Стропильная система крыши: особенности устройства

Стропильная система крыши: элементы, виды, крепления, расчет

Ежедневно на земле появляются новые дома, которые строятся по абсолютно разным технологиям. Методом проб и ошибок люди выбирают для себя оптимальную конструкцию, которая будет долго и качественно им служить. Выбор системы строительства крыши – одни из важнейших вопросов, решаемых в процессе проектирования дома. В настоящее время востребованной становится стропильная система крыши, которая применяется уже довольно давно и имеет много плюсов.

Содержание

• Элементы стропильной системы крыши
• Особенности стропильной системы двухскатной крыши
• Стропильная система четырехскатной крыши: преимущества и недостатки
• Главные крепления стропильного каркаса крыши
• Пример расчета стропильной системы обычной двухскатной крыши
• Установка стропил

Стропильной системой называют несущую конструкцию крыши, которая является основой герметичности кровли и устойчивости стен. То есть, от качественно сделанной работы в этом направлении зависит, насколько долговечным будет дом. Это каркас крыши, который состоит из ряда взаимодействующих между собой деталей.

Элементы стропильной системы крыши

Это довольно сложная конструкция, и важность каждой ее составляющей части не стоит недооценивать. Вот из чего она обычно делается:

1. Стропило, или стропильная нога. Это балка, которую используют для формирования угла наклона всей крыши. Кроме того, стропило – это для кровли еще и опора. К выбору материала, из которого будет сделана стропильная нога, нужно подойти серьезно, ведь на него будет воздействовать ветер, вес людей, осадков. Поэтому данныеэлементы стропильной системы изготавливают из досок, имеющих большой размер сечения, особенно в вертикальном направлении.
2. Затяжка. Это брус или доска, соединяющая стропила, которые находятся на противоположных скатах. Она располагается горизонтально и не допускает того, чтобы стропила расползались.
3. Прогон. Это брус, который служит опорой для стропил вверху или посредине.
4. Стойка. С помощью этого элемента поддерживают прогон или стропила. Стойка – это составляющая системы, расположенная вертикально, опорой для нее зачастую служат стены.
5. Мауэрлат. Это брус чаще всего квадратной формы, опора для нижней части стропил. Мауэрлат укладывают по всему периметру строения на стены.
6. Ветровая балка. Этот элемент связывает стропила друг с другом, образовывая скат крыши. Речь идет о доске, которая прикрепляется под углом к стропильным ногам от чердака. Благодаря ветровой балке предотвращается движение стропил при сильном ветре.
7. Подкос. Стропильная система крыши предполагает наличие бруса, который должен подпирать стропила, чтобы они не прогибались. Крепят подкос под углом к вертикальным элементам строения.
8. Шпренгель. Это балка, сделанная из бревна или бруса, благодаря которой укрепляется вся конструкция. Ее расположение горизонтальное. Шпренгель находится на смежных стенах, правильно будет его установить перпендикулярно биссектрисе угла, который создают данные стены.
9. Кобылка. Это доска, которую крепят к стропилам, а именно к их нижней части. Главная роль этого элемента – создать свес кровли.
10. Нарожник. Это стропило, но укороченное, опирающееся одной стороной на мауэрлат, а другой – на диагональную ногу.

элементы стропильной системы крыши

Особенности стропильной системы двухскатной крыши

Двухскатная крыша – это наиболее распространенный вид кровли для домов до 3-х этажей включительно. Монтировать такую крышу совсем нетрудно, это можно сделать и самостоятельно. Данная установка стропильной системы предполагает наличие двух наклоненных друг к другу прямоугольных плоскостей, которые делают верхнюю часть строения треугольной.

устройство стропильной системы двухскатной крыши

Двухскатные крыши в основном состоят из стропил и мауэрлатов. Бывает наслонная и висячая стропильная система такого вида кровли. При наслонной системе стропильные ноги перекрывают крышу и имеют пролет до 7 м. Если нужно перекрыть больший пролет, прибегают к установке промежуточных опор, что увеличивает длину пролета до 12-15,5 м. Наслонные стропила имеют опоры на верхней части стен или же на венце сруба. В качестве опоры служат средние и нижние части стропильных ног.

варианты стропильной системы двухскатной крыши

Висячая стропильная система крыши – это конструкция, в которой стропила опираются на несущие стены, при этом промежуточных балок нет. Такой вид кровли приемлем для домов, в которых стены сделаны из легкого материала. Преимущество висячей системы в следующем: она отлично подходит для формирования длинных пролетов. Чтобы конструкция была прочна, используют прогоны, подкосы, стойки.

Стропильная система четырехскатной крыши: преимущества и недостатки

Четырехскатная крыша – одна из самых популярных для современных частных домов. Она имеет ряд преимуществ:

• устойчивость к ураганам;
• стойкость к деформациям;
• хорошая защита фасадов здания от осадков;
• красота внешнего вида.

Однако существуют и недостатки такой стропильной системы:

• конструкция дороже двухскатной;
• скаты уменьшают площадь чердака;
• установить четырехскатную стропильную систему самостоятельно очень сложно.

к содержанию ↑

Главные крепления стропильного каркаса крыши

Чтобы знать, как правильно делать каркас кровли, нужно понимать, какие есть основные узлы стропильной системы. Основные узлы следующие:

1. Узел крепления к балке. Стропильную ногу необходимо прикрепить к балке с помощью зуба с шипом (в стропиле) и гнезда (в балке). При этом гнездо должно иметь глубину, которая будет составлять 25-30% от объема балки. Если речь идет о крыше с углом наклона в менее чем 35°, используется узел с двумя шипами. Для создания конструкции применяются металлические шурупы, гвозди, уголки, болты, а также деревянные косынки, шипы и брусья.
2. Узел крепления к мауэрлату. Для крепления делается запил, или седло на стропиле, далее соединение фиксируется с помощью гвоздей, скоб и проволоки. Два гвоздя скрещивают между собой, а между ними по центру забывают третий. Так происходит крепление стропил двухскатной крыши и мауэрлата.
3. Узел конькового соединения. Можно крепить встык, внахлест и на коньковой брус. Чаще всего это делают внахлест, в этом случае стропильные ноги соприкасаются между собой не торцами, а плоскостями. Крепление происходит при помощи шпильки, гвоздей или болта.

узел крепления к балке

узлы крапления к мауэрлату и коньку

Видео с ошибками при строительстве стропильной системы. Так строить нельзя:

Пример расчета стропильной системы обычной двухскатной крыши

Построить стропильную крышу самостоятельно вполне реально, важно суметь правильно рассчитать количество материалов, необходимых для данных работ, а также учесть все существенные нюансы.

Необходимо рассмотреть конкретный пример расчета стропильной системы крыши, и тогда все станет совсем ясно. Итак, возьмем дом шириной в 4 м, а длиной в 6 м. При этом угол наклона стропил равняется 120°. Будет реализовано устройство крыши из металлочерепицы, между стропилами 1 м. 0,5 – припуск на козырек крыши.

• Находим высоту центральной опоры: 0,5х(Ширина дома)/tgY/2=0,5х4/1,73=1,2 м.
• Вычисляем длину стропильной ноги. Размер стропил для крыши находится так: 0,5х(Ширина дома)/sinY/2+0,5=2,8 м.
• Площадь крыши: (Длина дома)х(Длина стропильной ноги)х2=33,6 м². Это число листов металлочерепицы, которое нужно будет иметь для крыши.
• Рассчитаем длину бруса: 2х(Длина стропильной ноги)+(Ширина дома)+(Высота центральной опоры)=75,5 погонных метров.
• Поскольку длина дома 6 м, а расстояние между стропилами 1 м, необходимо будет иметь 7 стропил.

к содержанию ↑

Установка стропил

Начинать работу следует с балочных перекрытий. Чтобы понять, как установить стропила на крышу, нужно разобраться в вариантах монтажа. Если чердаком не планируют пользоваться как жильем, можно брать доски 50х150 мм. Если же надо сделать мансарду, нужен брус 150х150 мм, который будет устанавливаться на несущие стены дома.

Процесс установки стропил предполагает следующие этапы:

1. Заготовка элементов конструкции. Для этого изготавливаются доски и брусья нужного размера, используя круглопильный станок.
2. Разметка всех составляющих частей конструкции по шаблонам.
3. Сборка стропильной системы крыши согласно разметке. После завершения данных работ следует произвести маркировку всех элементов.
4. В стропильных ногах и других элементах подбираются гнезда. Все крепления производятся с помощью гвоздей, шурупов, саморезов, металлических уголков, дюбелей и проволоки.

