Какой должна быть надежная стропильная система?

В наши дни стропила для крыши поражают своим многообразием, они могут не только принимать самую разнообразную форму, но и сооружаться из разного материала. Это позволяет для каждого строения выбрать именно ту систему, которая подходит больше всего, отвечая всем требованиям и нормам. Перед постройкой крыши требуется предварительное проектирование, и лучше это дело доверить специалистам. Это позволит сделать безопасную, устойчивую и надежную конструкцию.

Перед началом строительства стропильной системы необходимо проектирование объекта, выбрать материалы для стропил и сопуствующих элементов, составить смету.

Варианты конструкции крыши

Вид стропильной системы во многом зависит от того, какая конструкция крыши применяется из какого материала будут выполнены стропила и сопутствующие элементы (коньковый брус, стойки, растяжки, ригель, мауэрлат). При современном строительстве необходимо учитывать ряд требований, которые предъявляются к стропильным и кровельным систем:

• прочность и долговечность;
• практичность;
• простота установки;
• невысокие затраты на изготовления и монтаж;
• функциональность и эстетичность.

В зависимости от формы крыши могут применяться такие стропильные системы:

В зависимости от формы крыши могут применяться различные стропильные системы.

• для односкатных крыш используются стропила в виде балок, опирающихся на стены. Часто это позволяет сделать удобную, эксплуатируемую кровлю. Конструкция крыши требует предварительного проектирования для правильного распределения нагрузок при используемой кровле;
• для двускатной крыши применяют треугольные стропильные фермы, которые устанавливаются под определенным углом. Ноги обычно упираются в мауэрлат, используются горизонтальные растяжки и ригель;
• ломаные и сложные крыши позволяют оставить пространство для сооружения мансарды, но стропильная система тут более сложная, применяются несколько видов стропил;
• крыша Судейкина — это оригинальная и очень привлекательная конструкция, стропила для которой соединяются между собой, образуя четыре треугольных ската. Подходит такой тип конструкции только для квадратных зданий.

Читайте также:

Как установить лежень на кровле.

Правила установки для стропил.

Подробнее о стропильной системе здесь.

 

Висячие, наслонные стропила

Для сооружения стропильной системы могут применяться наслонные и висячие стропила, конструкция которых отличается между собой. Висячие используются при строительстве однопролетных домов, стены которых делают из кирпича либо камня. В верхней точке такие стропила опираются друг на друга, в нижней — на мауэрлат. Дополнительно внизу ставится растяжка, которая удерживает ноги от расхода, она должна быть жестко связана со стенами дома.

Висячие используются при строительстве однопролетных домов, стены которых делают из кирпича либо камня.

Выше основания монтируется дополнительная растяжка — ригель. Подобные висячие стропила с опорой на мауэрлат применяются для пролетов от шести метров. Если длина пролета больше, то рекомендуются специальные подпорки — стойки, подкосы. Использование такой простой системы позволяет правильно компенсировать нагрузку на стропила, использовать практически любой кровельный материал, не устанавливая промежуточных опор.

Навесные (или наслонные) стропила применимы для больших пролетов с длиной до шестнадцати метров. Они одним концом опираются на коньковый брус, другим — в нижнюю обвязку, то есть основная нагрузка передается то вертикали. Горизонтальная затяжка в этом случае не требуется, но иногда есть необходимость установки промежуточных опор (колонн, внутренних несущих стен).

Стропила для широких пролетов

Для широких пролетов с размерами больше шестнадцати метров целесообразно использовать стропильные фермы, каждая из которых представляет собой плоскую самостоятельную конструкцию. В состав одной конструкции входят: висячие стропила (наверху конструкции), наслонные стропила (по бокам конструкции), затяжки, прогоны, подкосы, стойки, мауэрлат, балка перекрытия.

При сооружении крыши рекомендуется такие фермы делать заранее, на крышу дома поднимать по одной и устанавливать там. Это позволит сэкономить время и материал для изготовления.

Материалы для изготовления стропильной системы

Стропила на крышу сегодня могут производиться из различных материалов, среди которых:

• дерево;
• металл (сталь и оцинкованные облегченные конструкции);
• железобетонные монолитные конструкции.

Выбирая, из какого материала будет изготовлена стропильная система, необходимо уделять вниманию назначению дома, предполагаемым нагрузкам от кровли, наличию установленного на крыше оборудования (солнечные батареи, вентиляционные наружные блоки, водяные баки и прочее).

Деревянные стропила применяются чаще всего для строительства индивидуальных жилых домов. Для этого может использоваться массив дерева, клееный брус. Для изготовления применимы:

• пиломатериалы (более подробно рассмотрим ниже);
• плотницкие инструменты (пила, рубанок, молоток);
• элементы крепежа (кровельные гвозди, металлические простые и зубчатые пластины, саморезы по дереву, шурупы).

Клееный брус используется для изготовления стропил с шириной от 12 до 18 метров, цельные бревна и доски можно применять при любых конструкциях крыш. Важно при заготовке материала внимание уделить влажности. Сегодня принято такое разделение:

• воздушно-сухие материалы — значение влажности составляет от 10 до 20 процентов;
• полусухие — уровень влажности — от 20 до 25 процентов;
• сырые — от 25 процентов.

Способы соединения стропил: болтом и хомутом, двойным зубом.

Дерево для строительства можно использовать только сухое. Лучше всего, если оно было заготовлено зимой (для хвойных пород) и в середине лета (для пород лиственных). Чаще всего для сооружения стропил дома применяются такие породы как ель, сосна, пихта, лиственница, осина, дуб. А вот ольха не рекомендуется, так как она недолговечна. Важно четко определить, древесина какого сорта и для каких элементов применяется. Для стандартных несущих конструкций крыши дома обычно используется три четвертых объема дерева первого и третьего сортов, одна четвертая древесины второго сорта:

• затяжки делают только из дерева первого сорта;
• стропильные ноги, стойки, мауэрлат — из дерева первого и второго сортов;
• подкосы — подходит третий сорт.

Расчет деревянных стропил для дома выполняется с учетом таких факторов:

• предельное состояние несущей способности;
• предельное состояние для деформаций и перемещений;
• устойчивость к образованию трещин (это касается всех частей конструкции крыши, начиная от фермы и заканчивая шипами для крепежа).

Временно действующие нагрузки (они учитываются для любого материала, применяемого при изготовлении стропильной конструкции дома):

• ветровые и снеговые;
• длительные от оборудования, материалов в процессе эксплуатации.

Кратковременные:

• от сейсмического воздействия;
• от веса людей при обслуживании крыши.

Металлические конструкции. Использование металлических изделий не является новинкой. Использоваться они могут не только для строительства промышленных объектов, но и при сооружении частного жилого дома, выступая надежными и прочными элементами его конструкции. Обычно металлические изделия применяются, когда для стропильной системы требуется брус длиной от 10 метров. При этом из металла изготавливаются не только сами стропила, но и прогоны, коньковые опоры, мауэрлат. Стропильные ноги могут крепиться к основе при помощи сварки либо специальных саморезов (зависит от типа используемого материала — для обычных стальных балок и швеллеров применяют сварку, а для облегченных оцинкованных — саморезы и пластины).

Металлической может быть не вся крыша. Все стропила и коньковые элементы, центральный брус, опоры и мауэрлат могут быть из стали, а остальные элементы — из дерева. Все элементы металлической стропильной системы изготавливаются только в заводских условиях, при этом необходимо предварительно составить проект, согласно которому металлические балки и опоры будут нарезаться. На месте придется просто собрать конструкцию, наподобие конструктора, часто для подъема наверх необходим кран (для тяжелых стальных балок). Для оцинкованных легких конструкций подъем осуществляется своими руками (вес их очень мал).

Железобетонные монолитные стропильные системы для строительства жилого индивидуального дома применяются крайне редко. В основном из них делают крыши для промышленных зданий, многоквартирных домов. Обычно их используют, когда требуется выполнить большие пролеты. Изготовление и установка могут быть осуществлены только опытными рабочими.

Выбор всегда за вами!

Стропильная система для дома отличается большим разнообразием. Тип несущих конструкций подбирается с учетом многих факторов, включая материал изготовления стропил, предполагаемые нагрузки, тип и конструкцию крыши. Самыми популярными считаются конструкции из дерева, из которого выполняются не только стропила, но и опоры, фермы, мауэрлат, коньковые элементы. При этом своими руками можно сделать деревянную крышу, собрать металлическую (для изготовления стропил необходимы заводские условия), железобетонные конструкции производятся в заводских условиях, их монтаж для дома осуществляется опытными рабочими.

Рассчитываем стропильную систему и площадь вальмовой крыши

Особенности конструкции четырехскатной вальмовой крыши

Название этого вида кровли происходит от торцевых треугольных скатов — вальм. Вальмовая крыша являет собой четырехскатную конструкцию, две части которой имеют форму треугольника и занимают пространство от коньков до карнизов, а две другие — трапецеидальной формы. Существует еще один подвид вальмовой крыши — полувальмовая кровля, которая формируется в том случае, если торцы не доходят до карниза и обрываются. У опытных строителей обычно не возникает трудностей с возведением этого вида крыш, но ее вполне можно установить самостоятельно, произведя правильные расчеты и учитывая предполагаемые нагрузки. Расчет вальмовой крыши — самый важный этап в ее возведении.

