

Надежные, прочные стропила на основе качественного материала являются каркасом крыши, который несет на себе основную нагрузку. Стропила определяют не только выносливость проектируемой конструкции, но и ее внешний вид.

Если менять детали отделки или стелить утеплитель не составляет труда, то при повреждении стропил потребуется капитальный ремонт. По этой причине работа должна выполняться с максимальной точностью.

Тип кровли определяет способ постройки стропил

Многие тонкости возведения стропильной системы зависят от типа будущей крыши. Стропила шатровой кровли будут значительно отличаться от стропил односкатной, поэтому до начала работ необходимо выбрать тип конструкции.

Так можно будет с легкостью определить порядок действий и понять, будет ли нужна помощь специалиста или с работой можно справиться своими силами.

Для односкатной кровли требуется самая простая стропильная система. В данном случае опорой для ската служит противоположная стена, а величина угла наклона зависит от длины (высоты) подпор. Обычно угол составляет примерно 45–60 градусов.

Стропильные балки должны быть установлены абсолютно параллельно. Их расположение аналогично и при возведении двускатной крыши.

Однако конструкция двускатной намного сложнее. Балки ее стропил в нижней части опираются на мауэрлат или предназначенные для этого опоры, а в верхней – соединены на коньке.

Основной отличительной чертой (от двускатной) является отсутствие фронтонов, на месте которых расположены треугольные детали крыши, требующие использования специальных диагональных стропил.

Такая система намного сложнее в исполнении, однако результат стоит того: кровли данного типа выглядят весьма привлекательно.

При проектировании вальмовой кровли лучше обращаться к помощи специалистов, поскольку некорректно проведенный монтаж стропильной системы может стать причиной обрушения конструкции в результате неравномерно распределенной нагрузки.

Кровля шатрового типа – одна из разновидностей вальмовой. Внешне она напоминает пирамиду. Для стропильной системы шатровой крыши необходимо основание в виде квадрата или правильного многоугольника.

Важно также правильно рассчитать уклон. Если величина определена недостаточно точно, в дальнейшем это может стать причиной проседания кровли, нарушения герметичности и т. д. При выборе «шатра» также лучше заручиться поддержкой специалистов.

Еще одна разновидность наиболее популярных кровель, используемых при строительстве загородных домов, – мансардная. Ее стропильную систему проектируют с ориентировкой на сохранение по возможности большего пространства для чердачного помещения.

Мансардный тип кровли во многом напоминает двускатный, однако включает в себя четыре элемента: два верхних пологих ската и столько же крутых нижних. По этой причине стропильная система ломаной кровли более сложная, чем двускатной.

После определения типа конструкции надо также решить, какой кровельный материал будет использоваться. При выборе легкого материала (например, ондулина) стропильную систему можно делать более легкой, чем, например, при применении обладающей значительным весом керамической черепицы.

Лучший материал для стропил

На сегодняшний день наиболее надежными считаются деревянные стропила. Среди других преимуществ стропил из дерева следует назвать легкость монтажа и относительную дешевизну.

Для строительства деревянных перекрытий применяют брус на основе хвойных деревьев. Данную породу дерева довольно легко обрабатывать. Для строительства стропил используют брус шириной 10–15 см, толщина которого должна быть около 5 см.

Для стропил наиболее подходящим является уже вылежавшийся брус: он не изменит формы после возведения кровли, что обеспечит устойчивость конструкции.

В качестве материала для стропил используются также доски, однако их при этом сшивают.

Следует отметить, что деревянные стропила подходят для устройства кровель частных домов. Что касается промышленных зданий и многоэтажек, то при их возведении используются стропила из металла или других материалов.

Металлические стропильные системы в загородном строительстве – большая редкость, поскольку они не дают возможности сохранять тепло.

Что касается дерева, то оно обладает достаточно высоким уровнем теплоизоляции, и его использование экономически наиболее выгодно, поскольку позволяет в значительной мере сократить расход энергии.

Виды популярных стропильных систем

Независимо от размеров стропил и их типа, любая стропильная система представляет собой совокупность балок, элементов крепежа и других деталей. Их назначением является равномерное распределение всей нагрузки по поверхности крыши.

