Стропила служат основой всей кровельной конструкции, а их монтаж - одна из наиболее ответственных задач при строительстве дома. Каркас будущей крыши можно изготовить и установить самостоятельно, соблюдая технологические особенности кровель разных конфигураций. Приведем основные правила по разработке, расчету и выбору стропильной системы, а также опишем поэтапно процесс установки «скелета» крыши.
Стропильная система: правила расчета и разработки
Стропильная система - несущая конструкция, способная оказывать сопротивление порывам ветра, принимать на себя все наружные нагрузки и равномерно распределять их на внутренние опоры дома.
При расчете стропильной конструкции учитывают следующие факторы:
- Угол наклона крыши:
- 2,5-10% - плоская кровля;
- более 10% - скатная кровля.
- Нагрузки на крышу:
- постоянные - общий вес всех элементов «кровельного пирога»;
- временные - давление ветра, тяжесть снега, вес людей, которые проводят на крыше ремонтные работы;
- форс-мажорные, например, сейсмические.
Величину снеговых нагрузок рассчитывают исходя из особенностей климата региона по формуле: S=Sg*m , где Sg - вес снега на 1 м2, m -расчетный коэффициент (зависит от наклона кровли). Определение ветровой нагрузки базируется на таких показателях: тип местности, нормативы ветровой нагрузки региона, высота здания.
Коэффициенты, необходимые нормативы и расчетные формулы содержаться в инженерно-строительных справочниках
При разработке стропильной системы надо рассчитать параметры всех составляющих конструкции.
Элементы стропильной конструкции
Стропильная система включает в себя множество составляющих, выполняющих конкретную функцию:
Материалы для изготовления стропил
Стропила чаще всего изготавливают из деревьев хвойных пород (ель, лиственница или сосна). Для обустройства кровли применяют хорошо просушенную древесину с уровнем влажности до 25%.
Деревянная конструкция имеет один существенный недостаток - со временем стропила могут деформироваться, поэтому в несущую систему добавляют элементы из металла.
С одной стороны металл добавляет жесткости стропильному сооружению, но с другой - снижает срок эксплуатации деревянных частей. На металлических площадках и опорах оседает конденсат, который приводит к загниванию и порчи древесины.
Совет. При установке стропильной системы из металла и дерева надо позаботиться о том, чтоб материалы не соприкасались друг с другом. Можно использовать влагозащитные средства или применять пленочную изоляцию
В промышленном строительстве используют металлические стропила, выполненные из стального проката (двутавра, тавра, уголков, швеллера и т.д.). Такая конструкция более компактна, чем деревянная, но хуже удерживает тепло, и поэтому требует дополнительной теплоизоляции.
Выбор стропильной системы: висячие и навесные конструкции
Существуют два виды стропильных конструкций: висячие (распорные) и наслонные. Выбор системы определяется типом кровли, материалом перекрытия и природными условиями региона.
Висячие стропила опираются исключительно на внешние стены дома, промежуточные опоры не задействуются. Стропильные ноги висячего типа выполняют работу на сжатие и изгиб. Конструкция создает горизонтальное распирающее усилие, передающееся к стенам. При помощи деревянных и металлических затяжек можно снизить эту нагрузку. Затяжки монтируют у основания стропил.
Висячая стропильная система часто используется для создания мансарды или в тех ситуациях, когда пролеты на крыше составляют 8-12 м, а дополнительные опоры не предусмотрены.
Наслонные стропила монтируются в домах с промежуточной столбчатой опорой или дополнительной несущей стеной. Нижние края стропил фиксируются на внешних стенах, а их средние части - на внутреннем простенке или несущем столбе.
Установка единой кровельной системы над несколькими пролетами должна включать распорные и наслонные стропильные фермы. В местах с промежуточными опорами монтируют наслонные стропила, а где их нет - висячие.
Особенности обустройства стропил на разных крышах
Двускатная крыша
Двускатная крыша, согласно строительным нормам, имеет угол наклона до 90°. Выбор наклона во многом определяется погодными условиями местности. В районах, где преобладают обильные осадки лучше устанавливать крутые скаты, а там, где господствуют сильные ветра - пологие кровли, чтоб максимально снизить давление на сооружение.
Распространенный вариант двускатной крыши - конструкция с углом наклона 35-45°. Такие параметры специалисты называют «золотой серединой» расхода строительных материалов и распределения нагрузки по периметру здания. Однако в таком случае чердачное помещение будет холодным и здесь не получится обустроить жилую комнату.
Для двускатной крыши применяется наслонная и висячая стропильная система.
Шатровая крыша
Все скаты крыши имеют одинаковую площадь и одинаковый угол наклона. Конькового прогона здесь нет, а стропила соединяются в одной точке, поэтому монтаж такой конструкции достаточно сложен.
Шатровую крышу целесообразно устанавливать при выполнении двух условий:
- основание постройки квадратной формы;
- в центре сооружения имеется несущая опора или стена, на которую можно будет зафиксировать стойку, поддерживающую стык стропильных ног.
Создать шатровую крышу можно и без стойки, но при этом конструкцию надо усилить дополнительными модулями - стойками затяжками.