Конструкция вальмовой крыши.

Основой любой вальмовой кровли являются каркас и стропильная система, которые поддерживают всю конструкцию.

Следует помнить, что оптимальный уклон крыши зависит от климатической характеристики региона. Там, где ветрено, уклон должен быть минимальным, чтобы избежать нагрузки на несущие стены, и наоборот, для регионов с обильными снегопадами угол наклона должен быть увеличен, чтобы снег быстрее сходил с крыши. В сухих и жарких регионах уклон делают минимальным — 2-5 градусов, чтобы избежать перегрева.

Материал кровли тоже влияет на оптимальный угол наклона:

• крыша из наборных штучных материалов (шифера) требует минимального угла наклона в 22°;
• угол наклона крыши из рулонных материалов зависит от количества слоев: от 2 до 5° при 3 слоях и до 15° — при двух;
• минимальный угол наклона для кровли из профнастила — от 12° при условии дополнительной герметизации стыков;
• металлочерепица требует минимального уклона в 14°, мягкая черепица — 11° на сплошной обрешетке;
• покрывая крышу ондулином, можно ограничиться минимум 6°;
• мембранные кровли подходят для конструкций с любым уклоном.

Но увеличение уклона пропорционально увеличению суммарной площади и количеству строительных материалов. Поэтому, если речь идет о необходимости экономии, учитывайте это при составлении чертежа.

Короткие стропила соединяются с угловыми, а не с коньковыми брусьями, поэтому их уклон всегда соответствует уклону промежуточных стропил. Особое внимание следует уделять центральным промежуточным стропилам, которых будет три и которые соединяются между собой на каждом конце конькового бруса. Другие промежуточные стропила доходят к верхней обвязке и коньковому брусу.

Расчет каркаса вальмовой крыши

Схема расчета площади вальмовой крыши.

После тщательного ознакомления с конструкцией кровли следует рассчитать угол наклона стропильной системы. Тут на помощь придут знания, приобретенные в средней школе, ведь центральные промежуточные стропила, боковые грани вальм и стена дома одновременно будут сторонами равнобедренного треугольника, поэтому рассчитать их можно посредством теоремы Пифагора. Очень удобно изготовить для этого специальную 5-сантиметровую мерную рейку из фанеры, поскольку замеры можно производить непосредственно на ней.

Теперь следует разметить центральные стропила. Для этого на верхнюю обвязку торца положите изготовленную планку. Таким образом вы разметите горизонтальную проекцию промежуточных стропил, выступ стены для подреза опорной части и кровельный свес. Половина кровельной площади, которая доходит до проекции конькового бруса, будет формировать с центральными промежуточными стропилами прямоугольники, равный по площади с тем, о котором упоминалось выше. Так можно рассчитать угол наклона стропильной системы, используя коэффициенты расчета. Если, например, угол наклона крыши 3:12, то коэффициент промежуточного стропила будет 1,031, а углового стропила — 1,016. Если вы занимаетесь подобными расчетами довольно часто, можно сформировать таблицу коэффициентов для самых распространенных уклонов и пользоваться ею постоянно.

Строители используют разные способы для определения длины стропил, но использовать теорему Пифагора удобнее всего, ведь, пока крыша не готова, легче всего определить длину проекции центральных промежуточных стропил, а из этих данных вывести длину стропила. Таким образом, двигаемся по боковой стороне вальмовой части и определяем длину коротких стропил, которые с ней стыкуются. Стропила, находящиеся между центральными, имеют ту же длину, что и они.

Отличительной чертой углового стропила является больший уклон относительно стены, но рассчитать их можно, исходя из той же таблицы коэффициентов, зная угол наклона, или с помощью теоремы Пифагора.

Как рассчитать покрытие кровли

Полезные формулы для расчета площади крыши, чтобы определить необходимое количество кровельного материала.

Выше уже упоминалось, что угол наклона вальмовой крыши влияет на ее площадь и, соответственно, расход кровельных материалов, поэтому целесообразно будет произвести исчисления площади вальмовой крыши, чтобы предположить, сколько понадобится материалов.

Естественно, более точными такие расчеты будут после установки стропильной системы. Такая схема более приемлема для начинающих строителей, ведь только опытный конструктор сможет получить все данные на этапе проектирования кровли.

Итак, монтаж стропильной системы завершен. Следующий этап являет собой определение, из чего, собственно, будет состоять ваша кровля. Это зависит от финансовых возможностей, погодных условий территории, но обычно следующим после стропильной системы является гидроизоляционный слой, который предотвращает попадание влаги под кровельный материал и образование парового конденсата. Но не забывайте оставить зазор между слоем гидроизоляции и кровельным покрытием для вентиляции.

Погодные условия территории определяют необходимость теплоизоляции кровли. В России очень популярной стала минеральная вата, поскольку она продается в рулонах и не требует раскроя, но можно крышу утеплять и посредством плит, которые укладываются встык. Зная стандартные размеры плит и площадь крыши, легко можно расчитать необходимое количество материала. Иногда целесообразно под теплоизоляцию укладывать слой пароизоляции, но он накладывается в внахлест, поэтому учитывайте необходимость большего расхода материалов. Выбор материалов из большого изобилия предложенных на современном строительном рынке зависит от выбора основного материала для вашей крыши.

Иногда общая площадь кровельного материала может быть значительно больше самой кровли. Это зависит от того, что элементы накладываются внахлест или необходимо большое количество дополнительных элементов, например, ендовы, примыкания, которые стоят недешево. Для некоторых видов кровли требуется сплошная обрешетка, а пиломатериалы значительно влияют на общую стоимость.

Для вычисления площади кровли не лишними окажутся те же знания геометрии, тем более что необходимые параметры, полученные после установки стропильной системы, у нас уже есть. Общая площадь состоит из суммарной площади двух вальмовых треугольников и двух трапециевидных боковых плоскостей. Первую часть подсчитать довольно легко, исходя из обычной формулы равнобедренного треугольника:

S= 0,5ah, где h — высота фигуры, а а — это ее основание.

Площадь обеих трапеций определяют формулой:

S = h(a + b)/2, где b — основание трапеции, h — высота трапеции, a — длина вершины трапеции.

Можно разбить эти части каждую на два треугольника и один прямоугольник и использовать более простые формулы. Одна, выведенная выше, — для треугольника, а другая:

S = ab, где а — одна сторона прямоугольника, b — вторая его сторона, потом нужно суммировать полученные результаты. Для произведения расчетов на этапе проектирования потребуются еще более сложные формулы с необходимыми дополнительными замерами, например, нужен угол наклона, который еще не рассчитан. Очень удобно пользоваться готовыми калькуляторами. Но нельзя забывать, что площадь вычисляется не по краям здания, а по длине карнизов. Если технология укладки кровельного материала требует метода внахлест, к общему количеству его прибавьте еще 10 %, а если конструкция слишком сложная, то 15-20 %.

Профессионалы могут произвести необходимые расчеты площади быстрее и качественнее, но можно попробовать и самостоятельно покрыть дом, если знать некоторые важные моменты.

Межстропильное расстояние: технология расчета

Срок эксплуатации и итоговая надежность крыши заключаются в правильной подготовительной работе, к которой можно отнести верно выбранное расстояние между стропилами. Именно от этого элемента несущего каркаса напрямую зависит распределение нагрузки на несущий каркас, ошибка в расчетах которого может привести к деформации и обрушению всей крыши. Итак, расчет общего расстояния между стропильными элементами является одной из самых важных задач при планировке и просчете несущего каркаса крыши дома.

Схема распределения нагрузок стропильной системы на дом.

Основная технология расчета

Шаг стропил — это точное расстояние между двумя ногами одной стропильной фермы. Чаще всего, при частном строительстве, используют расстояние между ногами около одного метра, но точные цифры должны исходить из детального просчета несущей способности выбранного типа кровельной системы. Для того чтобы самостоятельно выполнить такой расчет, необходимо придерживаться следующей схемы действий:

1. Измерив карниз конструкции крыши, необходимо определить общую длину кровельного ската.
2. Полученное значение нужно разделить на подобранный и самый оптимальный шаг стропил. Другими словами, если в стропилах выбран размер ровно один м, то и длину ската необходимо разделить на эту единицу измерения.
3. К получившемуся результату добавляется единица, после чего можно округлить готовое значение. Именно этот метод позволяет определить количество стропильных ферм на одном скате крыши.
4. Теперь стоит разделить длину кровельного ската на полученное количество стропильных ферм, что и позволит определить шаг стропил.

Стоит напомнить о том, что данный способ просчета такого строительного элемента, как шаг стропил, не может считаться предельно точным, ведь при таких расчетах стоит учитывать и особенности выбранного кровельного материала, что может быть проблемой при отсутствии должного опыта в этом деле. Именно по этой причине, ниже будут описаны способы, которые позволят выбрать правильный шаг стропил для популярных кровельных материалов.

