Системы стропил для крыши

Стропильная система предназначается для поддержания кровли и является одним из наиболее важных элементов конструкции дома. Лучше всего, если разработка проекта (и, возможно, ремонт) будет осуществляться специалистом. Ведь малейшая ошибка может привести не только к появлению протекания на чердаке, но и повлечь за собой ухудшение общих характеристик самой крыши, а также и всего дома. Кроме того, из-за низкого качества и недолговечности кровли снижается срок службы даже самого надежного здания и раньше становится необходимым не только ремонт кровли, но и ремонт дома.

Конструкция крыши

Конструкция крыши.

Материалы для стропильной системы

Любая стропильная система крыши состоит из собственно стропил и обрешетки. Для того чтобы создать стропильную систему, может быть использовано дерево, металл или бетон.

Просмотр статистики говорит о том, что в частном строительстве наиболее распространена древесина, также достаточно прост ремонт такой крыши. Наиболее популярны балки и брусья из древесины хвойных пород. Для частей фермы, выполненных из деревянного материала, должна быть проведена обработка антисептическими средствами и пропитка антипиренами . специальными средствами, которые применяются для обработки древесины, предназначенной для строительства стен домов.

В дополнение к относительной простоте изготовления и сборки, а также дешевизне (практически в полтора раза дешевле металла), дерево имеет еще одно преимущество, по сравнению с металлическими или бетонными стропилами, . вес.

Устройство стропильной системы из дерева и ее ремонт гораздо проще, потому что несущие конструкции кровли дают дополнительную нагрузку на стены (на самом деле, стропильное устройство крыши и необходимо для того, чтобы взять на себя ветровую и снеговую нагрузки и передать их на несущие конструкции здания).

Кроме того, преимуществом применения деревянных конструкций является то, что легко организовать просмотр (либо ремонт) конструкции и отрегулировать ее на месте, если есть какие-либо дефекты в строительстве стены. Гораздо сложнее подгоняется металлическая стропильная система, и практически невозможно подогнать бетонную.

Типы стропильных систем

Виды стропильных систем крыш

Виды стропильных систем крыш.

Системы стропил делятся на висячие и наслонные. Наслонные стропила – простейшие системы, которые принято использовать в зданиях с достаточно надежными внутренними опорами. Стропильная нога здесь – наклонно расположенная балка, нижний конец которой опирается на мауэрлат – подстропильный специальный брус, который закладывается в верхней части стены. Верхние части стропил крепятся к горизонтальной балке на верхней части крыши – коньковом прогоне. Таким образом вес кровли передается на внутренние опоры домов.

Обычно наслонные стропила используются в небольших зданиях (высота этажа не более 3 м), где пролет крыши составляет до 6,5 м (без самой опоры). Если здание достаточно широкое, то промежуточные опоры устанавливаются на внутренних стенах. Для таких балок устанавливаются специальные стойки и подкосы, на которых, собственно, и располагается продольный прогон, принимающий часть нагрузки конькового.

Если наслонные стропильные системы с использованием мауэрлата передают все нагрузки на крышу, то висячие – только вертикальные. Причина этого проста. Хотя в этой конструкции нижний конец стропил опирается на мауэрлат, также как и в том случае, когда применяется наслонное устройство стропильной системы крыши, то производится крепление верхнего его конца к коньку с использованием промежуточной стойки.

Произведите подробный просмотр и в целях повышения безопасности используйте фигурные скобки. А чтобы стропила крыши не прогнулись под своей тяжестью и это не повлекло за собой ремонт, используйте крепежный болт.

Если пролет вашей крыши достигает 7.12 м (это встречается для зданий в 4 этажа и выше), а дополнительная поддержка не является надежной, применяйте висячие стропила. Они выполняются из бревна или древесины.

Элементы стропильной фермы

Элементы стропильной фермы.

Если здание имеет достаточно большие пролеты (12.24 м), при этом нет зависимости от этажа здания, и свободный план, но никаких надежных внутренних поддерживающих конструкций не имеет, то существует необходимость более сложной стропильной системы.

Ферма состоит из взаимосвязанных частей крыши. Ее основой является часто одна или несколько треугольников решетки (треугольник является наиболее жесткой и экономически эффективной геометрической формой). Ферма может быть сегментирована на треугольные и многоугольные участки.

Использование таких геометрических форм для изготовления кровли обусловлено наклоном крыши. Таким образом, крыши с трапециевидными фермами проектируются с минимальным уклоном (помните про необходимый уклон, если вы проводите ремонт), и полигональные фермы включают в себя два перелома горизонтальной центральной секции.

Конструкции стропильной системы таких форм недавно получили особую популярность: скобки и стойки, применяющиеся в их устройстве, достаточно коротки, что позволяет значительно экономить на строительных материалах кровли. Также при использовании современных кровельных материалов не требуется обеспечивать просмотр больших уклонов, в отличие от традиционной черепицы для кровли. К недостаткам этих систем можно отнести то, что чердака у дома не будет.

