Схема стропильной системы по изготовлению и установке

Установка и схема стропильной системы

Строительство любого дома заканчивается возведением крыши. Основным ее элементом является стропильная система, включающая в себя наклонные стропильные ноги, подкосы и вертикальные стойки. Большое значение имеет проектирование стропильной системы: прежде чем приступить к созданию кровли, необходимо тщательно продумать расположение элементов системы. Возведение крыши – ответственное и трудоемкое занятие, поэтому спешка недопустима.

Создание стропил

Стропильная система может быть металлической, деревянной или комбинированной. Чаще всего используют дерево, поэтому сначала следует рассмотреть схемы стропильных систем из древесины.

Такую конструкцию можно изготовить самостоятельно, или же заказать ее на специализированном предприятии. Готовые стропильные системы производятся с помощью специального оборудования. В конструкциях, изготовленных в заводских условиях, на места соединений ставят металлические пластины. На промпредприятии можно заказать изготовление стропильной системы любой сложности. На строительном объекте останется только собрать ее. При желании можно сразу установить заранее собранную изготовителем ферму наверх дома, но для этого потребуется специальная техника.

Если система изготавливается самостоятельно, для крепления могут использоваться:

  • хомуты;
  • паз-шипы;
  • болты, скобы и гвозди.

Наиболее часто для соединения элементов стропил используют гвозди или скобы. Но если материал при сборке был влажным, по мере его усушки узлы крепления стропил крепления утрачивают прочность. Этого можно избежать, прибегнув к болтовому соединению, но из-за просверленных под него отверстий стропильная система из бревен, бруса или доски ослабляется. Элементы стропил также закрепляют и фасонными стальными деталями.

В случае с металлической конструкцией тоже можно обратиться на специализированный завод. Сейчас такие стропила изготавливают из оцинкованного проката. Если сравнивать с черным прокатом, то оцинкованный меньше весит, благодаря чему конструкцию проще поднять наверх здания и установить.

Если металлическая система изготавливается самостоятельно, то придется купить уголки и швеллера требуемого сечения. Также не обойтись без сварочных работ. Изготовление фермы металлической стропильной – трудоемкое занятие, помимо этого, еще и возникают сложности с их подгонкой на крыше. Именно по этой причине многие используют не металл, а древесину: стропильная система из клееного бруса или доски намного проще в производстве и установке.

Соединение стропильных элементов

Если для изготовления стропил была выбрана древесина хвойных пород, то можно использовать такие способы крепления:

  • двойной или одинарный зуб;
  • применение подкосов и затяжек скобами;
  • использование хомутов или болтов;
  • соединение стропильных ног затяжкой;
  • выравнивание стропил «кобылкой»;
  • монтаж стропил к мауэрлату, с примыканием к нему стропильных ног.

Чтобы стропильные ноги не скользили по затяжке, эти элементы соединяют зубом или шипом.

Установка стропильной системы

Прежде чем приступить к работе, необходимо создать чертеж стропильной системы двухскатной крыши. Это поможет избежать ошибок при ее строительстве.

При установке системы обязательно делают выпуск стропильных ног за стены здания. Размер свеса для деревянных строений должен составлять не менее 55 сантиметров. Стропильные фермы также скрепляют со стенами. Если этого не сделать, конструкция может повредиться при сильном ветре.

В случае деревянного сруба основание фермы прикрепляют к венцу сруба. Если же стены кирпичные, на стропила надевают хомут, прикрепляемый к вбитому в стену штырю. Чтобы придать конструкции большую жесткость, балки стропил соединяют перемычками.

В случае создания объемной крыши потребуется сделать дополнительные подпорки, защищающие стропила от прогиба. Для кровельного покрытия делают обрешетку – перпендикулярно стропильным ногам.

План стропил четырехскатной крыши трудно составить самостоятельно – такие конструкции требуют соблюдения даже малейших нюансов. Незначительные ошибки могут стать причиной скорого разрушения кровли, поэтому лучше не рисковать. Но такая крыша выглядит очень красиво и отличается большой надежностью, поэтому если внешний облик дома имеет большое значение для его владельца, стоит рассмотреть именно такой вариант.

В том случае, если на руках есть грамотно составленная схема стропильной системы четырехскатной крыши, все же не стоит рисковать, выполняя установку конструкции самостоятельно. Если нет опыта в строительстве, лучше доверить дело специалистам, чем в течение ближайшего времени перестраивать крышу заново.

Установка стропильной системы

Прежде чем приступить к монтажу стропильной системы, нужно определиться с типом будущей крыши. Наибольшей популярностью пользуются односкатные и двухскатные крыши.