От правильного расчета всей архитектуры системы стропил зависит надежность будущей кровли.

От того, насколько качественно рассчитана вся архитектура стропильной системы, зависит надежность строящейся крыши.

Стропильные системы бывают двух видов: с висячими и наслонными стропилами.

Наиболее популярные – наслонные стропила. Их отличительной чертой является то, что при монтаже стропильные ноги упираются в располагающийся вдоль периметра брусок.

В центральной части используют простой коньковый прогон. Для увеличения прочности конструкции вся стропильная система поддерживается при помощи балок.

Второй вариант – висячие стропила. В конструкции данного типа производится установка дополнительных элементов для оптимального распределения нагрузки по поверхности кровли.

Основные элементы

Стропила – часть несущей конструкции крыши.

Наслонный тип стропил состоит из следующих деталей:

  • стропильные ноги – расположенные вдоль скатов бруски;
  • лежни;
  • прогоны;
  • подкосы.

Основной функцией стропильных ног является защита крыши от прогибов, часто образующихся в результате воздействия снежного покрова.

Остальные элементы служат для поддержки кровли, снятия нагрузки с остальной ее части и распределения на опорные столбы и стены.

Использование наслонных стропильных конструкций целесообразно в случае, если предполагается использовать в конструкции столбы вертикального типа. Между ними должно оставаться свободное пространство (как минимум 8 метров).

Эти сравнительно небольшие пролеты перекрываются при помощи стропильных ног, расположенных на расстоянии 800–1200 см одна от другой.

Так, при установке стропил надо обращать внимание на то, чтобы верхними концами они упирались в прогоны, а нижними – в мауэрлат.

Что касается мауэрлата, который переносит часть нагрузки на стены и является одной из важнейших частей системы стропил, то он должен быть прикреплен к верхнему обрезу стены.

Для максимальной устойчивости стропильных ног нужно смонтировать подстропильную раму.

Проектирование системы стропил для крыши

Уже говорилось о том, что при планировании стропильной системы необходимо ориентироваться на тип будущей кровли.

Но есть несколько универсальных правил монтажа и проектирования, которые применимы к любому виду кровли.

Разработка конструкции должна вестись с учетом следующих факторов:

  • Если необходимо утепление крыши, то этапы работы следует организовать с учетом закладки утеплителя при монтаже стропильных ног.
  • Надо принять во внимание такой важный момент, как вес проектируемой крыши. Мощность стропильной ноги должна рассчитываться в соответствии с данной величиной.
  • Чтобы правильно выбрать древесину, надо обратить внимание на время ее заготовки, место хранения и условия сушки.
  • Выбирать лучше смолистые сучья, поскольку смола представляет собой природный антисептик и прекрасно защищает материал от вредного воздействия микроорганизмов, благодаря чему срок эксплуатации стропил значительно увеличивается.
  • При изготовлении стропил для кровли вальмового типа следует помнить, что они должны иметь разное сечение.
  • Самые прочные стропила необходимо устанавливать в местах соединения нескольких брусков.
  • Особенно тщательно надо выбирать брус для ендовых стропил, так как место стыка плоскостей наименее прочно, и именно здесь часто возникают проблемы с протеканием.

Защита бруса

До начала работ по установке стропильной системы и прокладке материала для гидроизоляции необходимо позаботиться о защите бруса от насекомых и огня. Следует упомянуть, что в некоторых СНиП для разных типов крыш прописан пункт защиты перекрытий от огня.

Материал обрабатывается также антисептиками, которые защищают его от гниения. При работе надо последовательно обрабатывать все участки, уделяя особое внимание тем, которые будут более подвержены воздействию неблагоприятных факторов. Особенно тщательно надо прорабатывать стыки.

Для нанесения составов используют широкую кисть с длинным ворсом. При работе необходимо надевать респиратор, чтобы защитить органы дыхания, и специальные очки для защиты глаз.

Специалисты рекомендуют наносить составы в два слоя.

Перед обработкой древесина должна основательно просохнуть. Сухое дерево лучше всего впитывает антисептик и антипиретик. Кроме того, средства будут действовать очень долгое время.