Ферма может быть выполнена из дерева, а также стали и бетона. Как показывает просмотр статистики, для индивидуального строительства все чаще используются деревянные фермы. Как уже упоминалось выше, этот вариант очень выгоден и прост, особенно его ремонт.

Внутренняя вертикальная балка в такой конструкции называется стойкой, наклонные стержни – раскосами. Конструкцией верхнего пояса называют балки плоской формы, которые располагаются относительно верхнего контура. Конструкцией нижнего пояса называют те балки, которые располагаются по нижнему контуру.

http://youtu.be/ArYkkRBS_sI

Чаще всего опорная несущая система построена треугольником. Стороны треугольника, образованного двумя стропилами, – это также устройство верхнего пояса. Нижние края ног упираются в брус, который называется затяжкой. В нижней части стропила и затяжки фиксируются на наружных стенах. Для надежности фермы часто дополняют вспомогательными элементами в области какого-либо пояса: стойками, схватками, подкосами.

Средний просмотр между стропилами составляет 1 м, но оно может варьироваться в зависимости от климата региона и выбранного материала кровельного строительства. У всех ферм должны быть одинаковые профили (соблюдайте эти показатели, если вы делаете ремонт кровли), поэтому сначала они собираются не на крыше, а на земле по шаблону, который является первой фермой. На затяжке и нижнем конце шаблона отмечают и чертят места нужных зарубок. На случай, если расчет был неточным, остальной брус должен быть несколько длиннее шаблона.

Звисимость уклона крыши и быора кровельного материала

Звисимость уклона крыши и быора кровельного материала.

Прежде чем делать вырезки на нижних концах стропил, их соединяют мауэрлатом, далее вырезают отметки в верхней части, срезая избыток дерева. Согласно шаблону делают пометки, а потом разбирают для того, чтобы впоследствии собрать на месте.

Есть еще один альтернативный метод сборки фермы, который занимает меньше времени, но не является менее безопасным. Современный строительный рынок предлагает группу накладных металлических элементов, при помощи которых ферма собирается с высоким качеством соединения, что позволит избежать ремонта много лет.

Примерами таких разъемов служат зубчатые перфорированные пластины, которые закупоривают с обеих сторон соединительные узлы фермы всех сопрягающихся элементов. Как правило, этот способ используется при изготовлении ферм на заводах по каркасно-щитовым конструкциям домов.

Для сопряжения элементов ферм в основном используют металлические пластины с отверстиями, через которые ввинчивают шурупы либо забивают гвозди. В таком случае каждый элемент должен иметь по крайней мере два винта, гвозди должны быть забиты на глубину около 2/3 толщины дерева.

Соединение гвоздями наиболее слабое, так как быстро теряет запас прочности и надежности по мере того, как высыхает древесина. Более надежные соединения с болтами, но отверстия могут ослабить стропила. Поэтому многие строители выбирают скобы и зажимы, которые прочно соединяют части конструкции, а также являются более надежными и долговечным и не оказывают отрицательное воздействие на стропила.

Тем не менее наиболее надежные соединения получаются при пользовании услугами промышленного производства. В промышленных условиях стропила соединяются с помощью стыковых планок, которые, помимо обеспечения прочности соединения, препятствуют какому-либо смещению элементов непосредственно в процессе усушки. Также для деревянных элементов проводится обработка биозащитными и огнеупорными веществами, пропитка глубоко проникает в древесину, тем самым продлевает срок службы конструкции.

На строительную площадку поставляются готовые конструкции, из которых собирается ферма, тем самым позволяя значительно сократить монтажные работы.

Стропильная система в домах с мансардой

В наше время дома с мансардой почти стали нормой. Это неудивительно, чердак может увеличить жилую площадь здания и сократить потери тепла, хотя его строительство стоит дороже, чем создание простого холодного чердака. Тем не менее мы должны помнить, что в доме с мансардой увеличиваются нагрузки на несущие деревянные конструкции крыши и здесь нужны определенные типы стропильных систем. Чтобы компенсировать это увеличение нагрузки, применяется большее поперечное сечение балки и стропильный шаг уменьшается.

http://www.youtube.com/watch?v=Wa8Q92c5K8M

В верхней части стропила укрепляются двумя болтами. Поскольку нет затяжки (нижнего опорного конца стропил), увеличивают значение перекладины. Большее поперечное сечение сделает более надежной конструкцию. К верхнему соединению стропил подтягивают центр ригеля стойки, которая тоже крепится на болтах. Укрепляют соединение стальными пластинами на болтах или саморезах.

Для предотвращения сдвига брусьев их концы (при вязке углов срубов, стропильных ног, углов дверных и оконных коробок) соединяют таким способом, который носит название вязка вполдерева.

Готовая стропильная система достаточно жесткая, прочная и в то же время легкая, так что ее можно без проблем использовать при установке конструкции.