Односкатные крыши устанавливаются очень просто, а балки конструкции при этом опираются на противоположную стену. Угол наклона зависит от высоты подпор, он должен составлять 45-60 градусов. Стропильная система односкатной крыши в основном используется при строительстве хозяйственных построек, дачных домиков.

Схема стропильной системы двухскатной крыши более сложная, но именно такая конструкция чаще всего встречается в жилых домах. Ее основой является треугольная ферма, наверху которой, на коньке, соединяют балки. Нижнее основание крепят к мауэрлату или опорным столбам. И в случае с односкатной, и с двухскатной крышами балки устанавливают параллельно друг другу.

Расчет элементов

В зависимости от типа кровельного материала, массивности конструкции, климата региона определяют размер стропильных ног и расстояние между ними. Расчеты очень важны для того, чтобы правильно составить план стропильной системы. Причем подбирается не только длина балок, но и их сечение.

На сечение балок оказывают влияние:

  • шаг установки стропил;
  • длина стропил;
  • предполагаемая величина нагрузки.

Рекомендуемые сечения элементов системы (в миллиметрах):

  • стропильные ноги — брус 75х125, 50х150, 100х150;
  • прогоны — брус 100х200, 100х100;
  • мауэрлат — брус 150х150, 100х100;
  • ригели – брус 100х150;
  • затяжки — брус 50х150;
  • кобылка — брус 50х150;
  • стойки — брус 100х100.

Расчетами элементов лучше всего заниматься еще тогда, когда ведется проектирование стропильной системы крыши. Это облегчит работу и послужит гарантией высокой прочности системы.

Виды стропильных систем

Самой распространенной является наслонная система – ее устанавливают на зданиях, где есть средняя несущая стена. В состав такой системы входят стропильные ноги, опирающиеся на мауэрлат и коньковый прогон, и стойки, которые опираются на лежень.

План стропил двускатной крыши более сложен, так как стропильные ноги в этом случае опираются только на наружные несущие стены, а средняя опора отсутствует.

В такую конструкцию входят следующие элементы:

  • мауэрлат;
  • наклонные стропильные ноги;
  • ригель;
  • затяжки.

Схема расположения стропил сложных крыш предусматривает чередование наслонных и висячих стропил.

Установка стропил: советы

Независимо от того, какая конструкция была выбрана, нужно следовать определенной инструкции. Если создается сложная стропильная система — ендова требуют особого внимания, поскольку на них приходится большая нагрузка.

Прежде всего, необходимо сделать мауэрлат, для этого берут брус с квадратным сечением. Укладывают его с внутренней стороны по краю стены, а закрепляют металлическими анкерами. Также делают временные подпорки для конькового бруса, который располагают параллельно стене, строго горизонтально.

Ориентируясь на чертеж стропильной системы, подготавливают ее элементы, подгоняют по требуемому размеру. Если стропила короткие, их сращивают, а на местах стыков прибивают специальные накладки, чтобы на них под нагрузкой не возник прогиб. Верхнюю и нижнюю часть стропил совмещают с мауэрлатом и коньком. Потом устанавливают крайние элементы системы, которые будут служить ориентиром для остальных пар стропил. При этом нужно точно соблюдать расстояние между ними.

Стропильную систему сложно устанавливать в одиночку, поэтому помощь не помешает. Трудности возникают при поднятии элементов на кровлю и их крепеже. Только в том случае, если все работы будут сделаны правильно, крыша получится надежной.

Стропила своими руками, изготовление и устройство стропильной системы

Изготовить стропила своими руками и установить их на коробке сооружения вполне возможно при наличии определенных навыков в строительном деле. Предварительно рекомендуется ознакомиться с нюансами технологии монтажа стропильной системы, чтобы избежать распространенных ошибок.

Выбор конструкции

Чтобы построить крышу дома, которая будет эстетично выглядеть и надежно укроет здание от внешних воздействий, необходимо выбрать оптимальный вариант конструкции. Важно определиться с количеством скатов, углом наклона кровли, подобрать материал для кровельного пирога, определить, требуется ли утепление. Исходя из данных факторов, можно вычислить оптимальные параметры пиломатериалов, из которых будет вестись строительство каркаса крыши.

Устройство крыши по особо сложным проектам лучше доверить профессионалам, но кровельную систему небольшого загородного дома, дачи, бани или хозяйственной постройки вполне доступно возвести своими руками. В этом помогут тематические видео, которые можно найти на нашем сайте.

К наиболее важным этапам работ по сооружению крыши относится расчет, изготовление и монтаж стропильных ног, так как стропила являются элементами, на которые приходится вся внешняя нагрузка на крышу.

Стропила для односкатной крыши

Тип каркаса односкатной кровли выбирается исходя из длины пролета, внешней конфигурации строения и ряда других факторов. Стропильные ноги односкатной конструкции по принципу крепления к опорам подразделяются на:

  • скользящие;
  • наслонные;
  • висячие.

