Стропила для крыши

Стропила из бруса являются несущим элементом крыши, они держат вес покрытия и обрешетки, а также нагрузку от снега и от воздействия ветра.

Стропила из деревянного бруса бывают висячими или наслонными, их сечение принимается в зависимости от ширины пролета, градуса угла наклона крыши и климатической зоны.

Схема монтажа наслонных стропил

Рисунок 1. Монтажа наслонных стропил.

В северных районах угол наклона обычно больше, чем в южных.

Виды деревянных стропил

Наслонные стропила (Рис. 1) устанавливают тогда, когда пролет оказывается менее 6,5 м, причем, при пролетах более 5 м уже ставятся подкосы. Если дом сделан из деревянного бруса или это сруб, то стропильные ноги опирают на самые верхние венцы. В каркасных деревянных домах опорой служит верхняя обвязка, в кирпичных — мауэрлат. На последний опираются все составляющие кровли, а он передает эту нагрузку равномерно на несущие стены и может состоять из отдельных скрепленных брусьев, уложенных под стропильную ногу, или быть цельным по всему периметру.

Рисунок 2. а - висячие стропила простой коснтрукции. б - висячие стропила с ригелем

Рисунок 2. а — висячие стропила простой коснтрукции. б — висячие стропила с ригелем.

Висячие стропила обычно обустраивают при больших пролетах или когда нет промежуточных опор. Их верхние концы образуют конек, а нижние опираются на стены. Стропила такого вида передают на мауэрлат давление вертикального направления, что является их достоинством по сравнению с наслонными. Они бывают простой конструкции и сложной. Простейшая состоит из двух брусков и затяжки, состоящей из горизонтального бруса (Рис. 2,а). Чтобы бруски не прогибались, иногда сюда ставят ригель, работающий на сжатие, увеличивающий жесткость конструкции (Рис. 2, б).

Когда ширина пролета находится в промежутке от 7,5 м и до 9 м, применяют фермы или стропила, где для прочности добавлена бабка — стойка, крепящаяся в коньке и в затяжке. При большей ширине, до 10 м, кроме бабки добавляют еще подкосы.

Способы соединения стропил

Основные способы, которыми соединяются стропила, показаны на Рис. 3, они зависят от воздействия различных сил. Стропильная нога должна быть врублена в затяжку на расстоянии 250-300 мм от ее конца, чтобы не вызвать скола (заштрихованная область на Рис. 3,а). Для улучшения соединения, в ноге бруса можно сделать шип или зуб, размером в четверть от высоты затяжки.

Чтобы площадь опоры для бруса стропил была больше, его врубают двойным зубом (Рис. 3,б), где высота первого — пятая часть от высоты затяжки, а высота второго — третья часть. Для первого на затяжке обустраивается и упор и шип, а для второго зуба вырубается только один упор.

Соединение стропил

Рисунок 3. Основные способы соединения стропил (описание в тексте).

Скрепление стропильной ноги и горизонтального бруса можно осуществить с помощью болтов или хомутов (Рис. 3,в). При соединении болтами происходит небольшое ослабление сечений и бруса ноги и затяжки, поэтому чаще всего используют все же хомуты.

На Рис.5,г наглядно показано, как соединяются бабка в коньке и с подкосами фермы. Для надежного соединения в бабке выдалбливается гнездо, а в подкосе нужно вырубить шип. Вся конструкция закрепляется для придания большей жесткости скобами и хомутами. Если затяжка составная, то ее сращивают с помощью зуба, болтов и металлических накладок.

Стропильные ноги и затяжки могут иметь свес для стока воды не меньше 55 см от линии несущей деревянной стены (Рис. 3,д). Мауэрлат по периметру кирпичных или бетонных стен размещают на 100-150 мм выше верха перекрытия чердака и изолируют от камня прокладкой (Рис. 3,е). На последнем рисунке просматривается, что на стропила надет хомут из проволоки толщиной около 5 мм, который прикреплен к штырю, вбитому в стену. Это скрепление необходимо для того, чтобы крышу не сорвало сильным ветром.

Расчет высоты конька крыши

Уклон крыши обычно делается от 10 до 60°. В зависимости от материалов кровли и климата, уклон может быть круче или более пологим. Кроме того, чем круче крыша, тем больше на нее уйдет материалов.

Расчет уклона крыши

Расчет уклона крыши.

Высоту конька вычисляют с помощью данных, приведенных в таблице 1.

Таблица 1

Наклон крыши и коэффициент, соответствующий каждому углу

Угол наклона крыши, град

Коэффициент

5

0,8

10

0,17

15

0,26

20

0,36

25

0,47

30

0,59

35

0,79

40

0,86

45

1,0

50

1,22

55

1,45

60

1,78

Пример расчета:

Ширина строения — 9 м. Определим высоту конька стропил, если уклон кровли 20°. Для этого половину ширины умножаем на коэффициент, соответствующий данному уклону: 4,5 * 0,36 = 1,62 м. Получаем высоту поднятия стропил на 1,62 м.

Изготовление деревянных стропил

Для стропил выбирают дерево не ниже первого сорта, чтобы на нем было как можно меньшее количество сучков. В зависимости от длины ног, расстояния между ними, массы крыши, ветровых и снеговых нагрузок, выбирается толщина используемого бруса. Можно использовать данные, приведенные в таблице 2, для правильного подбора сечения.

Таблица 2

Выбор сечения деревянного бруса

Наибольшая длина ноги, до N м

Промежуток между стропилами, м

1,10

1,40

1,75

2,13

Сечение деревянного бруса, мм

3

80 х 100

80 х 100

90 х 100

90 х 160

3,6

80 х 130

80 х 160

80 х 180

90 х 180

4,3

80 х 160

80 х 180

90 х 180

100 х 200

5

80 х 180

80 х 200

100 х 200

5,8

80 х 200

100 х 200

6,5

100 х 200

120 х 220

Если так получается, что брус имеет меньшую толщину, то необходимо использовать подкосы 13-15 см.

Все стропильные ноги для одной крыши должны быть одинаковыми и устанавливаться в одной горизонтальной плоскости. Этого добиваются с помощью специального шаблона. Шаблон изготавливается из бруска, равного по длине брусу затяжки, к середине которого под углом 90° прибивается второй брусок. По уклону кровли нужно разметить верхнюю точку конька и прибить 2 стропильных ноги. На нижнем конце бруска шаблона и на брусе затяжки отмечаются врубки и их расчерчивают. На всякий случай стропильные бруски берут длиннее, чем шаблон. Площадка для установки должна быть ровной.

В первую очередь делаются врубки на тех концах стропил, где их соединяют с мауэрлатом или затяжкой, а затем уже размечают, где должна быть верхняя часть, отрезают лишнее, врубают и разбирают.

Далее в зависимости от конструкции устраивают затяжки или мауэрлат, затем делают временный настил из досок и поднимают на него заготовленные стропильные фермы. По краям устанавливаются две фермы и по их коньку натягивается шнур или прибивается длинная ровная доска. Потом идет установка средних или промежуточных, эти фермы необходимо тщательно выравнивать, удаляя потом лишнее.

При установке стропильной конструкции крыши следует помнить правило: расстояние до дымового канала должно быть как можно больше, чем минимально допустимое — 400 мм.