Крыша дома – это сложная конструкция. В ее состав входит кровельный материал, гидроизоляция, утеплитель, обрешетка и многое другое. Но самой важной частью по праву называют стропильную систему. Именно эта конструкция берет на себя все нагрузки. В строительстве крыши можно использовать наслонные и висячие стропила. Первый вариант применяется при возведении домов с дополнительной несущей стеной посередине. Висячие стропила можно применять при возведении небольших домов. И именно о них и пойдет речь в данной статье.
Что собой представляют наслонные стропильные ноги
Итак, наслонные стропила – это брусы или толстые доски, которые формируют скаты крыши. Нижним концом они упираются в мауэрлат, верхним в коньковый прогон. Отличительная черта наслонных стропильных ног – это их упор на конек крыши дома. В конструкции с висячими стропилами коньковый брус не используется.
Необходимо отметить, что многие мастера-кровельщики свое предпочтение отдают именно наслонной разновидности. Все дело в том, что их использование – это более прочная кровельная конструкция, потому что в ней присутствуют две опорные системы: мауэрлат и конек. Во-вторых, собрать такую стропильную систему проще. Обычно это делают прямо на крыше, поднимая предварительно на нее все требуемые элементы. При этом есть возможность подогнать какой-то элемент прямо по месту его установки, чем добивается максимальная точность сборки кровельной конструкции в целом. Соответственно достигается максимальное качество конечного результата
В качестве стропильных ног обычно используют доски толщиной не менее 50 мм и шириной 150 мм. Если кровельная конструкция – это больших размеров сооружение со скатами значительной площади, то в качестве стропильных ног устанавливают брусы с минимальным сечением 100х100 мм.
Минимальное сечение доски для стропил – 50х150 мм Источник doskirnd.ru
Необходимо отметить, что в каждом конкретном случае стропильную систему рассчитывают, где конечным результатом выступает сечение стропил. Для этого учитывают природные нагрузки, действующие в регионе, где возводится дом, плюс вес используемого кровельного материала. Этот же расчет определяет и шаг установки стропильных ног. Необходимо отметить, что два этих расчетных показателя зависят друг от друга. И зависимость эта прямая. То есть, чем больше сечение стропил, тем больше шаг их установки. И наоборот.
Добавим, что в расчете используют также и угол наклона скатов крыши. Этот параметр влияет на сечение и шаг монтажа стропильных ног. Чем угол наклона ската больше, тем меньше действуют на него нагрузки. Тем меньшего сечения досок можно будет использовать. С шагом монтажа надо обязательно провести дополнительный расчет.
Шаг стропил зависит от угла наклона ската крыши Источник landshaft.guru
Разновидности стропил наслоного типа
Как таковой классификации не существует. Но необходимо понимать, что кровельная конструкция имеет определенные размеры, где в основе лежит длина стропильных ног и угол наклона крыши. Понятно, что длинные стропила подвергаются большим нагрузкам даже от собственного веса, поэтому могут изогнуться, создавая неровные плоскости скатов. Чтобы этого не происходило, под них устанавливают опорные конструкции. Их два вида:
- Под каждую стропильную ногу устанавливают по одной или несколькоопорных столбов. Все зависит от длины стропильного элемента.
- Стропила
укладывают под промежуточный прогон , который устанавливают на несколько опорных стоек. Обратите внимание на фото ниже, на нем показан как раз такой вариант. Обычно его используют в том случае, если пролет одногоската превышает 6 м.
Промежуточный прогон из бруса (доски) под стропильные ноги кровельной конструкции Источник yandex.uz Если пролет меньше 6 м, то никакие подпорки под стропильные ноги не устанавливают. Правильно рассчитанные параметры брусов и досок, а это сечение и шаг установки, гарантируют надежность кровельной конструкции в целом. На нижней фотографии как раз такой вариант показан.