Вальмовая крыша
Традиционная конструкция вальмовой кровли предполагает наличие накосных стропил (диагональных), направленных к углам постройки. Угол наклона ската такой крыше не превышает 40°. Диагональные прогоны обычно делают с усилением, так как именно на них приходится существенная часть нагрузки. Изготовляют такие элементы из сдвоенной доски и прочного бруса.
Места стыковки элементов обязательно подпираются стойкой, которая повышает надежность сооружения. Опора располагается на расстоянии ¼ длины больших стропил от конька. На месте фронтонов двускатной крыши устанавливаются укороченные стропила.
Стропильная конструкция четырехскатной кровли может включать очень длинные диагональные элементы (более 7 м). В этом случае под стропила надо монтировать вертикальную стойку, которая будет опираться на балку перекрытия. В качестве опоры можно использовать шпренгель - балка располагается в углу крыши и фиксируется на смежных стенах. Шпренгельную ферму усиливают подкосами.
Ломаная крыша
Ломаные крыши обычно создаются для обустройства большей мансарды. Установку стропил при таком варианте кровли можно разбить на три этапа:
- Монтаж П-образной конструкции - опоры для прогонов, которые удерживают стропильные ноги. Основание конструкции - балки перекрытия.
- Устанавливается не менее 3-х прогонов: два элемента проходят по углам П-образного каркаса, а один (коньковый прогон) монтируется по центру мансардного перекрытия.
- Монтаж стропильных ног.
Двухскатная крыша: установка стропил своими руками
Расчет угла наклона и нагрузок
Расчет двухскатной крыши конечно можно произвести самостоятельно, но все же лучше это доверить профессионалам, чтоб исключить погрешности и быть уверенным в надежности конструкции.
При выборе угла наклона надо учесть, что:
- угол 5-15° подходит не для всех кровельных материалов, поэтому сначала выбирают тип покрытия, а потом делают расчет стропильной системы;
- при угле наклона свыше 45° - возрастают материальные расходы на закупку составляющих «кровельного пирога».
Пределы нагрузки от воздействия снега колеблются от 80 до 320 кг/м2. Расчетный коэффициент для крыш с углом наклона меньше 25° составляет 1, для кровли с уклоном от 25° до 60° - 0,7. Это значит, что если на 1 м2 приходится 140 кг снежного покрова, то нагрузка на крышу со скатом под углом 40° составит: 140*0,7=98 кг/м2.
Для подсчета ветровой нагрузки берется коэффициент аэродинамического влияния и колебания ветрового давления. Значение постоянной нагрузки определяется суммированием веса всех составляющих «кровельного пирога» на м2 (в среднем - 40-50 кг/м2).
Исходя из полученных результатов, узнаем общую нагрузку на кровлю и определяем количество стропильных ног, их размер и сечение.
Монтаж мауэрлата и стропил
Установку стропил своими руками начинают с монтажа мауэрлата, который фиксируется анкерными болтами к продольным стенам.
Дальнейшее возведение конструкции выполняется в такой последовательности:
Установка стропил: видео
Способы соединения элементов стропильной конструкции: видео
При строительстве частных домов крышу чаще всего делают двускатной. На это есть причины. Первая — она надежна. Хорошо справляется с ветровыми и снеговыми нагрузками. Вторая — она совместима с любым кровельным покрытием. Третья — относительно недорого. Четвертая — несложная конструкция, которую трудно испортить. Пятая — она привлекательно смотрится. Все это, и еще то, что двухскатная крыша своими руками строится без наличия специальных знаний, определяет ее популярность.
Собранная двухскатная крыша своими руками готова под монтаж кровельного покрытия
Пошаговый монтаж двухскатной крыши
Как вы видели выше, стропильных систем очень много. Соответственно при сборке каждой есть свои особенности, но в общем порядок одинаковый. Необходимо сказать об общем шаге: предварительная сушка и обработка древесины. Этот этап обязателен, если вы покупали свежие пиломатериалы, а не сушеные.
Использование при строительстве крыши сырой древесины естественной влажности приведет к проблемам: балки погнет, они усохнут, изменится геометрия. Все это приведет к возникновению точек напряжения и при малейших признаках перегрузки (много снега, сильный ветер или дождь) начнутся негативные процессы. Их устранение — сложное и дорогостоящее мероприятие. Потому или покупайте сухую древесину (не более 20%, в идеале камерной сушки 8-12%), или купите материал за пару месяцев, сложите в проветриваемые штабеля. После обработайте необходимыми пропитками (от поражения грибками и для снижения горючести) и только после этого используйте в монтаже стропильной системы.
Пиломатериалы сушить нужно в вентилируемых штабелях. Для этого их прокладывают короткими отрезками досок. Их кладут в метре от краев и далее через метр. Под нижний устанавливают обязательно проложки
Об основных этапах сборки, о том, как сделать двухскатную крышу своими руками расскажем в этом разделе.
Мауэрлат
Начинается сборка стропильной системы двухскатной крыши с установки мауэрлата. Он должен быть выставлен строго горизонтально, потому перед началом монтажа тщательно проверяется горизонтальность стены, к которой он крепится, при необходимости она выравнивается цементным раствором. Продолжить работы можно после того, как раствор наберет 50% прочности.