Тематическое видео позволяет ознакомиться с тем, как правильно выполнить монтаж каркаса односкатной крыши. Перед тем, как выполнять работу своими руками, необходимо внимательно изучить технологию возведения односкатной конструкции.

Установка скользящей стропильной системы практикуется, если односкатная кровля монтируется на срубе из бруса или бревна. В коньке стропильная нога опирается на мауэрлат, на противоположной стене крепится с применением специального скользящего металлического крепления.

Каркас односкатной кровли с наслонными стропилами требует монтажа стоек с прогоном, на который опираются стропильные ноги. Для жесткости конструкции могут применяться подкосы, упирающиеся в специальную балку-лежень у основания стены.

Монтаж висячих стропил на дома обычно требует использования устройств для подъема тяжестей. Висячие стропильные фермы для односкатной крыши удобнее собирать по шаблону на земле, а затем поднимать на стены и монтировать.

Устройство щипцовой крыши

Двускатная стропильная система с прямыми скатами может быть построена своими руками, если внимательно подойти к расчетам конструкции и изготовлению ее элементов. Монтаж щипцовой крыши обычно требует использования стропильных ног, выполненных из бруса или доски. При большой длине пролета выполняется удлинение стропила – элемент изготавливается из двух и более стандартных досок или отрезков бруса.

Большой дом, коробка которого в плане представляет сложную геометрическую фигуру, обычно снабжается многощипцовой крышей. В этом случае, при строительстве, особое внимание следует уделить примыканиям плоскостей – конькам и ендовам. В ендовах обычно выполняется установка усиленных стропил.

Читайте также  Как оформить душевую кабину в нише

Чтобы построить надежную многощипцовую крышу, необходимо профессионально выполнить расчет нагрузок.

Виды стропил для четырехскатной крыши

Четырехскатные крыши дома достаточно сложны для самостоятельной разработки проекта и возведения своими руками, так как требуют выполнения точных расчетов и наличия знаний о том, как распределяется нагрузка на стропильную систему такой кровли.

Различают несколько видов четырехскатной кровли:

  • шатровая (имеет четыре одинаковых треугольных ската);
  • вальмовая (два ската треугольной формы, два – трапециевидной);
  • вальмовая голландская (треугольные скаты укороченные);
  • вальмовая датская (на месте верхней части треугольного ската располагается вертикальный фронтон).

Конструкция четырехскатной кровли требует использования стропил различной конфигурации. Треугольные скаты (вальмы) образованы специальными накосными стропильными ногами, которые должны выдерживать повышенную нагрузку. В четырехскатной системе используются укороченные стропильные ноги (нарожники), опирающиеся на мауэрлат и накосные стропила. Также выполняется установка центральных вальмовых и рядовых боковых стропильных ног четырехскатной крыши.

Видео инструкция дает возможность увидеть в подробностях, как выполняется монтаж четырехскатной кровельной системы.

Стропильная система ломаной крыши

Под ломаной крышей подразумевается конструкция, в которой стропило состоит из двух отдельных элементов, расположенных под разным углом относительно горизонтальной плоскости. Благодаря тому, что нижняя часть стропила расположена почти вертикально, получившееся мансардное помещение дома получает дополнительный объем. Это позволяет использовать его в качестве жилого. Устройство ломаной кровли может выполняться при возведении двускатной или четырехскатной конструкции.

Расчет ломаной четырехскатной крыши требует профессионального подхода. В то же время монтаж двухскатной ломаной крыши достаточно прост – его можно выполнить своими руками. Для этого требуется поставить опорный каркас из стоек и прогонов. На горизонтальные элементы монтируются висячие стропильные фермы. Укороченными стропильными ногами опора ломаной кровли крепится к мауэрлату.

Чтобы грамотно установить каркас крыши и надежно закрепить стропила, рекомендуется ознакомиться с тематическим видео.

Изготовление стропил из бревна

Если делаем каркас крыши своими руками, для изготовления стропильных ног можно использовать бревна. В этом случае используется лес-кругляк, причем бревна должны быть окоренными и иметь диаметр 180 мм. Важно подобрать прямолинейные ровные бревна, без повреждений древесины гнилью или червоточинами. При наличии небольших неровностей, их следует аккуратно стесать по шнуру хорошо заточенным лезвием топора.

Из бревна выполняются не только стропила, но и затяжки, причем для затяжек, компенсирующих распорные нагрузки, необходимо выбрать древесный материал самого высокого качества. Подготовленные бревна торцуются по длине.

Максимальная длина стандартного круглого леса составляет 6,5 м. По этой причине для перекрытия больших пролетов затяжку следует изготавливать из двух-трех бревен, соединенных по длине.