Стропильная система без промежуточного прогона Источник elita-mebel.ru
Вообще, с крышами небольшого размера все просто. Потому что компактность конструкции обеспечивает ее надежность в эксплуатации. И это своего рода экономия, потому что, чем меньше размеры, тем меньше можно использовать дополнительных элементов. В этом плане крыши больших размеров являются затратными, потому что для обеспечения надежности и устойчивости стропильной системы приходится усиливать их в парах.
Обратите внимание на фотографию ниже. На ней четко видно, что стропила между собой соединены поперечинами, которые называют затяжками. Так вот именно эти самые затяжки обеспечивают устойчивость стропил в парах, не давая им разъезжаться в разные стороны. А это может произойти, ведь любые нагрузки, действующие в разных направлениях, в сумме дают одно давление в одном направлении – в горизонтальном.
Надо также добавить, что затяжки могут быть установлены в разных местах, то есть на разном уровне. Обычно их три: у нижнего края, посередине, у конька. На фотографии показана кровельная конструкция двускатной крыши, стропила которой соединены двумя затяжками: средней и верхней.
Затяжки, используемые в конструкции двускатной крыши Источник bonum.spb.ru
Треугольная шарнирная арка
Рассматриваемый вид конструкции по праву считается одним из самых простых. Конструктивно такая схема предполагает создание простой фермы в форме треугольника, которая включает в себя две стропильных балки, направленных в сторону конька. Внизу стропила опираются на горизонтальную балку, кроме того, на нижнем уровне осуществляется крепление затяжек к стропилам. Для нормального функционирования такой конструкции высота конька должна быть больше, чем 1/6 пролета фермы.
В такой схеме, считающейся традиционной, основная нагрузка приходится на стропила, изгибая их так, чтобы они расходились в разные стороны. Это усилие компенсируется затяжкой, которая, работая на растяжение, позволяет разгрузить стропильную систему. Затяжка в данном случае не относится к числу несущих элементов, поэтому вместо деревянной детали вполне можно использовать металлическую.
Чтобы снизить изгибающую нагрузку, которую испытывают стропильные ноги, коньковые элементы в данном случае устанавливаются с небольшим отклонением от центральной оси. Такая схема становится причиной появления дополнительного усилия с противоположно направленным вектором. Помимо снижения нагрузки на стропильный каркас, это также позволяет использовать балки меньшей толщины – а это прямой путь к оправданной экономии.
Чаще всего треугольные шарнирные арки используются для создания мансард, а находящиеся в нижней части конструкции затяжки отлично служат в качестве балок перекрытия. Все описанные дальше схемы висячих стропил представляют собой вариации описанной трехшарнирной арки, в которых дополнительные элементы всего лишь повышают жесткость стропил.
Правила соединения и крепления стропил
Стандартное крепление элементов стропильной системы – это вырубки и гвозди. Сегодня ассортимент расширился, применяются более простые способы крепежей, но не менее надежные. Давайте рассмотрим несколько вариантов крепления стропильных ног к мауэрлату и к коньковому брусу.
На нашем сайте Вы можете ознакомиться с самыми популярными 3184 проектами домов от лучших строительных компаний с безупречной репутацией на рынке. Широкий выбор, приемлемая цена от 51050 рублей, гибкие условия и гарантия качества позволяют подобрать подходящий вариант на любой бюджет и реализовать все пожелания клиента. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».
Крепления стропил к мауэрлату
Старый способ – это сделать вырубку, установить вырезанным место на мауэрлат и провести крепление двумя гвоздями. Сложность этого способа заключается в том, что приходится делать вырубку. Это вырез на стропильной ноге, сделанный так, чтобы стропила опустилась на мауэрлат, плотно прижимаясь торцами вырубки к мауэрлату, при этом сохраняя требуемый угол наклона ската крыши. На фото ниже этот вариант показан.
Соединение стропильной гони с мауэрлатом при помощи вырубки и гвоздей Источник hdinterior.ru
К этому способу крепления нередко раньше добавляли проволоку, которую пропускали снизу мауэрлата, оборачивая стропилу и закручивая проволоку поверх последней.