В зависимости от системы — это брус сечением от 150*150 мм или доска размерами 50*150 мм. Он крепится к верхнему ряду кладки стены. Если дом деревянный, его роль выполняет верхний венец. Если стены сложены из легких строительных блоков — пенбетона или газобетона и других — их жесткости недостаточно для того, чтобы перераспределять нагрузку. В этом случае поверх последнего ряда кладки делают армированный железобетонный пояс, в который вмуровывают закладной крепеж — проволоку или шпильки. На них потом насаживается брус или доска.
Способов связки стен и мауэрлата несколько:
- В кладке (в железобетоном поясе) закрепляется гладкая катанная проволока большого диаметра (два конца торчат вверх). В доске затем делают в необходимых местах отверстия, в которые продевается проволока. Она потом скручивается и загибается.
- В стене замуровываются шпильки не менее 12 мм диаметром. Под них в мауэрлате делают отверстия, насаживают брус/доску) и закручивают гайками с широкими шайбами.
- Выровняв брус или доску по наружному или внутреннему краю стены, берут сверло диаметром 12 мм делают отверстия под анкерные болты. Их (того же диаметра 12 мм) забивают по самую шляпку, потом затягивают ключом.
Расстояние между шпильками (проволокой) не должно быть больше 120 см. На стену (пояс) под мауэрлат обязательно укладывается отсечная гидроизоляция. Это может быть в два слоя свернутый рубероид или гидроизол, можно промазать битумной мастикой.
Установка стропил
Видов стропильных систем двускатной крыши насчитывается не один десяток. Прежде всего вам нужно выбрать как будет выглядеть ваша. Далее, для того чтобы работать было проще, из тонких досок делают шаблон для всех запилов, врубок и других подобных деталей. Для этого может понадобится собрать первую форму на крыше, а потом по готовой сделать шаблоны.
Порядок сборки зависит от типа стропильной системы. Если стропила наслонные, их устанавливают постепенно, собирая из элементов прямо на крыше. В этом случае удобно, если настелены балки перекрытия потолка и по возможности, черновой настил чердака или мансарды.
В системах с висячими стропилами на земле собирается ферма — готовый треугольник из затяжки и стропильных ног со всем требуемыми подкосами, стойками. Собирается сразу требуемое количество ферм. Затем их поднимают на крышу, там выставляют вертикально и крепят к мауэрлату.
С одной стороны это удобно — на земле работать проще, при высокой скорости сборки точность высокая: одна ферма мало чем отличается от другой, что упрощает процедуру. Но поднимать готовые фермы бывает сложно, особенно для больших зданий. Чтобы это было сделать легче, устанавливают две наклонные доски, которые одним концом упираются в землю, а второй торчит немного над стеной. Фермы подносят ближе к этому «подъемнику», по одной устанавливают внизу, привязывают веревки и затягивают по доскам на крышу. При отсутствии лебедки или крана это наиболее приемлемы способ.
Сборка стропил требует определенных знаний: как и в каком порядке монтировать их, как размечать и делать запилы. Сборку одной из схем с бабкой смотрите в видео.
Порядок сборки стропильной системы
Все, двускатная крыша своими руками собрана и готова к монтажу кровельного материала.
Сам процесс установки стропил вызывает достаточно вопросов, но способов много и обо всех рассказать невозможно. Один из них смотрите в видео. Система большая и поднималась на крышу частями, а там уже собиралась в единую конструкцию. Для больших домов это удобно.
Особенности монтажа стропильной системы деревянного дома
Отличие деревянных домов состоит в том, что сруб дает усадку, а это приводит к изменению геометрии стропильной системы. Если элементы закрепить жестко, крыша может развалиться. Поэтому крепления делают плавающими. Есть специальные скользящие крепления, которыми в этом случае крепят стропила к верхнему венцу и к прогонам, если такие есть (смотрите фото).
Чтобы стропило свободно двигались при усадке, длинную его часть крепят строго параллельно его краю, о опрору размещают строго перпендикулярно. При необходимости под нее вырезается площадка. Размечают крепление так, чтобы крюк оказался в крайнем нижнем положении или около него. Крепят на специальные саморезы, которые идут в комплекте (обычные не подходят). Если монтаж производится на бревно, чтобы стропильная нога не соскользнула по нему, в нижней части вырезается полукруглое отверстие, на которое она будет опираться.
Такой крепеж продают на любом строительном рынке, называется он «скользячка». Как крепить скользячку к брусу смотрите в видео.
Видео по сборке и установке стропильной системы двускатных крыш
Строится двухскатная крыша своими руками непросто: очень много тонкостей и нюансов, существуют разные способы крепления, наращивания. Описывать словами их дело неблагодарное. Это тот случай, когда лучше увидеть. Ниже вам предлагаем подборку видео, которые вам могут быть полезны.
Видео-отчет о том, как сделана двухскатная крыша
Рассказ владельца дома об этапах строительства. Есть интересные технические моменты, которые могут быть полезны.
Два типа соединения стропил: жесткое и скользящее
Видео о двух наиболее проблемных типах соединений.
