Как строить металлические фермы: расчет и сварка ферм из профильной трубы

Это одна из разновидностей строительной продукции, получаемой путем прокатки металла на специальных станках. Профильными называются трубы с некруглым сечением. Сечение может быть овальным, квадратным или прямоугольным.

Виды металлических ферм.

Трубы производят из стали (Ст3СП, 09Г2С), в том числе из нержавеющей. Изначально форма у них получается круглой. Затем круглая труба деформируется горячим или холодным методами. Также осуществляется контроль надежности сварного шва (этого требует ГОСТ).

Минимальные размеры профильных труб российского производства . 15×15 миллиметров. Максимальные размеры . 450×350 миллиметров. Стенка трубы . 1.12 мм, длина — 6.12 м. Эти параметры зависят от ГОСТа, а также от ТУ, согласно которым идет производство трубы.

Читайте также:

Как проводится установка стропил.

В чем заключается роль лежня.

Какие стропила для крыши выбрать — подробнее>>

Преимущества фермы из металлической трубы

1. Устойчивость к деформациям даже при больших нагрузках.
2. Маленькая масса, так как внутри полость.
3. Невысокая стоимость, так как для изготовления полых элементов металла требуется немного.
4. Возможность строить сложные конструкции при минимуме усилий.
5. Долговечность и прочность.

Где применяются профильные трубы?

Схема производства профильных труб.

Основные сферы их применения: строительство, с/x машиностроение, производство мебели. Из них делаются разные металлоконструкции, каркасы для будущих построек, разнообразные перекрытия, опоры и пролеты. Также трубы используют в конструкциях рекламных постеров.

Из этого материала строятся павильоны для выставок, торговые комплексы, сооружения для спорта, складские помещения, промышленные конструкции и здания, мосты, эстакады, подъемники и др.

Область применения труб зависит от их формы. Плоскоовальные трубы гибкие, их используют для изготовления мебели, а также элементов декора. Из труб прямоугольной и квадратной форм делают конструкции, которые кладутся на плоскую поверхность (строительные арматуры, рамные распорные конструкции).

Трубы профильные нужны в строительных конструкциях как опоры и крепежи, например, в строительных фермах, о которых речь пойдет ниже.

Ферма из профильной трубы

Ферма —  это система, являющаяся стержнем строительной конструкции. Она не меняется геометрически, когда ее жесткие узлы заменяются на шарнирные. Если стержни не расцентрованы и нет внеузловой нагрузки, в составляющих частях фермы появляется лишь растяжение/сжатие. Фермы создаются из прямых стержней, которые соединяются в узлах. Таким образом, это висячая конструкция, состоящая из двух поясов: верхнего и нижнего, а также раскосов и стоек.

Элементы, составляющие ферму: опорный раскос (шпренгель), раскос, пояс и стойка.

Схема устройства фермы из профильной трубы.

Без ферм сложно представить себе современное строительство. Применяются они, как правило, для того, чтобы перекрывать большие пролеты. Так сооружают мосты, заводы, спортивные комплексы, павильоны, сцены, подиумы и т.д.

Металлические фермы можно купить в уже готовом виде. Очень сложно самостоятельно сделать правильный расчет нагрузки на каждую часть системы, при этом не сделав ошибки, выбирая материал для конструкции. Далее нужен будет еще корректный монтаж системы, иначе долго стропильная ферма из профильной трубы вам не прослужит.

Какую конструкцию фермы необходимо выбрать, подскажет расположение чердачного перекрытия, угол уклона крыши и нужная длина пролета.

Ниже мы расскажем о видах стропильных ферм. Все они могут быть выполнены из профильной трубы.

Угол уклона кровли  22 — 30 градусов

Если в проекте дома, который вы строите, указан угол уклона кровли 22.30 градусов и вы хотите покрыть крышу шифером, сделать железное или этернитовое кровельное покрытие, выбирать лучше ферму треугольной формы, высота которой составит одну пятую часть длины пролета. Весит такая ферма немного.

Схема стропильных ферм для угла наклона крыши 22-30 градусов.

Если длина пролета 14.20 метров, выбирайте конструкцию с идущими вниз раскосами, так как здесь тоже большую роль играет небольшой вес. Верхняя часть фермы должна иметь панель длиной 1,5. 2,5 метра. Оба пояса конструкции составляет четное количество панелей. Если принять во внимание размеры, написанные выше, для такой фермы количество панелей должно составлять восемь.

Если сооружается промышленная постройка, фермы монтируются на подстропильные металлические конструкции. Эти конструкции являются связующими элементами для опорных колонн. Длина пролетов в данном случае . 20.35 метров. Необходим монтаж фермы Полонсо. Это структура из 2 ферм треугольной формы, они соединены между собой при помощи затяжки. Такое сооружение дает возможность избежать длинных раскосов в панелях в середине, ведь, чтобы сопротивляться продольному изгибу, они должны иметь очень большое сечение, что сделает всю конструкцию тяжелее во много раз. Верхняя часть фермы разбита на двенадцать или шестнадцать панелей. Панели в длину составляют 2.2,75 метра. Если потолок прикрепляется к фермам, затяжка крепится в узлах пояса сверху.

Угол уклона кровли 15 — 22 градуса

Как показывает расчет, в данном случае нужна высота фермы в одну седьмую часть длины пролета. Пролет . до 20 метров (если больше, лучше делать Полонсо). Для увеличения высоты конструкции до 0,23 длины пролета пояс, расположенный внизу, делается ломаным.

Так, металлические фермы весят примерно на 30 процентов меньше, по сравнению с треугольными конструкциями. Чтобы использовать такие фермы с восемью панелями, нужно увеличить чердачные стены.

Угол уклона кровли 6 — 15 градусов

Угол уклона крыши небольшой — ставятся трапециевидные фермы. Меньше всего ферма будет весить, если ее высота будет равна одной седьмой или одной девятой части длины пролета.

Если не подразумевается подвешивание к конструкции потолка, нужна треугольная решетка в качестве раскосов. Расчет количества панелей проводится по аналогии с расчетом панелей для треугольной конструкции. Если длина чердачных стен недостаточна, у опор делаются переломы крыши. Когда необходимо подвешивание потолка, все панели фермы должны иметь одинаковую длину (в обоих поясах) 1,5.2,5 метра, а к раскосам прибавляются стойки. Чтобы металлические конструкции не были тяжелыми, используется решетка, в которой усилие по сжатию принимается коротенькими стойками.

Схема стропильной фермы для угла наклона 6 — 15 градусов.

В том случае когда предполагается геометрически сложный потолок и его среднюю часть нужно приподнять над опорами фермы, более подходящий вариант . ферма Полонсо.

Если же нужна еще большая высота потолка от опор, выбор стоит остановить на многоугольной ферме из стропил. У таких конструкций нижний пояс поднят.

Когда крыша односкатная и угол ее уклона 6 . 10 градусов, делается ферма асимметричной формы.

Помимо профильной трубы, в качестве материала для стропильных ферм могут быть использованы швеллер (балки из металла, в сечении . буква П), тавр (металлический профиль с сечением в виде буквы Т), уголок (металлический профиль с сечением в виде буквы Г).

Преимущество конструкции из профильной трубы в том, что она легче, по сравнению с конструкциями из материалов, обозначенных выше. Также сварка позволяет собрать конструкцию прямо на месте.

Есть два вида профильных труб: гнутые и горячекатаные. Последние делаются из ленты толщиной 1,5.5 миллиметров, сечение у них в форме квадрата или прямоугольника.

Опыт показывает, что профильные трубы чаще всего становятся основой ферм для крыш с более легкими кровельными материалами, такими как поликарбонат, битумный гонт, ондулин. Деревянные стропила . для более тяжелых кровельных материалов, типа шифера, металлической черепицы, железа.

Как рассчитать ферму (пошаговая инструкция)

Для этого необходимо:

1. Калькулятор.
2. СНиП, П-23-81, стальные конструкции.
3. СНиП, 2.01.07-85, нагрузки и воздействия.

Технологические требования СНиП

Схема зависимости длины стропил от угла наклона кровли.

1. Выбор схемы. Определяем контуры поясов фермы. Очертания конструкции выбираются в связи с функциями сооружения, типом покрытия крыши, углом уклона.
2. Выбор размеров конструкции. Если ТТ не предусматривают другого, длина фермы определяется по принципу экономии. Высота конструкции зависит от типа кровельного материала, возможности перемещения фермы, минимально возможного ее веса и возможности обеспечения установленного угла уклона поясов.
3. Расчет строительного подъема (погашаемый обратный выгиб конструкции от нагрузок), если пролет превышает тридцать шесть метров.
4. Определение панельных размеров. Эти размеры должны быть в соответствии с расстоянием между частями, передающими нагрузку на металлоконструкцию. Не забывайте: угол раскоса у разных ферм разный, а размеры панели должны ему отвечать. При решетке треугольной формы этот угол составляет 45 градусов. Если форма решетки раскосная, 35 градусов.
5. Указываем расстояние между узлами фермы. Обычно оно равно ширине панели.

Советы:

1. Будьте аккуратны! Малейшая погрешность в расчетах может привести к ошибкам во время строительства. Лучше проконсультироваться с опытным мастером по поводу схемы, прежде чем переходить к ее реализации.
2. Во избежание долгих и тяжелых расчетов ферм можно взять готовые типовые проекты, которые используют при постройке производственных сооружений и общественных зданий.

Итак, металлические фермы . это конструкции, связывающие лаги и столбы опоры и определяющие ширину и генеральные размеры навеса.

Ферма-классика — в виде арки. Она состоит из верхнего и нижнего профиля. Нижний пояс имеет вид дуги и является направляющим. Пояса соединяются друг с другом ребрами жесткости.

Возможны разные размеры радиуса арки конструкции. Обычно он определяется внешними ограничителями (где будет расположено здание, насколько высоким оно может быть и др.), размерами навеса, требованиями клиента. От размеров радиуса зависит цена фермы и сложность ее конструкции (чем больше, тем выше).

Однако надо помнить, что чем выше ферма, тем больше несущая способность навеса. Зимой снега на такой кровле задерживаться будет мало. Несущая способность крыши также связана с количеством ребер жесткости (чем ребер больше, тем ферма крепче). Сварка частей ферм должна осуществляться механизированно. Для обеспечения безопасности сооружения важна точность изготовления конструкций.

Среди типов ферм различают арочные, 2-скатные, 1-скатные и прямые.

Такие навесы, как металлические фермы, строить сложно, по сравнению с другими видами навесов. Но это очень надежная конструкция, если она правильно смонтирована. Зимой на крыше оказывается не одна тонна снега, может быть и несколько десятков тонн (это зависит от площади крыши). Прежде всего, на фермах лежит задача по удержанию этой массы. Конструкция распределяет нагрузку по столбам опоры и лагам, успешно справляясь с задачей. Значит, строительная ферма . очень важный элемент крыши.

Профильная труба . отличный материал для изготовления стропильных ферм. Недорогой, нетяжелый, экономичный и прочный.

Размеры трубы для навесов выбирайте, руководствуясь этими данными:

• 40x20x2 миллиметра . маленькие навесы, ширина до 4,5 метра;
• 40x40x2 миллиметра . навесы, ширина которых до 5,5 метра;
• Для навесов более 5 метров возможны такие размеры материала;
• 40x40x3 миллиметра или 60x30x2 миллиметра.

Фермы не должны находиться на большем расстоянии друг от друга, чем 1,75 метра.

Строительная отрасль быстро развивается. Еще недавно здания возводились из камня. Сейчас большой популярностью пользуются сооружения, которые возводятся намного быстрее, благодаря использованию легкого, но надежного материала . стали.

Металлические фермы обеспечивают безопасность, потому должны соответствовать определенным государственным стандартам:

1. ГОСТ 23118-99 (об общих ТУ для конструкций из стали).
2. ГОСТ 23119-78 (о требованиях к производству ферм, когда нужна сварка уголков).
3. ГОСТ 23119-78 (о ТУ на производство металлических ферм, сварка профильных труб).

Самостоятельное изготовление стропил

Устройство крыши гаража или дома, как и любой другой постройки, в первую очередь начинается с установки стропильной системы. Разобравшись, какая схема всей конструкции, как будет происходить строительство и какая основная задача данной детали кровли, можно начинать делать стропила своими руками. Очень важно помнить, что крыша гаража или дома постоянно подвергается «ударам» стихий (ветер, дождь, обильные снегопады). Поэтому «каркас» должен быть прочным и правильно и надежно закрепленным.

При выборе стропильной системы стоит руководствоваться размерами самой постройки и формой ее крыши.

Понятие стропил и их предназначение

Стропильные ноги — балки (стропила) — основная составляющая часть элемента каркаса под крышу, края которой расположены на «коробке» сооружения. Они заготавливаются из хвойных пород деревьев, тщательно просушенных (не более 20% влаги), а затем обработанных антисептическими и противопожарными защитными средствами. Все остальные части стропильной системы под крышу дополнительные и предназначены для ее сплоченной работы:

• когда монтируется стропильная система крыши, балки соединяются друг с другом перемычкой, которая придает им больше прочности;
• для крыши, которая имеет большую площадь, дополнительно делается монтаж подпорок, которые защищают от провисания длинные балки;
• перпендикулярно стропильной системе из бруска требуется сделать каркас под будущий кровельный материал.