Сегодня с приходом на рынок новейших строительных материалов и крепежных изделий, в том числе, способы крепления стали намного эффективнее и проще. В настоящее время огромной популярностью среди мастеров пользуются металлические крепежные элементы, которые сами крепятся к используемым деталям из пиломатериалов саморезами по дереву или болтами. К примеру, на фото ниже показан один из таких способов крепления.
Крепление стропил к мауэрлату металлическими уголками и болтами Источник kaktak.site
Вообще, болтовое соединение – одно из самых надежных. При этом оно позволяет провести упрощенный демонтаж, если стоит задача реконструкции кровельного сооружения или его капитального ремонта. При этом демонтируемые элементы остаются в качественно надежном состоянии.
Хотелось бы показать еще один вариант крепления стропил к мауэрлату, который чаще всего применяется при сооружении кровельных конструкции, возводимых над деревянными или каркасными домами. Состоит крепеж из двух частей: один крепится к мауэрлату, второй к стропильной ноге. Между собой они состыкованы подвижным соединением. Чтобы вы поняли, о чем идет речь, посмотрите на нижнюю фотографию.
Подвижный способ крепления стропилы и мауэрлата Источник algoritm-stroy.ru
То есть стропила относительно мауэрлата может перемешаться, но при этом она надежно с ним соединена. Суть используемого крепежа состоит в том, что деревянные и каркасные дома подвергаются сильной усадке. Чтобы не произошло смешение и излом всех стыкуемых элементов, и используется подвижный вид крепежа.
Требования к устройству крыши
Чтобы ваша крыша прослужила долгие годы необходимо соблюсти обязательные требования к выбору подходящего материала и установке будущей конструкции.
- Прочность конструкции. Все системные детали, и соединительные места конструкции должны быть жестко установлены, чтобы не деформироваться, даже сдвигаясь с усилием. Конструкция должна получить в своей основе треугольник. Эта форма имеет рамы, они крепятся параллельно друг другу. А жесткая фиксация при их установке гарантирует крыше устойчивость. Но если фермы приходят в движение, конструкция может рухнуть уже на стадии крепления шифера или другого отделочного материала для крыши.
- Малый вес. Масса крыши должна быть небольшой, из-за этого система стропил, строится из древесного материала. Если итоговый вес кровли приличный, необходима установка металлической основы стропил. Можно взять хвойное дерево, не менее первого сорта, и малой влажностью. Еще обязательно обработать дерево антисептиком и антипиреном, чтобы защитить от огня и вредителей. В этом случае узлы крепления всей системы стропил будущей кровли будут прочными.
- Важным элементом является и высокое качество будущей деревянной основы мансарды.
ВАЖНО!
Если вы решите устанавливать мансарду на крыше, то лучшим вариантом будет выбор наслонной системы для стропильной основы. Это поможет вам сохранить большое количество свободного пространства, без особых неудобств при установке.
Монтаж мансардной крыши проводится с помощью таких элементов:
- Железо;
- Облегченная сталь с оцинковкой;
- Железобетонная конструкция.
Подобное решение поможет укрепить мансарду и разместить дополнительные малые комнаты на крыше. Но следует помнить о весе будущей готовой крыши и ее давление на стены дома.
Стропильная система
Видео описание
В видео показано несколько способов крепления стропильных ног к мауэрлату:
На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу ремонта кровли, установки окон и дверей, утепление домов. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».
Крепление стропил к коньковому брусу
Теперь о креплении стропил к коньковому брусу, а также между собой. Как уже говорилось выше, отличительная особенность наслонной стропильной системы от висячей – наличие конька. Существует несколько вариантов крепления. Покажем некоторые из них и опишем преимущества каждого варианта.
Достоинства
Стропильная система, изготовленная с висячим расположением, имеет множество эксплуатационных положительных характеристик. Качественное и грамотное исполнение придаст достаточную прочность кровле и снизит влияние оказываемых на нее нагрузок. По сравнению с наслонной системой, она обладает меньшим весом, что уменьшает общую нагрузку на стеновые конструкции и, соответственно, на основу дома.