Как определить угол наклона стропил
Полный видео-отчет о сборке стропильной системы
Этот фильм занимает чуть менее часа, но весть процесс продемонстрирован от начала и до конца со множеством подробностей. Крышу ставят на , но при установке на здания другого типа (кроме деревянных домов) разницы нет.
Установка стропил, как и создание всей крыши, очень ответственный процесс. Принимая во внимание то, что основание крыши можно закрепить на стену, используя для подъема подручные средства, последующая работа по ее созданию, куда входит и установка стропил, будет невозможной без устройства лесов, в которые входят и передвижные конструкции. Леса используются для того, чтобы поднять на нужную высоту материалы, кроме того, они могут быть применены как рабочая площадка для человека и место для укладки строительных материалов.
Устройство стропильной системы.
Подготовка лесов и подмостей
Установка стропил своими руками может показаться весьма трудоемкой, но если придерживаться всех советов и выполнять их правильно, то процесс будет увлекательным. Если вы строите дом, то необходимо использовать по крайне мере 3-е лесов, в любом случае их количество не должно быть меньше 2-х. Для работы лучше изготовить передвижные леса, так как они являются очень удобными. Монтаж стропил должен начинаться только после того, как все вопросы безопасности будут решены, ни в коем случае не нужно пренебрегать этим, так как здоровье важнее, чем скорость постройки.
Виды стропильных систем.
Если в доме внутренняя несущая стена отсутствует, то есть дополнительной опоры нет, а строительные ноги уперты только на наружные стены дома, в таком случае нужно применять висячие стропила.
Что же представляет собой стропила? В переводе с древнерусского языка это конструкция для поддержки двускатной крыши. А стропильные ноги представляют собой наклонные, при помощи которых формируется скат кровли. Стропильные ноги обычно соединяются «бабками» или «кобылками», которые выполнены вертикально. Затяжка представляет собой горизонтальный брус, с его помощью соединяются стропильные ноги.
Разновидности конструкций стропил
Кровельные конструкции, как правило, содержат следующие составляющие:
Схемы наслонных стропил и их применение.
- Для формирования уклона используются стропильные ноги.
- Для передачи части нагрузки — колонны или внутренние подпорки.
- Различные наклонные элементы (подкосы, раскосы), которые выполняют те же функции, что и стойки.
- Элементы, которые скрепляют друг с другом стропильные ноги. Обычно для этого используются балки перекрытия.
Треугольник — оптимальная форма стропильной фермы. Такая конструкция имеет наибольшую жесткость.
Несмотря на множество возможных форм крыши, обычно используют два типа устройства стропил:
- Наслонная стропильная система;
- Висячие стропила.
Рисунок 1. Монтаж стропил.
Первый случай применяют при условии наличия в конструкции здания внутренних несущих элементов. При этом стропильные ноги имеют упор не только на внешние стены, но и на внутренние колонны или опоры. Для передачи нагрузки при этом используются стойки. На рис.1 изображены схемы монтажа стропил.
Висячая конструкция имеет упор только на внешние стены, и в коньке стропила опираются друг на друга. Висячие стропила используют при отсутствии промежуточных опор, ширина пролета при этом составляет менее 12 м. Особенностью конструкции является высокий показатель распорной нагрузки, чтобы его снизить используют специальные затяжки. Ноги такой стропильной системы следует укреплять при помощи подкосов, что также снизит давление на несущие стены.
Стены, выполненные из кирпича или камня, требуют установки мауэрлата. Мауэрлат — деревянный брус, который имеет обычно сечение 150х150 мм и закрепляется с помощью специальных шпилек. Эти шпильки должны быть заранее вмурованы в стену. Под мауэрлат обязательно укладывается гидроизоляционный слой.
Монтаж висячих стропил на мауэрлат своими руками: пошаговая инструкция
Для работ понадобятся следующие инструменты:
Схема и монтаж висячих стропил.
- топор;
- молоток;
- нож для точной подгонки деталей;
- карандаш;
- отвес;
- рулетка;
- строительный уровень.
Для установки стропил необходимо взять брус, длина которого будет составлять 6 м, а сечение 50х200 мм. Следует отметить, что если вдруг сечение будет маленьким, то по прошествии некоторого времени, такая конструкция может провиснуть. Исходя из вышеописанного случая, скат крыши, а именно его угол, должен равняться 33 º. Следующий шаг установки стропил заключается в том, что, применяя леса, нужно поднять 2 бруса и соединить их наверху.
Узлы наслонных стропил.
- На стропильных ногах нужно «зарезать пяточку» следующим способом, чтобы стропило на мауэрлат хорошо упиралось.
- Со следующей стропилиной нужно проделать то же самое. Неплохо будет, если стропильные ноги будет помечены как «левая» и «правая».
- После выполнения данных работ, стропильные ноги необходимо соединить.
- После этого на месте, где соединяются стропильные ноги, нужно выполнить с правильным углом «пенек», для того чтобы стропила наверху не были соединены внахлест, а потом скреплялись гвоздями. Такой метод ненадежен, так как стропила уперты друг в друга.