У стропильных ног, подкосов и стоек, выполненных из бревна, требуется отесать торцы и выполнить врубки по заранее подготовленным шаблонам. Монтаж стропильной системы, элементы которой выполнены из бревна, обычно ведется с использованием пластинчатых деревянных нагелей. Данный вид крепежных элементов изготавливается из древесины твердых пород (дуб, реже – береза) и позволяет возводить полностью деревянные дома из бревна и другие постройки.

Стропильная система каркасного дома

Строительство каркасного дома подразумевает возведение несущих конструкций из деревянных балок с их последующей обшивкой листовым материалом или панелями. Перед тем, как начать монтаж кровельной конструкции каркасного сооружения своими руками, необходимо установить все опорные стеновые элементы и завершить обшивку стен – ее верхний край должен доходить до середины балки, выполняющей функцию верхней обвязки. Только в этом случае стены каркасного дома обладают достаточной надежностью и способны выдержать вес крыши.

Кровля каркасного строения иметь любую форму, но чаще всего это практичная и достаточно простая в изготовлении щипцовая конструкция. Особенности каркасного строительства позволяют без больших усилий и затрат оборудовать полумансардный (внешние вертикальные стены имеют высоту до 150 см) либо мансардный (высота внешних стен – более 150 см) этаж. Одновременно с боковыми стенами мансарды каркасного дома возводятся и обшиваются фронтоны. На подготовленные своими руками стены необходимо установить брус – верхнюю обвязку, к которой будут крепиться стропила. В остальном, чтобы поставить опорную систему для кровли каркасного сооружения, требуется придерживаться стандартной технологии строительства крыш.

Расчет и изготовление стропильных ног

Различные типы крыш требуют стропил соответствующих параметров и конфигурации. Чтобы определиться с выбором кровельной системы можно самостоятельно выполнить рисунки, ориентируясь на пропорции строящегося дома. Более наглядным и удобным способом выбрать подходящую стропильную конструкцию является использование программ компьютерного моделирования. В сложных случаях разработку эскиза рекомендуется доверить профессиональному архитектору, даже если в дальнейшем строительство будет вестись самостоятельно.

Чтобы стропила выдерживали эксплуатационную нагрузку, необходимо выполнить ряд расчетов на основании СНиПов. Устройство надежной крыши дома ведется с учетом климатических условий и атмосферных нагрузок. Важно правильно определить сечение стропильных ног, шаг установки стропил и угол наклона кровли.

Изготавливая стропила своими руками и выполняя их монтаж, важно выбрать оптимально подходящую технологию работ, учитывая:

  • особенности конфигурации конкретной крыши;
  • вида используемых материалов;
  • наличия необходимых навыков и инструментов.

Профессиональный подход отражен в многочисленных видео материалах, что значительно упрощает поиск полезной наглядной информации.

Изготовление стропил: шаблон и сборка

Среди основных этапов возведения крыши особо ответственным считается устройство ее каркаса – стропильной системы. Это связано с тем, что в процессе эксплуатации кровля находится под воздействием весьма серьезных постоянных и периодических нагрузок – снеговых, ветровых и других.

Изготовление стропил и последующее устройство несущей конструкции – краеугольный камень строительства крыши. Фактически это несущий «скелет», воспринимающий на себя все нагрузки, которые испытывает крыша. Таким образом, именно стропильная системы во многом определяет уровень защищенности здания от всевозможных воздействий.

Виды стропил ↑

Чрезвычайная важность несущей конструкции диктует особый подход к выбору ее вида, материала изготовления и других важных деталей. Все их определяют еще на стадии проектирования конструкции.

Стропильные фермы, как правило, изготавливают из древесины либо металла. В редких случаях их выполняют из железобетона.

Металлические фермы поступают на стройплощадку уже готовыми, изготовленными в заводских условиях. Их подымают с помощью крана, после чего закрепляют сваркой.

Изготовление стропил из дерева по способу выполнения более разнообразно:

    они поступают уже готовыми, выполненными в заводских условиях; конструкция может собираться также на строительной площадке из отдельных элементов, изготовленных в заводских условиях; изготовление стропильной системы прямо на строящемся объекте из элементов, раскроенных на месте.

Готовые заводские изделия преимущественно используют в процессе строительства сложных кровель. К примеру, так собирают каркас над эркером. Что же касается быстровозводимых зданий, то при их строительстве фермы поставляют в комплекте.

Если вы решили следовать последнему варианту, изготовить и собрать стропила самостоятельно, прежде нужно изучить всю терминологию, связанную с крышей, чтобы путаница ненароком не привела к непредсказуемым негативным последствиям.