За счет применения меньшего количества деталей требуется меньше материала для создания висячих стропил.
Видео описание
В видео показана установка конька и наслонных стропил:
Вариант №1
Традиционный способ – вырубки и гвозди. Он, как и в случае с креплением стропил к мауэрлату, сложен в исполнении. Для этого необходимо точно сделать вырубку, на что уходит определенное время. Но надо отдать должное этому методу, он надежен и проверен временем.
Крепление гвоздями с вырубкой стропил Источник stroypomochnik.ru
Вариант №2
Это современный вариант крепления, где используются перфорированные элементы, изготовленные из оцинкованной стали толщиной 3 мм. В данном случае применен один из крепежных элементов, а конкретнее – уголок, который крепится к стропильной ноге и коньковому прогону саморезами по дереву.
Крепление стропил стальным уголком Источник remontik.org
Это может бытьинтересно! В статье по следующей ссылке читайте про технология сооружения двускатной крыши и ее стропильной системы под профнастилом.
Вариант №3
Это более надежный вид крепления, в котором используется сразу два разных по форме и размерам элемента. Один – уголок, второй перфорированная пластина. Необходимо отметить, что крепежные элементы устанавливаются с двух сторон стропильных ног. Тем самым добивается повышенная прочность конструкции. Для крепежа можно использовать саморезы или болты.
Усиленный вид крепежа стропил к коньковому прогону крыши Источник goldkryshi.ru
Вариант №4
Этот вид крепления относится к категории «подвижных», поэтому его в основном используют при возведении деревянных или каркасных домов. Он дает возможность в процессе усадки здания не сломаться кровельной конструкции. Соединение уникальное, описать его непросто, поэтому предлагаем посмотреть на фотографию, где все очень хорошо видно.
Подвижный тип крепления стропил Источник stroyfora.ru
Необходимо отметить, что стыковка стропильных ног на коньковом брусе может производиться внахлест или встык. Все вышеописанные варианты – это соединение встык. Считается, что такой метод более надежен. Что касается соединения внахлест, то он показан на фото ниже. При этом крепление может производиться саморезами или болтами. Под последние придется просверливать сквозные отверстия сразу в паре установленных стропильных ног.
Соединение стропильных ног внахлест относительно друг друга Источник krepezhinfo.ru
Это может бытьинтересно! В статье по следующей ссылке читайте про размышления на тему кризиса рынка загородного домостроения – анализ прошлых лет и ближайшая перспектива.
Правила монтажа
Монтаж висячих стропил должен производиться с соблюдением определенных правил. Лишь в этом случае получится изготовить правильную и устойчивую конструкцию. Правила работ следующие:
- все деревянные детали конструкции должны быть обработаны антисептическими составами, предотвращающими их разрушение и гниение;
- важно пользоваться измерительными приборами, карандашом во время нанесения разметки;
- семь раз отмерь – один раз отрежь. Это главное правило при монтаже кровли;
Пример монтажа висячей стропильной системы
- два противоположных друг другу стропила устанавливаются встык, а не внахлест;
- для изготовления выемок можно использовать шаблоны, если материал используется достаточно ровный, а погрешность минимальна;
- в качестве строительного уровня может использоваться натянутая бечевка. Она натягивается между двумя парами стропил (первой и второй);
- промежутки между стропилами лучше всего отметить сразу на мауэрлате и коньковом брусе в соответствии с шагом их установки.
Соединение стропил в коньке
Технология сборки наслонных стропильных ног
Конструкция крыши с наслонными стропилами собирается по месту установки требуемых элементов. При этом обычно все детали заказываются согласно изготовленному проекту. Но при необходимости подгонку проводят по месту монтажа.
Не будем глубоко вникать в технологию сборки крыши, просто дадим последовательность сборочного процесса и внизу установим видеоролик.