- Для правильного выполнения «пенька» следует изначально приставить одно стропило к другому, затем нарисовать линию их соединения (для этого можно использовать карандаш) и уже потом отпиливать.
- Чтобы готовить строительный материал на земле, нужно вымерить и сделать сразу несколько шаблонов.
- Проделав все операции, начинаем установку стропила сначала на одном фронтоне, а после на другом. Используя гвозди, выполняем крепление стропил к мауэрлату.
- Следующие пары стропильных ног готовятся по готовым шаблонам на земле;
- Затем нужно по коньку натянуть нить между уже готовыми парами стропил и приступить к установке уже всех оставшихся стропил.
- Расстояние, на котором устанавливаются стропила, составляет 70 см. Конечно же, по факту может быть и в пределах 68-73 см друг от друга. Это считается оптимальным расстоянием для крыши, так как это надежно, и такое расстояние между стропилами будет удобным в дальнейшем, когда будете натягивать пленку.
- В этих целях необходимо изначально сделать разметку мауэрлата, а потом по ней производить установку стропил.
- Стоит отметить, что регулировку необходимо проводить всегда при помощи нити, которая натягивается между стропилами, когда необходимо, можно будет уже на месте регулировать высоту стропильных ног. В некоторых случаях нужно подкладывать под ноги небольшие дощечки.
- Регулировка в нижней части по ширине, что находится между двумя стропилами, производится по указанной разметке на мауэрлате. Что касается верхней части, то тут регулировка проводится с помощью временной доски с той же разметкой. Это означает, что после того, как устанавливается каждая пара стропил, вверху к левой и правой стропилине на время прибивается доска по уже заранее сделанной разметке, которая соответствует разметке, нанесенной на мауэрлат.
- В описываемом случае висячие стропила нужно будет соединять горизонтальным брусом, то есть затяжкой, по причине большого расстояния между опорными стенами. Стоит обратить внимание на то, что изначально стропильные пары были соединены горизонтальной доской в районе конька, образовав при этом коньковый узел.
Монтаж двускатной крыши.
В рассматриваемом случае за счет большого расстояния между несущими стенами, где ширина самого дома составляет порядка 11 м, затяжка будет состоять не из одного бруса, а из нескольких соединенных между собой досок. Такая затяжка, выполненная из нескольких досок, поможет решить сразу несколько задач:
- в результате получается затяжка нужной длины:
- стоит заметить, что прочность и надежность затяжки выполненной из 3 досок с совокупной толщиной 60 мм, намного выше, чем, если это будет один брус толщиной 60 мм.
Качественная крыша: подведение итогов
Для необходимой длины были обрезаны 4-х и 6-ти м доски, после чего они скреплялись гвоздями, скручивались гайками и шпильками со стропильными ногами.
Под постоянным контролем нужно держать расстояние, которое находится между затяжками. Оно должно быть одинаковым с тем, что между стропильными ногами.
Для этого нужно применить узкие дощечки, как и в случае регулирования расстояния стропильных пар у конька, которые размечены и соответствуют нанесенной разметке на мауэрлате. Нужно всегда держать под контролем расстояние!
Помимо всего этого, затяжка и конек были соединены еще 1-ой доской. Учитывая тот факт, что подпорная стена отсутствует, затяжка попросту прогнется, не выдержав собственного веса. Во избежание таких неприятностей, затяжка вместе с коньком стропильной пары соединены «бабкой». Все вышеописанные действия должны быть проделаны с каждой стропильной парой.
Установку крыши можно назвать финишным этапом строительства дома, не считая внутренних работ. А монтаж стропильной системы – одним из самых ответственных этапов кровельных работ, потому что конструкция является несущей.
- Монтаж мауэрлата и его крепление к стенам постройки. Разметка.
- Монтаж конькового бруса: используется отвес, ватерпас. Ответственный этап, потому что от расположения бруса в пространстве зависит устойчивость конструкции.
- Установка стоек под коньковым брусом. Сразу устанавливаются укосины, а за ними накосные ноги.
- Формирование плоскостей крыши с учетом свеса (до 1 метра).
- Установка промежуточных стропильных ног, нарожников, стропильных полуног.
- Монтаж обрешетки.
- Монтаж боковых скатов.
Стропильная система для четырехскатной крыши
В зависимости от существующего метода крепления стропил система может быть висячей или наслонной.
Висячая стропильная система достаточно сложна в изготовлении, и в последующей эксплуатации ее ремонт требует значительных трудозатрат. Изготовление стропильной системы висячего типа используется, если в доме нет внутренних перегородок, то есть в качестве опор выступают только наружные стены.
Намного проще устанавливается наслонная стропильная система. Она очень удобна, если у дома есть средняя несущая стена либо столбчатые опоры на железобетонном перекрытии. Дополнительная опора увеличивает длину пролета, перекрытую наслонными стропилами. Также наслонная система применяется для четырехскатных конструкций с уклоном до 40 градусов.
Наслонная стропильная система состоит из:
- Стропил накосных (диагональных), которые направлены на углы стен.
- Стропил укороченных для скатов крыши (нарожников).
- Подкосов и стоек.
- Прогонов и лежней.