Основные компоненты системы стропил ↑

Главной составляющей стропильной конструкции считается ферма. Она представляет собой плоскую конструкцию в форме треугольника. Из каких элементов она состоит и количество составляющих в конструкции каркаса зависит от особенностей крыши, скажем, типа или габаритов.

Отметим некоторые из основных составляющих:

    Стропильные ноги (стропилины) – на них набивают обрешетку, на которую укладывают кровельное покрытие. Ферму образуют две балки. Соединившись в коньке, они формируют треугольник. Их уклон совпадает с уклоном скатов кровли. Затяжка – эта перекладина, которая скрепляет стропила по горизонтали, что не дает разъехаться стропильным ногам в стороны при нагрузках. Затяжка необходима в конструкции висячих стропил.

    Схватку используют в наклонных стропилах. Она соединяет стропилины по горизонтали, повышая устойчивость фермы. Ригель напоминает затяжку, однако работает он по другому принципу – вместо того чтобы растягиваться, он сжимается. Ригель скрепляет стропила в верхнем разделе. Стойка дополнительно фиксирует стропилины по горизонтали. Подкос обеспечивает системе дополнительную устойчивость. Этот элемент устанавливают под углом. Кобылки используют для удлинения стропил при создании свесов.

Последовательность действий при монтаже стропильной системы ↑

Работа на высоте не очень располагает к многочисленным примеркам, поэтому конструкцию крыши необходимо тщательно продумать заранее и просчитать ее. Это значительно облегчит монтаж крыши.

Стропила по своей конструкции однотипные, поэтому чтобы получить из деревянного бруса стропила целесообразно использовать шаблон. Зная все необходимые размеры, сделать его несложно. Это должна быть точная горизонтальная копия фермы, которая образуется стропилами в вертикальной плоскости. Его можно выполнить несколькими способами.

Шаблон для стропил можно сделать под такие параметры крыши, как ее уклон и габариты строения.

С помощью подобного приспособления и карандаша на заготовке в следующей последовательности размечают типовые запилы:

    Коньковая часть стропильной ноги. Шаблон прикладывают к заготовке и проводят линию среза. Длина ската. Взяв за начало отсчета нижнюю точку запила коньковой части, откладывают расстояние, равное L (длина ската), и отмечают точку С. Затем прикладывают шаблон и проводят по горизонтали линию полки стропильного зуба.

    Разметка зуба. По полученной линии откладывают отрезок СA, который равен по длине толщине балки, формирующей верхнюю обвязку в конструкции стены. Затем согласно шаблону проводят линию АD, которая должна быть параллельной «коньковому» запилу. Очевидно, что точка D расположится на нижней стороне будущего стопила. Таким образом получают треугольник ACD, который фактически и будет зубом стропилины. Разметка свеса.

Разметив одно стропило, остальные изготавливают при помощи технологической рейки, на которую перенесены контрольные точки.

Можно воспользоваться и другим вариантом.

    Для изготовления шаблона используют доски-дюймовки. Они должны быть длиннее запроектированной длины стропила на 100 – 150 мм. Это дает возможность корректировать при необходимости места соединения с обвязкой. Две доски сшивают в вершине при помощи гвоздя или болта. Такое соединение не будет препятствовать их свободному вращению вокруг точки соединения. Полученная конструкция будет напоминать ножницы. Посередине будущего щипца устанавливают рейку и отмечают проектную высоту ферм. Еще одной меткой, проставляемой выше, отмечают высоту зуба, то есть длину вертикали, которая соединяет основание зуба и его вершину. Теперь можно определить угол наклона ската. Для этого «ножницы» выставляют свободными краями таким образом, чтобы каждая доска упиралась углом в гнездо будущего зуба. Точку соединения и верхнюю метку на рейке, которая определяет общую длину стропильной ноги и зуба, совмещают.
Читайте также  Самые модные принты обоев в 2019 году

    Высоту зуба откладывают от вершины нижнего угла каждой стропилины. Заготовку шаблона опускаютс крыши вниз, затем выпиливают зуб согласно разметке. Далее, заготовку возвращают вновь на крышу, затем заводят зубья в соответствующие гнезда. Нельзя исключать, что вершина шаблона и метка на рейке при этом не совпадут. В подобных случаях нужно вырвать фиксирующий гвоздь и исправить положение вершины. Отметку нужно сделать заново. После того как завершена подгонка вершины, на досках прочерчивают линию их будущего стыка по вертикали.

    Замеряют длину ригеля. Форму накладок, которые впоследствии монтируют в месте верхнего стыка стропил, размечают на куске доски. После того как все выверено, шаблон можно считать готовым. Шаблон возвращают вниз. Заготовку разбирают, по нанесенным линиям выполняют запилы, после чего переходят к сборке фермы.