Керамическая черепица и монтаж стропил

Пример расчета шага стропил под металлочерепичное покрытие.

Главная особенность изготовления и монтажа стропильной несущей системы под черепицу керамического типа заключается в предельно большом весе кровельного материала, который в своей совокупности в десятки раз превышает вес любого кровельного материала.

Как правило, данный тип и размер кровельного материала предусматривает до 60 кг на один квадратный м стропильной несущей системы. Все это становится причиной использования только сухого пиломатериала на крыше, который исключает возможность дальнейшей деформации при высыхании и давлении.

При использовании деревянного бруса на крыше, сечение которого составляет 150х50 мм, шаг между стропильными ногами может колебаться от 70 до 120 см.

Кроме того, расстояние между стропильными ногами может зависеть и от общего уклона крыши.

Не стоит забывать и о длине самих ног стропильного типа. Чем больше будет такая длина, тем меньшее расстояние должно быть между ногами стропил, иначе несущий каркас крыши будет лишен максимальной прочности и устойчивости.

Специалисты рекомендуют использовать не более 80 сантиметров шага между стропильными фермами, если уклон крыши составляет до 45 градусов. Отдельное внимание стоит уделить системе обрешетки при использовании керамического кровельного материала на крыше.

Для определения такого шага необходимо учитывать особенности каждого отдельного элемента кровельного материала, а именно каждой плитки черепицы. Для того чтобы выполнить правильный расчет шага обрешетки под такой материал, необходимо от скатной длины отнять длину самого нижнего ряда и то расстояние, какое находится между последним бруском и рядом обрешетки.

Как правило, все разновидности такого кровельного материала имеют длину не более 40 см. При укладке плитки монтируются внахлест, что отнимает у нижнего ряда до 9 см. Другими словами, правильный шаг при таком расчете составляет от 31 до 35 см.

Металлическая черепица и способы укладки

Схема ветровой нагрузки на крышу.

Как правило, применение металлической черепицы при частном строительстве считается самым распространенным, на что имеется целый ряд причин и положительных характеристик данного кровельного материала на крыше.

Если сравнить такой материал кровельного типа с тем, какой был описан выше, то можно отметить несколько разительных отличий, каждое из которых можно смело считать положительной особенность материала. Во-первых, стоит напомнить о простоте и скорости монтажа такого материала, какой выполнен в листовом типе, позволяя покрывать значительный участок крыши за один раз.

Второй особенностью металлической черепицы на крыше можно считать предельно маленький вес материала, что положительно отражается на монтаже, работе на крыше и нагрузке на несущий каркас кровельной системы.

Эту особенность можно считать самой главной, ведь она отвечает за меньшие затраты труда и времени при организации стропильной несущей системы. При использовании данного кровельного материала применяют шаг стропильных несущих ног от 60 до 95 см, ведь сниженный вес и размер кровли не требует высоких параметров сопротивляемости нагрузке.

При таких показателях стоит использовать теплоизоляционный материал, толщина которого не менее 15 см, который укладывается между стропилами. При организации крыши мансардного типа, толщина изоляционного материала должна или может быть большей, ведь это необходимо для обустройства жилого этажа на чердачном помещении. Это влияет и на такой элемент, как толщина материала, который используется для изготовления стропильных несущих ног.

Схема расчета нагрузки на прогон.

Полезным советом можно считать наличие в стропильных конструкциях специальных вентиляционных отверстий, которые нужно ставить для проветривания пиломатериала, закрытого изоляционным или утеплительным слоем.

Все это говорит об отсутствии значимых отличий в стропильной системе под металлическую черепицу на крыше. Данный кровельный материал предусматривает стандартные знания об устройстве стропильной и кровельной систем, ставить которые просто необходимо. Главным отличием такой системы может быть крепление опоры верхнего типа к коньковому прогону, а не через сам брус конькового типа.

Полученное через монтаж стропильных ног свободное пространство вверху системы идеально подходит для вентиляции всего подкровельного пространства,какое металлическом кровельном материале часто покрывается конденсатом.

В том случае, когда проводятся изменения в крыше старого деревянного дома, необходимо полностью удалить мауэрлат, заменив его распространенным венцом верхнего типа. В таком венце необходимо ставить метки и сделать выборки с нужным шагом, в которые и будут устанавливаться элементы стропильных несущих ног. Это позволяет более точно рассчитать шаг стропильных несущих ног и произвести их монтаж.

Профнастил и определение расстояния между стойками

При использовании такого кровельного материала, как профнастил, расчет правильного шага стропильных несущих ног составляет 60-90 см, что практически совпадает со всеми описанными типами конструкций и кровельных материалов.

Пример зависимости шага обрешетки от марки профнастила.

При необходимости ставить больше расстояние между элементами стропильных ног, необходимо подстраховаться поперечными элементами обрешетки с большей толщиной и сечением. Это позволит укрепить всю несущую конструкцию, что позволит продлить срок службы всей кровли. Шаг между элементами стропильной системы составляет около 50 сантиметров, при использовании доски, размер которой не менее 10 сантиметров.

Когда дело доходит до такого момента, как расчет обрешетки на стропильной системе, то не стоит забывать о том, что последняя доска должна быть толще на 1,5 сантиметра, чем все остальные элементы системы. Перед тем, как ставить элементы обрешетки стоит помнить о наличии дымохода и специальной системы, которая должна быть на каждой крыше. Это позволит сэкономить время на расчет и переделку стропильной системы, и обрешетки в целом.

Ондулин и методы монтажа конструкции

Таблица сечений стропил в зависимости от их длины и нагрузки.

Как и в вышеописанных случаях, ондулин предусматривает расчет шага стропильных несущих ног от 60 до 100 см, что делает такие размеры стандартными, при использовании самых популярных кровельных материалов.

Сами стропильные фермы изготавливаются из пиломатериала сечением 200х50 миллиметров, чего вполне достаточно для того, чтобы прочность и надежность стропильной системы находились на максимальном уровне, а ставить их было просто. Сразу стоит отметить тот факт, что описываемый кровельный материал нуждается в сплошной системе обрешетки, что позволит материалу качественно сопротивляться нагрузкам от снежных толщ, а также солнечному воздействию.

В некоторых случаях можно использовать и прореженный тип обрешетки, расчет которой довольно прост, если для этого используется деревянный брус, шаг между элементами которого составляет не более 30 см. Как правило, такой вариант требует больших затрат, чем необходимо для устройства сплошной обрешетки. Другими словами, применять прореженный тип системы в таком случае неактуально.

Шифер и стропильная конструкция под него

Как правило, шиферное покрытие считается самым распространенным в нашей стране. Причиной такого показателя можно считать предельно низкую стоимость материала, простоту и скорость монтажа, а также возможность замены отдельных листов при повреждении отдельных участков кровли.

Расстояние между стропилами под такой тип кровли должно составлять 80 см. Именно такое расстояние считается самым оптимальным решением при сочетании нагрузки от веса шиферных листов.

Обрешетка в такой системе нужна прореженного типа с использованием доски или бруса любого типа, но определенного сечения, которое не должно быть менее 30 мм. Такая толщина доски или бруса нужна для качественного и правильного распределения веса от самого кровельного материала, а также от зимних осадков.

Не стоит забывать о постоянном запасе прочности при организации стропильной системы, что может потребоваться при непредвиденных обстоятельствах, связанных с механическими нагрузками и непогодой. Все остальные особенности стропильной и обрешеточной системы не имеют особых отличий от перечисленных выше вариантов. Другими словами, под все остальные типы покрытий мы определяем расстояние аналогично, как для вышеуказанной кровли.

Скользящая опора — лучший способ крепления стропил

Скользящая опора для стропил предназначена компенсировать перекосы в стропильной системе, которые неизбежны в процессе эксплуатации.

Перекосы могут возникать при усыхании древесины, что является естественным свойством для деревянного материала. Дерево имеет естественную влажность, из-за которой происходит усадка дома. Новый сруб, после первой же снежной зимы, может осесть почти на 15%. При этом усадка стен имеет различную величину. В результате таких смещений в зоне крыши образуется перекос.

Схема конструкции крыши дома.

Назначение скользящей опоры стропил

Естественная усадка древесины — лишь одна из причин перекоса кровельной системы. В процессе эксплуатации небольшие деформации также неизбежны. В отопительный период стены деревянного дома подвергаются усадке в различной степени. Центральная стена осаждается больше, так как ее объем уменьшается из-за потери влажности в большей степени.

Существует и сезонная деформация. В дождливый период стены увеличиваются в объеме, а зимой, при минимальной влажности, стены усыхают. Стена с южной стороны высыхает быстрее, то есть высота дома с разных сторон неодинаковая. Такие деформации, вследствие погодных изменений, происходят постоянно, в течение всего периода службы строения.