- Шпренгелей.
- Ригелей.
Добротная четырехскатная крыша смотрится основательно
Опорой для накостных стропил четырехскатной крыши (шатровой и вальмовой) является мауэрлат или же балка, врезанная в него с одной стороны и пара стропильных ног с другой.
Накосные стропила для четырехскатной крыши делаются длиннее обычных, потому что несут огромную нагрузку, являясь для нарожников опорой.
Стропильная система вальмовой, как и любой другой четырехскатной крыши достаточно сложна. Доверьте ее создание профессионалам
Нарожник – это укороченная стропильная нога, ее конец опирается на накосную ногу. Второй конец опирается в мауэрлат. При длине строения от 4,5 метров – стропильные ноги в длину делаются составными. Они называются многопролетными. Для уменьшения длины пролета производят установку стоек и подкосов.
Наслонная стропильная система – безраспорная, если установлена по всем правилам. Распор устанавливается, если стропильные ноги на коньке опираются друг на друга. В таком случае устанавливаются ригели.
Опорой для стоек и подкосов может служить и лежень. Существует 2 способа его укладки: на кирпичные столбы, на внутреннюю стену. В некоторых случаях лежень приходится наращивать или выравнивать вверх с помощью деревянных брусьев и досок. Это значительно упрощает последующую установку прогонов и стоек. Во всех случаях под лежень укладывается гидроизоляция.
Строительство четырехскатной крыши требует точных расчетов стропильной системы
Ширина лежня зависит от метода его укладки. Если за опору взяты кирпичные столбики – сечение лежня 10х15 см. Когда лежень укладывается на сплошное перекрытие, то достаточно высоты 10 см. Если нет откосов у стропильной системы крыши – лежень можно не устанавливать. Низ стоек в этом случае связывается схватками.
Прогон – это опорная балка, которая крепится параллельно мауэрлату. Эта часть конструкции является дополнительной опорой для стропил. Он располагается так, чтобы подпирать стропила. Оптимальное расстояние между мауэрлатом и прогоном достигает 4,5 метра.
Установка прогонов определяется наличием опор под них, а также конструкцией перекрытий и стен. Они нужны как дополнительные опоры под длинные стропила. Иногда в качестве дополнительной опоры можно установить шпренгель, который изготавливается из бревна или бруса. Нагрузка на брус от диагональной стропильной ноги постепенно передается через стойку. Стройматериал, из которого построен дом, влияет на выбор материала для стропильной системы: в деревянных домах опорой служат верхние венцы; в кирпичных и каменных – опорные брусья мауэрлата; в каркасных домах – верхняя обвязка.
Общие правила установки стропил
- Накосные стропила выдерживают двойную нагрузку, что должно учитываться при расчетах.
- Части накосных стропил сращиваются в местах наибольшей нагрузки, усиливаются вертикальными стойками и подкосами.
- Накосные стропила изготавливаются с запасом.
- Узлы крепления накосных стропил усиливаются металлическими элементами: металлическая проволока, перфорированный крепеж.
Монтаж стропил должен учитывать необходимость горизонтального расположения стропильных ног там, где опорой им служит мауэрлат, чтобы избежать появления распора. Кроме мауэрлата опорой для стропильных ног может быть: верхняя обвязка, верхние венцы или врезанная балка, которая ослабляет конструкцию, поэтому такое решение нежелательно.
Если длина диагональных стропил больше стандартной длины досок, то они сращиваются для достижения нужной длины. Под стыками устанавливаются опоры. Длина досок выбирается из расчета количества опор. Сращивание стропил производится косым прирубом. Места сращивания стягиваются болтами 12 и 14 мм.
Сращивание стропил для легкой крыши должно быть надежным
Чтобы состыковать нарожник и стропильную ногу – нужно продлить верх нарожника и прибить его гвоздями к диагональным стропилам в одной плоскости.
Для усиления несущей способности стропильной ноги нужно прибить бруски с обеих сторон, сечением 50х50 мм. Усиливать нужно в нижней половине стропильной ноги.
Нарожники на брусках не должны сходиться в одном месте.
Стропильная система двухскатной крыши
Двускатные крыши - более экономичные конструкции. В основе их стропильной системы лежит треугольник. Он состоит из двух стропильных ног и затяжки. Сверху стропильные ноги соединяются на коньковом прогоне, а нижние их концы крепятся на наружных стенах здания. Эта конструкция не так массивна, как предыдущая, но и не так устойчива. Она предназначена для более легкой кровли.
Установка стропил для тяжелых материалов должна предусматривать дополнительные стойки, схватки и подкосы.
Фермы в двускатных коттеджах бывают наклонными и висячими. Висячая ферма – самая простая конструкция, устанавливается на домах без средней стены, шириной не более 6 метров. Стропильная система не имеет промежуточных опор и устанавливается на стены. Состоит она из двух стропильных ног, подкосов и пары затяжек. Между собой и затяжками стропильные ноги соединяются шурупами, гвоздями, двусторонними накладками.