Строительство стропильной системы на крышу гаража или дома упрощено из-за того, что для подсобных построек «скелет» крыши не имеет особо сложного строения.

Виды стропильных систем крыш.

В основном используются две конфигурации кровли:

1. Крыша дома или гаража, имеющая один скат. Стропильная система данной крыши дома имеет очень упрощенный монтаж: балки должны устанавливаться на противостоящие стены «коробки» постройки. Уклон нужно сделать за счет различной высоты подпорок (допустимый угол наклона 5-60°C).
2. Крыша дома или гаража, имеющая два ската. Если стропильная система под крышу дома имеет такую схему установки, потребуется сделать довольно непростое сооружение. Зачастую это треугольник из балок (прямоугольный), верхняя часть которого скреплена в коньке (верх прямоугольника), а нижняя — опирается на «короб» гаража.

В этих случаях балки (или пары стропильных ног) расположены по отношению друг к другу параллельно. От того, насколько массивна крыша дома, и в зависимости от выбранного вида кровельного покрытия, нужно сделать расчет ширины, толщины и длины балки, а также расстояния между ними.

Монтаж стропильной системы для крыши дома, имеющей один скат

Виды односкатных стропильных систем.

Если предполагается такое строительство кровли гаража или дома, то стропильная система легко собирается своими руками, поскольку это не потребует от «самоделкина» особенных умений и знаний. В первую очередь нужно правильно рассчитать перепад между стенами дома для уклона ската крыши (для местности, в которой часто бывают обильные снегопады, допустимо значение 45 градусов). Для этого применяется формула Н = Ш × tgL, где:

• Н — перепад между стенами дома;
• Ш — расстояние между несущими стенами гаража;
• L — угол ската кровли.

После того как правильно заготовлено необходимое количество стропил (в основном для гаражных строений нужно сделать шаг 60-70 см) и покрыто антисептическими средствами, можем начинать монтаж основных элементов конструкции.

Установка мауэрлата

Способы соединения мауэрлата со стропильной ногой.

На балки, которыми опоясана вся верхняя поверхность опорных стен гаража, устанавливается стропильная система, которая носит название мауэрлата. Балки должны соответствовать толщине стены, на которую они устанавливаются. Для экономии можно использовать разные брусочки (60-70 см длиной), пазы между которыми закладываются тем же строительным материалом, из которого построена «коробка» гаража.

Мауэрлат для жесткости крепится к стенам анкерными креплениями. Прежде чем правильно собрать подпорные балки для стропильной системы, поверхность нужно как следует оштукатурить и сделать гидроизоляционный слой. В основном для этого применяется битумная мастика или рубероид. Монтаж мауэрлата должен строго контролироваться горизонтальностью положения системы. После того как правильно сделан монтаж «обвязки», на балках размечается место, где будет устанавливаться стропильная система и вырезаются пазы для их последующей сборки. Готовые «гнезда» нужно дополнительно обрабатывать специально предназначенными деревозащитными составами.

Как сделать правильный монтаж стропил

Способы соединения стропил: одним зубом, болтом и хомутом.

Стропила укладываются в правильно подготовленные пазы мауэрлатов так, чтобы часть их выходила на 30-40 см. В тех местах, где проходят соединения, они прикрепляются к балке с помощью разных анкеров, а также строительных скоб, при этом скрепляют обе «детали» саморезами либо гвоздями. Если длина стропил превышает 4,5 м, требуются подпоры. Каркас под кровельный материал собирают из деревянной рейки, поверх гидроизоляционной пленки, точно перпендикулярно несущей конструкции. Частота ячеек зависит от того, насколько тяжелой будет крыша. Вот это и есть вся схема установки стропил.

Монтаж несущих стропил для двускатной крыши

Для устройства такой крыши гаража существует два способа установки стропил. Для начинающего мастера это довольно-таки непростой этап строительства, поэтому логичнее всего будет выбрать установку стандартной формы кровли, которая имеет форму равнобедренного треугольника. Для стропильной системы двускатной крыши применяется два вида стропил. Висячие представляют собой стропила, которые упираются в стенки сооружения и соединены на коньке, а зафиксированы затяжной системой (перемычками, расположенными горизонтально) и подпорками. Висячие стропила преимущественно применяются для устройства крыш, которые имеют довольно большую ширину. Разобраться со схемой такой «фермы» нужно «на бумаге», учитывая все возникающие нагрузки в системе, а именно:

• рассчитать высоту конька (чем больше высота, тем больше нужно материалов);
• рассчитать длину стропил с напуском 30-40 см под козырек;
• правильно рассчитать число и понять, в каких местах будут находиться уравновешивающие систему детали (затяжки, подпорки).

Способы соединения стропил в коньке.

Второй тип — наслонные стропила. Отличительным качеством таковых является способ их укладки: стропильная система балок должна упираться в мауэрлат и сходиться на коньке, а распределять нагрузку будут подпорки, которые закрепляются коньковым прогоном и имеют упор в несущие столбы или внутренние стены. Поскольку гаражи в основном имеют одно помещение, то строительство такой формы кровли подходит для «автодомика» с чердаком.

Для кровли гаража преимущественно выбираются наклонные виды стропил, при этом экономится стройматериал (уменьшено количество дополнительных перемычек, «страховок»). Они замечательно подходят для строений, ширина которых не превышает 6,5 м. Для более длинных пролетов потребуется поставить дополнительные опорные сооружения, чтобы избежать провисания стропил. Ниже представлена инструкция для изготовления и монтажа двускатной крыши, которая имеет самую простую схему стропильной фермы, упрощающей процессы заготовок стропил с необходимыми размерами. Конструируем шаблон. На веревке правильно замеряется отрезок, который равен расстоянию между двумя вырезами мауэрлата, расположенными на противоположных стенах. Посередине, прямо перпендикулярно, нужно поставить брус, который равен высоте кровли (длина между затяжкой и коньком).

Примерка стропильных ног

Применяя заготовку, замеряется нужная длина стропил, которая берется с запасом, для того чтобы можно было корректировать места соединения с обвязкой. Места стыков отмечаются строительным маркером. Благодаря такой заготовке быстро формируются пары стропильных ног. Изначально устанавливаются элементы по краям каркаса, затем между ними натягивается веревка для точного расположения следующих пар. Закрепляются стропильные ноги друг с другом монтажными скобами и анкерными крепежами, дополнительно укрепляя стропильную пару перемычками ниже конька.

Рассмотрим, какая же стоимость установки стропил на крышу и цена за оказание данных услуг? Зачастую строительные бригады предлагают свои услуги не только за установку стропил (средняя цена 10-20$ за 1 кв. м.), но и за полный объем работ:

• установка стропильных систем на крышу;
• монтаж гидроизоляционных и пароизоляционных материалов;
• укладка кровельных материалов.

Как крепить стропила

Строительство крыши любого типа начинается с проектирования расположения стропильной системы, на основании которого затем производятся расчеты объемов пиломатериалов, количества и вида крепежных деталей, утеплителя, кровельного материала и т.д. Крыши бывают разных типов — односкатные, двухскатные, четырехскатные, которые делятся на шатровые и вальмовые и смешанного типа. От этого зависит крепление стропил к мауэрлату и способы их монтажа.

Устройство стропильной системы.

Стропильные системы для крыши сильно отличаются и по внешнему виду, и по количеству материалов, и по сложности расчетов.

Стропила — опорные балки крыши из бревна или бруса, опирающиеся внизу на стены или мауэрлаты, а сверху соединенные между собой под углом. В большинстве случаев форму и тип кровли диктуют климатические условия и вкус заказчика.

Проектирование креплений стропил

Для проектирования стропильной системы необходимо правильно рассчитать ветровую и снеговую нагрузки, т.е. оптимальный вес кровельной системы в целом. На основании этих расчетов проектируется материал и толщина несущих стен. Допущенные ошибки при оценке нагрузок и другие недочеты могут вызвать деформацию всей конструкции с нарушением целостности покрытия и даже обрушения кровли. При проектировании следует учесть следующие факторы:

Расчет нагрузки на стропила.

•  тип и форма кровли;
•  наличие внутренних опор и их расположение;
•  тип и вес кровельного материала;
•  скат крыши и угол его наклона;
•  стропильная система и ее конструкция;
•  размеры (длина) перекрываемого пространства;
•  сечение бруса для стропил.

Читайте также:

Что такое мансарда и какие у нее функции.

Фронтон — что такое и для чего нужен.

О парапетах на крыше можно узнать тут.

Крепление стропильной системы: виды и особенности

•  с помощью шпилек, при этом стропила крепятся встык с двумя укрепляющими накладками из металла или водостойкой фанеры;
•  с помощью гвоздей или специальных скоб этот недорогой и надежный способ применяется при креплении стропильных ног;
•  с помощью гвоздевых пластин или полос, которые изготавливаются из оцинкованной стали и имеют один или несколько рядов (в зависимости от размера) штампованных зубьев высотой до 8мм, при их использовании получается очень прочное соединение.

В зависимости от месторасположения несущих стен, стропильные ноги подразделяются на наслонные и висячие.

Виды стропильных систем крыш.

Первые устанавливают в домах с односкатными или двухскатными крышами, где есть средняя или центральная несущая стена. Они могут быть из досок или коротких деревянных брусьев, у которых в конструкции предусмотрены две или три жесткие точки опоры: конек и несущие стены. Коньковый брус в такой конструкции укреплен стойками, которые упирают в лежни. Если длина будущих стропил больше 6-6,5 метров, то надо заложить дополнительные опорные конструкции, капитальные стены или столбчатые опоры. При одной дополнительной опоре ширина перекрываемого помещения увеличится до 12 метров, а с двумя опорами — до 16 метров. Также для придания дополнительной жесткости конструкции крыши используют дополнительные опоры: подкосы, прогоны и ригели. Кроме этого, именно при длине перекрытия больше 6-7 метров целесообразно применять металлические балки и ферму.

По виду нагрузок выбирают надежное крепление необходимого стропила к мауэрлату и коньку, для наслонных стропил используют распорный и безраспорный способы.

При безраспорной конструкции стропильных ног не образуется распирающее давление между стенами и опорами строения. При устройстве распорной конструкции применяются только жесткие крепления (без использования ползунов) по фронтону. Стены и опоры строения принимают усилие стропильных ног. Стропила в распорной конструкции крепим к мауэрлату, благодаря наличию «зуба» — опорного бруска. По конструкции верх устанавливаемого стропила упирается в верхнюю часть противоположного.

Крепление стропила к необходимому мауэрлату в таких конструкциях монтируется к кирпичной стене постройки. Это может быть жесткая рама, в которой опорные элементы крепления связаны между собой с помощью косого заруба и закреплены гвоздями, шурупами или болтами. В углах рамы устанавливают уголки как крепеж. Саму раму надо закрепить на стены с помощью анкерных соединений или скобами, которые вбивают в деревянные пробки. Такая конструкция используется при возведении кровли небольших домов, а если постройка большая, то мауэрлаты укладываются в специально устроенные железобетонные желоба с анкерными креплениями по фронтону. Желоб крыши в такой конструкции несет основную нагрузку и используется для зданий из газосиликатных блоков, пенобетона, шлакоблоков и других достаточно легких материалов.

Способы соединения мауэрлата со стропильной ногой.

Способы крепления стропил к мауэрлату:

1. Мауэрлат служит опорой стропильных ног. Верхний конец надо закрепить на прогон конька с креплением стропил к стене, при этом используется принцип скользящей опоры.
2. Нижний конец стропила и его ног крепится к мауэрлату или штучным брускам с помощью ползуна, сверху стропила соединяются гвоздями или болтами.
3. Стропила и прогон конька жестко скрепляются в узлы, называемые коньковыми, с помощью деревянных брусков, которые крепятся гвоздями параллельно коньку или брусу с обеих сторон.

Рассмотрим теперь, как крепить стропила к мауэрлату при безраспорной конструкции крыши правильно.

1. Правильно делать крепление с помощью «ползунов», при этом нижняя часть стропила лишена каких-либо вспомогательных упоров, а элементы верхней части упираются друг в друга и могут соединяться между собой благодаря специальным накладкам. При этом способе крепления второй конец стропила и его ноги, опирающиеся на коньковый прогон, могут тоже иметь как небольшую степень вращения, так и жесткое защемление.
2. Закрепить надо жестким защемлением нижнего конца стропил с мауэрлатом, используя опорную планку или запил, при этом верхние концы опираются на прогон к коньку горизонтальной врубкой или крепятся с помощью «ползунов» и имеют небольшую возможность вертикального вращения в месте соединения.

Висячие стропила

Сам термин говорит о том, что нижний конец стропил выходит за пределы кровли, как бы свешивается. Применяется такой вид в том случае, когда постройка не имеет внутренних опор в виде стен или столбов и стропильная система всем весом опирается на наружные стены. Самый распространенный вариант крыши для данного вида — симметричная треугольная ферма. Конструктивно она состоит из висячих стропил, длина которых может доходить до 7-12 метров, растяжек из горизонтального бруса и стропильных ног, устанавливаемых с определенным наклоном. При помощи затяжек стропильные ноги своими нижними концами опираются на мауэрлаты. Здесь применяется запил для крепления верхних концов стропил к коньку. Эту конструкцию целесообразно усилить специальной стяжкой — ригелем.