- Первым производят монтаж мауэрлата
. По сути, это брус с минимальным сечением 100х100 мм, уложенный по периметрудома на его стены.
- Далее устанавливают коньковый брус
. Под него надо установить вертикальные стойки , которые крепятся к лежню , это брус , лежащий на перекрытии (деревянные балки или бетонная плита) или на внутренней несущей стене дома. Основная задача производителя работ – провести установку конькового прогона строго по горизонтали. Нередко коньковый брус укладывают на фронтоны здания , как показано на фото ниже.
Монтаж конькового бруса на фронтон дома Источник www.remontnik.ru
- Далее проводят монтаж стропильных
ног. Обычно установка проводится попарно , то есть с каждой стороны от конькового прогона. Таким образом, выдерживается равновесие собираемой конструкции в целом.
- Если требуется увеличить несущую способность стропильной системы, то под стропила устанавливают опоры или монтируют затяжки. В крышах больших размеров используют и те, и другие. В этом плане экономить нельзя. Надежность крыши обеспечивает надежную эксплуатацию дома в целом.
Конструкция с приподнятой затяжкой
Такая схема преимущественно используется при создании жилых помещений под кровлей. Высота расположения затяжки в данном случае определяет высоту потолка будущей мансарды. Затяжка в такой конструкции поднимается к коньковой части крыши, и чем выше она установлена, тем большие нагрузки ей приходится испытывать.
Стропильный каркас в качестве опоры использует мауэрлат, а не затяжку. Чтобы кровля могла самостоятельно изменять свои размеры в зависимости от внешних факторов, стропила крепятся подвижным образом к специальным устройствам, обеспечивающим необходимую свободу перемещения конструкции.
При воздействии на кровлю уравновешенных нагрузок конструкция будет устойчивой, но если силы, находящиеся с одной стороны, будут превалировать, то крыша будет слегка завалена. Для предотвращения такой ситуации стропила необходимо выносить за пределы стен с обеих сторон здания.
В арке с приподнятой затяжкой последняя не выполняет функции опоры. На нее оказывают влияние только растягивающие нагрузки, если под крышей обустраивается чердак, или растягивающе-изгибающие, при создании мансарды. В последнем случае затяжку можно использовать для монтажа потолков или изоляционных материалов.
Для защиты затяжки от провисаний устанавливается подвеска. Здесь тоже есть нюансы: при небольших нагрузках и небольшой длине затяжку можно попросту прибить к ригелю и коньку, а вот для длинной затяжки с большими нагрузками потребуется несколько подвесок и дополнительная фиксация хомутами.
Практические советы
Если нужно сделать мансардную крышу с применением наслонных стропил, обязательным условием является установка брусового каркаса внизу, а вверху стропильные ноги следует прятать в коньковый прогон.
Если вам нужно соединить стропильную ногу с мауэрлатом, используйте защемление. Можете соединить его металлическим материалом. Для этого существует способ, заключающийся в использовании большого торцевого угла. Он в будущем обеспечит возможность стропилам взаимно упираться.
Применяется наслонный тип вкупе с соединением, подразумевающим за собой просверливание отверстий для болтов.
Распорная система
Распорную систему мы имеем возможность создать, применяя несколько безраспорных стропильных систем с заменёнными в них различными степенями систем. Получаем шарнирную опору для использования её в качестве распорной системы, крепко-накрепко зафиксированной гвоздями. Все составляющие системы остаются неизменны, даже напряжения стропильных систем и соответственно изгиба. Но в этой ситуации образуется распор, который раздвигает стенки постройки.
Система, имеющая в своём составе разные виды стропил, называется смешанной. Зато распорная система обладает высокой устойчивостью к различным нагрузкам, только мауэрлат нужно обязательно зафиксировать на поверхности стены сооружения.
Чтобы значительно снизить распор на стенки, рекомендуется установить прогоны, обязательно жёсткие, которые можно получить, если добавить побольше стоек или балок.