Надежное основание для двускатной крыши имеет форму треугольника
Если расстояние между стенами однопролетного дома превышает 6 метров, то количество подкосов для висячей фермы следует увеличить. Если угол ската крыши получается небольшой, а зимы в регионе снежные, то снова следует увеличить количество подкосов.
Наклонные стропильные системы удобны для небольших домов с несущей стеной посередине. Снаружи стропила опираются на стены дома, а внутри на среднюю несущую стену. Если ширина дома доходит до 15 метров, то одной опоры уже недостаточно. Верхние концы стропильных ног следует соединять внахлест угловыми накладками. Нижние – крепятся к мауэрлату.
Мауэрлат изготавливается из цельных бревен, которые обтесаны на 2 канта. По центру фермы ставится мощная стойка, на нее будет опираться вершина верхнего пояса.
Двускатные крыши с различным расположением средних опор
Мансардные крыши имеют другую конструкцию. Устанавливаться они могут, опираясь на внутреннюю стену или без средней опоры, если под однопролетный дом. Главная особенность таких ферм – междуэтажное перекрытие, а не затяжка. Перекрытие – это пол для мансардного помещения. Нижний и верхний пояс, горизонтальные схватки, вертикальные стойки – выполняются из двойных брусьев, если нет опоры в центре. На вершине конструкции укладывается прогон, как основа будущего конька. Для прогона используют бревна широкого сечения или пару толстых досок: толщина не менее 50 мм.
Конструкция стропильной системы мансардной ломаной крыши
Для деревянных домов при монтаже стропильной системы используют лесоматериалы, для кирпичных и блочных – подойдет металл или железобетон. Древесину для стропил нужно выбирать первого и второго сорта. Наилучшее сечение для стропил двускатной крыши – 50х150 мм. Для обрешетки подойдут бруски – 50х50 мм. Расстояние между соседними стропильными ногами – 1 м. Если угол крыши от 45 градусов, то расстояние можно увеличить до 1,3 м. Если регион снежный, то уменьшить до 0,7 м.
Обрешетка – брусья, прибитые перпендикулярно на стропильные ноги, параллельные друг другу. На эту часть конструкции приходится большая нагрузка, она передает тяжесть несущим стенам.
Обрешетка бывает сплошной, если зазор между досками меньше 1 см, и разреженной – шаг до 50 см.
Обрешетка изготавливается из обрезной доски
Сплошная обрешетка – хороша для мягкой кровли. Она состоит из двух слоев: первый слой – сплошной; второй – влагостойкая фанера или доски набитые на сплошную обрешетку под углом 45 градусов. Также сплошная обрешетка необходима в местах стыков.
Разреженная обрешетка подходит для жесткой кровли: сталь, глиняная черепица и пр. Обрешетка прибивается к стропилам. Шаг рассчитывается с учетом параметров кровельного покрытия.
Как установить стропила на односкатной крыше
Односкатная крыша экономична и способна защитить строение от погодных неурядиц. Сделав такую крышу на даче, можно не бояться проблем с талой или дождевой водой.
Характерной особенностью односкатных крыш является угол наклона: крыши с углом от 70 градусом можно считать крутыми, а 10-20 градусов – плоскими. Чаще всего выбирают крыши с углом 30-45 градусов. Выбор формы нужно сопоставить с погодными условиями и потребностями последующей эксплуатации. Угол крыши должен быть продуман еще на стадии проектировки постройки.
Стропильная система, как и в предыдущих случаях, – это скелет конструкции и опора будущей кровли. В расчете стропильной системы главное распределить вес кровли равномерно. На этапе разработки проекта также стоит учитывать, что крыша будет нести ветровую нагрузку, поэтому возводится она с подветренной стороны.
Угол и длина ската – отражаются на устройстве односкатной крыши
Все расчеты необходимо производить с запасом.
Стропильные системы разделены по типу монтажа:
- Наклонные.
- Висячие.
- Скользящие.
Частота крепления стропил и обрешетки зависит от материалов кровли. Для тяжелых материалов конструкцию следует усиливать.
Односкатная крыша станет отличным решением для небольшого дачного домика, гаража, бытовки или баньки
Каркас стропильной конструкции следует изготавливать из сухой, ошкуренной, обработанной от гниения древесины.
Для установки односкатной крыши подойдут: маленький домик для всесезонного проживания, дачный дом, гараж, небольшие нежилые строения.
Установить стропила своими руками не так уж и просто, как может вначале показаться. Эта опасная и сложная работа требует обязательного присутствия опытного мастера. Поэтому, если принято решение самостоятельно устанавливать стропильную систему, лучше всего позвать на помощь специалиста. Так можно будет обезопасить себя и не сомневаться насчет качества выполняемой работы.
Установка стропил своими руками считается одним из самых сложных и ответственных процессов при монтаже крыши дома. Ведь именно на стропила приходится вся основная часть нагрузки. Следует обязательно придерживаться правил, соблюдать очередность работ и обращать внимание даже на самые незначительные тонкости.
Выбор и подготовка древесины
Для начала необходимо рассчитать для стропильной системы крыши необходимое количество основного материала, в качестве которого будет выступать древесина. Расчет делается, исходя из общей площади будущей кровли. Но самостоятельно произвести его вряд ли получится, поэтому лучше всего доверить это дело специалистам. В данном случае выгоднее будет заплатить деньги, чем потом все переделывать и закупать заново материал.
