Возведение стропильной конструкции

Весьма трудоемким процессом является возведение крыши, однако оно служит весьма благородной цели — защите строения от осадков, ветра, потери тепла.

Стропильная система крыши

Стропильная система крыши — это важнейший и самый важный элемент конструкции крыши, который обеспечивает ее устойчивость и прочность.

Если вы решили строить дом самостоятельно, знайте, что монтаж стропил своими руками, которые являются основанием всей конструкции крыши, является вполне выполнимым при правильном подходе к делу и соблюдении всех норм и правил.

Что необходимо знать о конструкции крыши и системы стропил

Перед тем как правильно воплощать в жизнь монтаж стропил своими силами, нужно разобраться в принципах конструкции крыши.

Как правило, крыши домов имеют наклонные плоскости, называемые скатами. Фундаментом скатов кровли как раз и является стропильная система (каркас) в комплексе с лежащей на ней обрешеткой для кровельного настила.

Устройство стропильной системы

Устройство стропильной системы.

Стропильные ноги нижними торцами обычно упираются в мауэрлат. На пересечении скатов получаются наклонные и горизонтальные ребра.

Горизонтальное ребро называется коньком, а на пересечении скатов, которые образовывают входящие углы, получаются ендовы и разжелобки.

Выступающие над стенами строения края кровли носят название фронтонные или карнизные свесы. Они находятся горизонтально наряду с выступом за пределы наружных стен.

Затем, когда уже произведена укладка обрешетки и стропил, над ними устанавливается покровный наружный материал, который именуется кровлей. Перед ее установкой обязательно необходимо позаботиться о тепло-, паро- и гидроизоляции.

Скатные и плоские крыши

Крыши подразделяются в зависимости от угла уклона кровельных скатов на плоские (угол уклона от 2,5 до 10%) и скатные (с углом уклона более 10%).

Плоскость крыши, которая обеспечивает скат воды, именуется скатом.

Основные формы крыш

Основные формы крыш.

Скатные крыши, в свою очередь, делятся на подвиды:

  1. Односкатные — опираются на две наружные стены различной высоты.
  2. Двухскатные — опираются на пару наружных стен с одинаковой высотой. Треугольные торцевые стены, которые получаются при данном виде, называются щипцами (в случае сооружения из досок) или же фронтонами (если возводятся из камня). Потому эти крыши еще называют щипцовыми.
  3. Вальмовые или четырехскатные — эти крыши имеют треугольные скаты (называемые вальмами) на торцевых сторонах. Если вальмы не доводятся до карниза, то крыша именуется полувальмовой.
  4. Шатровые крыши имеют четыре ската в форме одинаковых треугольников, которые имеют общую вершину.
  5. Мансардные (ломаные) двускатные крыши состоят из прямоугольных плоскостей, соединенных между собой под тупым углом.

Благодаря определенному порядку монтажа стропил на крыше, чаще всего и формируется скатный тип кровли.

Как скрепляются между собой стропила

Способы соединения стропил

Способы соединения стропил: двойным зубом, болтом и хомутом.

Стропильные ноги выполняют функцию основных несущих элементов конструкции крыши, которые должны справляться не только с кровельным весом, но и с давлением осадков.

Чтобы правильно рассчитать стропильную систему, нужно отталкиваться от типа кровельного материала, а также от характерных для данной области климатических факторов (сила и скорость ветра, количество выпадаемого дождя и снега).

Чтобы каркас был жестким, стропила нужно скреплять между собой, а чтобы крышу невзначай не сорвало порывом ветра, каркас связывается с «коробкой» дома.

Обычно для строительства загородных и частных домов применяются деревянные стропильные системы, которые являются довольно простыми в изготовлении и легко поддающимися монтажу и обработке.

Виды и особенности стропил

Стропильная ферма — это плоская решетчатая конструкция, которая служит перекрытием крупных помещений. Это геометрически постоянная система стержней, которые располагаются в единой плоскости и концами соединяются друг с другом.

Виды стропильных систем крыш

Виды стропильных систем крыш.

Размещенные на верхнем контуре фермовые стержни называются верхним поясом, а по нижнему — нижним поясом. Внутренние вертикальные стержни обычно имеют название стойки, а наклонные — раскосы.

Инструкция монтажа стропил в основе своей подразумевает наличие треугольника, так как именно он обеспечивает наибольшую жесткость.

Стропильные ноги являются главным элементом стропильной фермы; они монтируются вдоль скатов и играют роль поддержки для обрешетки.

Стропила бывают следующих типов:

  • висячие;
  • наслонные.

Тип стропил и способ их монтажа выбирают в зависимости от угла уклона кровли, ветровой и снеговой нагрузки и используемого кровельного материала.

Висячий тип стропильных ног

Виды висячих стропил

Виды висячих стропил.

Особенность висячего типа стропил заключается в том, что они в качестве опоры имеют только две крайние, например, стены дома, не задействуя при этом промежуточных опор.

Висячая стропильная система выполняет работу на сжатие и изгиб. Кроме того, данный тип конструкции создает существенное горизонтальное распирающее усилие, которое передается стенам.