Виды висячих стропил.

Существуют еще два менее распространенных способа: укрепление от балок перекрытия и для построек из бруса и бревен — крепление на верх стропила и стен к мауэрлату.

Давайте более подробно рассмотрим самые ответственные узлы сборки стропильных систем — крепление стропила к главному мауэрлату. В этом строительном процессе есть свои особенности, которые необходимо учесть, чтобы избежать дефектов. Не является исключением и крепление стропил к балкам.

Стропила балочные

Для надежного соединения стропила с балкой, чтобы при монтаже исключить скольжение стропильных ног, правильно применять три основных метода крепления:

•  «зуб» с технологической деталью «шип»;
•  «зуб» с упором;
•  упор в нижний конец балки перекрытия.

Схема наслооных стропил.

Крепление стропил к балкам состоит из нескольких моментов:

• в пятке стропила вырубают крепежный элемент «зуб с шипом», одновременно в балке крыши прорубают упор с гнездом для шипа;
• гнездо для шипа должно иметь глубину 1/4 или 1/3 часть от толщины балки, при вырубке на большую глубину (запил) прочность балки ослабевает;
• место вырубки гнезда не должно находиться на расстоянии менее 25-40 см от свисающего края балки, иначе ее конец может расколоться под давлением стропила;
• шип, вырезаемый на «зубе», предотвращает возможность бокового сдвига стропила.

Крепление стропил к балкам двумя «зубьями» производят аналогично монтажу с одним «зубом»; используют такие усиленные соединения в тех местах, где надо увеличить опорную площадь стропила. Далее весь узел перекрытия нужно укрепить к вмурованному в стену анкеру или костылю.

Способы креплений стропил к мауэрлату

Все известные методы можно разделить на два типа: жесткое крепление и скользящее крепление. Тип крепления выбирают исходя из формы и конструкции кровли и от вида используемых стропил — наслонных или висячих. При жестком соединении исключена возможность поворотов, сдвигов, кручения, изгибов между элементами. Крепление стропила к деревянному мауэрлату правильно производить следующими способами:

• с помощью уголков с опорным подшивным брусом перекрытия;
• с выполнением седла (запил) на стропильной ноге с использованием гвоздей, скоб или проволоки.

Скользящее или шарнирное крепление стропил к мауэрлату, как и скользящее соединение стропил с балками, имеет две степени свободы. Это достигается использованием специального крепежа перекрытия, который дает возможность перемещения в заданных пределах одного из элементов узла. В данном случае перемещаемым элементом выступает стропильная нога по отношению к неподвижному мауэрлату.

Все эти методы позволяют элементам в узле двигаться между собой. Наиболее часто такие виды крепления рекомендуют деревянным домам из бруса и бревен. Скользящее соединение устойчиво к усадке здания, и вся конструкция перекрытия мягко подстраивается под изменения при усадке.

Креплению стропила к мауэрлату уделяется огромное внимание. Ведь каждый соединительный узел должен быть выполнен надежно и качественно, запил должен быть вырублен точно по трафарету с плотным прилеганием. В любых соединениях не допускается использование подложек, прокладок и других деформирующихся и теряющихся элементов.

Тонкости строительства стропильной системы

Возведение крыши представляет собой весьма трудоемкий процесс, однако служит благородной цели — защите дома от осадков, ветра, потерь тепла. В процессе самостоятельного строительства дома установка стропил, которые служат основанием кровельной конструкции, является вполне выполнимой при соблюдении всех правил и должном подходе к делу. Остается определить, как построить стропила, выбрать материал и инструмент.

Конструкция крыши.

Читайте также:

Как произвести расчет стропильной системы.

Правила монтажа металлических ферм.

Об установке стропил можно узнать здесь.

Стропильный ликбез, или что нужно знать о стропильной системе

Прежде чем переходить к непосредственному монтажу, необходимо выяснить конструктивные особенности крыши. Крыши домов в большинстве случаев составляют наклонные плоскости, которые называются скатами. Основой кровельных скатов служит стропильная система совместно с обрешеткой под кровельный настил, который укладывается наверх.

Нижние торцы стропил упираются на мауэрлат. На пересечении скатов формируются горизонтальные и наклонные ребра. Горизонтальные ребра называются коньками, а на пересечениях скатов, образующих входящие углы, формируются ендовы и разжелобки. Края кровли, которые выступают над стенами зданий, называют фронтонными свесами или карнизными. Они размещаются горизонтально и выступают за контуры наружных стен.

Угол уклона кровельных скатов разделяет крыши на скатные с уклоном более 10% или плоские с уклоном в пределах от 2,5% до 10%. Плоскости крыши, которые способны обеспечить скат воды, называют скатами, они обладают углом наклона более 2,5%. Односкатные конструкции имеют опору на две наружных стены. Двускатные обладают опорой на две наружных стены одинаковой высоты.

Тип скатных крыш формируется определенным порядком установки стропил на крыше.

Расчет стропильной системы производят, учитывая тип материала кровли, толщину снежного покрова, привычную для данного района, и силу ветра. Для повышения жесткости каркаса стропильные ноги скрепляются друг с другом, а во избежание срыва ветром каркас надежно связывают с коробкой дома.

Особенности и виды стропильных систем

Виды стропильных систем крыш.

Стропильные фермы — это плоские решетчатые конструкции, которые перекрывают помещения больших размеров. Конструктивно они представляют собой неизменяемую геометрическую систему стержней, которые располагаются в единой плоскости и соединяются друг с другом.

Фермовые стержни, размещенные на верхнем контуре, называют верхним поясом, по нижнему контуру — нижним поясом. Внутренние вертикальные стержни известны как стойки, наклонные — раскосы.

Установка стропил подразумевает в основе системы наличие такой геометрической фигуры, как треугольник, поскольку именно он способен обеспечить наибольшую жесткость. Основной элемент стропильной фермы — стропильные ноги, устанавливаемые вдаль скатов и поддерживающие обрешетку.

Стропила могут быть следующих типов:

• наслонные;
• висячие.

Тип стропил и способ их установки выбирается с учетом уклона кровли, нагрузки от снега и ветра и кровельных покрытий.

Особенность висячих стропил заключается в том, что они опираются лишь на две крайние опоры — на стены дома — без использования промежуточных опор. Висячими стропильными ногами выполняется работа на изгиб и сжатие. Кроме того, данная конструкция создает распирающее горизонтальное усилие, которое передается стенам. Уменьшить показатель этого усилия можно благодаря затяжкам (деревянным или металлическим), соединяющим стропильные ноги.

Виды висячих стропил.

Их могут размещать как в основании стропил (стяжка одновременно выполняет функцию балки перекрытия и используется при строительстве мансардных кровель), так и выше.

Такую стропильную систему применяют в тех случаях, когда пролеты крыши варьируются в пределах от 7 до 12 м и конструкцией не предусмотрены дополнительные опоры. Они оказывают на мауэрлат только вертикальное давление. Ключевые элементы висячих стропил — стропильные ноги и затяжки нижнего пояса.

Наслонные стропила монтируются в домах, которые оснащены дополнительной несущей стеной или промежуточными опорами столбчатого типа, размещенными по центру относительно внешних несущих стен.

Концы стропил этого вида опираются на боковые стены, а средняя часть имеет опору в виде несущих столбов или внутренней стены. В результате их элементы работают подобно балкам, но на изгиб.

Монтаж кровельной системы над несколькими пролетами может совмещать установку висячих и наслонных стропильных ферм. В местах, где отсутствуют промежуточные опоры, используют висячие стропила, а там, где они имеются — наслонные. Если пролет крыши составляет более 6,5 м, а при наличии дополнительного элемента опоры — 10-12 м, применяют наслонные стропила.

Наслонные стропильные конструкции строят и в зданиях каркасной системы. Обрешетка выполняется из досок разреженного или брусьев двойного сплошного настила и крепится к стропилам с помощью гвоздей.

Под настил мягкой кровли из рубероида или толя обрешетка выполняется в форме сплошного настила, который состоит из двух дощатых слоев. Сплошной одинарный или разреженный (с зазором в 20-30 мм) настил используется в роли основания для покрытия из асбестоцементных плоских плит. Обрешетку из брусьев сечением 50х50 мм применяют как основание под классический шифер и черепицу.

Виды монтажа стропил

Крепление стропильной ноги к мауэрлату

Правильно сделать стропильную систему можно несколькими способами, выбор которых осуществляется с учетом типа материала:

• соединением с верхней обвязкой каркасных деревянных зданий;
• соединением с верхними венцами деревянных рубленых и брусчатых зданий;
• соединением с опорными брусьями зданий из камня. В данном случае толщина мауэрлата должна колебаться в пределах 15-16 см.

При подборе стропильных ног небольшого сечения для снижения вероятности провисания применяют решетку из подкосов, ригеля и стойки. Стойки и подкосы изготавливаются из бревен диаметром не менее 130-140 мм.

Для исключения вероятности скольжения конца стропильной ноги по затяжке выполняют врезку стропил зубом высотой, которая составляет 1/3 высоты затяжки. Стропильную ногу врубают в конец затяжки и отодвигают зуб как можно дальше.

Как рассчитать стропила и обрешетку

Построить крышу без правильно проведенного расчета невозможно, поэтому следует привести пример расчета стропил для волнового шифера. По условию построить крышу необходимо для двухэтажного дома 8х10 м с высотой этажа 3 м. Местом строительства выбрана средняя полоса. Дом имеет пять несущих стен толщиной 0,51 м. Предполагается построить двускатную крышу с шагом стропил в 1 м.

Параметры для расчета стропил.

Стропила будут рассчитаны на основе укладки трех рядов шифера. Требуемая длина стропил составит 1,65х3=4,95 м, а уклон кровли образует угол 27,3°.

Асбестоцементный шифер обладает достаточно высокой прочностью, поэтому расстояние между центральными осями досок обрешетки можно определить, как 1,65/3=0,55 м. Таким образом, под волновой шифер необходимо 10 рядов обрешетки:

• расчетная длина стропил составит 4,002 м (4 м);
• удельный вес древесины — 500 кг/м³;
• сечение стропил — 50х150 мм;
• вес 1 п.м. — qcт=0,15х0,05х1х500=3,75 кг/м;
• доски устанавливаются с шагом 1 м и имеют ширину 25 см, на 1 п.м. приходится 2 доски;
• снеговая нагрузка — qs=Sg•μ•γс (227.3.2), qs=180х1,25х1,2=270 кг/м (таблица 1, 2)
• нагрузка на стропила от обрешетки составит qo=0,25х0,025х1х2х500=6,25 кг/м;
• нагрузка от веса асбестоцементного шифера qш=26/(1,125-(0,06+0,065))(1,75-0,1х2)=16,77 кг/м;
• суммарная нагрузка на стропила q=qcт+qo+qш+qs=3,75+(6,25+16,77+270)x1,1=326,1 кг/м.

Последовательность установки стропильной системы

Стропила изготавливают из пиломатериалов 1-2 сортов без гнили и червоточин. Доски и брусья раскраивают до нужного размера с помощью круглопильного станка. Прежде чем построить, стропила окоряют и производят разметку по шаблонам.

Варианты крепления стропил к стене.

Сборку элементов стропильной системы осуществляют на бойке в шаблонах. Детали, подлежащие сборке, размещают у бойка в удобном порядке. Перед началом сборки на бойке следует нанести с помощью угля или мела схему стропил в естественную величину. Кроме того, на площадке бойка набиваются планки, фиксирующие точное расположение стропильных ног.

Стропила на крышу изготавливают из круглого окоренного леса диаметром 18 см. Затяжки, с помощью которых соединяют стропильные ноги, выполняют из древесины более высокого качества. В связи с тем, что круглый лес поставляют максимальной длиной в 6,5 м, затяжку для больших пролетов изготавливают из 2-3 бревен, скрепленных между собой по длине.

Стойки и подкосы на крышу, которые имеют меньшую длину, изготовливают из обрезков бревен. У бревен отесывают торцы и выполняют разметку по шаблону, выполненному из фанеры или тонкого листового металла.

По окончании разметки точки врубок выпиливают и зачищают с помощью остро заточенного топора. Балки на пластинчатых нагелях составного типа используют при обустройстве перекрытий и формировании верхних фермовых поясов. Балки сплачивают из брусков на деревянных нагелях.

Наиболее распространенной конструкцией сборного сечения является балка — конструкция из двух или трех брусьев, связанных между собой пластинчатыми нагелями.

Нагели в балках устанавливают по длине, исключение составляет средняя часть, в которой усилия на сдвиг сравнительно небольшие. Изготавливаются балки из брусьев первого сорта с влажностью не более 20%. Влажность пластинчатых нагелей для выполнения балок не должна превышать 10%.

Сборку балок стропила осуществляют с применением специального приспособления, состоящего из двух опор, на которых размещен вал, выполняющий вращение в двух втулках. На козелках с каждой стороны вала размещены брусья. Балки сдвигаются на концах с помощью хомутов-тяжей.