После полного высыхания бруса и основательного впитывания нанесенных составов можно приступать к установке стропильной системы.

Установка стропил

Примерная схема монтажа стропильной системы выглядит следующим образом:

  1. Первым делом надо заняться укладыванием мауэрлата – бруса, который практически держит на себе всю систему стропил. Укладка мауэрлата производится по верхнему краю стен, вдоль периметра всего помещения. В нем необходимо установить особые крепления, расстояние между которыми должно составлять примерно 120 см.
  2. С целью оптимизации гидроизоляции под мауэрлатом укладывается рубероид. Можно использовать также другие гидроизоляционные материалы.
  3. Брус следует укладывать по соседству со шпильками и обозначить места, где будут располагаться отверстия. После высверливания отверстий шпильки продевают в мауэрлат с таким расчетом, чтобы они выступали на несколько миллиметров. После этого мауэрлат фиксируется с помощью гаек и шайб.
  4. После окончания установки мауэрлата надо переходить к следующему этапу – креплению к нему стропил.
  5. Стропильная нога устанавливается в требуемое положение и фиксируется к мауэрлату. Для этого используют кронштейны из оцинкованной стали. Надо заранее подготовить скобы и саморезы.

При помощи кронштейнов скрепляют также коньковую часть кровли и стропила.

Для дополнительного усиления коньковой части крыши и ее крепления используется рейка, при помощи которой расположенные в противоположных сторонах стропила соединяются в форме буквы «А».

Для большей надежности соединения между собой стропил рекомендуется также применять шпильки. При использовании в качестве кровельного покрытия ондулина их минимальная длина должна составлять 8 мм.

Это же правило относится к остальным легким материалам.

При использовании керамической черепицы длина шпилек должна составлять как минимум 10 мм.

Чтобы предотвратить смещение стропил, в одном узле рекомендуется использовать одновременно две шпильки.

Порой возникает ситуация, когда необходимо удлинить брус. В таком случае брусья соединяются внахлест специальными шпильками, отличающимися особой прочностью. Их диаметр должен быть не менее 10 миллиметров.

Способы крепления стропила к мауэрлату

Крепление стропил – один из наиболее важных моментов монтажа кровли. От способа крепления зависит уровень сопротивляемости крыши неблагоприятным погодным условиям: ветру, снежным завалам, резким колебаниям температуры.

Дерево сжимается при высоком температурном режиме и расширяется при повышенной влажности.

Поскольку вся система стропил как бы «дышит», для профилактики смещений и разрывов соединения не следует делать жесткими.

Особенно большую опасность при некорректном монтаже предоставляет возможность возникновения действующих на стены дома распорных сил.

Есть два способа соединения мауэрлата и стропил: жесткое и скользящее. Тип сопряжения выбирают в зависимости от формы кровли и конкретного вида стропил: висячих или наслонных.

Жёсткое крепление

Основным правилом жесткого крепления является абсолютное исключение каких бы то ни было взаимодействий (поворотов, сдвигов, кручения, изгибов) между деталями конструкции.

Этого можно достичь двумя способами крепления:

  • при помощи уголков с опорным подшивным бруском;
  • путем создания на стропильной ноге «седла» (запила) с последующим закреплением получившегося соединения при помощи гвоздей, проволоки, скоб.

При первом варианте стропила опираются на мауэрлат при помощи опорного бруска.

Благодаря использованию подшитого бруска длиной до 1 метра, стропило жестко опирается по линии давления и при помощи уголков из металла фиксируется с боков, чтобы избежать поперечных смещений.

Читайте также:  История туалетной бумаги

Второй метод практикуется намного чаще: гвозди забивают по направлению один к другому с боков. Таким образом, внутри мауэрлата они скрещиваются. Третий гвоздь забивают вертикально.

Данный способ позволяет получить максимально жёсткий узел крепления стропил к мауэрлату.

При обоих типах сопряжения для страховки производится дополнительное соединение стропил со стеной с применением анкеров и проволоки-катанки.

Скользящее крепление

Данный тип соединения (с двумя степенями свободы) называют также шарнирным. Создается оно посредством применения крепежа для свободного перемещения (в некоторых пределах) одной из деталей сопряжения.