Стропила, имеющие небольшие пролеты, вполне можно собирать вне стройки на специальных предприятиях и приобретать их уже в таком виде. Благодаря этому каркас крыши делается гораздо быстрее.

Стропильную систему не зря выбирают для монтажа крыши, ведь она проста и надежна. Зная алгоритм действий, можно создать долговечную кровлю, которая будет защищать от ветра, холода и осадков.

Видео по установке стропильной системы:

Какие стропила для крыши следует применять? Виды и расчет стропил крыши

Возведение кровли – процесс непростой, требующий определенных знаний и навыков. Сегодня в нашей статье мы постараемся ответить на большинство вопросов, которые, несомненно, интересуют начинающих застройщиков. А начнем, пожалуй, с самого главного – с типов существующих крыш и стропильных систем, что используются при их возведении.

Стропила (стропильные ноги) это основные несущие элементы любой скатной крыши. Именно они принимают на себя основные нагрузки и воздействия окружающей среды, такие как снеговые и ветровые нагрузки, а также несут на себе весь кровельный пирог. Стропила это составляющие стропильной системы, куда входят еще многие элементы, такие как стойки, подкосы, прогоны, мауэлат и т.д..

Типы и конструкция стропил

Есть три типа стропил наслонные, висячие и скользящие.

Скользящие стропила применяются в основном только в деревянных бревенчатых домах. Их способ крепления позволят им перемещаться (скользить) вперед и назад на определенное расстояние. Это связано с особенностью деревянных домов.

Висячие стропила используются только в тех домах, где расстояния между стенами не превышает 6,5 м, так как опираются концами на противоположные стены здания.

Наслонные стропила опираются не только на стены здания, но и имеют промежуточную опору, при этом пролет между опорами должен быть 4,5 и более. Благодаря дополнительным опорам можно перекрыть пролет до 15 метров.

Опорой для стропил служит:

• верхний венец в рубленых и брусчатых домах;
• верхняя обвязка в каркасных домах;
• мауэтлат (брус толщиной 100-150 мм) в каменных домах. Мауэрлат может укладываться по всему периметру здания или же только по стене, где опираются стропильные ноги.

Стропила, при необходимости, могут усилятся дополнительными элементами, такими как затяжками (ригелями) и подкосами. Это позволит избежать их провисания в процессе эксплуатации.

Стропила для разных видов крыш

В зависимости от вида крыши применяются разные несущие элементы кровли, какие именно мы сейчас и рассмотрим.

Стропила для односкатной крыши

Односкатная крыша – наиболее распространенный вид кровли. Используется он в основном при строительстве сравнительно небольших построек, например, дачных домиков, гаражей, бань и прочих построек.

Стропильная система односкатной крыши состоит из отдельных элементов, точками опоры которым служат противоположные стены здания. Чаще всего в этом случае используются стропила для крыши длиной около 4,5 метров. Если производится перекрытие относительно большой площади необходимо использовать подстропильные ноги и стойки.

Стропила для двухскатных крыш

Стропила, предназначенные для двухскатной крыши, представляют собой конструкцию, сложенную в виде домика. Процесс ее обустройства более сложен, нежели в односкатной кровли. Чаще всего этого вида стропила применяются при возведении небольших построек. Они подразделяются на два основных типа – наслонные и висячие.

Стропила для вальмовой кровли

Вальмовая крыша отличается наличием дополнительных скатов, что создаются при помощи стропильной системы вальмовой кровли. Конструкция этой кровли состоит из двухскатной крыши, которая по длине не полностью закрывает боковую часть строения, а также вальма, покрывающего боковую, не закрытую часть кровли.

Примером такого вида кровли может послужить известные всем «хрущевки», где нашли свое применение вальмовые стропила.

Особенности стропил четырехскатной крыши

К четырехскатным крышам можно отнести и вальмовые и шатровые кровли. Их очевидным преимуществом является отсутствие фронтонов, что подразумевает изрядную экономию стройматериалов, а значит и денежных средств. К тому же эти дома отличает замечательный внешний вид, выглядят они на редкость эффектно.

Состоит четырехскатная крыша из мауэрлата, подкосов и раскосов, коньковых и боковых прогонов.

Стропила для ломаной кровли

Применение ломаной крыши способствует значительному увеличению площади чердака, которая, в ряде случаев используется в качестве мансарды. При возведении такой стропильной системы применяются два коротких стропила, в месте перегиба которых применяется стойка. Вследствие этого уклон нижней части крыши составит 80 градусов, а уклон верхней части лишь 25-30 градусов.

Разновидности стропил для крыши

При строительстве любой кровли находят свое применение стропила всего лишь двух видов – наслонные и висячие. Висячие стропила имеют две точки опоры, которые находятся у основания, к примеру, опора на несущие стены здания, наслонные помимо этого могут опираться на столбчатые опоры, либо внутренние стены.

Материал для изготовления стропил

Дерево и металл – вот основной материал, из которого чаще всего изготавливаются стропила.

При возведении кровельных перекрытий жилых домов, хозяйственных построек применяются деревянные стропила, реже металлические. Металлические (железобетонные) стропила в основном используются при строительстве кровель с большими пролетами и нагрузками на кровлю, в основном для перекрытия производственных зданий. Цена данных стропильных конструкций довольно высока, так все ее элементы выполняются из металла, в основном используется швеллер.

Стропила из дерева

В свою очередь деревянные стропила подразделяются на три вида:

1. Самым популярным и широко использованным видом стропил являются конструкции выполнены из обрезной доски, обычно это доска сечением 150х50 мм или 200х50 мм. Популярности данный вид стропил приобрел благодаря своей дешевизны и простоты изготовления.
2. Стропила для крыши, изготовленные из бревен. В качестве исходного материала используют стволы деревьев диаметром 10-20 см, зачищенные и обработанные.
3. Стропила, сделанные из клееного бруса. Клееные стропила производятся из брусков древесины и досок, склеенных при помощи специальным составом. Такие стропила более удобны в работе, брус имеет в сечение квадрат или прямоугольник. Вследствие чего, он легко укладывается на обрешетку, к тому же упрощается их крепление к мауэрлату, а также процесс наращивания. Данный вид стропил намного прочнее обычных деревянных.

Расчет стропил крыши

До того как начать расчет стропил крыши, необходимо четко осознавать какие типы нагрузок и с какой силой они будут действовать в течение всего года на кровлю нашего дома.

Факторы, которые влияют на кровлю, принято классифицировать в зависимости от интенсивности:

1. Постоянные нагрузки. Данная категория объединяет нагрузки, постоянно воздействующие на конструкцию строения. К ним относятся как вес самой кровли, так и гидроизоляция, тепло и пароизоляция, обрешетка, а также другие конструкционные элементы двускатных или мансардных крыш, создающих постоянное значение веса.
2. Нагрузки переменного типа. Данный тип объединяет все типы климатического воздействия, в том числе осадки, потоки ветра и пр.
3. Нагрузки особого типа. В данной группе учитываются климатические воздействия, обладающие высокой силой. Данную характеристику требуется принимать во внимание в сейсмически активных зонах и в зонах, в которых возможны проявления штормовых ветров или ураганов.

Постоянные нагрузки

Размер стропил для крыши нужно начинать рассчитывать с общего веса «пирога» кровли. Чтобы получить конечное значение требуется вычислять вес квадратного метра каждого из используемых материалов. В большинстве случаев кровля будет состоять из следующих компонентов:

• внутренняя отделка (в случаи устройства мансардной кровли, учитывается материал отделки и элементы креплений);
• стропила (вес стандартного стропила размером 150х50 мм, в дальнейшем этот параметр может корректироваться);
• утеплитель;
• гидро-ветроизоляция (учитывается вес пленок и мембран);
• обрешетка, смонтированная из досок малой толщины (чаще всего 25 мм).
• контобрешетка (зачастую брусок 30х50, 40х50 или 50х50 мм);
• покрытие кровли (вес квадратного метра кровли можно найти на сайте производителя).

При переходе к сложению всех рассчитанных данных, рекомендуется добавлять к полученному результату еще 10%, то есть умножать конечный результат на постоянный коэффициент 1,1. Такой подход позволяет оставлять запас по прочности для кровли.

Снеговые нагрузки

Учитывать снеговые нагрузки необходимо обязательно, поскольку во многих регионах возможно длительное влияние осадков в виде снега. Чтобы предостеречь владельцев от перелома крыши под массой снега, требуется заранее рассчитывать возможную нагрузку.