В процессе изгибания балок следите за тем, чтобы плоскости брусьев, которые соприкасаются между собой, были правильно подогнаны друг к другу. Далее по шаблону наметьте места монтажа нагелей на крышу и подберите гнезда. После этого в гнезда вставьте пластинчатые нагели.

После выполнения данных действий с одной стороны из-под приспособления выдвигают козелки, затем разворачивают вал одновременно с балками на 180°, далее устанавливают козелки на место, подбирают гнезда и устанавливают в них нагели со второй стороны балок.

После завершения монтажа нагелей тяжи снимают, в результате готовые, правильно установленные на крышу балки немного выпрямляются, незначительно снижая строительный подъем. Обратите внимание на то, что нагели необходимо плотно защемить в гнездах.

Стропильные системы: схема

Во время строительства фермы и иных загородных помещений используются стропильные системы, которые применяются в жилых домах.

Деревянные стропильные системы в виде треугольника в основном применяются для жилых помещений.

Немаловажной здесь является схема расположения стропил, т. к. с ее помощью облегчается задача, которая касается расчета системы.

Для жилых помещений стропила, в основном, изготавливаются из дерева. Подобные элементы, как правило, выполняются в виде треугольника, но порой применяются и иные конструкторские решения.

Если имеется необходимость сэкономить жилое пространство, то следует воспользоваться мансардной стропильной системой, которая позволит оборудовать на чердаке еще 1 комнату, пригодную для проживания.

Как спроектировать стропильную систему и стропила?

Проектировать расположение стропил довольно сложно. Данная задача подразумевает наличие специальных умений и знаний. Для создания схемы следует достоверно рассчитать количество осадков и силу ветра, а также оптимальный вес всей системы.

Именно поэтому обеспечения наибольшей эффективности и, естественно, долговечности фермы можно добиться только в том случае, если схема расположения стропильных элементов была составлена грамотным специалистом, обладающим высокой квалификацией и большим стажем выполнения таких работ.

Самыми основными моментами, которые должны быть учтены при составлении проекта кровли жилища, являются:

Виды стропильных систем по форме.

• углы наклона скатов;
• вид необходимой крыши;
• материал, который применяется для покрытия кровли;
• правильный выбор стропильных сечений;
• верный расчет конструкций стропильной системы.

Величина наклона скатов напрямую связана с расчетом прочности несущей конструкции, а также выбором материала, которым будет покрываться кровля.

Большая часть подобных материалов имеет значительное влияние на план стропильной системы, поэтому материал для покрытия следует подбирать на этапе проектирования.

Схема расположения стропильных элементов должна быть рассчитана тщательнейшим образом в период проектирования кровли, т. к. ошибки, которые были допущены во время оценки нагрузок, могут привести как к деформации стропил и к нарушению покрытия кровли в момент эксплуатации жилища, так и к обрушению крыши целиком.

Несущие кровельные конструкции, которые состоят из таких элементов как стропила и обрешетка, способны обеспечить ее прочность и устойчивость.

Параметры и особенности конструкций

Конструктивный чертеж расположения стропильных элементов напрямую зависит от таких параметров, как:

• форма самой крыши;
• наличие опор внутренних и их расположения;
• протяженность перекрываемого пространства.

Виды стропильных систем крыш.

Когда выполняется чертеж стропильных элементов нужно учитывать то, что стропила или же фермы стропил существуют 2 типов:

1. Висячие, которые применяют при опоре на исключительно наружные стены. Они состоят из наклонных ног стропил и растяжки, которая представляет собой брус в горизонтальном положении.
2. Наслонные, которые устанавливают в домах с центральной несущей стеной. Они состоят из 2 стропильных ног, низ которых опирается на мауэрлаты (несущие брусья), а верх — на прогон конька, поддерживаемого стойками.

Зачастую конструкция стропил выполняется в треугольной форме, которая гарантирует высочайшую экономичность и жесткость.

Сложные фермы стропил состоят из большого количества вспомогательных элементов:

• затяжки;
• стойки;
• стропильные балки, которые по-иному именуют стропильными ногами;
• ригели;
• различные подкосы и т. п.

Параметры распределения нагрузки стропильной системы крыши на дом.

Чертеж стропил разрабатывается в следующей последовательности:

1. Нужно нанести модульные координационные оси, к которым затем привязываются знаменатели толщины главных стен строения. При этом вынос венчающего карниза данной конструкции должен отображаться на плане поверхностей стен в виде контурной линии.
2. Затем следует вычертить дымовые и вентиляционные каналы, трубопроводы. Их месторасположение должно непременно быть учтено в процессе размещения всех элементов стропильной системы.
3. Далее разрабатывается схема выбранного типа крыши (форма) в виде наброска, на котором должно быть учтено расположение всех стен.
4. Затем на чертеж в виде линий следует нанести ендовы, конек, ребра и еще несколько элементов:

• направление скатного уклона;
• форма кровельных скатов;
• месторасположение слуховых окон;
• месторасположение фронтонов и т. п.

5. Используя чертеж крыши, необходимо вычертить план системы стропил, где следует указать размещение таких элементов как:

• мауэрлаты;
• подстропильная балка;
• стропильные ноги с затяжками и кобылками, которые опираются на мауэрлаты;
• стойки.

Схема поэтапного монтажа стропильной системы двускатной крыши.

Поперечные сечения разнообразных элементов принимают приблизительные значения в зависимости от типа дерева, которое будет применено. Шаг стропил тоже зависит от материала. Шаг деревянных стропил 100 — 120 см, а стропил из брусьев 150 — 180 см.

Помимо этого на расстояние влияют и такие детали как дымоход и вентиляция.

6. Затем на чертеж необходимо проставить значения расстояний между осями модулей, к которым привязаны значения объема стен. Линии, где отмечаются шаги между осями, наносятся на чертеж очень близко к контуру.

Внутри плана следует указать расстояние между вентиляционными трубами и дымоходом, стойками и иными элементами. Помимо этого на плане нужно отобразить все выноски, на которых указываются значения поперечных сечений и длин перечисленных деталей.

Стропильная система представляет собой наиважнейший элемент конструкции строящейся кровли, от верности ее проектирования зависят очень многие показатели, в числе которых прочность крыши, ее безопасность, а также срок службы.

Именно поэтому, если у вас не имеется необходимых навыков и умений, лучше не браться составлять схему расположения стропил. Лучшим вариантом будет доверить эту работу профессионалу, который обладает необходимыми навыками и, конечно же, опытом.

Стропильные конструкции из железобетона

Одним из главных элементов любого строения является крыша, от правильного устройства которой зависит безопасность объекта и комфортность ее эксплуатации в целом. Стропильные фермы — это несущие конструкции кровли, и существуют они, чтобы перераспределять ее вес и дополнительный вес от снежного покрова на основания стен здания, противостоять природным аномалиям. Стропильные конструкции выполняются из разных материалов, в зависимости от требований, которые применяются к кровле различных объектов. Их можно разделить на три группы: железобетон, древесина и металл. Деревянные стропильные фермы изготавливают из бруса. Такие системы применяют в малоэтажном строительстве и в быстровозводимых зданиях. Собираются непосредственно на строении. Обрабатываются антисептическими средствами. Крепятся при помощи металлических скоб и болтовых соединений.

Стропильная конструкция из железобетона используется в тех случаях, когда другие материалы не могут обеспечить требуемой прочности.

Стропильные и подстропильные фермы — это несущие элементы кровли, расчет их, проектирование и строительство должны быть выполнено с высочайшей четкостью.

 Устройство стропильных конструкций

Для устройства деревянных стропильных конструкций ограничением служит площадь сооружения, так как безопасно длину пролета не увеличишь, существует вероятность разрушения конструкции из-за тяжести собственного веса. Кроме того, такую конструкцию будет сложно надежно соединить. Если строится здание с большой площадью кровли, применяются стальные стропильные фермы. Такие конструкции используются практически всегда во время возведения промышленных объектов. Стальные стропила с помощью болтовых соединений и сварочного оборудования быстро монтируются. Такая конструкция получается достаточно легкая и очень надежная. Для сборки таких ферм используют стальной прокат. А покрытием в таком случае чаще всего становится профилированный лист или листовой прокат. В жилом домостроении не используются открытые стропильные конструкции. Если необходимо надежное перекрытие больших пролетов с большой нагрузкой, используются железобетонные фермы.

Железобетонные стропильные конструкции отличаются высокой надежностью и долговечностью. Тем не менее применение их ограниченно из-за слишком большого веса. Такие стропила сложно монтировать. Обычно железобетонные материалы используются, чтобы создавать стропильные конструкции в одноэтажных зданиях, но с большой площадью и в сложных климатических условиях.

Особенности расчета ферм

Расчет стропил требует специальных знаний. Здесь важно множество факторов, которые могут повлиять на прочность конструкции. Такой расчет обязательно должен проводиться специалистами, еще во время проектирования объекта. Важность ситуации в том, чтобы правильно выбрать конструкцию стропил, материал для их изготовления, в подборе оптимальных соединительных элементов и деталей с учетом всех факторов. Расчет основывается на трех факторах:

Конструкция стропильных железобетонных ферм зависит от проекта строящегося здания.

• вес самой конструкции — стропильной системы и кровельного покрытия;
• вес дополнительных нагрузок: снега, ветра и пр.;
• вес периодической нагрузки: сейсмической активности, возможных ураганов и случайных факторов.

Точность расчета минимизирует затраты по строительству и обеспечивает безопасность объекта от разрушения. Производят железобетонные фермы на специальном оборудовании производственных мощностей. Точно соблюдают размеры, согласно указанным чертежам. Надежно скрепляют все элементы. К качеству стропил предъявляются очень высокие требования.

Специальным транспортом готовые стропильные конструкции поставляются к месту установки, где и монтируются при помощи подъемного крана. Для монтажа стропильных ферм необходимы специальные навыки и знания, поэтому выполнять такие работы должны профессиональные бригады. Самостоятельно можно возвести стропильные конструкции только из древесины. Они не сложные, но тоже требуют внимания и следует придерживаться правил их возведения. Все элементы стропильных систем — очень важные детали, и поэтому во время проектирования, расчета и монтажа необходимо соблюдать рекомендации СНиП.

Стропила из железобетона

Железобетонные стропила изготовляют с напряженной арматурой (проволочной, канатной, стержневой, натягиваемой на упоры стенда) нижнего пояса. Изготовление выполняется на протяжных стендах, в многоярусных стендах-камерах и в одноярусных силовых формах и стендах-камерах. Затраты труда составляют около 10,4 чел./час для производства кубометра ферм с пролетом 18 м. В кассетных формах производят стойки и раскосы. Готовые стойки и раскосы укладывают в форму для армирования. Струнопакетами из высокопрочной проволоки с диаметром 5 мм армируются нижние пояса. Верхние пояса подлежат армированию обычными стержнями. Гидродомкратами натягивают струнопакеты. Бетон укладывается бетоноукладчиком (1pobetonu.ru). Через пару часов после бетонирования выполняют термообработку изделий. Оборачиваемость стендов происходит в течение 2 суток. Таким образом возможно изготовить до 8 ферм в сутки. Вес конструкции с пролетом 18 м составляет от 6 до 7,5 т, с пролетом 24 м — от 11 до 12,3 т.

Типы железобетонных ферм

В строительстве различают:

• сегментные — верхний пояс очертания и раскосная решетка;
• безраскосные арочные — жесткие узлы;
• арочные раскосные — верхний пояс криволинейного очертания и редкая решетка;
• полигональные — параллельные пояса или трапециевидное очертание (малый уклон верхнего пояса и раскосная решетка).

Схема монтажа железобетонных ферм.

Такие фермы выпускают в соответствии с ГОСТ № 13015.0. Оценка ферм производится по следующим характеристикам:

• показатели прочности бетона;
• средняя плотность бетона;
• его морозостойкость;
• толщина слоя вокруг арматуры;
• марки стали, которые используются для армирования;
• степень защиты от коррозии.

В частном домостроении фермы железобетонные используются, но крайне редко, из-за сложностей монтажа таких тяжелых стропильных конструкций, хотя отличаются они высокой прочностью и надежностью. Применяются железобетонные фермы в качестве ригелей покрытия с пролетом более 18 м и шагом 6-12 м. При пролете 18 м балки покрытий будут экономичнее, но часто применяются и фермы, в особенности при наличии различных технологических коммуникаций, которые удобно размещаются в пространстве конструкции. Конструкции с пролетами более 30 м будут очень тяжелыми, подлежат разделению на отдельные блоки. Такие блоки с укрупнительной сборкой значительно увеличивают стоимость.

Наиболее рациональное использование — сегментное или арочное очертание верхнего пояса, которое приближается к кривой давления. В таких фермах усилия по длине пролета в поясах незначительно изменяются и усилия невелики в элементах решетки. Более того, они имеют небольшую высоту на опоре, снижаются масса конструкции и высота наружных стен. Сегментные раскосные с пролетами 18-24 м приняты как типовые для покрытия скатных кровель промышленных зданий, признаны наиболее экономичными. Недостатком их можно назвать только значительную суммарную длину всех элементов решетки и соединительные сложные узлы.