В случае жесткого крепления стропил в точке опоры на стену все деформации деревянного дома будут передаваться в кровельную систему. В результате этого идеальная вначале крыша может дать усадку по центру, или плоскости кровли станут кривыми, или появятся бугры, неровности, впадины. Такие явления могут очень негативно повлиять на кровельную конструкцию и весь дом в целом.

Для предотвращения передачи деформации крыше, стропильная система в местах крепления со стенами должна быть оснащена специальной опорой стропил для возможности смещения. Такая конструкция сохраняет форму крыши, независимо от общей деформации строения. Применение скользящих опор стропил становится более эффективным при строительстве домов с наличием центральной стены, параллельной коньку крыши.

Читайте также: Как покрыть металлочерепицей крышу. 

Конструкция скользящих крепежных элементов

Скользящая опора стропил состоит из таких элементов:

• уголка;
• направляющей (кронштейна).

Расчетная величина изменения длины стропильного бруса из-за усадки дома.

Направляющая планка крепится на строительном брусе. Уголок имеет конструкцию петли, которой соединяется в зацеп с направляющей, а другим концом фиксируется к верхней кромке сруба. В результате такого крепления направляющая имеет возможность смещаться в определенном диапазоне. Диапазон ее смещения бывает разным и зависит от конструкции кровли и предполагаемой усадки.

Опора стропил изготавливается из листа стали более 2 мм толщиной. Стандартный уголок имеет высоту около 90 мм и ширину 40 мм. На данную деталь наносится антикоррозионное гальваническое покрытие. Чтобы предотвратить коррозию скользящей опоры из черной стали, крепеж необходимо покрыть масляной краской.

Крепеж опоры стропил

Крепление данных элементов имеет определенную технологию и последовательность. Уголок, являющийся неподвижной составляющей опоры, крепится к верхнему брусу, перпендикулярно его оси и в направлении скольжения. Бревно предварительно обрабатывается: на нем стачивают ровную площадку для закрепления уголка. Крепеж направляющей выполняется к ноге стропила, которые, в свою очередь, верхней частью крепятся к коньку. Это делается для того, чтобы стропильные ноги имели несколько точек опоры и не разъезжались в разные стороны. Крепеж стропильных брусьев выполняется посредине на коньке шарнирными соединениями, с целью изменения их угла наклона. Шарнирные соединения могут быть в виде перфорированных стальных пластин, которые соединяются между собой посредством метизов или шпилек. Крепежные элементы должны быть нержавеющими или с нанесением антикоррозионного покрытия. В идеале, скользящая стропильная система состоит из брусьев, имеющих опору конька на центральной стене.

Крепеж верхней части стропил может осуществляться путем непосредственного их монтажа к коньковому брусу с помощью болтов. Скользящая опора стропил крепится с их нижней стороны. Размеры данных крепежных элементов выбираются, исходя из предполагаемого смещения стропил относительно строительной балки (мауэрлата).

Расположение стропильных ног может быть различным: они могут быть врезаны в мауэрлат на определенную глубину, а могут располагаться сверху него. В первом случае скользящие опоры тоже врезаются на данную глубину.

Применение скользящей опоры стропил при строительстве деревянных строений существенно увеличило эффективность построек, сократило расходы строительных материалов и снизило объем труда рабочих. Данная опора стропил увеличивает прочность и долговечность не только кровли, но и всего дома.

Варианты крепления стропил

Стропильная система крыши — это основа, благодаря которой и обеспечивается надежность всего сооружения, прочность, устойчивость. В состав стропильной системы входят самые различные элементы, которые могут соединяться между собой при помощи разных способов. Основную нагрузку на себя принимают стропильные ноги, от качества их соединения, крепления к мауэрлату зависит безопасность внутренних помещений дома. Соединение стропил под крышу можно назвать одним из самых важных, от которого зависит целостность всей конструкции.

Соединение может производиться с использованием 1 или 2-х зубьев. Это зависит от того, какой выбран угол наклона скатов.

Стропила для крыши могут быть различными: висячими и наслонными, от этого зависит способ крепления ног, но в любом случае все эти элементы передают нагрузки от веса кровельного пирога на несущие стены здания, его колонны и прочие элементы. Но возможно не только соединение всех стропил с мауэрлатом (то есть с основой всей конструкции), но и с прочими элементами крыши, что требует внимательности и соблюдения технологии строительства.

Варианты стропильных соединений

Способы соединения и наращивания стропил.

Жесткое соединение стропил применяется при устройстве наклонных конструкций, при этом нога очень жестко, без подвижек крепится к мауэрлату, но стык с коньковой доской уже не делается таким плотным. При данном типе монтажа исключаются такие действующие усилия, как сдвигающие, скользящие, крутящие, поворачивающие. Применяются такие способы соединения стропил:

• нашивка на стропильную ногу специального подпорного бруска из дерева;
• устройство врубки непосредственно на стропильной ноге.

При этом необходимо учитывать, что глубина врубки не должна превышать одной трети высоты доски, это обеспечивает надежный монтаж. При выполнении работ каждый элемент рекомендуется прикручивать дополнительно проволокой, чтобы обеспечить устойчивость от собственных нагрузок, сильных порывов ветра и прочих обстоятельств.

Скользящий вариант соединения

Схема скользящей опоры для стропил.

Скользящее соединение стропильных элементов выполняется при помощи наслонных стропил. При устройстве висячих конструкций стропила в таком виде крепежа не нуждаются.

Само соединение стропил представляет собой запил на стропильной ноге для установки мауэрлата. После этого наискосок в балку по обеим сторонам забиваются два кровельных гвоздя, для усиления применяется металлический уголок. Далее крепятся металлические салазки, стропила при определенных обстоятельствах могут совершать подвижки. Элементы висячих стропильных ног крепятся хомутами и скобами, проволочными скрутками, что сводит на нет возможность срыва крыши при сильных порывах ветра.

Как крепить стропильные ноги?

Соединение на очень больших пролетах крыш отличается некоторыми особенностями. Часто требуется сращивание стропил по длине. Пиломатериалы, которые поступают в продажу, обычно имеют в длину до 6 метров, поэтому такие соединения необходимы. Удлинение стропил может выполняться следующими способами:

Виды крепежных элементов для стропил.

• соединение досок внахлест;
• соединение досок встык (на каждый стык приходится накладка из дерева);
• сращивание косым прирубом.

В последнем случае соединение происходит при помощи двух досок, когда стык их идет под углом в 45 градусов. Все соединения идут сверху, для чего используются болты с диаметром от 12 до 14 мм.

Соединение досок встык достигается путем обрезания торцов под углом в 90 градусов.

Стык досок с двух сторон прикрывается накладкой из дерева, которая прикручивается саморезами в шахматном порядке.

Можно использовать и металлические зубчатые пластины вместо деревянных накладок.

При выполнении соединения внахлест доски могут обрезаться под любым углом. Они накладываются друг на друга, концы должны иметь заход от одного метра. Крепление также осуществляется в шахматном порядке. Ферма в каждом случае получается очень прочной и надежной, выдерживающей мощные нагрузки.

Как срастить стропила и другие элементы крыши?

Сращивание стропил в районе конька крыши возможно различными способами:

• доски отрезаются под углом таким образом, чтобы получилось в итоге плотное соединение, после чего они скрепляются при помощи кровельных гвоздей, забиваемых с двух сторон;
• стропильные ноги можно крепить прямо к коньковому брусу, для чего на торце выполняется запил необходимой формы;
• на коньке все стропильные ноги соединяются внахлест, для чего их крепят саморезами по дереву либо обычными кровельными гвоздями;
• крепление висячих стропил осуществляется с помощью одинарного либо двойного зуба, подходящего для планируемых больших нагрузок, или методом «в шип».

Схема сращивания стропил в районе конька.

При любом способе соединения элементов стропильной системы специалисты рекомендуют дополнительно использовать металлические зубчатые пластины или деревянные накладки, выпиленные из обычной доски. Для обеспечения надежности крепежа стропил можно использовать узлы со скобами, болтами, саморезами, шурупами.

При использовании болтов во всех деревянных деталях следует высверлить отверстия с диаметром на 1 мм большим, чем диаметр самого болта. По бокам затем забиваются скобы. Между собой стропила соединяют в верхней части с использованием ригеля «вполдерева», все узлы крепления усиливают болтами или нагелями, можно использовать металлические скобы.

При монтаже многие специалисты рекомендуют сначала выпиливать один деревянный шаблон, по которому выполняются все остальные элементы стропильной системы. Все врубки, врезки, запилы и прочее тогда будут иметь одинаковые размеры, что не только ускорит работу, но и обеспечит прочность и надежность всех конструкций.

Для выполнения соединения стропильных элементов крыши понадобятся такие инструменты и крепежные составляющие:

• пила, топор, ножовка;
• простой карандаш, линейка, строительный уровень;
• крепежные элементы (болты, саморезы по дереву, металлические скобы, зубчатые пластины и прочее);
• шуруповерт.

Все узлы крепления стропил включают в себя такие элементы: стропильные ноги в коньке (крепят вполдерева либо шипом), соединение ригеля и ноги, крепление ноги с затяжкой при помощи болта и одинарного зуба, бабка с подкосом и затяжкой, узел из бабки и стропильной ноги.