Чтобы повысить удобство расчетов, была выведена формула, для подставления коэффициентов из строительных норм и правил. Формула имеет следующий вид:

где F – это значение полной снеговой нагрузки, P – нагрузка, приходящаяся на квадратный метр, k – корректирующий коэффициент, зависящий от наклона ската крыши.

Вес снега на 1 квадратном метре крыши необходимо определять непосредственно на месте возведения сооружения. Каждый регион имеет среднее значение интенсивности осадков, данные можно узнать со строительных норм СНиП 2.01.07-85*.

Ветровые нагрузки

Данный тип нагрузок имеет очень высокий уровень критичности, потому что она может влиять на кровлю интенсивными ветрами, вне зависимости от угла крыши. Даже маленький угол наклона делает возможной ситуацию со срывом крыши под воздействием аэродинамических нагрузок. Слишком большой уклон способен привести к тому, что вся крыша будет испытывать на поверхности сильное ветровое давление.

Для расчета влияния силы ветра на крышу также существует специальная формула, в которой существует зависимость от поправочных коэффициентов:

где V – ветровая нагрузка, R- показатель, выбираемый исходя из регионального положения дома, k – корректировочный коэффициент, который зависит от высоты сооружения.

После суммирования всех нагрузок, получиться общая нагрузка на 1 квадратный метр крыши.

Расстояние между стропил

Шаг стропил — это расстояние между стропильных ног. Среднее значение данного параметра при частном строительство, обычно составляет один метр, однако точная цифра выбирается исходя из полного расчета несущих способностей выбранной системы кровли.

Чтобы самостоятельно вычислить расстояния между стропил, необходимо следовать следующему алгоритму:

• Нужно определиться будет ли утеплено междустропильное пространство. Если да, то шаг стропил будет равен ширине утеплителя за вычетом 2 см. Если нет, то шаг принимается произвольный в пределах 1 метра.
• Исходя из конструктивной схемы стропильной системы, определяем длину стропилы.
• Далее воспользуемся программой «Расчет деревянных балок» и подставим в нее данные: суммарную нагрузку, шаг и размер поперечного сечения (исходное значение 150х50 мм). Смотрим на результаты, если в программе указано, что данного сечения недостаточно, то изменяем высоту балки (ширина незначительно влияет на результат), например до 200х50 мм. Также можно изменять расстояние между стропил, если нет утеплителя или используется рулонный материал.

На первый взгляд расчет стропил крыши кажется сложным и не понятным, но потратив всего несколько часов можно во всем разобраться, тем самым точно подобрать нужный размер стропильных ног.

Размеры стропил

Минимальный размер стропила для крыши дома должен быть 50х150 мм (40х150 мм), обычно применяют стропила 50х200 мм. При больших пролетах кровли могут использоваться стропила 50х250 мм или же сдвоенные, то есть две доски соединяются вместе с помощью гвоздей. Также возможен вариант использования брусков с размерами 100х150 мм. Чтобы точно знать какой размер стропил нужно выполнить расчет. Для этого собирается вся нагрузка (см. выше), которая воздействует на стропило и вычисляется нужное сечение.

Если же делать расчет нет желания, то можно воспользоваться табличными значениями, по крайней мере это лучше, чем принимать размеры наугад.

Задавшись шагом стропил и зная длину можно определить размер сечения стропилы. Данный вариант является не точным и желательно его подтвердить расчетом!

Устройство стропильной системы крыши, какой материал выбрать

Определение надежности стропильной системы

1. Тип строительной системы должен быть выбран правильно;
2. Узлы стропильной системы должны быть прочно соединены (прочтите: «Узлы деревянных крыш: особенности крепления»);
3. Инженерные расчеты должны производиться точно согласно будущим нагрузкам крыши;
4. Все работы должны выполнять профессиональные плотники и монтажники с определенным опытом работы.

Устройство стропильной крыши: конструктивные узлы

• форму крыши;
• расположение внутренних опор;
• величина пролета перекрытий;
• предполагаемые эксплуатационные нагрузки.

Какие бывают стропила

• висячие;
• наслонные.

Сегодня стопила наслонные и висячие применяются повсеместно.

Висячие стропила могут опираться на крайние две опоры. Обычно в качестве опоры для деревянных стропильных ферм берутся стены дома. Промежуточных опор у висячих стропил не бывает. Такая конструкция передает колоссальную нагрузку на стены постройки, так как она работает на сжатие, изгиб, а также создает горизонтальные усилия в разные стороны.

Устройство стропильной кровли: какой выбрать материал?

Стропиловка: основные работы

• для досок – 16-18х4-5 см;
• для брусьев – 16-18х12-14 см;
• для леса-кругляка – 12-16 см.

На конце каждой стропильной ноги должны быть прибиты так называемые кобылки. Для их выполнения подойдет обычная доска. По всему карнизу вдоль ската кобылки нужно прибить опалубку, которая будет служить в качестве основания для дощатого настила. Именно на этот настил крепится материал крыши.

Устройство стропильной системы

Стропильная система – это каркас конструкции скатной крыши, состоящий из наклонных, вертикальных и горизонтальных стоек, предназначенный для удержания кровельного покрытия и сопутствующих элементов. Устройство стропильной системы крайне запутанно и сложно для начинающего мастера, поскольку в ней присутствует огромное количество соединений и деталей – в этом материале, мы предлагаем немного разобраться с ее основными элементами.

Основные элементы

Стропильная система — основа любой крыши скатного типа. Каждая ее деталь должна быть максимально прочной, а места соединения — жесткими и не подвластными деформации. Обдумывая структуру будущей крыши, необходимо представлять составляющие стропильной системы и знать о функциях, которые они должны выполнять. Какой бы вид конструкции ни был выбран, устройство стропил состоит из однотипных элементов в различных конфигурациях их соединения:

• Мауэрлат. Представляет собой опорный брус квадратного сечения, равномерно распределяющий нагрузку на несущие стены. Является основанием для всей конструкции стропильной системы.
• Стропильные ноги. Опорные наклонные брусы, которые формируют каркас для укладки кровли, их основная задача – выдержать всю тяжесть вышележащей конструкции и снеговой нагрузки. Расстояние между стропилами, так называемый шаг, составляет обычно 0,6-1.2 метра и зависит от веса кровли и ее конструктивных особенностей.
• Прогон и затяжка. Элементы, которые скрепляют стропила и не позволяют им разъезжаться, соединяя нижние концы, соответственно.
• Подкосы и стойки. Вертикальные стойки призваны увеличить устойчивость стропильных ног, поскольку они принимают на себя основные вертикальные нагрузки. Подкосы – наклонные стойки, которые защищают стропила от прогиба.
• Обрешетка. Система из параллельных горизонтальных досок, которые крепятся к стропильным ногам под прямым углом и равномерно передают им нагрузку от кровли. В случае использования мягкой кровли, используются листы из влагостойкой фанеры.
• Ветровая балки. Дополнительные горизонтальные наклонные балки, которые крепится к нескольким стропильным ногам с внутренней стороны. Обеспечивают устойчивость конструкции при сильном ветре, предотвращая наклон стропил в сторону фронтонов.
• Кобылки. Дополнительные брусы/доски, которые крепятся к нижней части стропильной ноги для образования свеса кровли, тем самым защищая конструкцию от воздействия атмосферных осадков.
• Лежень. Дополнительная горизонтальная опора у основания конструкции, как правило, в центре, для распределения нагрузок от стоек в тяжелых кровельных системах. Выполняет функцию, аналогичную мауэрлатам.

Наслонные и висячие стропила – отличия

Поскольку стропильная система является каркасом кровельной конструкции и от ее качества, зависит надежность все системы в целом – важно чтобы она была способна выдержать все оказываемые на нее нагрузки. Поэтому, в зависимости от возможной потенциальной нагрузки, применяют два различных типа стропил: висячие и наслонные.

Конструкция с использованием висячих стропил применяется в постройках, где отсутствуют внутренние несущие стены, вследствие чего стропила могут опираться на мауэрлат снизу и на друг друга встык сверху (часто с помощью конькового прогона). Ввиду особенности конструкции, на висячие системы оказывается, как изгибающая, так и сжимающая сила.

Наслонные стропила отличаются от висячих тем, что распределяют нагрузку от вышележащих элементов не только на внешние стены, но и на внутренние или специальные опорные колонны, то есть используются промежуточные опоры. В результате чего, сжимающее воздействие нивелируется, а сама стропильная система получается более надежной. Однако данный каркас применим не во всех ситуациях.