Производство железобетонных ферм

Арочные безраскосные, они удобны в изготовлении. Армирование узлов у них проще. Пространство в ферме можно удобно использовать для коммуникаций и технических этажей. Они широко применяются при покрытии зданий со скатной, с плоской крышей или кровлей с малым уклонном. Готовят данные конструкции из высокопрочных бетонов класса B30-B60 с армирующим поясом. Для нижнего пояса используется стержневая арматура класс АIV-АтV, высокопрочная проволока ВрII, арматурные канаты К7, К19. Для предотвращения появления продольных трещин, возникающих по технологическим причинам, окаймляется напрягаемая арматура легкими проволочными каркасами. Длина таких каркасов принимается до 3 м, для беспрепятственного равномерного обжатия нижнего пояса.

С помощью сварных каркасов из арматуры армируется верхний пояс и элементы решетки. В опорных узлах устанавливаются, согласно расчету, по 2 плоских с поперечной рабочей арматурой каркаса. Такие каркасы дают прочность по наклонным сечениям. Промежуточные узлы нижнего и верхнего поясов армируются с помощью сварных каркасов, которые состоят из поперечных стержней 6-10 мм диаметром и шагом 100 мм, а также благодаря окаймляющему цельногнутому стержню диаметром 10-18 A-III. Готовую стропильную конструкцию фермы перевозят на специальных транспортных средствах, таких как фермовоз ФКП-16. Из-за того что все большее применение получает употребление стальных облегченных конструкций, железобетонные фермы нес­колько теряют спрос. Однако необходимость применения желе­зобетонных конструкций по противопожарным требованиям потребует дополнительных объемов производства железобетонных стропил в ближайшее время.

Cтропильная система двускатной крыши

Двускатная крыша — это один из простейших вариантов крыш, который в основном применяется для крыш небольших домов.

Глядя на такую крышу, невольно создается впечатление, что стропильная система для нее и устройство двускатной крыши особой сложности не представляют и могут быть легко изготовлены самостоятельно.

Строение двускатной крыши дома (основные элементы)/

Однако чтобы двускатная крыша надежно защищала строение в любых погодных условиях, нужно смонтировать каркас ее стропильной системы, а это оказывается не так просто. Тому, кто решится выполнить такой каркас самостоятельно, следует иметь в виду, что допущенные ошибки исправить потом будет практически невозможно.

Читайте также:

Чем полезен гонт для крыши.

Как покрыть крышу металлочерепицей.

О выборе черепицы для крыши смотрите здесь.

Расчет площади двускатной крыши

Формула расчета площади двускатной крыши.

Расчет необходим, чтобы предварительно знать затраты на лесоматериал, утеплители, гидроизоляционные и паронепроницаемые пленки. Для двускатной крыши расчет прост, так как у такой крыши нет усложняющих форм и сложных дополнений.

Не стоит детально учитывать сечения для дымоходных труб, вентиляционные проемы и мансардные окна, достаточно знать длину конькового прогона и расстояние от потолочного перекрытия до верха конька. Перемножив эти величины, получим максимальную площадь вертикального сечения чердака под коньковым прогоном. Разделив эту площадь на синус угла наклона стропила, получим площадь одного ската. Количество кровельного материала будет зависеть от его вида.

Строительные термины и определения

Чтобы далее был более понятен термин «двускатные», следует познакомиться с элементами конструкции, установка которых возможна в каркас простой двускатной крыши.

Мансарда двускатная несколько сложнее, чем простая двускатная крыша. Деревянная стропильная система и все деревянные элементы двускатной крыши предварительно обрабатываются специальными смесями. Это существенно увеличивает срок их службы, препятствуя размножению микробов и бактерий. Их обрабатывают также и специальными жидкостями, и стропильная система становится менее восприимчивой к возгоранию.

Шаг обрешетки зависит от угла наклона крыши дома.

Стропильные ноги (стропило) — один из основных элементов любой крыши. Каркас, в котором применена установка металлических и бетонных стропильных ног, монтируют при строительстве крупных объектов из кирпича и бетона. Длину элементов, входящих в каркас, рассчитывают предварительно и при монтаже размеры не меняют. Стропила из дерева и их монтаж применяют при строительстве жилых домов в частном секторе. Они служат основанием для обрешетки. В двускатной крыше эти элементы располагаются обычно вдоль длины здания, их установка осуществляется под определенным углом к стенам дома, а монтаж выполняют на определенном расстоянии друг от друга.

Обрешетка — это основание для крепления кровли. Брусья или доски обрешетки соединяют стропила между собой, начиная снизу и до верха ската. Расстояние между элементами обрешетки определяется материалом кровельного покрытия.

Мауэрлат — это деревянный брус (100×100, 100×150 или 150×150 мм), служащий основанием, на котором, собственно, и закрепляется каркас и стропильная система крыши. Мауэрлат равномерно распределяет нагрузку по поверхности стены, создаваемую двускатной крышей, и он не должен дать скатам разойтись в стороны под действием внешних нагрузок.

Схема соединения и крепления стропильных ног и мауэрлата.

Коньковый прогон располагается на самом верху двухскатной крыши. Это брус или доска размером 50×150 или 50×200 мм. В зависимости от длины пролета коньковый прогон может состоять из нескольких досок. В этом случае установка прогона подкрепляется стойкой, расположенной между коньком и лежнем (бревном или брусом, проложенным вдоль пролета строго под коньком). Прогон и стойки соединяют подкосами. Прогон желательно размещать над внутренней несущей стеной.

Ригель — это доска такого же сечения, как и стропильные ноги, внахлест скрепляющая стропила, расположенные на противоположных скатах. Между ригелем и лежнем для прочности могут устанавливать стойки.

Устойчивость всей конструкции мансарды двускатной, обеспечивающей сопротивляемость нагрузкам, воздействующим на крышу, и устойчивая стропильная система создаются дополнительными элементами, укрепляющими каркас, такими как раскосы, подкосы и диагональными связывающими элементами, устройство которых пояснений не требуют.

Укладка и крепление мауэрлата

1. Этот метод используют, если монтаж применяют для крыш, площадь которых превышает 250 м2. Вдоль стены на расстоянии, не превышающем 2 м, в бетонную балку, которую заливают вдоль стены, замуровывают металлические шпильки с резьбой не меньше М12. Шпильки замуровывают, чередуя их расположение ближе к внешнему и внутреннему краям мауэрлата. Высота шпильки над бетоном должна быть такой, чтобы после установки мауэрлата она выступала над его поверхностью примерно на 30 мм. К плоскости бетонной балки мауэрлат притягивают гайками с шайбами.
2. Этот метод применим, если вы планируете монтировать двухскатные крыши, площадь которых менее 250 м2. Он отличается от предыдущего тем, что шпильки закладывают в процессе возведения стены. Для обеспечения прочности шпильки замуровывают на большую глубину, чем в бетонную балку.
3. Этот метод самый простой и надежный, если монтаж выполняют для конструкции двускатной крыши небольшой площади. Его применяют для стен, возводимых из кирпича. Мауэрлат крепят с помощью проволоки-катанки, предварительно заложенной в стену на расстоянии не менее 3 кирпичей от верха стены. Если с внешней стороны стену будут штукатурить, то проволоку можно проложить через всю толщу стены, иначе ее необходимо прятать в растворе между кирпичами.

Прочность стропил

Схема крепления стропил: болтом и хомутом, двойным зубом.

Стропильная система состоит из стропил, представляющих наклонную балку, на которую обычно воздействует равномерно распределенная нагрузка. Зимой такую нагрузку может создавать снег. Ветер создает на каркас неравномерную и, к тому же, динамическую нагрузка. Сосредоточенная нагрузка на стропила может быть создана весом рабочего и материалов во время ремонтных работ.

При известных нагрузках расчет поперечного сечения стропил разной длины особой трудности не представляет, но беда в том, что предсказать максимальную нагрузку, воздействующую на конкретное стропило и весь каркас, не представляется возможным. Однако имеются данные, подтвержденные многолетним опытом, по которым и определяют поперечное сечение стропил из брусков и досок. Входными параметрами для определения сечения стропила S (мм×мм) являются: расстояние между стропилами ΔL (м) и длина стропила l (м).

Следует отметить, что в настоящее время двускатные крыши утепляют, поэтому и расстояние между стропилами иногда определяют по размерам пакетов утеплителя.

Крепление стропил

Схема соединения стропильной системы в коньке: встык и внахлест.

Стропила крепятся к мауэрлату тремя гвоздями: два забивают с двух сторон стропила, а третий — через верхнюю плоскость стропила. Этим обеспечивается притягивание стропила к мауэрлату и исключается перемещение стропила в стороны. Мауэрлат ослаблять нельзя, поэтому делают прорези только на стропилах: горизонтальная плоскость прорези должна лежать на горизонтальной плоскости мауэрлата, а небольшой выступ стропила должен упираться в вертикальную плоскость мауэрлата. Рассмотрим три варианта верхнего крепления стропил:

1. Края стропил, принадлежащие разным скатам, разрезают так, чтобы при их соединении между ними образовались одинаковые углы, равные углам наклона крыши к стене. Между собой стропила скрепляют либо металлическими пластинами, стянув их болтами, либо деревянными планками, прибив их к стропилам гвоздями. После этого необходимо в верхнюю плоскость стропил забить по гвоздю (минимум 150 мм).
2. Стропила, принадлежащие разным скатам, размещают на коньковом прогоне, высота которого и определяет угол наклона стропил. Стропила разрезают так, чтобы горизонтальный участок был равен половине толщины конькового пролета. Между собой стропила соединяют металлическими планками, размещаемыми над пролетом. Такое соединение стропил называется висячим, то есть имеющим как минимум одну степень свободы. Нижний край таких стропил к мауэрлату должны закрепляться жестко.
3. Это самый простой способ соединения стропил — внахлест. Стропила размещают под одинаковым наклоном и соединяют болтами или шпильками, прокладывая под гайки и головки болтов широкие шайбы.

Разметку стропил следует выполнять с помощью шаблонов.

Как рассчитать нагрузки на стропильную конструкцию

Городские жители часто имеют желание жить в своем доме. Если вы решили этот дом построить, при подготовке его технического проекта не забудьте предварительно произвести расчет стропил, который определяет параметры всех несущих конструкций. Благодаря предварительному расчету вы избежите ошибок в конструкции и после постройки сможете спокойно жить в своем доме, не беспокоясь о его целостности.

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

На основе каких факторов нужно производить расчет

Чтобы расчет стропильной системы производился правильно, нужно определить интенсивность нагрузок на крышу. Такие нагрузки делятся на несколько типов:

Конструкция стропильной системы. Для того, чтобы каркас был прочным деревянные стропильные ноги прочно опираются на наружные стены через — мауэрлат (продольный брус).

1. Постоянного характера. Это нагрузка, которая постоянно будет воздействовать на стропильную систему, к ней относится собственный вес кровли, обрешетки, гидроизоляции и пароизоляции, утеплителя и других элементов, которые образуют неизменную величину со стабильным фиксированным весом.
2. Переменные. Это нагрузки, определяющиеся климатическими факторами: ветром и его интенсивностью, количеством снега и других осадков. Они воздействуют на стропильный брус только временами.
3. Особые. В этом виде нагрузок учитывают экстремальные проявления климатических факторов или их повышенную интенсивность. Этот вид нагрузок обязательно нужно учитывать на территориях, где вероятны сейсмическая активность, ураганы или штормовой ветер.

Учесть все эти факторы одновременно, особенно если вы делаете это в первый раз, достаточно тяжело. Ведь нужно не только учесть нагрузки, но также вес и прочность, которые имеет стропильный брус, способ крепления досок между собой, другие величины. Многие думают, что эту работу может облегчить программа расчета стропил, однако это не совсем так. Подобные программы оперируют уже высчитанными данными по нагрузкам, которые придется выдержать стропильной системе. Поэтому, проведя самостоятельный расчет, вы прочувствуете все конструктивные особенности крыши, которую будете возводить.

Расчет постоянных нагрузок

Схемы нормативных снеговых нагрузок. Если уклон крыши больше 60 градусов, снеговая нагрузка в расчет стропильной системы не принимается.

Прежде чем определить, какой будет длина стропил, нужно понять, на что ориентироваться. Поэтому правильно начинать с простого, то есть с определения веса самой конструкции кровли. Для этого вы должны просчитать, каким будет вес одного кв. м каждого слоя. Сначала нужно изучить технические характеристики материала, который должен быть, обычно там указывается необходимая величина. После того как все данные получены, складываете все величины между собой и увеличиваете результат на 10 %, тем самым задавая запас прочности стропильной системе. Лучше подбирать материалы так, чтобы на один кв. м площади крыши не приходилось более 50 кг веса.

Расчет снеговой нагрузки

Чтобы предпринять дальнейший расчет стропил, следует перейти к просчетам переменных нагрузок, а конкретно — снеговой, так как многие местности испытывают длительное влияние снежных зим. И тяжесть снега, воздействующего на крышу, не должна сломать брус, использованный в качестве стропильной ноги.