Конкретно в этом случае такой деталью становится стропило по отношению к мауэрлату.

Есть несколько способов данного вида крепления, сохраняющего возможность сдвига.

  1. Создается запил, а стропильная нога укладывается запилом на мауэрлат:
    • производится крепление при помощи двух гвоздей наискосок (с боков) по направлению один к другому;
    • крепление осуществляется с использованием одного гвоздя, который забивается вертикально по направлению сверху вниз в мауэрлат через стропило;
    • вместо гвоздей может использоваться пластина из металла с отверстиями для гвоздей;
    • стропило и мауэрлат соединяются с помощью скобы.
  2. Стропило выпускается за стену, при этом применяется единичное крепление с помощью крепежных пластин.
  3. Соединение производится с использованием «салазки» – особого металлического крепежа, предназначенного для стропил.

Все перечисленные способы позволяют стропильной ноге упираться в мауэрлат, однако элементы конструкции сохраняют возможность передвижения относительно друг друга при подвижках.

Скользящий тип крепления очень часто применяется при строительстве домов, но особенной популярностью он пользуется при возведении деревянных домов из бруса и бревен, в которых усадка стен приводит к искажению геометрии постройки.

При применении жесткого типа соединений это может стать причиной разрушения стен. Скользящие соединения дают возможность фронтонам, бревенчатым стенам и всей кровле постепенно как бы подстраиваться под происходящую усадку.

Конструкцию собирают на земле: делают все необходимые замеры, в стропильных ногах и мауэрлате выпиливают врезки, основательно подгоняют. После этого элементы крыши по порядку устанавливают на здание.

Заключение

  • Стропильная система – важнейший элемент кровли.
  • Определяющим фактором при возведении стропил является форма кровли.
  • Оптимальный выбор в качестве материала для стропил – хвойная древесина.
  • Стропила бывают висячими и наслонными.
  • При проектировании стропильной системы надо следовать нескольким универсальным правилам.
  • Брусья для стропил необходимо покрывать антисептиком и антипиретиком.
  • При установке стропил сначала укладывают мауэрлат.
  • Стропила крепятся к мауэрлату двумя способами: жестким и скользящим.

Источник: https://rooffs.ru/stropilnye-sistemy/stropila/vidy-i-osobennosti.html

Варианты стропил для крыши

Кровля является важнейшим элементом дома. Она защищает от дождя, принимает на себя снеговую и ветровую нагрузки. Стропила для крыши являются своего рода скелетом, определяющим способность всей конструкции сопротивляться негативным внешним воздействиям. Предназначены для передачи нагрузки от веса крыши на стены и перекрытия здания.

Устройство стропильной системы.

Особенности и типы стропильных конструкций

В зависимости от дизайнерского решения кровли исполнение стропильной системы будет различным. Основой конструкции стропильной системы является сама стропильная балка.

Эта балка нижним своим концом упирается в мауэрлат (верхняя обвязка каркасного или кирпичного дома или верхний венец сруба).

Верхний конец опирается на другую стропильную балку или в зависимости от конструктива на коньковый брус.

Виды стропил.

Для усиления несущей способности при длинных пролетах дополнительно устанавливаются столбы и подкосы.

Основой стропильной конструкции чаще всего является фигура, по форме схожая с треугольником. Такой тип стропильной фермы наиболее устойчив к действующим на нее нагрузкам.

По своему типу устройства существует несколько типов стропильных систем:

  • висячие стропила;
  • наслонные стропила;
  • комбинированные.

Висячая стропильная система предполагает опору стропильных ферм на стены здания, при отсутствии опоры на внутренние несущие стены или подпорки.

Наряду с привлекательной простотой у такого устройства есть очень значительный недостаток — большое значение распирающей нагрузки, передающееся на стены здания.

Для ее компенсации используются специальные балки-стяжки, которые в зависимости от расположения будут играть роль балки перекрытия (нижнее положение) или ригеля (верхнее положение).

Таблица расчета стропильной системы.