С особым вниманием нужно относиться и к выбору древесины. Чтобы стропильная система крыши получилась надежная, нужно выбирать только качественное дерево. Необходимо помнить о том, что для стропил подойдет только толстый деревянный брус. Обычные доски считаются ненадежными.
Многое зависит от породы древесины. Легкие породы дерева считаются наиболее подходящими для стропил, ведь слишком тяжелая древесина будет создавать большое давление на стены, что постепенно приведет к их разрушению. Легкая и одновременно прочная древесина является оптимальным вариантом, и больше всего для таких целей подойдут хвойные породы, так как они легкие и имеют достаточное количество смолы. Как показывает практика, именно смолистость придает стропилам высокую устойчивость перед негативными атмосферными воздействиями.
Вернуться к оглавлению
Требования к древесине
Существуют определенные критерии, на которые обязательно нужно ориентироваться при подготовке дерева для стропил. Рассмотрим их более подробно.
- Влажность дерева ни в коем случае не должна превышать 2,5%. А чтобы точно удостовериться в том, что дерево готово к использованию в качестве стропил, необходимо некоторое время его выдержать в сухом теплом месте. Только выложенная древесина не будет в последующем деформироваться.
- Абсолютно все деревянные элементы будущей стропильной системы необходимо подвергнуть противопожарной и противогрибковой обработке. Это удобно делать при помощи специальных составов, которые просто наносятся толстым слоем на дерево. Частично впитываясь, такие составы создают на поверхности дерева защитную пленку.
- При отборе отдельных брусков для элементов стропильной системы рекомендуется учитывать сорт дерева. Как правило, древесина первого сорта используется для стропил и их затяжек висячей стропильной системы. Для наслонной системы подойдет и второй сорт, третий сорт можно с уверенностью использовать для стоек и подкосов стропильной системы, которые будут служить в качестве вспомогательных элементов.
Деревянный брус для возведения стропильной системы можно заготавливать самостоятельно или покупать уже готовым. При покупке обязательно нужно проверять качество дерева, следить затем, чтобы на брусе не было большого количества сучков.
Вернуться к оглавлению
Стропильная система для двускатной крыши
Может быть выбрана любая схема установки стропильной системы в зависимости от типа крыши. Но рассмотрим наиболее распространенную систему, которая успешно используется для возведения двускатных крыш, что пользуются наибольшей популярностью при строительстве небольших жилых домов.
Вернуться к оглавлению
Подготовка элементов
Чтобы установить стропила своими руками, следует подготовить стены. Для этого на всех несущих стенах следует закрепить деревянные бруски, которые будут точно соответствовать их толщине. После этого на них кладется гидроизоляционный материал, в качестве которого лучше выбрать толстый рубероид. После того, как он будет закреплен, нужно произвести разметку расположения стропил. Внимательно нужно отнестись к разметке углов стен. Учтите, что если на концах одной и той же стены разметки будут неодинаковыми, стропила в итоге будут установлены криво.
Как поставить стропила правильно? Для начала необходимо сделать первые стропила, которые послужат образцом. Необходимо на внешние части противоположных друг другу стен дома установить длинные деревянные бруски и скрепить их вверху. После этого спустить их на землю и приниматься по этому образцу за изготовление всех остальных стропил и их креплений. Учтите, что образцов может быть 2 и более в зависимости от того, какой геометрической формы дом, и какие расстояния между другими противоположными стенами.
Очень важно соблюдать всегда одинаковый шаг стропил, который выбирается самостоятельно в зависимости от количества стропил. Практика показывает, что чем меньше будет шаг, тем надежнее будет стропильная конструкция. В среднем шаг стропил около 50 см.
Лучше всего использовать брус немного длиннее, чтобы всегда был хотя бы небольшой запас.
Каждая отдельная стропильная система делается по принципу обычного прямоугольного треугольника. То есть берется необходимой длины брус, отмечается его середина. Затем к этой середине перпендикулярно прибивается другой брус. А уже после этого к такому брусу прибивается второй брус, длина которого равна длине первого. Так получится сделать узлы стропильной системы качественно. В результате первый и последний брус соединяются вверху, образуя угол в 90 °. Количество таких треугольников равно количеству несущих стен. При этом каждый треугольник будет прикрепляться на отдельную стену.
Вернуться к оглавлению
Установка стропил
Но как установить стропила для крыши правильно, чтобы избежать в будущем перекосов?
Установка стропил — дело не постое. Для этого следует на каждой стене сделать разметки для установки стропил, после чего приниматься за монтаж. Вначале необходимо соединить противоположные стены планками — лежнями. После этого на них прибиваются стойки, а уже потом на них крепятся заранее изготовленные треугольники.
Чтобы все остальные стропила хорошо держались, необходимо также предусмотреть прогон, который может крепиться как сверху на затяжку, так и под нее. Так получится своеобразный квадрат, на который уже и будут крепиться стропильные ноги. На фото четко видно, как в результате будет выглядеть участок стропильной системы между двумя противоположными стенами.