Рассчитывается этот вид нагрузки по формуле: вес снега на 1 кв.м × корректирующий коэффициент = полная снеговая нагрузка. Первая величина является усредненным значением и меняется в зависимости от регионального расположения дома. Корректирующий коэффициент необходимо взять из СНиП 2.01.07-85. Этот результат стоит тоже увеличить на 10 %, тем самым создав запас прочности.

Расчет ветровой нагрузки

Схема ветровых нагрузок. Они зависят от района, где стоит дом.

Данный показатель очень важен для наклонных конструкций, которыми являются скаты крыши. При малых углах наклона возникает опасность разрушения кровли, а при больших — очень велико давление ветра по всей поверхности ската, так что высоту кровли нужно продумывать как можно тщательнее. Формула расчета выглядит так: показатель региона × коэффициент = ветровая нагрузка. Для определения показателя региона существует таблица значений, коэффициент изменяется в зависимости от высоты дома и местности вокруг (лес, степь, высотные дома). Узнать точные значения этих двух величин можно в том же СНиПе, так как они должны быть подходящими для вашего проекта.

Принцип расчета

Расчет нагрузок на стропильные системы. Расчет стропильной конструкции и расположение элементов осуществляется путем разработки планов, схем кровли.

Задавшись целью правильно посчитать длину стропильной ноги, осознайте, что почти вся крыша — это система треугольников, независимо от конфигурации ферм. Поэтому определить длину досок, необходимых для конструкции, не составит особого труда. Какого сечения выбрать брус или количество ног — другое дело. Ориентиром для правильности этих расчетов может стать таблица стандартов, где можно увидеть соответствие между длиной, сечением и шагом установки ног.

Например, сечение стропил для скатной крыши может варьироваться от 40*150 мм до 100*250 мм. Чем реже шаг установки, тем больше длина стропильной ноги, значит, суммарная нагрузка на нее возрастает, как следствие — сечение стропил должно быть больше. Значение в этих расчетах имеет все: из какого дерева брус вы используете, как была просушена древесина, где находится строение, каким нагрузкам будет подвергаться. Не пренебрегайте никакими факторами. Подробный пример расчета стропил можно найти в СНиПах по проектированию строений.

Какому алгоритму действий следовать

Таблица весов кровельных материалов. Значение нагрузок на стропильные системы может существенно изменяться в зависимости от выбранного кровельного покрытия.

1. Определить длину стропил. Для этого используют теорему Пифагора: квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. Высоту (первый катет) вы задаете самостоятельно в зависимости от проекта, а второй катет — это ширина вашего дома. Однако учитывайте, что стропильные ноги должны выступать за стены минимум на 60 см. Для строительства чаще всего используется деревянный брус, поэтому чтобы правильно все рассчитать, нужно сразу определиться с видом древесины, которую будете использовать. От этого зависит собственный вес конструкции и нагрузки, которые она сможет выдержать. Если по проекту стропильные ноги будут более 6 м, то брус нужно сращивать, тем самым получая нужную длину. Если такой момент имеет место, то это тоже должно найти отражение в расчетах: брус нужно взять большего сечения, уменьшить шаг между стропилами, расчет которых вы производите.
2. Рассчитать толщину бруса и досок. Толщина бруса зависит от многих факторов, но в основном от того, какой будет нагрузка. Определяется толщина чаще всего по сводным таблицам. Можно было бы сказать, что чем больше толщина стропильной ноги, тем лучше, но нужно учитывать, что и вес конструкции от этого значительно увеличится.
3. Определить расстояние между стропилами. Для жилых домов этот показатель должен быть от 0,6 м до 1 м. Величина изменяется в зависимости от планируемой нагрузки на кровлю, выбора материалов и даже того, какого сечения будет использоваться брус. Чем большим нагрузкам будет подвергаться конструкция, тем меньше будет шаг. Количество стропил рассчитывается таким образом: длину ската делят на выбранное значение шага, потом прибавляют единицу и округляют в большую сторону. Это число и есть количество ног для одной стороны ската.
4. Рассчитать пролеты стропильной системы. После этих расчетов вы окончательно определитесь в конструкции крыши.
5. Выбор типа стропильной фермы. Совокупность различных элементов крыши называют фермами, они бывают: W-образными, М-образными, Е-образными, мансардного типа. Количество конфигураций огромно. В итоге получается жесткая конструкция — скелет крыши. Продумывайте все конструкции таким образом, чтобы система стропильных и подстропильных ферм увеличивала запас прочности при нагрузке на крышу. Тогда стропильной системе ничего не будет угрожать.
6. Анализ несущей способности фундамента и стен. Проводится для окончательного утверждения всех конструкций здания.
7. Анализ необходимости таких элементов стропильной системы, как раскосы и затяжки. Возможно, вы решите увеличить стабильность конструкции за счет этих элементов.

Висячие варианты стропильной системы

Для любого строящегося дома важно выполнить правильный расчет на момент строительства крыши, так как именно от этого будет зависеть защита от непогоды, потерь тепла, ветровых нагрузок и прочего. Крыша служит элементом защиты всего строения.

Виды висячих стропил.

Варианты наслонных и висячих стропил: отличительные особенности

Конструкция кровли может быть самой различной. Монтаж основан на использовании наслонных или висячих стропил. Разница состоит в том, что наслонные применяются, когда они могут опираться на центральную несущую стену, внутреннюю опорную колонну либо любой другой элемент со схожими функциями. Но такой вариант не всегда подходит, часто случается так, что внутренней несущей или капитальной стены просто нет, то есть стропила будут опираться только на наружные стены, а конструкция для этого требуется совершенно другая. Для этого применяется висячий вариант стропил, которые можно использовать для пролетов с длиной от шести-семи метров. Главное отличие между системами — это опора стропил.

Стропильные ноги в этом случае одним своим концом упираются в стены, а вторым соединяются сверху друг с другом. Крепление может осуществляться различными методами, начиная от прорезного шипа и заканчивая металлическими зубчатыми пластинами. Все ноги должны иметь соединение при помощи растяжки, которая не будет им давать разъезжаться в стороны, то есть создается жесткость и прочность крепежа. Наслонные имеют другую конструкцию, у них есть специальный элемент, который создает дополнительную точку опоры на внутренние капитальные стены.

Технические характеристики висячих стропил.

Из особенностей устройства висячих деревянных стропил необходимо отметить:

1. Cтропильные ноги соединяются наверху при помощи запила, дополнительно фиксируются болтами, пластинами или гвоздями. Верхние концы ставятся встык либо к коньковому прогону.
2. Встречные стропильные ноги соединяются затяжками.
3. Затяжки могут быть цельными либо составными, их сращивание при необходимости осуществляется за счет прямого или косого зуба.

Система висячих стропил отличается сложностью. Вес ее несколько больше, чем у наслонных, но она незаменима при перекрытии пролетов от шести до десяти метров, при устройстве мансардных помещений. Материала при этом может расходоваться больше, стоимость также будет выше, но на прочности это не скажется. Кроме того, именно стропила висячие применяются чаще всего для очень сложных типов крыш, вариантов их устройства много.

Устройство висячих стропил

Правильное устройство кровельной конструкции — это один из самых ответственных моментов всего строительства. Как фундамент является основанием для дома, так и крыша считается его надежнейшей защитой и залогом долговечности. Каркас крыши — это висячие и наслонные стропила, составляющие как бы скелет кровли, на который уже крепится обрешетка и внешнее покрытие, между стропильными ногами укладывают утеплитель, сверху кладут гидро- и пароизоляцию.

Ключевые элементы висячих стропил.

Перед началом строительства важно выполнить правильный расчет всей конструкции, так как от этого будет зависеть безопасность и надежность. Такой расчет основывается на следующих данных:

1. Размеры самого строения, материал изготовления стен, наличие либо отсутствие несущих внутренних стен, опорных колонн, наличие мансардного этажа.
2. Максимально допустимая нагрузка на стены.
3. Тип крыши, который будет сооружаться (обычная двускатная и односкатная, плоская, вальмовая, шатровая и прочее). В данном случае необходимо сразу же определить, какие именно деревянные стропила будут применяться (наслонные либо висячие).

Далее расчет должен включать в себя:

• сечение стропильных ног;
• шаг стропил, их правильное расположение;
• формы, которые будут принимать стропильные фермы.

Стропила могут быть самого различного вида, но чаще всего это форма треугольника, который образуют две стропильные ноги, упирающиеся друг на друга вверху.

Дополнительно, чтобы придать ферме надежность, все стропильные ноги соединяются затяжками, то есть специальным брусом, нейтрализующим функцию распора и придающим прочность и устойчивость.

Стропила висячие обладают своими особенностями, среди которых их возможность передавать нагрузки на стены. Мауэрлат не всегда обязателен, достаточно использовать обрезную доску для выравнивания ферм по горизонтали. Для устройства такой схемы особое значение имеет:

• тип кровли и размеры;
• вид кровельного покрытия;
• климатические условия региона.

Когда используются висячие варианты стропил?

Виды наслонных стропил.

Наслонные и стропила висячие — это неотъемлемая часть всей кровельной конструкции. Но отличаются они по условиям своего применения. Так, висячие конструкции применяются в том случае, если опирание стропил происходит только на бока здания, а не на внутренние несущие стены. Они используются, когда нет центральной стойки (опоры) для конструкции крыши. Для крепления элементов конструкции пользуются специальной затяжкой, которая может быть сделана из деревянного бруса или металлических планок. Такие затяжки обязательны, когда строятся мансардные помещения, в этом случае затяжка становится одновременно и балкой перекрытия для крыши.

В данном случае важен правильный расчет, так как при более высоком расположении растяжки общая величина нагрузок на всю систему будет только увеличиваться. Поэтому, когда используются висячие стропила с затяжками, необходимо в верхней их части применять более мощные конструкции, а узлы должны крепиться более надежно (желательно дополнительно к основным крепежным элементам использовать металлические зубчатые пластины).

Ширина одного пролета для висячих стропил должна составлять 6-10 м, а вот шаг может отличаться в зависимости от уклона ската крыши. Деревянные стропила могут быть выполнены из обычной обрезной доски, бруса либо бревна. Обязательна пропитка его антисептиками и антипиренами перед укладкой, чтобы обеспечить защиту от плесени, грибка.

Наслонные стропильные системы применяются в том случае, когда строение имеет внутреннюю несущую либо капитальную стену, на которую конструкция крыши может смело опираться. Наслонные стропила отличаются от висячих еще и тем, что у них есть дополнительный элемент, опирающийся на колонну, внутреннюю стену, любую несущую схему. Характеризуются наслонные стропила тем, что работают они только на изгиб. Для многих конструкций это настоящий плюс. Но есть и положительные стороны: наслонные стропила более надежны и просты в изготовлении, они обходятся намного дешевле, да и вес их меньше, а это очень важно для любой крыши.

Монтаж висячих деревянных стропил

Монтаж такой системы вполне доступен своими руками. Для крыши используют брусья из дерева с сечением в 5*20 см, которые предварительно необходимо обработать при помощи специальных антисептиков и антипиренов. Это обязательное условие для работы с деревянными элементами не только для крыши, но и для остальных конструкций дома. По установке деревянных стропил последовательность действий будет следующая:

Все узлы соединения стропил с элементами крыши для надежности могут крепиться металлическими деталями крепления — болтами, скобами, шурупами, саморезами.

1. Сначала наверху конструкции надежно соединяют два бруса, создается узел опирания стропил.
2. На стропилах делается выемка, то есть паз, для того чтобы была опора для мауэрлата.
3. Брус наверху должен соединяться с упором, для этого необходимо обеспечить соединение концов отдельных брусьев. Лучше всего первую конструкцию собрать на земле в виде шаблона, а остальные деревянные стропила изготавливать именно по этому образцу. В таком случае висячая стропильная система будет идеально ровной и надежной, а сама сборка быстрой. С подобной работой вполне могут справиться 3-4 человека. Расчет для деревянных стропил должен быть очень тщательным, не стоит пренебрегать этим, так как даже 1 мм может иметь значение.
4. Первые стропильные ноги монтируются на одном конце крыши, вторые — на противоположном. Между парами протягивается шнур для разметки, это поможет ориентироваться при дальнейших работах. Шаг, с которым устанавливаются стропильные ноги, необходимо определять исходя из расчетов уклона. Например, если угол ската крыши составляет 30 градусов, то ширина одного пролета, где идут висячие стропильные системы, должен составлять до 70 см. Иной вариант здесь не приветствуется специалистами, хотя и возможен в некоторых случаях.

Конструкция стропил не так сложна, как может показаться. Все узлы крепления стропильных ног и мауэрлата осуществляются при помощи кровельных гвоздей, металлических скоб и зубчатых пластин. Для усиления узлы могут скрепляться и саморезами по дереву. Опирание всех стропил на мауэрлат осуществляется согласно тому, какая именно схема стропильной системы была выбрана. Это зависит от типа крыши, ее размеров, наличия либо отсутствия внутренних несущих стен для опирания стропильных ног крыши.