После того как соединение всех стропил в коньке выполнено, необходимо приступать к креплениям к пристенной части. Тут нога врубается шипом, для первого делается упор с шипом на затяжке, для второго — просто упор. Высота первого зуба должна составлять на одну пятую затяжки стропил, для второго — одну треть. Это обеспечит надежное соединение для всех деревянных элементов, кровля не соскользнет под собственным весом по стенам строения.

Для домов с каменной стеной под стропильные ноги необходимо заводить мауэрлат, монтаж производится при помощи вырубленных гнезд и шипов. При очень большой толщине стены мауэрлат следует укладывать с отступом от внутренних краев стен, чтобы выровнять прогибы. Рекомендуется к концам деревянных стропильных ног прибивать на ребро доску, которую еще называют «кобылка».

Завершающий этап сооружения стропильной системы

После установки всех стропильных элементов, их проверки на прочность, можно приступать к монтажу обрешетки. Обязательно надо проверить, чтобы каждый стык был плотным и надежным, от этого зависит безопасность строения.

Для того чтобы ее конструкция была прочной и надежной, внимание надо уделить стропильной системе, креплению стропильных ног между собой и другими элементами конструкции крыши. Соединения могут быть различными, поэтому при планировании необходимо предварительно составлять чертеж крыши с точными указаниями всех размеров, способом креплений, спецификацией материалов.

После установки проверяется каждый стык на плотность прилегания, их устойчивость, надежность. Если все выполнено правильно, то крыша вам прослужит долгие годы.

Металлическая опорная кровельная конструкция

Ферма представляет собой висячую конструкцию, которая состоит из верхнего и нижнего поясов, раскосов и стоек, входящая в общую стропильную систему крыши дома. Сегодня она может быть изготовлена из различного материала, но все большую популярность начинают приобретать конструкции, изготовленные из металла.

Стропильная ферма может быть изготовлена из различного материала, но все большую популярность начинают приобретать конструкции из металла.

Конструкция металлической кровли выполняется по современной технологии, которая сегодня считается оптимальной для самых различных строений. Каркасные дома из металлических облегченных конструкций устойчивы к различным внешним условиям, они отличаются прочностью и надежностью.

Расчет таких стропильных систем производится при помощи специальных программ, которые учитывают многочисленные факторы, что делает всю конструкцию очень надежной.

Преимущества использования металлических ферм

Фермы из металла раньше применялись везде, где была необходима высокая прочность конструкции, сегодня преимущество использования именно таких конструкций применяется и для частного строительства, а не только при сооружении промышленных предприятий. Сегодня востребованы металлические фермы, которые можно условно разделить на две группы: пространственные и плоские.

Плоские конструкции отличаются тем, что каждый металлический стержень расположен только в одной плоскости. Пространственные конструкции образуют брусья, отлично выдерживающие нагрузки со всех сторон. Это схоже с устройством башенного крана, которая устойчива к довольно сильным, продолжительным нагрузкам при использовании.

Основные элементы металлической фермы — это стропильный пояс и решетки, на пояс приходится продольная сила и момент, на решетку — поперечная сила. То пространство, которое располагается между ними, принято называть панелью, свободный промежуток между фермами — пролетом, пространство между осями поясов — высотой.

Виды металлических ферм.

Применяемые сегодня фермы из металла могут быть самыми различными, что сильно отличает их от прочих. Они отличаются по форме поясов, пролетов, размерами, схемами изготовления. Так, статические фермы могут быть рамными, балочными, вантовыми, арочными. Балочные в этом случае отличаются более экономным расходом материалов, меньшим весом, чем остальные, они могут применяться для изготовления конструкций, нуждающихся в устойчивости к большим, постоянным нагрузкам. Арочные используются для созданий необычных привлекательных форм кровли, но при их сооружении расход строительных материалов несколько увеличен.

Кроме того, применяются комбинированные схемы, полигональные, сегментированные, треугольные, трапециевидные, с параллельными поясами. Все они отличаются большой прочностью, небольшим весом, устойчивостью. Высокое качество монтажа стропильной системы обеспечивается тем, что любой расчет для подобной конструкции осуществляется при помощи специальных программ.

В качестве материалов для изготовления металлических ферм применяются облегченный металлический оцинкованный профиль (так называемые ЛСТК, то есть легкие стальные тонкостенные конструкции), скрепляемые саморезами и специальными болтами, либо специальные стальные балки, для которых используются сварные соединения.

Особенности расчета металлических конструкций

Рассчитать металлические стропильные фермы — это процедура, которая требует наличия специальных знаний. Обычно такие расчеты выполняются проектировщиками с использованием специальных программ, с учетом многочисленных факторов. Такой расчет и делает металлические конструкции максимально надежными. При расчетах стропильной системы необходимо учитывать такие факторы:

• постоянные нагрузки на крышу (вес кровельного материала и самой стропильной системы);
• дополнительные нагрузки (ветровые, снеговые, вес людей, которые поднимаются на поверхность крыши для осуществления ремонта, и прочее);
• периодические и особые нагрузки (наличие ураганов, сейсмические нагрузки, другие случайные факторы).

Схема снеговой нагрузки на крышу.

Снеговая нагрузка рассчитывается по формуле: N= Q*k

• N — нагрузка от снеговых масс;
• Q — количество осадков на квадратный м в зимний период;
• k — коэффициент угла ската.

Стоит брать во внимание и ветровые нагрузки, которые включают в себя данные по максимальной скорости ветра в районе, этажности строения, конструктивным особенностям кровли, ее площади.

Точный расчет металлических ферм может сделать только специалист, не следует пытаться осуществить это самостоятельно!

Типы металлических ферм

1. Универсальные для промышленных зданий: односкатные и двускатные. Пролеты для них унифицированы, они принимаются кратными 3 м, могут быть на 18, 24, 30 метров. Угол наклона раскосов составляет обычно 45-50°, общая форма обеспечивает жесткость конструкции, способность выдержать большие нагрузки.
2. Металлические фермы, имеющие дополнительные шпренгели, используются в беспрогонных конструкциях для крупнопанельных железобетонных плит с шириной в 1,5 м. Это дает возможность на 4-6% уменьшить вес фермы.
3. Треугольные фермы применяются для жилых домов, когда уклон кровли планируется достаточно крутым.

Стропильная металлическая конструкция: монтажные работы

Монтаж стропильных металлических ферм должен осуществляться только профессионалами. Все крепления выполняются только согласно проекту. Это болтовые и сварные крепления (для различных типов материала). Правила монтажа зависят не только от типа конструкции, но и от ее спецификации, при величине пролета более 4,5 м рекомендуется предварительно ставить дополнительные опоры для любого вида ферм.

Выбор покрытия для в зависимости от угла наклона крыши

Все металлические стропила, точнее их вид и конструкция, зависят во многом от угла уклона кровли. Рассмотрим варианты устройства стропильных систем:

1. Уклон в 22-30 градусов. При устройстве кровли с уклоном 22-30° можно использовать такие варианты покрытия, как этернит, железо либо шифер. Фермы при этом делают треугольной формы, высота их должна составлять одну треть от длины пролета. Вес такой фермы будет относительно небольшим, для опор можно использовать наружные стены, которые возводятся на небольшую высоту для чердака. Если длина пролета равна 14-20 м, то каждая половина фермы должна иметь четное число панелей, длина панели должна составлять 1,5-2,5 м. Для указанной длины пролета оптимальное число панелей — восемь;

Для больших строений, где длина пролета составляет от 20 до 35 метров, необходимо использовать так называемые фермы Полонсо, то есть конструкцию из металла, которая состоит из двух треугольных ферм, соединяемых затяжками. Это дает возможность убрать длинные раскосы для серединных панелей, чтобы уменьшить вес. Верхний пояс в этом случае надо разбить на 12-16 панелей длиной для каждой 2-2,75 метров. Расчет для подшивки потолка должен учитывать при этом наличие затяжки в 4-6 панелей, которая крепится в узлах верхнего пояса.

2. Уклон в 15- 22°. При таком уклоне кровли расчет металлических ферм предусматривает высоту конструкции в 1/7 от длины пролета, нижний пояс при этом делается ломаным, что дает возможность снизить вес на 30% в сравнении с обычной треугольной фермой. Длина одного пролета при этом не должна быть больше 20 метров;
3. Уклон от 6 до 15°. Для крыш с небольшим уклоном применяют фермы трапециевидной формы с высотой от 1/7 до 1/9. В том случае когда потолок не подвешивается, можно применять раскосы, выполненные в виде решетки треугольной формы. Стены чердака для монтажа такой системы должны иметь должную высоту либо проектируется крыша, которая имеет переломы у опор. Панели нижнего пояса при этом должны быть равны размеру панелей верхнего пояса. Расчет осуществляется из учета того, что сама длина должна составлять 1,5-2,5 м, ко всем раскосам добавляются стойки. Для того чтобы конструкция не получилась тяжелой, используется решетка.