Как подобрать размеры стропила?

Чем легче крыша, тем меньшую нагрузку она оказывает на дом, поэтому наиболее оптимальным вариантом для возведения стропильной системы в частном секторе является дерево. Но бывают и исключения, например, в случае использования слишком сложной конструкции, тяжелой кровли и при неблагоприятных климатических условиях – в качестве каркаса используют металлопрофиль.

Обычно при сооружении конструкции из дерева, стропила изготавливают из доски 50х150 мм или 60х200 мм длиной до 6.5 м. Если выбрано тяжелое кровельное покрытие, типа керамической черепицы, сечение допустимо увеличить. Основным материалом для элементов конструкции служат хвойные породы дерева. Влажность древесины не должна превышать 18%, иначе после высыхания стропильная система может быть шаткой, особенно при использовании гвоздей. Важно, чтобы перед началом монтажа древесина была обработана биозащитными средствами и антисептиками.

Для того чтобы узнать размеры стропил для своего проекта, мы рекомендуем использовать наши эффективные онлайн-калькуляторы расчета крыши.

Стропильная система крыши – заглянем под кровельный материал

Стропильная система – неотъемлемая составляющая любой кровли, поэтому вопрос об ее видах и, конечно, особенностях каждого из них весьма актуален. В статье мы постараемся разобраться во всем, помогут нам в этом фотоматериалы и пояснения специалистов.

Какие конструкции крыш бывают?

Для начала стоит разобраться с тем, какие же конструкции крыш существуют, и каковы их особенности? Итак, первый параметр, по которому разделяют кровли – уклон. Если между двумя краями его значение составляет около трех процентов, то речь идет о плоской конструкции. Когда уклон более крутой, то такие крыши называются скатными. Первые в основном нашли себя при строительстве гаражей, бань, подсобных помещений, а также многоэтажных домов. Стоит отметить, что такие крыши бывают только односкатными, т.е. вся поверхность находится в одной плоскости, исключением являются здания огромной площади.

При возведении частных жилых домов большей популярностью пользуются скатные конструкции крыш, особенности стропильных систем которых и будут рассмотрены ниже. Причем в этом случае количество наклонных плоскостей может быть самым разным. Таким образом, в зависимости от количества скатов кровля бывает одно и двускатной, вальмовой или же многошипцовой. Если рядом положить фото всех этих конструкций, сразу становится ясным их принципиальное отличие, но об этом чуть ниже. С первыми двумя все предельно ясно, а вот с последними видами стоит разобраться поподробнее.

Частным случаем двускатной кровли является мансардная, ее особенность – ломаные линии ската.

Разберем более сложные варианты. Вальмовыми называются четырехскатные конструкции, их главное отличие от стандартных – две вальмы вместо фронтонов, откуда, собственно говоря, и пошло название. К ее преимуществам относится повышенная прочность, возможность сконструировать большие свесы абсолютно со всех сторон и тем самым защитить здание от капризов погоды. Да и внешний вид она имеет довольно привлекательный. Разновидность же такого типа – полувальмовая кровля, используемая преимущественно в ветреных регионах. Ее треугольный скат располагается несколько выше трапециевидных и имеет усеченный вид. Если же все 4 ската выполнены в виде треугольников, сходящихся в самой верхней точке, то это шатровая крыша.

Наиболее сложна в исполнении многощипцовая кровля, не просто собирается и стропильная система этой крыши, так как в данном случае необходимо проектировать множество внутренних углов в местах схождения скатов. Если же желаете придать неповторимый дизайн не только самому зданию, но и окружающей территории, то правильным решением будет сделать купольную крышу. На фото таких конструкций видно, как эффектно будет выглядеть ваша постройка. Да и используются для нее только гнутые профили и мягкие кровельные материалы вроде рубероида.

Виды стропильных систем и особенности их конструкции

Разобравшись с конструктивными особенностями и типами самих кровель, следует изучить и виды стропильных систем крыш. Итак, это важнейшая составляющая абсолютно каждой кровли, ведь именно она выполняет роль опоры, на которую приходятся все нагрузки. Начиная от собственного веса строительного материала и заканчивая дополнительными нагрузками (ветер, снег, люди и т. д.). Но прежде чем обсуждать устройство и особенности всех типов, следует ознакомиться с некоторыми понятиями. Их немного. Мауэрлат – брус, который кладется сверху наружных стен по периметру дома. Самая же верхняя точка крыши и здания в целом называется коньком. В его функции входит закрывать щель, образовавшуюся на стыке скатов.

В общем, если вы решили отдать предпочтение, так сказать, стандартному варианту кровли – двускатной, то в этом случае подойдет висячая либо же наслонная стропильная система, фото которых довольно легко найти в интернете. Первая имеет всего две точки опоры, в качестве которых чаще всего выступают несущие стены, для каждой пары ног. Подобная конструкция создает распирающее усилие на стены здания, а чтобы его компенсировать, следует создать затяжку.

Наслонные же стропила предполагают еще и наличие средней опоры, это могут быть колонны, столбы или несущая стена. Таким образом, получается, что концы ног упираются на стены здания, при этом также поддерживается и средняя часть. Благодаря этому элементы работают только на изгиб, что позволяет использовать более тонкие материалы, нежели чем для висячей системы, а сама конструкция получается более легкой. Очень часто комбинируют эти оба типа, подобное решение позволяет как сэкономить строительный материал, так и уменьшить нагрузку.

Устройство стропильной системы крыши вальмового типа включает в себя следующие элементы. Диагональные, соединяющие торец конька с углами здания, таким образом осуществляя формирование ребер кровли. Они должны отличаться особой прочностью, так как именно на эти элементы и будет приходиться основная нагрузка в дальнейшем. Соединяется же коньковый брус и мауэрлат посредством центральных элементов стропил. А вот чтобы зафиксировать мауэрлат и диагональные составляющие, используют угловые, самые короткие среди всех. Безусловно, данный тип стропил более сложный, фото чертежей наверняка подсказало вам это, однако только так можно добиться необходимой прочности конструкции.

Как крепится стропильная система?

Теперь же скажем пару слов о фиксации данных систем. Ноги висячих стропил крепятся к мауэрлату посредством врубок, кроме того, необходимо обеспечить и дополнительную фиксацию, для этого используют кронштейны либо специальные скобы. Наслонная конструкция может крепиться несколькими способами – распорным или же безраспорным. Так, в первом случае в нижней части стропильных ног устанавливаются «ползуны», а верхние соединяются между собой. А вот если же низ ног будет жестко крепиться к мауэрлату с помощью врубок, то получится безраспорная стропильная система.

Верхние части диагональных стропил фиксируются гвоздями к консоли, шпренгельную конструкцию либо же прибоину. В некоторых случаях, чтобы обеспечить большую надежность конструкции, используют дополнительно проволочные скрутки или металлические хомуты. Стыковка угловых и диагональных ног происходит с помощью запила и крепления их гвоздями. Стропильная система вальмовой крыши, фото которой также не скрыто от обывателя во всемирной паутине, является достаточно сложной конструкцией, так что лучше все-таки доверить ее возведение мастерам, знающим свое дело.

Стропильная система – разновидности, расчет нагрузок, оптимальные конструкции и идеи по монтажу (95 фото)

Занимаясь выбором проекта будущего дома, обратите внимание на конструкцию будущей крыши. Самыми простыми принято считать односкатные и двухскатные крыши. Хотя, не каждого клиента может полностью устраивать простой внешний вид его будущего сооружения.

На самом деле 2-скатная крыша самая надёжная и распространенная конструкция среди архитекторов и строителей, её предпочитают и благодаря простоте своего сооружения.

За такую крышу может взяться даже непрофессиональный специалист без опыта и строительного образования, и при этом справиться с поставленной задачей на отлично.

Мы же с Вами давайте поближе рассмотрим все виды стропильных систем, которые могут применяться в строительстве. Получив необходимый минимум информации, можно будет сразу же разобраться в сложностях построения той или иной стропильной конструкции и определиться с выбором будущей стропильной системы.

Как было замечено выше, специалисты рекомендуют применять двухскатную стропильную систему, объясняя это многочисленными плюсами и богатыми возможностями данной конструкции.

Двускатная крыша (разновидности стропильной системы)

Существует 3 вида двухскатных крыш:

• наклонные стропила;
• висячие стропила;
• комбинированные стропила (включают в себя конструкцию из наклонных и висячих стропил).