Для устройства конструкции крыши любого дома применяется специальная стропильная система, выступающая в виде каркаса. Это может быть наслонная стропильная система, если есть несущие стены, на которые элементы конструкции могут опираться, либо висячие стропила, если каркас будет монтироваться только на боковые стены. В этом случае важен правильный расчет, чтобы крыша под собственным весом не сложилась. Может применяться и безраспорная конструкция, треугольные арки с бабками, специальной затяжкой и прочие. Использование той или иной системы зависит от того, какие размеры имеет дом, какова его форма, модель самой крыши, материала покрытия. Смонтировать своими руками наслонные стропила и висячие не так сложно, но необходимо проводить предварительные расчеты, что обеспечит безопасность и надежность крыши дома.

Виды и назначение стропильных систем

При строительстве дома большое значение имеет устройство крыши. Чтобы она была надежной и прочной, особого внимания требуют к себе ее несущие системы. Такими в гражданском строительстве являются стропильные конструкции.

Виды двухскатных стропильных систем.

Они делятся на несколько типов:

• наслонные;
• висячие;
• комбинированные.

Крыша является достаточно сложной конструкцией, состоящей из различных элементов. Самым главным требованием, предъявляемым к ней, является способность защитить от различных неблагоприятных факторов и выдержать различные нагрузки. Они бывают постоянными, временными и нестандартными.

К постоянным нагрузкам относится весь вес кровли (изоляционные слои, основное покрытие и крепежные элементы). Под временным видом понимают дождь, снег и ветровые нагрузки. В эту категорию также включается вес людей, выполняющих необходимые работы на ее поверхности. Для нестандартных воздействий характерно появление непредвиденных обстоятельств: колебания земной поверхности при землетрясении и др.

Основные нагрузки, главным образом, приходятся на конструкцию стропильной системы, поэтому так важно выбрать необходимые материалы, произвести правильные расчеты для стропил и в соответствии с технологией выполнить монтаж.

Устройство стропильных систем

Висячая стропильная система

Разновидности висячих стропил.

Основные элементы несложной конструкции такого типа:

• стропильная нога;
• мауэрлат;
• дополнительные связи.

Основным признаком висячих стропил является возникающий между ними распор. Они имеют только две точки опоры (на стены здания) и работают на изгиб и сжатие. Такая стропильная система создает сильную горизонтальную распирающую нагрузку, часть которой передается стенам. Для уменьшения такого усилия у основания стропильных ног необходим монтаж затяжки, которая одновременно будет служить и балкой перекрытия. Чем выше от внешних стен она находится, тем больше сечение и надежней крепление такая балка должна иметь. Также для таких целей следует использовать укрепленный железобетонным поясом мауэрлат.

В процессе устройства получается стропильная ферма виде треугольника. В случае образования слишком большого пролета она может иметь дополнительные связи. Вверху висячие стропильные ноги можно соединить встык или вполдерева. В большинстве случаев применяются такие деревянные стропильные конструкции при наличии пролетов до 9 м. Уклоны для крыш под такой вид стропильной конструкции рекомендуется назначать в пределах 25º…45º.

Схема крепления стропил к мауэрлату.

Преимущества использования висячих стропил:

• высокая жесткость конструкции;
• несложный монтаж для пролетов до 9 м;
• простая схема расчета конструкции;
• отсутствие сложных узловых соединений в системе.

Висячие стропила в большинстве случаев применяются для жилых домов с двускатной крышей, нежилых зданий (1-3 этажа), имеющих свободную планировку верхнего этажа либо с отсутствием каркаса или внутренних несущих продольных стен.

Читайте также:

Стропильная система четырехскатной крыши.

Обзор элементов для кровли.

Что такое шифер и его преимущества — подробнее тут.

Наслонные несущие системы

Наслонная стропильная конструкция устанавливается в домах, имеющих среднюю несущую стеновую перегородку или столбчатые промежуточные опоры. Стропила в данном случае будут представлять собой наклонные балки, которые пятками упираются в наружные несущие стены, а опорой для верхушки служит коньковый прогон. В свою очередь коньковый прогон поддерживается вертикальными стойками, упирающимися на внутреннюю несущую стену.

Именно такое устройство позволяет этим элементам работать только на изгиб. Если при монтаже образовался слишком большой пролет, тогда деревянную конструкцию кровли дополняют подкосы, горизонтальные затяжки и дополнительные ветровые связи.

Разновидности наслонных стропил.

Основным преимуществом данного вида стропильной системы является ее облегченная конструкция, независимо от ширины дома, так как требуется гораздо меньше пиломатериалов. Кроме того, она считается и наиболее долговечной, так как находится в условиях постоянного сквозного проветривания. Такой фактор препятствует возможному ее загниванию. Монтаж наслонной системы может быть выполнен с лежнем, с подкладками и со шпренгелями под стойку.

Деревянные стропильные системы включают следующие элементы:

• стропильные ноги;
• мауэрлат;
• коньковый прогон;
• лежни (подкладки либо шпренгели);
• стойки;
• подкосы;
• распорки.

Рассмотрим подробнее значение каждого элемента для стропильной конструкции.

Наслонные стропила. Основными частями в системах такого типа являются стропильные ноги, принимающие на себя основные нагрузки и далее распределяющие их на наружные и внутренние опоры. Устанавливаются они при длине пролета от 4,5…6 м и выполняются из бревен, диаметр которых равен 18…20 см. При наличии дополнительной опоры можно увеличить ширину перекрытия до 12 м, а двух — до 15 м.

Пример закрепления узла опирания стойки.

У таких брусьев обычно стесывается верхний кант, что облегчает монтаж обрешетки. Чаще всего на изготовление стропильных ног подбираются доски, имеющие размер 6х22 см. Но более точные размеры сечений определяются с помощью специальных формул или таблиц. В среднем они соответствуют:

1. Бревно — d 12 см.
2. Пластины — d/2 — 14/2 см.
3. Доски — 4х15.

Для прочности соединения используются болты, нагели и скобы, а также зуб и пластины из металла. Чтобы избежать попадания осадков на нижнюю часть стропильной системы, осуществляется монтаж отвесов. Технологический процесс установки кровли предполагает ее вынос за границы внешних стен на 50 см. Карнизный отвес должен быть не менее 550 мм.

Все опорные поверхности должны быть горизонтальными, в противном случае может возникнуть распор или нога начнет сползать. Ни в коем случае нельзя делать врезку в мауэрлат и прогон, так как происходит ослабление бруса и прогона, что способствует загниванию при попадании влаги в эти места.

Элементы стропильной системы

Мауэрлат. Монтаж нижней части стропил осуществляется путем прочной установки на мауэрлатный брус, который укладывается на верхнюю плоскость несущих стен. Между мауэрлатом и стеной обязательно должна находиться гидроизоляция. Чтобы мауэрлат прочно был прикреплен к стене, необходимо в ней установить резьбовые шпильки. Далее на выступающие концы насаживается брус, который затягивают гайками с широкой шайбой.

Схема крепления мауэрлата.

Альтернативным вариантом установки может быть использование длинных анкерных болтов (250…300 мм). Если же стены здания выполнены не из кирпича, а из менее прочного материала, тогда будет необходим монтаж по всему периметру железобетонного пояса со шпильками, на которые впоследствии и будет крепиться мауэрлат. Шпильки устанавливаются в процессе закладки.

В большинстве случаев под мауэрлат используют брус с d18…20 см. Если же стропильные ноги устанавливаются с шагом 1,5…2 метра, тогда для места опоры можно использовать отдельные коротыши, длина которых составляет 60…80 см.

Коньковый прогон. Любая несущая конструкция кровли в своей вершине имеет коньковый прогон, который соединяет между собой вершины стропильных ног. Именно на него в дальнейшем и будет осуществлен монтаж конька крыши. Своими концами прогоны могут упираться в торцевые стены здания, на стены лестничных площадок либо на брандмауэрные стены, возведенные на всю высоту чердачного помещения в целях пожарной безопасности.

Схема устройства конькового прогона.

Если же по проекту имеются интервалы в поперечных стенах, возникает необходимость создать дополнительные опоры в виде стоек, подкосов и шпренгелей. Опорами в данном случае служат внутренние стены или кирпичный (железобетонный) столб, доходящий до верха чердака.

Коньковый прогон является одним из самых сильных элементов стропильной системы, поскольку наличие длинных пролетов увеличивает нагрузку, исходящую от всех стропильных ног. Чтобы создать прочную конструкцию, необходимо произвести точные расчеты и монтаж прогона в строгом соответствии с технологическим процессом.

Обычно для таких целей подбирается:

• бревно d 20…26 см;
• брусья, сечение которых не менее 18…26 см.

Фронтоны кровли могут иметь большую парусность. Уменьшить на них ветровую нагрузку могут диагональные связи. Для этого в каждом скате кровли устанавливается необходимое количество таких элементов. Ими могут быть 30…40 мм доски, монтаж которых выполнен к основанию стропильной ноги.

Схема комбинированной стропильной системы: Р и Р1 — сосредоточенные силы от веса прогонов и крыши на них вместе со снеговой, ветровой и пр. нагрузками (равны реакции опор прогонов).

Особого внимания требует изготовление стропильных конструкций для сырых деревянных срубов, где материалу необходима усадка. Конечно, можно на некоторое время отложить строительство и дать дереву подсохнуть, однако такой подход не всегда разумен. Выходом из положения будет монтаж скользящих опор либо компенсаторов усадки (винтовых домкратов). Что касается последнего способа, возникает необходимость в проведении высокоточных ручных работ квалифицированными специалистами. Поэтому на практике использование скользящих опор под стропильные конструкции считается самым приемлемым вариантом.

Дерево относится к дышащему материалу, которое даже после усадки может изменять свои свойства. Спровоцировать такие колебания может погодный фактор. Поэтому скользящее крепление для стропил компенсирует такие последствия. Но не стоит забывать, что монтаж шарнирных устройств требуется не только для нижней части стропильных ног. Необходимо предусмотреть такие соединения и в месте опоры с коньковой балкой.

Строительство крыши со сложными ломаными формами требует особого мастерства. В данном случае выполняется чередование наслонных и висячих стропильных ферм. Для повышения жесткости таких систем под коньковый прогон устанавливают стойку с подкосами, что позволяет увеличить расстояние между боковыми опорами на 12 метров.

Стропильная система может быть выполнена не только из дерева. В зависимости от назначения здания, она изготавливается из металла, железобетона или полимерного материала. Наиболее популярным материалом для стропильной конструкции крыши остается дерево. Поскольку изготовление стропил, последующий их монтаж и необходимая подгонка на месте особого труда не составляет. А экологические свойства материала являются последним фактором в пользу их применения.

Стропила, изготовленные из металла или железобетона, отличаются своим большим весом и сложностью крепления. Кроме того, в уже готовой конструкции отсутствует возможность подгонки размеров. Обычно они применяются для построек из камня или бетона. Полимерные стропила являются новинкой строительного рынка, практика применения которых не велика. Поэтому затруднительно оценить свойства этого материала, и, прежде чем использовать его, стоит все нюансы предусмотреть. Удачного строительства!

Усиление и ремонт стропильных конструкций

Для того чтобы увеличить несущие способности стропильных ног во всех видах стропильных систем, необходимо провести усиление стропил. Для этого используют установку разгружающих балок, или, как их еще называют, подмог, и двухсторонних накладок и подкосов.

Основные виды крыш. Для всех типов крыш своя стропильная система.

Как показала практика, стропила, подобранные по прочностным характеристикам, не всегда подтверждаются расчетами на прогиб по СНиПу «Нагрузки и воздействия», и поэтому приходится увеличивать площадь их поперечного сечения. Провести усиление стропильных ног очень просто: достаточно включить дополнительную деревянную балку — подмогу. Подмога крепится к нижнему поясу стропильной ноги в пролете между мауэрлатом и подстропильной ногой. Усиление стропил крепится металлическими зубчатыми пластинами или болтовыми хомутами.

В неразрезной стропильной ноге есть и другой опасный узел — опирание на подкос.

Простой пример: если поломать палку через колено, то получается, что в этом случае колено и есть подкос. Поэтому в этом месте возникает самый большой изгибающий момент. Так как прогиба в этом узле быть не может, увеличить сечение вдоль всей стропильной ноги можно при помощи усиливающих двухсторонних дощатых накладок. Иными словами, нужно увеличить ее ширину, а не высоту. Размеры накладок выбираются исходя из необходимого сечения, которое определяется расчетами на максимальный изгибающий момент.

Накладки крепятся болтами, болтовыми хомутами или обычными гвоздями. Если стропильная нога уже усилена подмогой, то ее нужно просто сделать длиннее и вывести за край опирания на подкос. В этом случае мы решаем две задачи: достигаем удовлетворяющих нас показателей прогиба в пролете и усиливаем опорный узел.

Иногда при реконструкции необходимо выбрать более крутой скат кровли. В этом случае старые и новые элементы стропил сращиваются при помощи дощато-гвоздевой перекрестной стенки. При этом новые стропила могут быть установлены как ниже, так и выше старых стропил. Ферма, образованная в результате этих действий, обеспечивает повышенную жесткость стропильных конструкций и новый уклон. Этот метод позволяет не демонтировать существующую стропильную конструкцию, что позволяет значительно ускорить работы, но он и не увеличивает подкрышное пространство. Если это делать под устройство мансарды, то следует знать, что объем чердака не увеличится.

Перечень необходимых инструментов и материалов:

Виды стропильных систем крыш.