Использование металла для изготовления стропильных систем — это не такая и новинка. Известны такие конструкции еще с конца 19-ого века, хотя и применялись они крайне редко, в основном для строительства дворцов и храмов. Сегодня металл обрел вторую жизнь, из него делают надежные и очень прочные строения, жилые дома, промышленные объекты.

Расчет таких конструкций должен осуществляться только специалистами, для этого существуют специальные программы. Крепления металлических ферм могут быть различными, так же как материал изготовления: это сварные стальные конструкции, облегченные оцинкованные, которые крепятся при помощи саморезов и болтов. Вид самих ферм и размеры во многом зависят от того, какой уклон кровли будет сделан, какие нагрузки предполагаются.

Возведение стропильной конструкции

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

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

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

Что необходимо знать о конструкции крыши и системы стропил

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

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

Устройство стропильной системы.

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

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

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

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

Скатные и плоские крыши

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

Плоскость крыши, которая обеспечивает скат воды, именуется скатом.

Основные формы крыш.

Скатные крыши, в свою очередь, делятся на подвиды:

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

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

Как скрепляются между собой стропила

Способы соединения стропил: двойным зубом, болтом и хомутом.

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

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

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

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

Виды и особенности стропил

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

Виды стропильных систем крыш.

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

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

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

Стропила бывают следующих типов:

• висячие;
• наслонные.

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

Висячий тип стропильных ног

Виды висячих стропил.

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

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

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

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

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

Стропильные ноги наслонного типа

Виды наслонных стропил.

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

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

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

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

Как правильно собрать стропильную конструкцию

Схема поэтапного монтажа стропильной системы.

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

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

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

Методы крепления стропильных ног

Перед сборкой стропильной системы нужно определиться с методом их крепления.

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

• соединение с верхней обвязкой каркасных деревянных зданий;
• соединение с верхними венцами рубленых и брусчатых зданий;
• соединение с опорными брусьями каменных зданий.

Варианты врубки стропил в балку (мауэрлат).

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

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

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

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

Технология монтажа стропильной системы

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

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

Виды крепежных элементов для стропил.

Сборка всех элементов каркаса делается, как схема на бойке.

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

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

В стропильных элементах подбираются гнезда для болтов, нагелей.

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

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

Стропильные конструкции из металла

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

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

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

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

Крепеж узлов стропильной системы

Чтобы крыша имела высокую прочность и надежность, потребуется особое внимание уделить стропильной системе. Кроме правильно произведенных расчетов и чертежей, немаловажное значение в устойчивости конструкции имеет крепеж для стропил и всех ее элементов.

Конструкция стропильной системы.

Помимо нагрузки атмосферных осадков, стропила должны выдержать вес обрешетки и общий вес кровельного пирога, что необходимо учитывать при подборе крепления.

Стропильная система является пространственной конструкцией, состоящей из следующих элементов:

• мауэрлат;
• стропильные ноги;
• ендовы;
• коньковые балки;
• прогоны;
• обрешетка.

Для того чтобы понять, каким образом все части стропильной системы крепятся между собой, нужно разобраться, из каких узлов она состоит, какие крепления в каждом случае используются и что они собой представляют. При сборке несущей конструкции кровли применяются крепежные элементы, как стальные, так и деревянные.

Основные узлы соединения стропильной системы

Схема крепления мауэрлата к стене.

Прежде чем соединять между собой мауэрлат и стропильную ногу, первый потребуется прочно соединить со стеной. Мауэрлат представляет собой толстую балку (15х15), уложенную по оси стены и параллельную коньку балки, на которую опираются стропильные ноги. Возложенные функции на данный элемент несущей конструкции заключаются в распределении нагрузки от стропил, веса кровельного пирога и атмосферных осадков по всей стене, включая внутренние опоры. Иными словами, фундаментом для всей крыши является мауэрлат. Его укладывают на ось стены и закрепляют к ней. В данном случае имеется несколько способов соединения.

Способ первый. При устройстве крыши большой площади по всей длине стены заливается армопояс, куда сразу же вмуровывают металлические штыри под резьбу м12 через каждые 2 м. В данном способе в качестве крепежа мауэрлата со стеной будут шпильки, которые насквозь проходят через балку и притягиваются к стене с помощью гайки и шайбы. При небольшой площади крыши, где нет большой нагрузки на стену, обходятся без мауэрлата и стропила крепятся непосредственно на вмурованные в процессе кладки шпильки.

Способ второй. Еще один вполне доступный способ сделать стропильную систему устойчивой — это крепить мауэрлат к стене с помощью проволоки. Для этого понадобится за 3 ряда до конца кладки уложить середину проволоки между рядами кирпичей. Ее длина должна быть достаточной, чтобы хватило обвязать и притянуть мауэрлат к стене. Также можно обойтись без мауэрлата и закрепить стропило проволокой прямо к стене. Но такое соединение даст точечную нагрузку на стену, что может повлиять на ее целостность

Схема крепления стропильной ноги к мауэрлату может быть жесткой и скользящей. Тип соединения зависит от формы крыши и вида стропил, которые могут быть висячими или наслонными.

Жесткое и скользящее соединение нижней части стропил с мауэрлатом

Основные узлы стропильных ферм.

Узлы соединения в данном случае будут выполнены из дерева и могут иметь несколько видов:

1. Зуб, имеющий только упор.
2. Зуб, имеющий шип и упор.
3. Упор непосредственно в балку.

Врубка одинарного зуба используется для крыши с большим углом наклона, где угол между мауэрлатом и стропильной ногой более 35º. Для этого в стропильной ноге потребуется вырезать зуб с шипом, а в мауэрлате создать под него гнездо. Применение шипа позволяет избежать бокового смещения стропила. Врубка двойного зуба используется при монтаже более пологих крыш. Последний способ применяется крайне редко.

В последнее время все чаще деревянное крепление для стропил заменяется металлическим, поскольку позволяет не только получить более надежную конструкцию стропильной системы, но и значительно сократить работы по ее монтажу. Поэтому в качестве дополнительных крепежей используются металлические стропильные болты, скобы, пластины, хомуты, петли и различные уголки.

Пример скользящего соединения..

Наиболее используемый метод жесткого соединения — это вбивание гвоздей с боковых сторон под углом в мауэрлат. Таким образом происходит внутреннее скрещивание внутри него. Далее для окончательной фиксации соединения вбивается вертикально третий гвоздь. Еще один способ предотвращения поперечного смещения стропильной ноги — это закрепление ее по бокам металлическими уголками.

Схема для подвижного крепежа стропил в нижней части применяется для домов, построенных из оцилиндрованного бревна или бруса. Так как в процессе эксплуатации стропильная система находится в движении из-за изменения своих физических свойств, т. е. происходит усадка здания.

Схема жесткого крепления в данном случае недопустима, поскольку такие подвижки могут привести разрушению стены. Это значит, что узлам крепления требуется обеспечить подвижность. В таких случаях используются специальные шарнирные соединения, которые называются салазки либо уголки с продолговатым отверстием под крепеж. Скользящее сопряжение в данном креплении достигает двух уровней свобод путем свободного движения одного из элементов крепежа.

Узловое коньковое соединение

Коньковое соединение стропильной системы можно получить тремя способами: встык, внахлест и на коньковую балку.

Схема конькового соединения стропильной системы.

Встык. Верхнюю часть стропильной ноги нужно обрезать под углом, равным уклону крыши. Противоположную ногу также подгоняют под соответствующий угол, но с наклоном в другую сторону. Далее они между собой соединяются в верхней точке с помощью гвоздя, который должен быть забит в торец стропил с захватом противоположного конца. Кроме гвоздей, для более прочного соединения стыков используются специальные пластины. В качестве такого крепежа может выступать как деревянная доска 30 мм, так и металлическая фиксирующая двусторонняя накладка. Для ее установки используются болты или гвозди.

Следующие два способа будут подобными первому, но имеют небольшую разницу. При креплении внахлест верхние части стропильной ноги будут соединены между собой своими боковыми сторонами. Последний вариант осуществляется путем соединения каждого стропила непосредственно к коньковой балке. В данном случае в качестве крепежей используются резьбовые шпильки с шайбами и болты.

Если для придания жесткости стропильной системе используются фермы, то для обеспечения хорошей устойчивости к ветровым нагрузкам потребуется установить необходимое количество диагональных связок. Наличие раскоса и подкоса (подстропильной ноги) в несущей конструкции помогает фронтонам дома быть более устойчивыми. Установка раскоса осуществляется путем упора верхней части в угол фронтона, а нижней частью он упирается в основную балку перекрытия. Подкос помогает снизить нагрузку на стропила по центру. Его монтаж ведется под углом 45º. Закрепляются диагональные связи с использованием хомутов, уголков, пластин.