Причем следует отметить, чем выше расположена стяжка, тем большее на нее будет оказываться воздействие, соответственно, тем большие габариты она должна иметь. Компромиссным вариантом является использование одновременно двух затяжек: верхней и нижней.

Наслонная стропильная система используется при возведении крыши на домах, имеющих внутреннюю несущую стену или столбы-опоры.

Концы стропильных ферм, как и в предыдущем случае, опираются на мауэрлат, а середина пролета — на внутренние опоры.

Так как длина перекрываемых пролетов в данном случае будет достаточно малой, то брус для возведения стропильной системы может быть выбран менее массивным по сравнению с висячей конструкцией.

При устройстве общей кровли над несколькими пролетами может быть использована комбинированная стропильная система. Такой подход позволяет чередовать стропильные фермы, выполненные по разным технологиям, и открывает большую свободу в планировке внутренних помещений.

Требования к материалу и условиям эксплуатации стропил

В качестве основного материала, применяющегося для изготовления стропильных конструкций, используется сосновый брус или толстая доска. Сечение пиломатериала выбирается таким, чтобы выдерживать как вес самой крыши, так и вес снеговой нагрузки, характерный для конкретного региона.

Варианты стропильных конструкций для домов.

Следует учитывать возможность ослабления прочности деревянных конструкций в случае поражения их насекомыми или плесневыми грибками.

Поэтому основным требованием, предъявляемым к строительному материалу наряду с отсутствием механических пороков древесины должно быть полное отсутствие следов биологических повреждений.

В качестве профилактики рекомендуется перед началом сборки все детали обработать раствором антисептика, защищающего от микроорганизмов и насекомых.

Также в процессе эксплуатации важным моментом является устройство и поддержание в работоспособном состоянии гидроизоляции со стороны кровли и пароизоляции.

Инструменты и вспомогательные материалы

Для изготовления стропильных конструкций понадобится плотницкий электрический и ручной инструмент, а именно:

  • пила;
  • электрическая дрель;
  • молоток;
  • долото или широкая стамеска;
  • топор;
  • измерительный инструмент.

Из вспомогательных материалов могут пригодиться:

  • болтовой крепеж или винтовые шпильки;
  • крепежные пластины;
  • оцинкованные саморезы;
  • деревянные нагели.

Способы соединения деталей в стропильной ферме

Схема крепления стропил к мауэрлату.

Чтобы должным образом противостоять воздействующим на них нагрузкам, стропила должны соединяться друг с другом и со смежными конструкционными элементами здания таким образом, чтобы силы, действующие на кровлю, уравновешивались соединительными деталями.

Сопряжение нижнего конца стропильной ноги с мауэрлатом осуществляется врубкой под углом в полдерева соединениями типа зуба или шипа. Допустима и торцевая врубка, однако здесь надо учитывать возможность скола части древесины.

При строительстве сруба в качестве мауэрлата используется верхний венец, и все врубки осуществляются непосредственно в него. В каркасном доме эту роль играет верхняя обвязка каркаса. Самая интересная ситуация возникает при строительстве кирпичного дома.

В данном случае по верхнему краю стены крепится обвязочный брус. В целях экономии материала под крепление каждой стропильной ноги допускается укладывать свой небольшой кусок бруса.

Однако здесь, как и при всякой экономии, будет снижаться прочность кровельной конструкции.

Более прочным будет врубка стропильных ног взатяжку двойным шипом, отступив от края на расстояние 0,25-0,30 м, что предотвратит скалывание древесины. Необходимо учитывать, что при врубке стропил взатяжку нагрузка от них будет распределяться так, что затяжка станет работать на разрыв.

Опорный узел крепления на мауэрлат диагональной стропильной ноги.

При проектировании кровли желательно предусматривать свесы, выступающие примерно на расстояние 0,5м. В этом случае затяжки или стропильные ноги, в зависимости от принятой конструкции будут выступать за пределы стены дома.

Дополнительную прочность креплению стропильной ноги можно обеспечить при помощи болтового крепежа, нагелей или крепежных пластин. При выполнении паза и шипа под врубку необходимо добиваться максимальной точности, чтобы предотвратить возможные деформации в будущем.