Висячий тип стропил применяется, когда расстояние между стенами дома не превышает 10 метров и отсутствуют промежуточные конструкции-перегородки и стены. Такая крыша дает определенную нагрузку на несущие стены.

Понизить уровень сопротивления можно при помощи затяжки, формирующей треугольник у основания из металла или дерева. Роль затяжек обычно берут на себя балки перекрытия. Их применяют в качестве конструкций чердачного этажа.

Когда расстояние между внешними стенами свыше 10 метров, используется опорная балка.

Факторы, оказывающие влияние на выбор той или иной конструкции крыши:

• Уровень осадков в данном регионе;
• Материальные возможности хозяина дома;
• Применяемый кровельный материал (мягкая черепица или керамическая);
• Использование пространства крыши в качестве жилого или нежилого помещения. Оборудование чердачного этажа или полноценного жилого пространства с комнатами или зоной отдыха;
• Погодные условия и климат.

Специалисты по кровельным системам и архитекторы особое внимание уделяют уровню осадков в выбранной местности, обилию и плотности снегопадов (дождей). В заснеженных северных регионах не используют крыши с малым углом наклона скатов. Снег на таких крышах задерживается и может привести, как минимум, к деформации конструкции или к полному разрушению крыши и дома.

Виды стропильных систем

Как было отмечено чуть выше, самыми надежными считаются односкатные и двухскатные стропильные системы, но бывают и другие виды стропильных систем.

В зависимости от погодных условий, назначения будущего сооружения, особенностей местностей, специалистами применяются различные виды конструкций крыш: односкатные, двухскатные, плоские, вальмовые, многощипцовые, четырёхскатные, полувальмовые, ломаные, мансардные, полувальмовые. Ознакомиться с фото стропильных систем можно ниже.

Двускатная крыша своими руками

Убедив Вас в том, что двухскатная крыша самый оптимальный выбор для Вашего дома, рассмотрим устройство стропильной системы.

Напомним, что крыша должна обладать должным запасом прочности и выдерживать природные нагрузки — сильный ветер, осадки (снег, град, дождь). Сюда же можно отнести вес человека и кровли.

При грамотном построении крыши с 2-мя скатами, нагрузка на стены распределяется равномерно. Такая конструкция крыш чаще всего применяется при одноэтажной застройке.

Расчет крыши с двумя скатами

Выполняя расчет стропильной системы двухскатной крыши, следует уделить внимание используемому материалу (кровли), а также техническим требованиям в сфере архитектуры и строительства:

Угол наклона двухскатной крыши должен быть более 5°. В некоторых случаях этот показатель достигает отметки в 90°.

В той местности, где погодные условия не самые лучшие и постоянно прослеживаются дожди и снег, скаты делаются крутыми. В подобной ситуации угол выбирают в пределах 35-40°. Тогда это предотвращает задержку воды и снега на поверхности крыши.

Однако, с таким углом кровли невозможно возвести дополнительный этаж с чердачными помещениями. Выходом из ситуации послужит ломаная стропильная система крыши. Сверху такая конструкция будет пологой, а снизу с резким уклоном.

Пологие крыши активно применяются в местностях с сильными порывами ветра. При постоянном ветре уклон делают 15-20°, чтобы защитить покрытие кровли.

Оптимальным выбором будет что-то промежуточное, когда скат подбирается не самый крутой. Обратите внимание, чтобы наклон не был слишком пологим.

Не стоит делать слишком большой угол наклона, это повлечет за собой дополнительные расходы на сооружение крыши из-за парусности будущей конструкции крыши.

Выполняя монтаж стропильной системы, сначала следует ознакомиться с основными элементами конструкции:

• Мауэрлат — брус, крепящийся по периметру дома на верхнюю плоскость стен;
• Опоры и стойки;
• Лежни — опорная система брусьев, монтируемые на колонные или несущую систему перегородок;
• Прогоны — элементы опоры, укладываемые вдоль оси конструкции крыши, используются стойки;
• Балки перекрытия.

Висячие стропила своими руками

Стропильная система своими руками на примере висячих стропил подразумевает на первом этапе установку балки перекрытия и мауэрлата. Полное отсутствие каких-либо опор (вертикальных, горизонтальных). Не требуется установка стоек и прогонов.

По шаблону размечают центральную часть крыши, где будет располагаться конек. Для этого используют доски фронтоны прибитые по центру. На самих фронтонах делают пометки высоты будущей конструкции кровли.

Стропильная система: виды и монтаж для разных форм скатных крыш

Хороший фундамент – еще не означает, что дом простоит «верой и правдой» на протяжении долгих лет. Еще одна крайне важная составляющая – надежная и качественная стропильная система для крыши. Давайте разберемся, как она устроена в случае скатной крыши, каких видов бывает и из каких элементов состоит.

• Какими должны быть стропила для крыш
• Главные конструкционные элементы стропил
• Виды стропильных систем разных типов крыш
• Дополнительные элементы
• Особенности установки стропильной системы и мауэрлатов двускатных крыш

Стропильные системы крыши

Какими должны быть стропила для крыш

Вот несколько видов стропил, которые чаще всего используются в современном строительстве:

• металлические сложно изменить, но этот материал долговечен;
• деревянные просты в использовании и изменении, но требуют дополнительной обработки;
• деревянные двутавровые балки (сделаны из бруса и ОСП) отличаются ровностью при максимальной длине до 12 метров, но стоимость выше обычной системы из дерева;
• железобетонные не поддаются изменениям вообще, но их выделяет длительный срок службы;
• смешанные или комбинированные системы.

Каждый из них обладает своими плюсами и минусами, которые включают в себя прочность, цену, легкость монтажа, возможность небольших изменений, связанных, к примеру, с несоответствующими размерами, взаимодействие с окружающей средой. В данном материале пойдет речь о самом популярном материале для изготовления стропил — дерево. выделим основные задачи, которые ставятся перед конструкциями данного вида.

Первое, и самое главное – прочность каждого элемента. Крыша не должна деформироваться или сдвигаться. Основа конструкции стропил – треугольник. Именно в виде треугольника делают фермы (рамы), крепящиеся параллельно. Неподвижные и жесткие, они «возглавляют» всю конструкцию.

Малая масса. Тяжелая крыша – это крайне плохо. Поэтому большинство элементов производят из дерева. Если же вес кровельной системы большой, то его усиливают металлическим каркасом. Основа – хвойные породы дерева небольшой влажности.

Каким требованиям должно отвечать дерево:

• 1-3 сорта. Без сколов, сучков и трещин.
• Элементы из дерева не должны быть менее 5 см. по толщине, и с площадью до 45 кв. см.
• Максимальная длина бруса из дерева хвойной породы не должна превышать 5-6 м.
• Мауэрлат и прогоны изготавливаются исключительно из твердых пород дерева.

Главные конструкционные элементы стропил

Любой хозяин, планирующий возведение стропильной системы, обязан быть в курсе, из чего она состоит.

1. Мауэрлат. Основа всей конструкции. С помощью этого элемента устанавливается правильная нагрузка на все несущие элементы дома.
2. Стропильная нога. Задет наклон скату, придает крыше привлекательный вид, надежно закрепляет конструктивные части системы.
3. Затяжка. Не позволяет «расходиться» ногам. Крепко удерживает их в нижней части.
4. Прогон. Крепит стропильные ноги в верхней части системы (коньковый прогон) и по бокам (боковой прогон).
5. Обрешетка. Монтируется строго перпендикулярно относительно балок. Изготавливается из обрезанного бруса или досок.
6. Стойки/подкосы. «Добавляют» ногам еще больше стойкости.
7. Свес. Защищает основные конструкции здания от различных природных осадков.
8. Конек. Место, в котором закрепляются скаты.
9. Кобылки. Создают свес. Необходимы в случае, когда стропила не имеют необходимой длины.

Детали стропильных систем на примере двускатной крыши, которые можно использовать для различных конструкций крыши

Давайте разберемся с таким составным элементов стропильной системы, как ферма. Ее делают плоской, и, помимо растяжки, в нее включаются раскосы и сами балки. Закрепляются все эти детали таким образом, чтобы нагрузка на главные конструкции шла вертикально.

В случае, когда пролет довольно большой, то ферма делается из нескольких составляющих. Нижняя часть фермы – потолок чердака. Точное число ферм определяется после серьезных расчетов на каждом конкретном объекте.