Виды и особенности металлических крепежей для стропил

Если ранее в качестве таких крепежей мастера использовали деревянные элементы (бруски, накладки, нагели, металлические скобы, деревянные штыри, клинья), то сейчас такие способы уступают более современным видам. Строительный рынок имеет большой модельный ряд металлических крепежей, которые теперь намного прочнее и позволяют процесс монтажа стропильной системы сделать намного проще. В технологии изготовления данных элементов используется металл, толщина которого варьируется от 1.5…3,0 мм, что позволяет изделию быть более устойчивым к нагрузкам в сравнении с любым другим материалом. Кроме того, крепежи стропил представлены любых размеров и позволяют с большой точностью осуществлять технологический процесс.

Виды крепежных элементов для стропил.

К металлическим крепежам стропил, которые могут быть перфорированными и гвоздевыми, относятся:

• лента монтажная перфорированная;
• уголки;
• пластины;
• опора балки;
• опора бруса;
• проволочная стяжка;
• саморезы;
• болты с гайками;
• уголки КР;
• кронштейны WB;
• крепежные элементы LK.

Применение перфорированных изделий позволяет достаточно прочно закрепить стропила со всеми частями системы и обеспечить хорошую жесткость и прочность под любым углом. Для них характерно наличие множества отверстий под болты, шурупы и саморезы, с помощью которых и осуществляется крепление к дереву. Размер изделия регулируется обрезкой на нужную длину и ширину.

Также крепежные элементы могут быть гвоздевыми. Однако использование такого вида возможно только в заводских условиях методом просечки, которая отгибает конусовидную часть. Эта операция осуществляется специальными станками под давлением.

Уголки КР имеют большое количество модифицированных видов, снижающие риск обрыва болтового соединения при естественной осадке конструкции. Крепление осуществляется без применения специального оборудования с помощью шурупов и гвоздей.

Кронштейны WB используются для крепления консоли несущей балки при устройстве деревянных перекрытий в домах из оцилиндрованного бревна или бруса. При этом врезка на стропильной ноге не производится, что не ослабляет ее несущей способности. Соединение ведется с использованием анкерных болтов, гвоздей либо шурупов.

Крепеж стропила LK применим в подстропильной системе, где требуется соединить стропила и балки. Обладает теми же достоинствами, что и крепеж WB, но процесс осуществляется только шурупами либо гвоздями. Используется при строительстве деревянных домов.

Крепеж в стропильной системе играет огромную роль. Именно от него зависит прочность и длительность эксплуатации всего кровельного пирога. Поэтому к выбору типа и способа крепления следует отнестись с большим вниманием.

Стропила для крыши

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

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

Рисунок 1. Монтажа наслонных стропил.

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

Виды деревянных стропил

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

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

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

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

Способы соединения стропил

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

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

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

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

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

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

Расчет высоты конька крыши

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

Расчет уклона крыши.

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

Таблица 1

Наклон крыши и коэффициент, соответствующий каждому углу

Пример расчета:

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

Изготовление деревянных стропил

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

Таблица 2

Выбор сечения деревянного бруса

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

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

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

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

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

Правила наращивания стропил

Конструкторы-проектировщики, составляя проект дома, обязательно проводят расчеты предполагаемых нагрузок на стропильную систему и определяют, какое сечение и длина стропил необходимы для данной кровли.

Удлинение стропил производится врубкой с последующей фиксацией скобами, гвоздями, болтами и т.д.

Часто требуются стропила нестандартных размеров, например, для конструкции вальмовой крыши нужны диагональные стропила 9 метров — это намного длиннее, чем стандартные размеры. И дело совсем не в том, что деревья не растут свыше 6 м, как подшучивают бывалые монтажники стропильных систем. Можно постараться и достать готовые стропила нужного размера, но это будет стоить очень дорого (изготовление, доставка), что совсем нецелесообразно. Поэтому кровельщики используют разные способы удлинения стропильной ноги. Как нарастить стропила самостоятельно? Наращивание стропил — дело ответственное. Неправильно выполненные узлы соединения нарушат всю стропильную конструкцию.

Сечение стропила напрямую зависит от его длины. Если путем сращивания увеличивается длина, то и ширина должна быть тоже большего размера. Необходимо добиться правильного соотношения всех размерных параметров, только тогда можно гарантировать надежность стропильной конструкции.

Соединение встык или лобовой упор

Чтобы в дальнейшем избежать критического прогиба в месте соединения, нужно следовать простому правилу: делать стыковочный срез брусьев строго под углом в 90º. Плотное и точное прилегание стропил в лобовом упоре создает предпосылки прочного узла соединения. Останется закрепить его деревянными накладками сечением 50 мм с гвоздевым боем или шпильками, расположенными с одной или двух сторон от стыка, — это зависит от нужной мощности конструкции.

Способы соединения стропил.

Скрепляющие элементы вбиваются с расстановкой в шахматном порядке. Такое их распределение не случайно — создается дополнительное укрепление. Длина деревянной накладки (не менее 50 см) рассчитывается по необходимому количеству гвоздей. Количество скрепляющих элементов определяется фактором удерживания поперечной силы, направленной на срез шпилек или гвоздей (рассчитывается несущая способность каждого гвоздя).

Накладки из доски можно заменить новомодными гвоздевыми (зубчатыми) пластинами из 3-миллиметровой стали. Зубья металлического крепежа надежно соединят стропила. При использовании металлических элементов в стропильной системе не стоит забывать, что металл быстро поддается коррозии, из-за чего прогнивает вся деревянная конструкция. Легко можно избежать негативных последствий, если балки и стропила в местах соприкосновения с металлом обработать битумной мастикой, а саму сталь покрасить антикоррозийной краской. Можно защитить дерево от контакта с металлом по старинке — использовать кусочки рубероида как прокладочный материал.

При сборке крыши и ее стропильной системы современные кровельщики используют не только деревянные, но и металлические элементы. Из деревянных крепежных деталей наиболее распространенными являются:

• накладки для формирования деревянного шипа;
• бруски;
• пластины;
• треугольники;
• нагели.

Металлические крепежные элементы:

• шпильки, болты, гвозди;
• стальные уголки;
• шинки, ригели, хомуты, скобы;
• ползунки (устройство для стропил);
• гвоздевые или зубчатые пластины;
• перфорированные пластины.

Стропильное соединение внахлест

Виды сращивания и наращивание стропил.

Когда наращивают стропила, в месте соединения неизбежно получается пластичный шарнир. Крайне сложно сделать стык, жесткий на изгиб. Чтобы все-таки добиться наибольшей жесткости конструкции, пластичные шарниры располагают в местах, где изгибающий фактор стремится к нулевой отметке. Соединительные узлы должны опираться на продольную ось стропила.

Пластичный шарнир располагают на определенном расстоянии от опоры — 0,15L. За L берется длина пролета, над которым находится стыковочное соединение. При сращивании стропил используют равнопрочную схему — это обусловлено разным расстоянием от конькового прогона до промежуточной опорной балки и от опорной балки до мауэрлата. Ведь очень важно обеспечить прочность всей длины стропильной ноги.

При наращивании стропильных ног внахлест деревянные элементы заходят друг на друга. Нахлест должен быть не менее одного метра. Вся площадь соприкосновения двух деревянных плоскостей прибивается гвоздями с расстановкой в шахматном порядке. Вместо гвоздей можно использовать шпильки, затянутые с двух сторон гайками. Этот метод сращивания не требует точности срезов торцовых частей стропил.

Стропильное соединение косым прирубом

Способы сращивания деревянных элементов: 1 — вполдерева; 2 — косым прирубом; 3 — прямым накладным замком.

Метод сращивания косым прирубом вполдерева чаще всего выполняется, когда стропила изготавливаются из бруса. Некоторые трудности в таком соединении — сделать ровный распил под углом 45º. Чтобы добиться качественной стыковки, следует пилить два стропила одновременно. Если после распила все же возник зазор или неровность на срезах, эти недостатки можно устранить рубанком или углошлифовальной машинкой (в народе — болгарка) и наждачной шкуркой. Когда брусья плотно состыкуются (без просветов) в ровное и красивое соединение, их стягивают двумя болтами 14 мм или шпильками. Если сращивание косым прирубом выполняется на изгиб и используются стропила сечением 100х200 мм, то к вышеописанному соединению прибавляют две деревянные накладки с гвоздевым боем.

Сращивание стропил из досок

Стропильная система из досок имеет не меньшую прочность, чем из более тяжелого пиломатериала. Доски, соединенные особым способом, в некоторых случаях имеют преимущества перед тяжелым брусом или жердями, как по экономическим соображениям, так и по универсальности. Чаще всего доски используют в стропильной системе для крыши с холодным чердаком, когда не нужно делать утепление кровли.

Составные дощатые стропила

Способы наращивания деревянных элементов: 1 — впритык с потайным шипом и сквозным гребнем; 2 — вполдерева на болтах; 3 — впритык с накладками на болтах; 4, 5 — вполдерева с креплением полосовой сталью и хомутами; 6 — косым прирубом на хомутах.