Стропила раскраивают как на земле, так и на перекрытии дома. Оба варианта имеют свои плюсы и минусы: на земле, безусловно, удобнее работать, зато сборка на крыше позволяет примерять готовую деталь на месте, и в случае необходимости – подправлять погрешности.

Порядок сборки ферм ↑

Торцевые фермы рекомендуется предварительно собирать, не соединяя их капитально. Дело в том, что именно они обеспечивают правильную геометрию крыши, следовательно к их установке нужно относиться особенно тщательно: пару нужно многократно вымерять, а в случае необходимости корректировать.

Правильность установки проверяют следующим образом. Нижний угол каждой из временно закрепленных ферм соединяют бечевкой с вершиной противоположного угла. Таким образом, на плоскости ската образуются диагонали. Теперь можно проверять геометрию ската.

На угловых, ломаных или имеющих другую сложную форму крыш промеры производят на всех имеющихся на ней ровных плоскостях.

Если вы получили следующие результаты,

      1. Бечевки в точке пересечения лишь слегка касаются.
      2. Точка пересечения приходится на половину длины противолежащих стропилин.
      3. Пересекаться бечевки должны по центру длины крыши.

то это означает, что полученный скат имеет правильную геометрию.

При нарушении любого из условий «некорректную» ферму соответствующим образом подправляют. После того как все проблемы будут устранены, фермы крепят уже капитально, используя скобы или скрутки.

Последующие стропила выравнивают по бечевке, которая натянута по коньку.

Установка стропил шале имеет свои особенности, обусловленные фронтонными стенами «под конек». В крышах этого типа опорой для крайних ферм служат стены, поэтому вышеуказанные операции выполняют еще до их установки для самих фронтонных стен. При выявлении несоответствий в данном случае их корректируют, используя выравнивающую стяжку.

Строительство домов

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.

Содержание

  1. Стропильная система: правила расчета и разработки
  2. Элементы стропильной конструкции
  3. Материалы для изготовления стропил
  4. Выбор стропильной системы: висячие и навесные конструкции
  5. Особенности обустройства стропил на разных крышах
    • двускатная крыша
    • шатровая крыша
    • вальмовая крыша
    • ломаная крыша
  6. Двухскатная крыша: установка стропил своими руками
    • расчет угла наклона и нагрузок
    • монтаж мауэрлата и стропил
  7. Общие рекомендации по монтажу стропильной системы

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:

  1. Угол наклона крыши:
    • 2,5-10% — плоская кровля;
    • более 10% — скатная кровля.
  2. 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:

  1. Мауэрлат – основа конструкции кровли. «Фундамент» крыши крепится по периметру стен и равномерно распределяет нагрузку, защищает постройку от опрокидывания. Мауэрлат изготавливается из бруса, в деревянном доме роль этого составляющего выполняет верхняя обвязка стен.
  2. Стропильные ноги – удерживают вес кровельного пирога. Между стропилами укладываются листы утеплителя, а сверху монтируется обрешетка.
  3. Прогоны – брусья, горизонтально расположенные вдоль кровли. Выступают как опора для стропильных ног. Различают коньковый прогон (находится на вершине кровли, удерживает стропила) и боковые прогоны (находятся посередине стропильных ног).
  4. Стойки – дополнительные упоры для конька и стропил, берут на себя часть веса конструкции.
  5. Подкосы – наклонные брусья, подпирающие стропильные ноги. Усиливают прочность и жесткость сооружения.

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:

  1. Монтаж П-образной конструкции – опоры для прогонов, которые удерживают стропильные ноги. Основание конструкции – балки перекрытия.
  2. Устанавливается не менее 3-х прогонов: два элемента проходят по углам П-образного каркаса, а один (коньковый прогон) монтируется по центру мансардного перекрытия.
  3. 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».
Читайте также  Преимущества кровати-подиума в спальне

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:

  1. Сделать шаблон, по которому собирается стропильная система. Взять две доски (длина одной доски равна длине стропил) и соединить между собой гвоздем.
  2. Получившиеся «ножницы» уложить двумя краями в места, где будут крепиться стропильные ноги. Зафиксировать угол между балками поперечной перекладиной.
  3. Из фанеры изготовить еще один шаблон – он понадобится для изготовления монтажных запилов на стропилах.
  4. С помощью шаблона вырезать на стропилах монтажные запилы и соединить их под выбранным углом наклона ската. В результате получается стропильная ферма.
  5. Фермы поднять на крышу и прикрепить к мауэрлату:
    • установить фронтальные (крайние) фермы;
    • между вершинами фронтальных ферм натянуть веревку – она обозначит месторасположение будущего конька и станет ориентиром для крепления остальных стропильных ног;
    • монтаж остальных ферм (расстояние между стропильными элементами – не меньше 0,6 м).
  6. При необходимости, укрепить конструкцию подкосами, ригелями и подпорами.
  7. Коньковый прогон установить на специальные опоры и прикрепить к нему короткие, диагональные и промежуточные стропила.