Виды стропильных систем разных типов крыш

Все варианты конструкций определяются двумя основными видами устройства стропильных систем: висячими и наслонными.

Висячие

Идеально подходят для двускатных типов крыш, с небольшими пролетами – до 5 м., без внутренних перегородок. Нижняя опора – мауэрлат. В такой системе применяется затяжка, которая уменьшает распор конструкции на главные опоры здания.

Конструкция крыши висячего типа

Балки висячих стропил расположены внизу – они также играют роль балок перекрытия. В случае, когда перекрытие были изготовлены из железобетонных конструкций, они также могут быть затяжками системы.

• Не стоит использовать ноги в качестве основного опорного элемента для свеса крыши. Более оптимальный вариант – кобылка (при условии, что свес имеет ширину не более 1 м.). Нога, при таком решении, передает нагрузку по всей своей плоскости мауэрлату.
• Когда древесина имеет влажность более 20%, стоит заранее приготовиться к тому, что после высыхания система начнет «ходить». Решение – использовать в качестве крепежей болты, которые всегда можно подтянуть. Но, еще более «продвинутый» вариант – «мощные» крепежные винты.
• На верху крыши обязательно нужно закрепить ветровую доску (должна идти от самого мауэрлата до верха конька). Угол организовывается от мансарды. Нужно это для создания максимально прочной крыши, стойкой к ветровым нагрузкам.

Наслонные

Применяются для крыш с пролетами 9-15 м. Вверху такие стропила крепятся на коньковый прогон, внизу – на мауэрлат.

Наслонная стропильная система

Если пролет более 15 м., то вместо конькового прогона монтируется два боковых, которые дополнительно крепятся на стойки. В случае, когда будет создаваться чердак, в качестве опоры наслонных балок используют стену.

• Любая конструкционная часть такой системы не должна быть толще 5 см.
• Поверхности элементов должны быть максимально гладкими и обработанными.
• Очень тщательно нужно отнестись к расчету нагрузок на каждый конструкционный элемент.
• Мауэрлат должен располагаться строго в горизонтальном положении относительно вертикальных опор.
• Симметрии нужно придерживаться и при монтаже подкосов со стойками.
• Качественная вентиляция – залог того, что ваша система стропил не сгниет в будущем.
• В точках соединения элементов с камнем или кирпичем нужна хорошая гидроизоляция.

В зависимости от выбранной застройщиком формы крыши, ее каркас также будет различным. Предлагаем изучить различные варианты для наиболее популярных верхних конструкций дома.

Односкатные крыши

Изготавливаются под углом 13-25 градусов, такие крыши имеют наиболее простые (в плане изготовления и монтажа) стропила. В случае небольшого здания с пролетами до 5 м. применяется наслонная система. В случае, когда пролеты больше 5 м – дополнительно применяют фермы.

Двускатные

Тоже довольно простой вариант. Особенно, когда под такой крышей оборудуется чердак или мансардный этаж. Углы наклона – 15-63 градуса. Если капитальные перегородки расположены на расстоянии до 6 м. (относительно друг друга) – монтируют висячие стропила. Для ходовых размеров дома 6х6 или 9х9 метров рекомендуем использовать следующие схемы устройства крыши.

Рекомендуемая схема монтажа стропильной системы висячего типа для двускатной крыши

Увеличивая размеры дома, необходимо видоизменять (усиливать) конструкцию. В таких случаях необходимо использовать наслонную технологию.

Варианты двускатной крыши для пролетов более 10 метров: применение наслонной стропильной системы

Вальмовые или четырехскатные

С углами наклона 20-60 градусов, и пролетами не более 13 м. Обязательное условие – внутренние усиливающие элементы. Для крыш такого типа используются фермы, или же монтируются стропила для крыш наслонного вида.

Ломанная крыша

В нижней своей части может обладать наклоном до 60 градусов, в верхней – пологая. Ввиду этой особенности мансардная площадь становится несколько больше. Используются такие же типы стропил, как и в варианте с четырехскатными крышами. Но, рекомендуется применять фермы.

Дополнительные элементы

Для создания максимально прочной крыши, каждая составная часть конструкции должна очень прочно соединяться с каркасом и остальными элементами. При этом крайне важно учитывать силу ветра и направление возможных механических нагрузок.

Более того, стоит обращать внимание еще и на древесину. Она может растрескаться из-за пересыхания. Поэтому важно создать такую конструкцию, в которой каждый элемент будет «работать» максимально слаженно.

Раньше все конструкционные элементы стропил закреплялись врубками. Но, это было не слишком «дешевое и экономичное удовольствие», так как необходимо брать деревянные элементы большого сечения.

Способы крепления стропил к мауэрлату и коньковому прогону

Так, сегодня для крепежа используются не врубки, а специальные болты и нагели:

Накладки из металла с атникоррозийным покрытием – еще один вариант крепежей. Они монтируются на элементы системы с помощью зубчатых пластин или гвоздей. Преимущества таких креплений следующие:

1. Небольшой расход на одну единицу древесины.
2. Простота монтажа.
3. Высокая скорость закрепления.

Перфорированные элементы крепления: углы, пластины, опора бруса

Особенности установки стропильной системы и мауэрлатов двускатных крыш

I – мауэрлат, II – стропильная нога, III – перекрытие.

Использовать узкие стропильные ноги – «прямой путь» к провисанию системы в будущем. Чтобы не допустить этого, нужно применить специальную решетку – укрепление, в которую входят подкосы, стойки и ригеля. Чтобы создать ее, нужно взять древесину толщиной 2,2 и шириной 15 см., или использовать пластины из дерева диаметром минимум 13 см.

Стропила крыши – несущая конструкция скатов. Она состоит из элементов, которые можно соединять между собой ригелями, распорками, стойками и т.п. Материал для опорных балок, помимо наиболее распространенного – древесины, может быть любым – металлом, железобетоном или же смешанным.

Таблица для расчета стропильной системы в зависимости от расстояния между собой и длины

Древесина (брус) должна иметь сечение от 40 на 150 до 100 на 250 мм. Зависит эта цифра от удаленности ног одна от другой, и числа осадочных нагрузок для конкретной области (расчет проводится отдельно).

Доска не должна иметь более 5 см в поперечном сечении. Ширина прямо пропорциональна длине. К примеру, если ваша доска 5 м в длину, то ее ширина не должна быть менее 13 см. Немаловажен и основной материал обрешетки крыши. При его выборе стоит уделить внимание наличию сучков, сколов и трещин. Если найти максимально ровные бруски дерева не получается, то максимальная длина сучков не должна быть более 1/3 толщины древесины.

Последний шаг монтажа стропил для крыши – надежное закрепление каждого элемента. Скобы и металлические углы – самые оптимальные элементы для этих целей. Но, в современном строительстве все чаще стали использовать болты.

Стропильная система крыши: особенности устройства

При строительстве частного дома, бани или хозяйственных сооружений особого подхода требует стропильная система крыши. Важно правильно выполнить расчеты и подготовить для монтажа качественный материал.

Проектирование стропильной конструкции

Расчет несущих конструкций в строительстве принято выполнять по методу предельных состояний, т.е. по моменту потери сопротивления конструкцией под воздействием внешних нагрузок вплоть до разрушения или недопустимых повреждений.

Стропильная система достигает предельного состояния, если:

• прочность конструкции полностью исчерпана и она разрушается;
• прогибы элементов несущего каркаса провоцируют недопустимые нарушения в узлах стропильной системы, причем дальнейшая эксплуатация крыши невозможна без выполнения ремонта.

Согласно строительным нормам, максимально допустимый прогиб стропильной ноги или затяжки составляет 1/200 часть от длины элемента. Чтобы обеспечить высокую надежность конструкции, рекомендуется проектировать крышу с учетом максимально допустимого прогиба в 1/250 часть длины стропила.

Расчет стропильной конструкции крыши ведется с учетом предельных нагрузок со стороны:

• собственного веса;
• ветрового давления;
• веса снега;
• веса людей, обслуживающих или ремонтирующих кровлю (нагрузка от человека обычно принимается как 80 кгс/кв.м).

Для получения информации, на основании которой ведутся расчеты, необходимо располагать:

• СНиПом кровельной конструкции;
• таблицей расчета сечения стропильной ноги;
• таблицей сечения стропильной затяжки;
• климатической картой региона (определение ветровой и снеговой нагрузки).

Расчет сечения бруса, из которого выполняются элементы стропильной конструкции, производится по специальной формуле, в которой учитывается длина стропильной ноги, шаг между стропилами, сопротивляемость выбранного сорта древесины нагрузкам извне.