Уникальность такой сборки заключается в конструктивной простоте, в экономии пиломатериала и надежности. При сборке дощатых стропил все соединения делают на гвоздях. В верхнюю часть стропильной системы, где не ожидается больших нагрузок, можно установить стропила в одну доску, а нижнюю часть сделать составной. Такая система сборки позволяет значительно сэкономить материал, подобрать оптимальный размер сечений и легко разрешить конструктивный вопрос соединительных узлов стропил как между собой, так и со схватывающим ригелем.

Составные стропила собирают из двух досок одинаковой длины. Между досками, установленными на ребро, вставляют вкладыши (стропильные обрезки) таким образом, чтобы просвет между ними был не больше семи высот сплачиваемых стропил. В этом случае прогиб между вкладышами полностью исключается, а стропило будет работать как цельное. Вкладыши делают произвольной длины, но не менее 2 высот сплачиваемых стропил. Составные части пробивают гвоздями.

Первый вкладыш помещают в начале стропила, чтобы получилась толщина стропильной ноги из 3 досок. Другой конец (верхний) стропила можно сделать в одну доску. Эта доска будет вставляться промеж боковых досок, как вкладыш, и укладываться на коньковый прогон. Составные дощатые стропилины нельзя применять в качестве наслонных (диагональных) стропил.

Стропила, спаренные в две или три доски

Спаренные стропила составляются из нескольких досок, сложенных вместе широкой стороной. Необходимое количество досок — две или три — определяется из требуемого сечения стропил. Хорошо подогнанные доски (без зазоров) пробивают гвоздями в шахматном порядке по всей длине.

Удлиняют спаренные стропила, применяя одновременно такие приемы наращивания, как лобовой стык и внахлест (через один). При этом шарнирные соединения будут располагаться в разбежку (шахматный порядок), а каждый их стык надежно защищен цельной доской. Расстояние между состыковками соседних досок не должно быть меньше одного метра. Только при выполнении этого условия можно гарантировать надежность конструкции.

Такой метод наращивания позволяет получить любую длину, какой бы она ни была. Дощатые брусья, изготовленные этим способом, применяют в возведении диагональных (наслонных) стропил.

Немного о скрепляющих элементах

Для пущей надежности стыковочные узлы дополнительно укрепляют болтами, металлическими уголками, пластинами, скобами. Размеры крепежа определяются, исходя из толщины стропила. Стальные детали с уже имеющимися отверстиями крепят шурупами или саморезами, при покупке которых не стоит экономить. Лучше купить качественные (заводские) изделия гарантированной прочности, так как перекаленные дешевые саморезы легко лопаются уже при ввинчивании. Стоит помнить, что гвозди имеют пластичность. Если гвоздь гнется и растягивается, то саморез при давлении сразу ломается. Сегодня большим спросом пользуются ершеные гвозди.

Для болтов в деталях соединения высверливаются отверстия. Размер сверла выбирается на 1 мм меньше болтового сечения.

Какой способ наращивания стропил выбрать, зависит от нагрузок и деформации, которую будет испытывать конкретная стропильная конструкция. Например, косой стык вполдерева применяют для соединений на сжатие, но не на растягивание и изгиб.

Особенности системы стропил из клееного материала

Крыша здания — это сложная инженерная конструкция, в которой присутствует стропильная система и кровля. Ее прочность, герметичность и теплоизолирующие свойства определяют наличие эксплуатационных свойств самого жилища. Поэтому на сегодняшний день в частном строительстве все чаще применяют клееные стропила.

Устройство стропильной системы.

Реже используют применение металлических ферм. Хотя они и имеют значительные преимущества: пожароустойчивость, отсутствуют подвижки при изменении температуры и влажности, исключается биологическое разрушение, большая жесткость, тем не менее, благодаря сложившимся стереотипам, предпочтение отдается деревянным стропильным системам. В частности, это касается выполненных элементов из клееного бруса.

Рекомендации по выбору материала

Качество будущих несущих конструкций крыш во многом зависит от материалов, из которых изготавливаются стропила.

Такие конструкции подвержены нагрузкам:

• постоянные (вес самих стропильных систем, кровельных материалов, обрешетки и крепежных элементов);
• периодические (наличие ветровых и снеговых, а также производящихся при ремонтах и обслуживании кровель нагрузок).

Все это учитывается при выборе материала для стропильной конструкции. От интенсивности нагрузки зависит и сечение клееного бруса, и требуемый шаг при устройстве стропил, чтобы можно было высчитать необходимое количество древесины.

Брус, из которого изготавливается стропильная часть, выбирается сухой (допустимая влажность не более 12%).

Стропила из клееного материала не подвержены деформации и грибкам.

Основание клееного бруса должно быть ровным, не иметь разводов, темных пятен и сучков.

Преимуществом стропил из этого материала является то, что они практически не подвержены естественной деформации (производятся по особым технологиям, при которых применяют противоположное направление древесного волокна). Помимо того, пропитываются с помощью антигрибковых и огнезащитных составов, что позволяет повысить надежность и долговечность таких систем.

Помимо стропильной системы, клееные изделия используются для изготовления конструкций лоджий и балконов, межэтажных перекрытий и т.п.

Крепежные особенности стропильной системы

Все системы, в том числе и из клееного материала, бывают:

• наслонные;

Виды стропильных систем крыш.

При наличии пролетов более 7 метров используются наслонные стропила. Они монтируются и в тех ситуациях, когда имеется наличие внутренних несущих стен или других несущих конструкций (к примеру, столбчатых опор), расположенных на одинаковом расстоянии от наружной стены.

В этих случаях средняя часть стропил опирается на столбчатые опоры, а их концы приходятся на наружные стены (несущие).

Данные системы являются наиболее целесообразными, так как в таких случаях стропила выступают еще и балками, но только работающие на изгиб.

• висячие стропила опираются лишь на несущие стены без каких-либо промежуточных опор; в таких конструкциях создаются горизонтальные распирающие усилия, которые передаются на сами стены.

Для перераспределения этих нагрузок требуется наличие специальных затяжек (растяжек), соединяющих между собой стропила. Они выполняются как в нижних частях крыш (совместно с соединениями стропил с несущей стеной), так и выше этих уровней. При этом, чем выше расположение затяжек, тем более мощными они должны быть.

Подведем итог. Схема устройства клееных и обычных стропил практически идентична. Но если вы желаете максимум долговечности, надежности и отсутствия частого ремонта стропильной конструкции, то рекомендуется применять изделия именно из клееного материала.

Стропиловка крыши: основные материалы и этапы

Стропиловка крыши — возведение конструкций, на которых в дальнейшем будет лежать кровля. Очень важно сделать все правильно и как следует, ведь от качества проделанной вами работы будет зависеть дальнейшее состояние, прочность крыши и всего дома.

Виды стропильных систем крыш.

Стропиловка необходима абсолютно во всех постройках, и при возведении своими руками вам придется преодолеть много этапов, но, заранее ознакомившись со всем фронтом работ, вы облегчите себе это занятие.

Основные этапы стропиловки

Для начала определите тип кровли, ведь от этого зависит то, какие стропила вы будете использовать. Если вам трудно представить, какой вид крыши вы хотите получить, можете обратиться к компьютерным программам и с помощью моделирования наглядно посмотреть все варианты. Но запомните, что для каждого типа нужна своя система стропил:

Виды висячих стропил.

• наклонные (применяются при наличии средней несущей стены или колонны и расстоянии между ними не более 6 м),
• висячие (опора распределяется по крайним точкам, при таком виде стропил на стены действует сильное распирающее усилие, которое можно снизить за счет затяжки).

Вернемся к типам крыши. Односкатные крыши возводятся обычно для складских помещений, сараев или бань, поэтому стропила вы можете легко соорудить сами, не прибегая к помощи квалифицированных строителей. На сегодняшний день самой популярной является ломаная крыша.

Основные материалы:

• стойки;
• прогоны;
• лежни;
• стропильные ноги (защищают крышу от прогибов под тяжестью снега);
• подкосы.

Проектирование. При создании проекта необходимо учесть все факторы вашей будущей крыши, такие как тяжесть конструкции, мощность стропильной ноги, древесина для стропил (самая качественная — смолистые брусья).

Схема крепления стропил к мауэрлату.

Приступаем непосредственно к монтажу. Основой стропильной конструкции является мауэрлат — брус размером 150х155 мм, уложенный по всему периметру помещения, который будет держать всю систему стропил. Для его крепления используют специальные шпильки.

Крепление стропил к мауэрлату. Установите стропильную ногу в нужном положении и прикрепите к мауэрлату с помощью кронштейнов и скоб. Для надежного соединения стропил между собой применяются шпильки (8 мм). В ситуации удлинения бруса они должны соединяться внахлест шпильками не менее 10 мм.
Для того чтобы ваша стропильная конструкция была более прочной и не поддавалась сильным порывам ветра, можно стянуть стропильные ноги досками 40 мм по диагонали.

По завершению всего объема работ все стропила срезаются по краю карниза и затем, по необходимости, можно приступать к гидроизоляционным работам.

Собственноручный монтаж — бесценный опыт. Получая его, вы легко сможете в дальнейшем проводить не только ремонт крыши, но и ее строительство. Совершенствуйтесь и развивайтесь!