• топор;
• молоток;
• гвоздодер;
• ножовка по дереву или ручная циркуляционная пила;
• угольник;
• строительный уровень;
• карандаш;
• рулетка;
• дрель;
• сверла d=4-10 мм;
• брус (сечение такое же, как у существующих стропил);
• доска 25-40 мм (определяется расчетами);
• крепежный материал: гвозди, скобы, хомуты, саморезы.

Усиление нижней части дощато-гвоздевой фермы

Схема усиления стропил дополнительными подкосами.

Нередко самой уязвимой частью стропильных конструкций являются нижние части стропильных ног, которые подгнивают с течением времени, или сам мауэрлат. В этом случае решить проблему можно с помощью дополнительных подкосов. Прикрепленные к нижнему концу стропильной ноги дополнительные подкосы, которые, в свою очередь, упираются в дополнительный лежень или мауэрлатную балку, позволяют сделать опорный узел более надежным. Для обеспечения лучшей устойчивости конструкций фермы рекомендуется чуть раздвинуть нижние концы дополнительных подкосов. Чтобы в пролете между мауэрлатом и подстропильной ногой частично уменьшить прогиб, можно подкосы опереть на дополнительный лежень.

Если при строительстве крыши использовать сырую древесину (влажность выше 25%) и при недостаточной вентиляции чердачного помещения, мауэрлат и нижние концы стропильных конструкций могут со временем загнивать. Загнивание может произойти в крышах любого типа при протечке кровли, при увлажнении древесины мауэрлата или стропильных ног, при увлажнении древесины от кладки или при отсутствии гидроизоляционного слоя между кладкой стены и древесиной. К тому же это может быть следствием повреждения воздушных продухов, пароизоляции или закупоривание их концов в конструкции утепленной мансардной крыши.

Способы восстановления и усиления поврежденных конструкций

Существует несколько способов усиления и восстановления поврежденных конструкций:

Схема усиления стропил накладками.

1. Установка деревянных накладок. Они используются при повреждении одиночных стропильных ног. Деревянные накладки закрепляются при помощи гвоздей или болтов. Таким образом, с их помощью производится усиление поврежденного участка крыши. Накладки должны опираться на мауэрлат всем торцом и крепятся к нему при помощи проволочной скрутки.
2. Установка прутковых протезов. Этот метод используется при массовом повреждении стропильных конструкций. Вначале при помощи временных опор закрепляют поврежденную стропильную ногу. После этого разбирают покрытие и выпиливают прогнившую часть стропильной ноги. Затем подготавливается точно такой же элемент из нового бруса (так называемый «протез»), который вставляется на место сгнившего и опирается на мауэрлат.
3. Применение накладок, опирающихся на балку. Этот способ подойдет при замене сгнившего участка конца стропильной ноги или участка мауэрлата. Участки сгнивших конструкций вырезают, предварительно укрепив стропильную ногу временными опорами, и на забитые в кладку костыли укладывают балку длиной около 1 метра. Затем на перекрытие или стену укладывают такой же длины кусок лежня. После этого закрепленные гвоздями с обеих сторон стропильной ноги два подкоса упирают в новую балку.

Вентиляция чердачного помещения

Усиление стропильной системы — важная, но не единственная часть реконструкции кровли. Для ее длительной эксплуатации на чердаке должен быть достаточный воздухообмен. При недостаточном воздухообмене на чердаке, при загнивании древесины и развитии грибковых спор на деревянных конструкциях крыши необходимо провести мероприятие по восстановлению вентиляции. В чердачном помещении дополнительно устраивают продухи и слуховые окна. Соотношение площади поперечного сечения к площади чердачного перекрытия должно составлять 1:300 — 1:500.

Необходимо также выяснить, какова температура воздуха на верхней границе утеплителя (при любой отрицательной наружной температуре воздуха она не должна превышать 2°С), изучить характер движения воздуха. Слежавшийся утеплитель, примерно раз в пять лет, необходимо разрыхлять. При толщине наружных стен до 1 метра, его фактическую толщину лучше увеличить на 50%, так как с течением времени его теплоизоляционные свойства ухудшаются. Ширина продухов должна находиться в пределах 2 — 2,5 см. Также необходимо проверить и восстановить, если это нужно, пароизоляцию под слоем утеплителя.

Монтаж стропильной системы

Существует два типа стропильной системы, которые, как правило, применяют строители, выполняя монтаж кровли: наслонные и висячие. В материале данной статьи речь пойдет о том, как правильно осуществить монтаж системы стропил двухскатной кровли наслонного типа.

Схема структуры стропильных систем.

Подготовительные мероприятия

Перед тем как приступить к непосредственной установке стропильной системы кровли, необходимо привести в порядок стены и перекрытия дома. Что имеется в виду? К примеру, материал, из которого сооружаются стены, зачастую имеет небольшое расхождение по размеру. Выполняя монтаж каждого венца или ряда, эти расхождения, как правило, накапливаются. Конечно же, их можно визуально и не заметить, но если применить отвес или уровень, то вы убедитесь в том, что стены дома имеют разную высоту (на 1 — 2 сантиметра), может быть и больше, и углы строения будут далеко не 90 градусов. Исходя из этого, перед тем как приступить к монтажу кровли, необходимо провести замеры всех стен и углов, после чего по максимуму выровнять все, что можно.

Если для возведения строения применялся пеноблок или кирпич, выравнивание делают с помощью цементно-песчаной стяжки. Если дом из дерева, выравнивание выполняется с помощью прокладок из древесины.

Все эти выравнивания необходимы для того, чтобы элементы стропильной системы можно было делать по шаблону, а не выполнять на месте подгонку каждого стропила. Кроме всего, инструкция по монтажу системы стропил предусматривает расчет нагрузки на каждый ее узел из условий, что изначальная поверхность строго горизонтальна, а примыкание стен (углы) — прямые. Если будут присутствовать расхождения, расчетные величины не смогут обеспечить необходимой надежности системы стропил.

Для устройства системы стропил кровли вам понадобятся следующие инструменты:

• молоток;
•  пила;
• дрель;
• шуруповерт;
• измерительный инструмент (уровень, отвес и т.д.);
• строительные леса.

Материалы:

• цементно-песчаный раствор (при необходимости выравнивания поверхности);
• гидроизоляционный материал;
• брус (мауэрлат) с сечением 150х150 мм;
• брус (стропило) с сечением 70х150 мм;
• брус (прогон) с сечением 70х150 мм;
• шпильки с резьбой М12;
• металлические соединители для дерева;
• металлические пластины;
• гвозди 100 и 150 мм;
• стяжные шпильки или болты.

Мауэрлат — зачем он нужен?

Мауэрлат — это толстый брус, чаще всего с сечением 150х150 мм, который укладывается параллельно коньку кровли вдоль оси стены (от фронтона к фронтону). Он предназначен для равномерного распределения нагрузки по всей стене строения и служит фундаментом крыши, на который опираются стропила. Инструкция по монтажу стропильной системы может быть и без мауэрлата. Тогда монтаж стропил выполняется непосредственно к балкам перекрытия. В этом случае балки и стены должны иметь достаточную прочность, так как возникает сконцентрированная нагрузка в месте опоры стропил, которую мауэрлат равномерно распределяет по всей стене конструкции.

Инструкция крепления мауэрлата к стене строения выглядит так:

Вариант первый. Сверху по стене заливается бетонная стяжка, в которую в вертикальном положении вмуровываются шпильки с резьбой М12, как правило, с расстоянием не более 2 м. Высота шпилек должна быть на 3 см больше толщины мауэрлата. Этого будет достаточно, для того чтобы качественно притянуть мауэрлат с помощью гайки с шайбой.

Вариант второй. Этот вариант имеет отличие от предыдущего лишь в том, что шпильки вмуровываются непосредственно в процессе кирпичной кладки стены. Для большей надежности, необходимо использовать шпильки большей длины.

Вариант третий. Между рядами кирпичной кладки, не меньше чем за 3 ряда, выполняется укладка кусков толстой проволоки. Проволока должна иметь такую длину, которой будет достаточно для обвязки мауэрлата.

Если ваше строение деревянное, то мауэрлат крепится с помощью обычных гвоздей (шурупов, саморезов) с применением металлических перфорированных соединителей.

Стропила: назначение, монтаж

Стропила — это наклонные балки, которые выполнены чаще всего из бруса с сечением 70х150 мм.

Инструкция по монтажу стропил кровли предусматривает их расположение друг от друга на расстоянии от 600 до 1000 мм.

Первый вид подходит только для легких и небольших крыш (до 250 м²). Для этого нижний край стропил срезаем под необходимым углом (угол ската кровли) и насквозь через стропило закрепляем его гвоздями к балке. Можно для этого применить и металлические соединители для дерева.

Второй вид — крепление к мауэрлату. Следует отметить, что стропила в обязательном порядке должны ставиться вырезом на мауэрлат и вырез делается именно в стропиле. Никогда не нужно делать прорези под стропила в самом мауэрлате, это абсолютно не добавит соединению прочности, но зато ослабит мауэрлат.

Стропилы к мауэрлату закрепляются с помощью двух гвоздей, чтобы не произошло смещение.

После установки стропила на мауэрлат, в него крест-накрест с обеих сторон вбивается по 2 гвоздя, вбивать гвозди необходимо насквозь через стропило, прямо в мауэрлат. Таким образом, эти гвозди будут держать стропило от смещения вправо или влево. После этого перпендикулярно поверхности верхнего ребра стропила забивается еще один гвоздь — он позволит выполнить крепкую и окончательную фиксацию стропил.

Инструкция по креплению стропил в коньковой части кровли предусматривает 2 основных вида:

1. Встык. Под углом (равный углу ската кровли) обрезается верхний край стропила. После чего это стропило упирается с противоположной стороны конструкции в такое же под углом обрезанное стропило. Для крепления применяются гвозди (150 мм), которые по одному вбиваются в каждое из стропил. Для увеличения прочности можно применить металлическую пластину.

2. В нахлест. Этот способ имеет отличия от предыдущего лишь в том, что стропила соприкасаются не своими торцами, а боковыми плоскостями. Скрепляются стропила с помощью шпилек или болтов.

Монтаж стропильной системы имеет следующее правило: самой оптимальной длиной свободно висящего стропила является длина 4 — 5 метров. Если необходимо применить для кровли стропило с длиной, к примеру, 6 метров, то это возможно только с использованием бруса с большей толщиной сечения стропильной ноги, как минимум 100х200 мм. При длине стропильной ноги больше 6 метров будет нужно применение прогонов — дополнительной опоры под стропила.

Прогон: назначение, установка

Прогон — это дополнительный опорный брус, который служит для подпорки стропил. Руководство по монтажу стропильной системы определяет оптимальное расстояние между мауэрлатом и прогоном (прогоном и коньком) не более 4 — 5 метров.

Варианты установки прогона с разными опорами.

Выставляем стойки вертикальные на ранее установленный под них мауэрлат, на них выполняется укладка прогона. Так как данные стойки испытывают только лишь вертикальную нагрузку, то они не нуждаются в чрезмерно надежном креплении.

Исходя из особенностей конструкции перекрытий или стен здания, можно опереть прогон, к примеру, на продольную стену. По обоим краям прогона необходимо сделать упоры, между верхней и нижней балками прогона монтируются наклонные балки. Данный упор будет защищать прогон от возможного смещения.

Затем нужно установить между продольными верхними балками прогонов распирающие горизонтальные балки. Основная функция этих балок — предотвращение «складывания» крыши вовнутрь. Для этой цели подойдет подобная стропилу балка с сечением 70х150 мм (может быть и с меньшей прочностью). Укладка балок выполняется таким образом, чтобы они смогли распереть прогоны, предварительно по торцам этих балок делаем зарез в четверть. Для их крепления будет достаточно и двух гвоздей, забивать их нужно по одному с каждого края балки.

Некоторые нюансы монтажа обрешетки

Схема расчета и установки обрешетки крыши.

После того как выполнен монтаж всей стропильной системы, можно переходить к обрешетке. Монтаж обрешетки стропил необходим для укладки кровельного материала. Технология выполнения обрешетки напрямую зависит от вида кровельного покрытия. Для обрешетки может бить использован такой материал, как фанера, плиты OSB, доски, тес, которые укладываются или вплотную, или вразрядку.

Если вы планируете для обрешетки использовать бруски, доски, то следует знать, что они должны быть не ниже 2 сорта. По мнению специалистов, для обрешетки лучше использовать обрезную доску, без сучков и с шириной не больше 140 мм.

Сплошные обрешетки из доски (теса) на стропила обычно укладываются горизонтально коньку. Однако будет лучше, если вначале на стропила, параллельно коньку, через каждые 500 — 1000 мм уложить брус, а на него уже будет выполнена укладка обрешетки вдоль спуска (от конька к карнизному свесу).

Поскольку доски обрешетки могут коробиться, образуя тем самым с одной стороны выпуклости (горбы), а с другой — вогнутости (лотки), настил обрешетки необходимо выполнять так, дабы лотки были вверху. В таком случае, протекающая через кровлю вода, будет попадать на лоток и стекать вниз. В противном случае, при повреждении кровельного материала, вода обязательно попадет в чердачное помещение.