Таблицы подбора сечений элементов применяются при проектировании простых кровельных конструкций. Разработка проекта крыши сложных форм требует профессионального подхода.

Узлы стропильной системы

На надежность стропильной конструкции влияют следующие факторы:

• правильный выбор конфигурации стропильной системы;
• прочность соединений в узлах конструкции;
• точность инженерных расчетов при проектировании крыши;
• правильный выбор и качество материалов;
• качество монтажа.

Тип стропильной системы, наличие определенных узлов элементов диктуется:

• проектируемой формой крыши;
• размерами перекрываемого пространства;
• наличием и расположением внутренних опор или несущих стен.

При строительстве домов с эксплуатируемым чердаком или мансардным этажом обычно используются стропильные конструкции с наслонными стропилами. К их основным узлам относятся:

• узел опирания стропильных ног;
• коньковый узел;
• узел «стропило-подкос-стойка»;
• узел «балка-стойка подкосы» и т.д.

При проектировании важно сразу определиться со способами крепежа элементов. Выбор зависит от некоторых особенностей пиломатериала, а также предпочтений людей, ведущих строительные работы.

Ключевые этапы возведения крыши

Монтажные работы начинаются после подготовки проекта, в котором указаны все размеры элементов и их взаимное расположение, а также принципы соединения. Кроме того, следует закупить и привезти необходимые строительные материалы, инструменты, крепежные элементы и т.д.

Принципы строительства скатной крыши, в целом, не зависят от ее конфигурации. Технология работ включает в себя следующие этапы:

Укладка мауэрлата. Опорный брус укладывается на гидроизоляцию (рубероид или другой влагоизоляционный материал), предохраняющую древесину от загнивания. Для крепления мауэрлата к стене может применяться вмурованная в кладку проволока, либо хомуты для притягивания бруса к анкерам в стене, но предпочтение стоит отдать шпилькам, вмонтированным в монолитную бетонную балку.

Длина свободного конца шпилек должна превышать толщину бруса мауэрлата на промежуток, позволяющий навинтить гайку. Шпильки можно располагать в шахматном порядке (но не обязательно) с шагом не менее 2 метра. Чтобы предотвратить вырывание шпильки из бетона, ее утопленный конец следует загнуть.

Установка фронтальных (крайних) стропил. Когда возводится стропильная система крыши своими руками, очень важно установить основные стропила строго вертикально и на одном уровне, от этого зависит правильность плоскостей скатов и, соответственно, насколько равномерно будет распределяться нагрузка на крышу.

В зависимости от выбранной конфигурации кровли, на данном этапе также устанавливается коньковый прогон, который должен быть строго горизонтальным. Прогон опирается на специальные вертикальные стойки или крепится к фронтонам. Если монтируется вальмовая крыша, ключевым моментом является монтаж диагональных стропил.

Установка промежуточных стропильных ног. Рекомендуется готовить пары стропильных ног по шаблону, а потом подгонять их по месту монтажа. Принцип установки стропил (со свесом или без свеса, с промежуточными опорами или с ригелями), а также шаг стропил зависит от проекта крыши.

Монтаж кровельного пирога. Очередность укладки слоев может варьироваться в зависимости от особенностей выбранных материалов. Обычно, в первую очередь укладывается гидроизоляционный слой, затем по стропилам набивается контробрешетка, а на нее монтируется обрешетка под финишное кровельное покрытие. На сплошную или разреженную обрешетку укладывается кровельный материал, и монтируются все необходимые элементы кровли. Со стороны чердака между стропил крепится утеплитель и пароизоляция. На заключительном этапе может выполняться декоративная обшивка.

Прежде чем приступать к самостоятельным работам, рекомендуется ознакомиться с тематическим видео.

Особенности крыши с ендовой

Устройство стропильной системы крыши сложной формы (многощипцовых крыш) требует создания соединений коньков и скатов. Плоскости скатов могут иметь различную геометрическую форму: треугольник, прямоугольник, трапеция. Ендова – это место примыкания скатов с образованием отрицательного угла.

В плане дома крыши с ендовами выглядят крестообразными, Т-бразными или Г-образными. Это два основных способа создания примыканий крыш. На стадии проектирования выполняется план крыши (вид сверху) с учетом мансардных и слуховых окон, всех примыканий, крыш над террасами или верандами, с указанием всех линейных размеров. Общий план крыши разбивается на прямоугольники и квадраты, на нем обозначаются основные помещения и пристройки.

На плане крыши следует указать главные прогоны, а в перпендикулярном направлении обозначить второстепенные прогоны над помещениями меньшего размера. Затем прорисовываются линии, соединяющие углы крыши над второстепенными помещениями с углами основной крыши. Эти диагональные линии и обозначают месторасположение ендов – внутренних углов, образованных примыканием скатов.

При монтаже стропильной системы, ендовы на стыках кровель одинаковой высоты (т.е. если коньковые прогоны расположены на одном уровне), представляют собой диагональные стропила, опирающиеся верхним концом на коньковый прогон, а нижним – на мауэрлат. Монтаж таких стропильных ног выполняется аналогично установке диагональных стропил вальмовой крыши.

В зависимости от размеров пристроек, углы кровельных скатов могут иметь различные значения. Геометрию кровли можно изменять, укорачивая размер прогонов. Соответственно меняется и угол наклона ендовы. Стропильная система крыши с ендовой может выполняться распорным или безраспорным методом. Если устанавливаются распорные стропила, то для снятия лишнего напряжения следует закрепить горизонтальную схватку в нижней части конструкции.

Монтаж ендовы

Проектирование и монтаж крыши с ендовами достаточно сложны. При этом ошибки могут привести к обрушению крыши или протечкам. Одно из предназначений ендовы – обеспечение схода атмосферных осадков. По своей конструкции различаются ендовы:

• открытые;
• закрытые;
• переплетенные.

Для монтажа ендовы на сопрягающихся скатах требуется смонтировать сплошную обрешетку. По деревянному желобу прокладывается гидроизоляцию – лучше укладывать ее в два слоя. Затем саморезами крепится ендова. Если ее стыки горизонтальны, величина нахлеста должна составлять не менее 100 мм (рекомендованное значение – 300 мм). В случае если ендова монтируется на скат с небольшим углом наклона, рекомендуется добавить еще один слой гидроизоляции, а при монтаже ендовы на кровле из металлочерепицы дополнительно применить саморасширяющийся уплотнитель.

Ендова открытого типа проще в монтаже и лучше отводит осадки. Закрытые и переплетенные конструкции обычно используются на крышах с крутыми скатами, порытыми определенными кровельными материалами. К их недостаткам относятся повышенные расходы на дополнительную гидроизоляцию и некоторые сложности в монтаже. Переплетенные и закрытые ендовы хуже отводят осадки, а в холодном климате в зимнее время служат местом скопления и уплотнения снега.

Видео инструкция позволит разобраться в тонкостях возведения стропильных и кровельных конструкций наиболее популярных типов.

Стропильная система

Из этой статьи вы узнаете, что такое стропильная система и стропила, какие бывают разновидности кровли. Мы рассмотрим устройство стропильной системы крыши, разновидности крыш, достоинства и недостатки самых популярных видов. Также статья расскажет об альтернативе деревянной стропильной системе.

• Виды стропильных систем
• Традиционные стропильные системы
  • Односкатная крыша
  • Двускатная крыша
  • Четырёхскатная крыша
• Индивидуальные стропильные системы
  • Мансардная стропильная система
  • Вальмовая стропильная система
  • Купольная и сводчатая кровли
• Материал для крыши

Стропильная система — это конструкция, которая поддерживает кровлю, защищает дом от ветра и осадков, и в некоторых случаях создаёт дополнительное пространство (чердак, мансарду). О том, из каких элементов она состоит, какие бывают разновидности устройства этой конструкции, рассмотрим более детально.

Виды стропильных систем

Разновидностей систем устройства крыши существует очень много. Условно их можно подразделить на традиционные и индивидуальные. Для простоты восприятия мы раскроем несколько базовых терминов.

Стропила или стропильная нога — наклонный элемент, одно из рёбер ската крыши. Располагается от конька до опорной стены, либо до края (свеса) крыши.

Скат крыши — плоскость кровли, расположенная под углом к горизонту (как правило, от конька к стенам).

Конёк крыши — прямая, по которой стыкуются скаты (плоскости) кровли. Его проекция, как правило, проходит между двух несущих стен дома.