Крепление верхних концов стропил друг к другу осуществляется под углом врубкой в полдерева. Более прочным будет соединение, выполненное с одиночным или двойным прорезным шипом.

Соединение шипом отлично держит вертикальную нагрузку. От разъединения в стороны его дополнительно усиливают болтовым соединением или устанавливая строительную скобу.

В этом случае стропила зубом под прямым углом врубаются в брус. Для большей устойчивости от сдвига в продольном направлении в массиве конька могут быть выполнены ответные пазы, куда при сборке вставляются и фиксируются при помощи дополнительного крепежа стропила.

Схема соединения стропил зубом и шипом.

Врубка ригеля предотвращает как разъединение в стороны по горизонтали, так и вертикальное складывание всей конструкции. В большинстве случаев для получения большей прочности она осуществляется сковороднем (по внешнему виду похож на соединение ласточкин хвост) в полдерева.

При использовании навесной крыши появляются дополнительные элементы — стойки и подкосы.

Стойки нижним концом опираются на капитальную стену или столбчатую опору. Так как нагрузка на них идет в основном вертикальном направлении, то для надежного крепления вполне достаточной будет врубка в полдерева или при помощи шипа в межэтажное перекрытие или взатяжку. Либо может быть использовано соединение в торец с дополнительной фиксацией специализированными крепежными пластинами.

Подкосы — промежуточные балки, соединяющие стойки и стропила и обеспечивающие дополнительную устойчивость пролету. Врубка подкосов в стойку и стропила осуществляется под углом любым из вышеперечисленных способов или крепится с помощью пластин и саморезов.

Способы установки стропильных конструкций

На практике существует два способа сборки и установки стропильных конструкций:

  • установка уже готовых стропильных ферм;
  • сборка и установка стропильных конструкций непосредственно на крыше.

В первом случае готовые конструкции уже поступают с завода изготовителя (при заказе строительства домокомплекта в специализированной фирме) либо собирается непосредственно на стройплощадке (при индивидуальном строительстве). Сборка на стройплощадке подразумевает под собой раскрой, обработку и подгонку материала под заданную проектом форму непосредственно на земле.

Схематичное изображение вариантов крепления стропил.

Что значительно повышает удобство и степень безопасности работы. Затем готовая ферма поднимается наверх, устанавливается в заранее выбранные пазы и закрепляется при помощи крепежа.

Подъем конструкции может осуществляться при помощи грузоподъемной техники. При самостоятельном строительстве такой способ зачастую оказывается достаточно дорогим и затруднительным. К тому же далеко не всегда существует возможность подъезда тяжелой техники к объекту.

Поэтому очень часто используют старый дедовский способ поднятия тяжестей на высоту. Устанавливаются прочные направляющие. По ним при помощи лебедок и системы рычагов ферма затягивается наверх. Установка на свое место также осуществляется при помощи рычагов и системы блоков.

В случае небольшого размера и веса стропильных ферм всю работу могут проделать 2-3 человека.

Силами одного человека и при значительных габаритах сооружаемой конструкции гораздо удобнее собирать все детали стропильной фермы наверху, непосредственно на месте установки. При этом обрезка пиломатериала в размер, выборка пазов и шипов для крепления сопрягаемых деталей осуществляется для удобства на земле.

Типы крыш, использующие стропильные фермы

Существуют различные типы крыш, каждая из которых характеризуется присущими ей достоинствами и недостатками. Соответственно стропильная система у каждого типа будет своя. Из самых распространенных, различают двухскатный (щипцовый), четырехскатный (вальмовый), полувальмовый двух- и четырехскатный, мансардный и многощипцовый типы крыши.

Самой простой в изготовлении, значит, и самой надежной при самостоятельном строительстве стропильная система будет для двухскатной щипцовой крыши.

Во всех других случаях для проведения понадобятся достаточно сложные расчеты, и необходимо будет затратить больше усилий на возведение кровли.

Однако они с лихвой окупятся привлекательным внешним видом и возможностью расширения полезной площади здания за счет чердачных помещений.

Источник: https://1poderevu.ru/vidy/stropila-dlya-kryshi.html

Ссылка на основную публикацию