Чтобы правильно снизить показатель этого усилия, можно воспользоваться затяжками (из дерева или металла), которые соединяют стропильные ноги. Они могут располагаться как у основания стропил, так и выше. В первом случае стяжка одновременно играет роль перекрытия; такой вариант очень часто применяется при строительстве мансардных кровель.

Сборка стропильных ног данного типа применяется в тех случаях, когда пролеты крыш варьируют от 7 до 12 м и дополнительные опоры не предусматриваются.

Основными элементами висячей фермы являются затяжки нижнего пояса в комплексе со стропилами. Отличаясь от стропил наслонного типа, эти создают только вертикальное воздействие на мауэрлат.

Стропильные ноги наслонного типа

Виды наслонных стропил

Виды наслонных стропил.

Стропила наслонного типа правильно устанавливать только в домах с дополнительной несущей стеной или столбчатыми промежуточными опорами, что располагаются в центре по отношению к боковым несущим стенам.

Концами наслонные стропила опираются на боковые стены, в то время как их средняя часть своей опорой имеет внутреннюю стену или несущие столбы. В результате их элементы работают как балки — только на изгиб.

В тех местах, где нет промежуточной опоры, применяются висячие стропила, а в местах с их наличием — наслонные. Если пролет крыши (расстояние между опорами) равняется более 6,5 м, а при наличии дополнительной опоры — 10-12 м, то используются наслонные стропила, как того требует инструкция.

Наслонная система стропил обустраивается таким же образом, как и в строениях с каркасной системой. Обрешетка выполняется из брусьев сплошного двойного либо из досок разреженного настила и крепится гвоздями.

Как правильно собрать стропильную конструкцию

Схема поэтапного монтажа стропильной системы

Схема поэтапного монтажа стропильной системы.

Обрешетку под настил мягкой кровли из рубероида или толя выполняют сплошным настилом, который состоит из пары дощатых слоев (двойной настил).

Нижний слой обрешетки называется рабочим, а верхний именуется защитным. Разреженный (с зазором в 20-30 мм) или сплошной одинарный настил используется в качестве основы для покрытия плоскими асбестоцементными плитами.

Обрешетка, состоящая из брусьев с сечением 50×50 мм, применяется как основа под асбестоцементные волнистые листы (классический шифер), стеклопластиковые волнистые листы и черепицу.

Методы крепления стропильных ног

Перед сборкой стропильной системы нужно определиться с методом их крепления.

В зависимости от материала, который пошел на возведение строения, стропила будут крепиться одним из нижеприведенных способов:

  • соединение с верхней обвязкой каркасных деревянных зданий;
  • соединение с верхними венцами рубленых и брусчатых зданий;
  • соединение с опорными брусьями каменных зданий.
Варианты врубки стропил в балку

Варианты врубки стропил в балку (мауэрлат).

При этом толщина мауэрлата должна варьироваться в диапазоне 150-160 мм, тогда как он сам может подбираться цельным (брус кладется по всей длине плоскости) или частичным (брусья подкладываются только в места соединения со стропилами).

При подборе стропил с небольшим сечением во избежание их провисания применяется решетка из стойки, ригеля и подкосов. Стойки и подкосы производятся из бревен, диаметр которых не меньше 130-140 мм.

Инструкция подразумевает, что во время установки стропильная нога врубается в затяжку.

Чтобы исключить возможность скольжения конца стропила вдоль затяжки и его скалывания, нужна врезка стропильных ног зубом высотой, равной трети высоты затяжки, с исполнением шипа или с использованием обоих способов одновременно.

Технология монтажа стропильной системы

Компоненты стропильной конструкции изготавливают из пиломатериалов 1-2 пород без гнили и червоточин.

Доски и брусья раскраиваются по длине до необходимого размера при поперечных раскроях с помощью круглопильного станка и на нем же делают оторцовку изделий, следуя заданному шаблону (профилю). Перед сборкой стропила окоряются и по шаблонам производят их разметку.

Виды крепежных элементов для стропил

Виды крепежных элементов для стропил.

Сборка всех элементов каркаса делается, как схема на бойке.

Перед началом сборки на бойке при помощи угля или мела следует нанести планки с целью фиксации точного положения стропил в готовом виде, иначе говоря, наносится схема под укладку стропил.

Когда прирезка и контрольная сборка завершены, элементы стропильной конструкции нужно маркировать и упаковать по комплектам. Контрольная сборка стропил с большим пролетом необходима, чтобы при строительстве их можно было собрать без проведения подгонки.

В стропильных элементах подбираются гнезда для болтов, нагелей.

Монтаж стропил над несколькими пролетами может включать устройство висячих и наслонных стропильных форм с их чередованием.

Стропила с небольшим пролетом могут быть собраны уже на предприятиях и доставлены к месту строительства уже в собранном виде.

Стропильные конструкции из металла

В основном металлические стропила для конструкции кровли применяются в следующих случаях:

  • в целях придания дополнительной жесткости кровле;
  • если при монтаже каркаса нужен брус длиной более 10 м.

Стропильные системы из металла в большинстве случаев используются не в частных постройках, а для возведения объектов промышленности (складов, цехов и пр.). Стропила из металла имеют одного злейшего врага — конденсат.

Если уже возникает необходимость применять для строительства крыши металлические стропила, то остальные стропильные элементы также выполняются из металла (прогоны, мауэрлат, коньковые опоры и пр.).