Мауэрлат — основание стропильной системы. Обвязка из толстого бруса или доски по несущим стенам.

Кобылка — элемент, удлиняющий стропила для устройства свеса крыши.

Мансардный этаж или мансарда — жилое помещение на чердаке дома, площадью меньше нижних этажей. Крыша имеет ломаную форму.

Традиционные стропильные системы

Наиболее простые и проверенные конструкции, для создания которых достаточно минимального уровня знаний и навыков. Конструкция традиционных систем сложилась исторически в течение многих веков, поэтому их можно назвать оптимальным решением для большинства случаев. При создании традиционной системы, для здания размерами не больше средних (до 80 кв. м), используется только необходимый минимум деталей, смонтированных интуитивно понятным способом.

Односкатная крыша

Стропильная система кровли, состоящая из одного ската, применяется только на временных и подсобных зданиях — гараж, сарай или пристройка, терраса, навес, козырёк. Для создания такой системы ряд стропил приподнимается с одной стороны (по опорной стене) на высоту от 1/10 (уклон 10%) до 1/3 (уклон 33%) от длины проекции стропил (расстояния между опорными стенами).

Свойства такой стропильной системы редко позволяют использовать её для жилых зданий из-за ограниченной площади ската, а значит и всего здания. Несмотря на самый малый расход кровельного материала, односкатная планировка наименее эффективно организовывает подкрышное пространство. Для того чтобы обеспечить достаточную несущую способность, используют мощные балки.

Двускатная крыша

Самый простой вид крыши для жилого дома. Стропильная система двускатной крыши представляет собой две плоскости, созданные стропилами, которые сходятся в коньке. В большинстве случаев скаты делают равными по размерам.

1. Не требуется состыковка дополнительных плоскостей.
2. Меньший отход кровельного материала (отсутствует подрезка под угол).
3. Самый малый расход материала.
4. Самый малый суммарный вес всех элементов.
5. Мауэрлат устраивать необязательно.
6. Большое разнообразие вариантов — от бесчердачной кровли высотой 400 мм до полноценного мансардного этажа.
7. Разброс длины скатов — от 1 до 6 м.

1. Распределение нагрузки на две несущие стены.
2. Вертикальный фронтон воспринимает значительную ветровую нагрузку.
3. Расход стенового материала для фронтона (как правило, он дороже кровельного).
4. Обычный внешний вид.
5. Двускатная кровля деформируется быстрее, чем четырёхскатная из-за меньшего пространственного раскрепления.
6. При большой снеговой нагрузке необходимы дополнительные опоры и уменьшение угла конька (сделать его более острым)*.

* — уменьшение угла конька возможно только путём увеличения высоты подчердачного пространства, т. к. несущие стены неподвижны.

Скаты чаще всего имеют равные размеры, но встречаются и неравноскатные крыши. Оптимальный угол конька — 90°. Двускатная стропильная система подходит для любых зданий, с облегчённым кровельным материалом (все современные материалы — металлочерепица, профиль, шифер и т. д.).

Четырёхскатная крыша

«Производная» от двускатной крыши. Стропильная система четырёхскатной крыши сложилась исторически. Из-за применения в качестве кровельного материала глиняной черепицы, которая имеет большой вес, возникла необходимость распределения нагрузки по всем стенам и углам здания. При опоре концов стропил на мауэрлат, к ним наращивают кобылки для увеличения вылета крыши и водоотвода.

В этой вариации двускатная стропильная система получает два дополнительных ската. Иными словами, фронтон заменяют скатом крыши, который имеет треугольную форму и называется «вальма». Именно поэтому четырёхскатные крыши чаще всего являются вальмовыми.

Достоинства (в сравнении с двускатными):

1. Значительно большая несущая способность.
2. Пространственная жёсткость стропильной системы.
3. Нагрузка распределяется на четыре несущие стены.
4. Замена стенового материала кровельным — меньше нагрузки на фундамент.
5. Гашение ветровой нагрузки на фронтон наклонным скатом (вальмой).
6. Способность выдержать кровельный материал и снеговую нагрузку значительного веса.

1. Требуется развитый навык плотника.
2. Обязательное устройство мауэрлата.
3. Больший расход материала стропильной системы.
4. Больший расход кровельного материала (угловая подрезка).
5. Больший суммарный вес всех материалов.
6. Часть чердака недоступна из-за вальмы.

Стропильные системы, которые имеют более 4-х скатов, называют многоскатными. Они принципиально повторяют систему четырёхскатной крыши, но проектируются индивидуально, исходя из особенностей здания.

Индивидуальные стропильные системы

В случае, когда здание имеет сложную форму в плане или сложную планировку подчердачного пространства, стропильная система превращается в сложный конструктивный элемент с комбинированными функциями. Возведение таких систем требует высокого мастерства плотника и понимания распределения нагрузки в процессе эксплуатации. Мы рассмотрим наиболее распространённые случаи комбинированной кровли.

Мансардная стропильная система

Самая простая из индивидуальных. В основном применяется при реконструкции здания — надстройке дополнительного этажа. В этом случае между несущих стен перекидываются балки, которые служат основой перекрытия и затяжкой одновременно. По балкам устанавливается ряд вертикальных стоек высотой от 1,5 до 2,5 м. По верху балок устраиваются скаты крыши и конёк.

Преимущество такой организации чердака:

• комбинация функций помещения;
• уменьшение площади кровли, несущей снеговую нагрузку;
• расширение жилой площади дома.

Вальмовая стропильная система

Как было сказано, вальма — треугольный скат вместо фронтона двускатной кровли. Поэтому вальмовой она называется по принципу устройства. Например, в случае, когда такой скат устраивается только с одной стороны, такая кровля называется вальмовой трёхскатной. Принцип её устройства описан в разделе о четырёхскатной кровле.

Частный случай вальмы — полувальма. Фронтон и вальма пересекаются выше уровня перекрытия. Практического смысла в таком решении нет (кроме незначительного снижения ветровой нагрузки), но здание приобретает интересный внешний вид. Комбинация вальм, козырьков и мансардных окон создаёт эффектный внешний вид.

Ещё одни частный случай вальмовой кровли — шатровая. Крыша имеет четыре ската-вальмы, которые сходятся в одной точке. Такая крыша не имеет конька и подходит только для домов квадратной формы в плане.

Купольная и сводчатая кровли

Применяются при исторической отделке, в зданиях, представляющих художественную ценность. Стропильная система в виде купола или ангара, колпака башни или волнообразная — сама по себе произведение искусства. Здесь потребуется не просто понимание нагрузки, но и кропотливые вычисления с учётом климатических условий, особенно ветровой и снеговой нагрузок.

Материал для крыши

С кровельным материалом определиться довольно просто — исходя из внешнего вида. Но к выбору материала для стропильной системы следует подойти более тщательно. Традиционно её принято создавать из дерева. Это вполне объяснимо, учитывая свойства этого материала — малый вес, лёгкость обработки, относительно невысокая стоимость. Однако дерево имеет существенные недостатки, которые отрицательно сказываются на всей конструкции:

1. Усушка. Со временем любой деревянный материал рассыхается, при этом увеличиваются размеры посадочных мест метизов. В результате крепления ослабевают. Именно поэтому при возведении стропильной системы рекомендуют использовать не гвозди, а шурупы (саморезы).
2. Подверженность гниению и поражению насекомыми. Увы, это судьба всех натуральных материалов. К тому же владельцы домов редко вспоминают о профилактической обработке дерева.
3. Относительно малая несущая способность. Дерево хвойных пород не держит существенных нагрузок на срез, смятие и излом.

Во многих случаях применение дерева становится нерентабельным и неудобным — чтобы обеспечить достаточную несущую способность, требуется слишком большое сечение элемента. Тогда стропильную систему выполняют из металла. Вот наиболее распространённые случаи применения стальной стропильной системы:

1. При значительных пролётах. Металлические фермы могут быть до 12 метров длиной.
2. При значительной нагрузке. Стальной рамный каркас выдержит кровлю даже из бетона.
3. При строительстве монументальных сооружений (храмов, вокзалов, музеев). Когда требуется ограждение больших пространств, например, подкупольных — используют стальные фермы, рассчитанные индивидуально. Помимо несущей способности здесь требуется продолжительный срок службы — от 100 лет.
4. Если предполагается повышенная влажность. Дерево при воздействии влаги теряет свойства во много раз быстрее, чем металл.

Правильно рассчитанная и собранная стропильная система — залог надёжности и уюта всего дома.