Установка стропил: видео

Общие рекомендации по монтажу стропильной системы

  1. Затяжки для усиления стропил изготовляются по такому принципу: чем ближе к коньку располагаются затяжки, тем массивнее они должны быть. Их надо делать из деревянного бруса большего сечения и обязательно проконтролировать надежность соединительных узлов.
  2. Для того чтоб капли дождя не попадали верхние края стен дома и на стропильную конструкцию, необходимо сделать свес (длина от 55 см).
  3. Стропила из древесины перед установкой обязательно надо обработать антисептическим, противогрибковым средством и антипиренами для обеспечения пожаробезопасности.
  4. При болтовом соединении стропильных элементов обязательно надо использовать металлические пластины или шайбы – они помогут не допустить «утапливания» гайки в древесину.

Способы соединения элементов стропильной конструкции: видео

Схема стропильной системы по изготовлению и установке

Любое строительство завершается обустройством крыши. Главный несущий элемент крыши – это стропила, включающие наклонные ноги, вертикальные стойки и подкосы. Процесс монтажа стропил не терпит небрежности и спешки, он ответственный и достаточно трудоемкий. Надежность и прочность крыши зависит от того, насколько правильно выбрана схема стропильной системы, и как она установлена. Об этом и пойдет речь в материале статьи.

  1. Изготовление стропил
  2. Соединение элементов стропил
  3. Особенности установки
  4. Монтаж стропильной системы
  5. Расчетное значение стропил
  6. Тип стропильных систем
  7. Инструкция по установке

Изготовление стропил

Стропильная система может быть выполнена из дерева или металла или совмещать в себе два материала.

Начнем с того, как собрать стропильную систему из дерева. Существует два варианта получения стропильной системы:

  • заказать изготовление стропильных ферм в заводских условиях;
  • изготовить на строительном объекте самостоятельно.

Стропильные элементы заводского изготовления производятся на специальном оборудовании с применением металлических пластин, которые ставятся в местах соединений.

Такая схема стропил позволяет изготавливать стропильные конструкции любой сложности. На заводе могут производиться полностью готовые стропильные фермы или их элементы с возможностью сбора.

Самостоятельное изготовление предусматривает соединение элементов стропил различными методами:

  • паз-шип;
  • с помощью хомутов;
  • с применением болтов, скоб и гвоздей.

Наиболее распространено соединение – скрепление скобами или гвоздями. Но стоит обратить внимание, что при использовании не высушенного материала соединение теряет свою прочность по мере его усушки.

Болтовое соединение позволяет этого избежать. Однако, просверленные под него отверстия ослабляют бревно, доску или брус для стропил. Закреплять элементы стропил можно и с помощью стальных фасонных деталей.

По вопросу, как правильно сделать стропильную систему из металла, тоже имеется два решения. Как и в случае с деревянной конструкцией, первый путь – это заводское изготовление.

В настоящее время изготавливаются элементы стропил из оцинкованного проката. Вес таких элементов, по сравнению с черным прокатом, гораздо меньше, что облегчает процесс их установки.

Самостоятельное изготовление металлической стропильной конструкции подразумевает приобретение уголков и швеллеров необходимого сечения и проведение сварочных работ.

Совет. Изготовление стропил из металла достаточно трудоемкое производство. Кроме этого, возникают сложности с подгонкой этого материала на крыше. Поэтому в большинстве случаев и особенно, когда изготовление стропил производится самостоятельно, применяются схемы стропильных систем из дерева.

Соединение элементов стропил

Типы соединений

Если вы для обустройства стропил выбрали дерево хвойных пород, то должна знать способы соединения деревянных элементов конструкции:

  • одинарным или двойным зубом;
  • соединение стропильных ног в концы затяжки;
  • соединение болтовое или с помощью хомутов;
  • соединение затяжек и подкосов скобами;
  • крепление стропильных элементов к мауэрлату, с примыканием концов стропильных ног к нему;
  • выравнивание стропил с помощью кобылки.

Внимание. Чтобы избежать скольжения стропильных ног по затяжке, необходимо соединить эти элементы шипом или зубом.

Особенности установки

Установка стропильной системы осуществляется с выпуском стропильных ног за линии стен строительного сооружения. Для деревянных зданий размер свеса составляет более 55 см.

Чтобы стропильную конструкцию не повредили ветровые нагрузки, стропильные фермы должны скрепляться со стенами.

Если сруб деревянный, то основание фермы закрепляется к венцу сруба. В случае закрепления конструкции к кирпичным стенам, на стропила надевается хомут, который крепится к штырю, вбитому в стену. Для придания конструкции дополнительной жесткости балки стропил соединяются перемычками.

При монтажных работах на объемных крышах стропильная система требует установки дополнительных подпорок, которые защищают стропильные ноги от прогиба. Для устройства кровельного покрытия перпендикулярно стропильным ногам устраивается обрешетка.

Монтаж стропильной системы

В вопросе, как установить стропильную систему, большую роль играет тип крыши. Рассмотрим два варианта:

  1. У односкатной крыши схема установки достаточно простая. Балки конструкции упираются на противоположную стену. Угол наклона крыши обеспечивается разной высотой подпор (допустимый вариант уклона – 45-60 градусов);
  1. Для двухскатной крыши требуется более сложная стропильная конструкция. Обычно она представлена треугольником, в котором вверху балки соединяются на коньке, а нижнее основание крепится к опорным столбам или мауэрлату.

В двух вариантах, как на односкатной, так и на двух скатной крыше балки стропильных ферм устанавливаются параллельно друг к другу.

Расчетное значение стропил

В зависимости от кровельного покрытия, массивности конструкции крыши, климатической зоны, где расположен строительный объект, разрабатывается калькулятор стропильной системы, то есть линейные размеры стропильных ног и шаг их размещения в системе.

Важно в расчетах подобрать не только длину балок, но и сечение бруса для них.

Оно, в свою очередь, зависит:

  • от размера длины стропил;
  • шага их установки;
  • расчетной величины нагрузок.

Рекомендательные сечения для элементов стропильной системы:

  • для стропильных ног – брус 50х150, 75х125, 100-150 мм;
  • для мауэрлата – брус 100х100, 150х150 мм;
  • для прогонов – брус 100х100, 100х200 мм;
  • для затяжек – брус 50х150 мм;
  • для ригелей – брус100х150 мм;
  • для стоек – брус 100х100 мм;
  • для кобылки – брус 50х150 мм.

Совет. Все расчетные значения лучше определить на стадии проектирования. Это в дальнейшем приведет к облегчению в работе и приобретению стропильной конструкцией прочностных свойств.

Тип стропильных систем

К самому распространенному варианту стропильной системы относится наслонная стропильная ферма, которая устанавливается на объектах, имеющих среднюю несущую стену.

В ее состав входит:

  • две стропильные ноги, опирающиеся на коньковый прогон и мауэрлат;
  • стойки, опирающиеся на лежень.

К более сложным фермам относятся стропильные системы висячие, опирающиеся на наружные стены.

Такая конструкция включает:

  • наклонные стропильные ноги;
  • затяжки;
  • мауэрлат;
  • ригель.

Такая система более трудоемкая в установке и дороже облегченных конструкций, поэтому многие строители на сложных крышах устанавливают комбинированные стропильные конструкции, состоящие из наслонных и висячих стропильных ферм.

Инструкция по установке

На какой бы конструкции крыши вы ни проводили работы по монтажу стропильной системы, существует общая инструкция по ее установке.

Она содержит такие правила:

  1. Установить стропильные элементы на крыше одному человеку весьма сложно. Помощь требуется для поднятия элементов на крышу, а так же при проведении монтажных работ по установке стропильных ферм.
  1. Создайте мауэрлат (брус с квадратным сечением). Укладка бруса осуществляется по краю стены с внутренней стороны, а закрепление с помощью металлических анкеров. Обустраиваются временные подпорки для установления конькового бруса, который располагается параллельно стене, в строгой горизонтальности.
  1. Подготавливаются стропильные элементы, подгоняются под необходимый размер. Верхняя и нижняя часть стропил плотно совмещаются с плоскостью конька и мауэрлата соответственно.
  1. Устанавливаются крайние стропильные фермы, служащие ориентиром для остальных стропильных ног. При установке и закреплении стропил соблюдается строгое расстояние между ними (шаг).
  1. В том случае, если длина стропил меньше требуемой, осуществляется ее удлинение. Для этого торцы балок срезаются под углом 90 градусов, что обеспечивает плотное прилегание элементов. На стыках прибиваются накладки длиной 70 см. Это позволяет снизить возможность прогиба, который возникает под воздействием общей нагрузки.

Совет. Удлинение необходимо сооружать так, чтобы в нижней и верхней части было чередование стыков. Это обеспечит крыше прочность и ровность.

Так или иначе, монтаж стропил должен производиться с особой точностью. При использовании качественных материалов для стропил и осуществления их правильной установки конструкция крыши будет надежной.

Это впредь позволит защитить дом от атмосферных осадков и прочих негативных влияний внешней среды.