Как установить прогон на крыше. Порядок сборки стропильной системы

Стропильная система – основа крыши, от нее зависит надежность и прочность кровли, ее способность противостоять осадкам и ветру. Конструкция стропильной системы определяется формой крыши и особенностями планировки дома, а также применяемыми материалами. Стропильная система, возводимая своими руками, обычно выполняется из дерева, но возможно применение и других материалов, например, металлического профиля.

Виды стропил и их применение

Выбор стропильной системы – ответственный шаг, требующий знания конструкции каждого из видов кровли. Стропила могут быть:

1. Наслонные стропила, опирающиеся на коньковый прогон и мауэрлат. Применяются при возведении односкатной, простой двускатной крыши, а также как один из элементов вальмовой и ломаной мансардной крыши.
2. Скользящие стропила – разновидность наслонных стропил, применяемая для деревянных строений, дающих большую усадку. Их отличием является скользящее крепление стропил к мауэрлату, что позволяет компенсировать усадку стен без деформации кровли.
3. Висячие стропила – система из стропил, стянутых ригелями или затяжками, обычно применяется при строительстве простой двускатной крыши, а также в качестве верхних стропил мансардной крыши. В висячей стропильной системе коньковый прогон отсутствует, и в верхней части симметричные стропильные ноги опираются непосредственно друг на друга.
4. Накосные стропила, иначе называемые угловыми или диагональными. Применяются для выполнения трехскатной или четырехскатной крыши, а также для кровли со сложной геометрией.

Элементы стропильной системы

Любые стропила предназначены для распределения и передачи нагрузки кровли на стены дома. Основными элементами, на которые опираются стропила, являются:

• Мауэрлат – брус, закрепленный на верхней плоскости стен по периметру всего дома;
• Лежни – опорные брусья, уложенные на внутренние несущие перегородки или колонны;
• Балки перекрытия верхнего этажа;
• Стойки и опоры;
• Прогоны – горизонтальные опорные элементы, уложенные вдоль оси крыши на стойки.

Стропильная ферма состоит из следующих элементов:

• Стропильные ноги – доски или брус, образующие контур крыши и уложенные с определенным шагом;
• Затяжки или ригели – горизонтальные элементы, стягивающие парные стропильные ноги между собой;
• Подкосы – опоры, поставленные под углом и поддерживающие стропильные ноги;
• Кобылки – доски, закрепленные на нижнем конце стропил и образующие свесы крыши;

Нарожники – короткие стропила, опирающиеся на диагональные стропила в вальмовой крыше.

Все эти элементы в частном строительстве обычно выполняют из дерева – бруса или доски хвойных пород, высушенного естественным образом. Дерево пропитывают антисептиком, что позволяет продлить срок его службы. Толщина и сечение элементов определяется расчетом.

Технология выполнения наслонных стропил

1. До начала строительства необходимо выполнить эскиз крыши и рассчитать ее размеры. Сечение и шаг стропил, а также необходимость установки дополнительных опор и подкосов также определяются расчетом.
2. Укладывают и выставляют опорные элементы: мауэрлат, лежни и балки перекрытий, стойки, коньковый и промежуточные прогоны. Подробно эти операции описаны в статьях, посвященных различным типам крыши:
3. Изготовляют шаблон стропил. Для этого берут доску с шириной, соответствующей расчетной длине стропил, с такой же шириной, но с меньшей толщиной – она легче и ее проще точно подогнать по месту. Доску прикладывают к месту установки крайнего стропила одним концом к коньковому прогону, другим – к мауэрлату.
4. В верхней части шаблона размечают верхний запил. Форма запила должна быть такой, чтобы доска ложилась на коньковый прогон и при этом плотно прилегала к противоположному стропилу. Глубина запила должна составлять не более 1/3 ширины доски.
5. После выпиливания верхнего запила шаблон еще раз прикладывают по месту и размечают нижний запил – он должен опираться на мауэрлат, не оставляя больших зазоров. Конец шаблона опиливают под углом так, чтобы срез находился в вертикальной плоскости.

   

6. Полученный шаблон прикладывают в месте установки всех стропильных ног, проверяя, нужна ли будет подгонка по месту. Если шаблон подходит идеально (что случается редко) можно сразу изготовить необходимое количество стропильных ног. Если же нужна корректировка нижнего запила, то по шаблоны вырезают только верхнюю часть каждого стропила, а нижний запил каждый раз делают по месту.
7. Стропила ставят с установленным расчетом шагом. Обычно он составляет от 50 до 120 см и зависит от типа кровельного покрытия, а именно от его тяжести, и от ожидаемой снеговой нагрузки. Наиболее тяжелыми покрытиями являются шифер и керамическая черепица, но они в настоящее время применяются редко. Чаще выбор делается в пользу более современных, легких и надежных материалов: металлочерепицы, ондулина, мягкой кровли. Для них шаг стропил можно выбрать около 100 см, не выполняя сложных расчетов.
8. Сначала устанавливают стропила со стороны фронтонов. Стропильную ногу опирают на коньковый прогон и мауэрлат и закрепляют на два гвоздя 100-150 мм в каждом узле крепления. Установив стропильную пару, дополнительно скрепляют ее: в верхней части с помощью накладок из металла и саморезов с одной стороны и уголков с ребром жесткости с другой, в нижней части – скобами или также на уголки.

   

9. После установки стропил с обоих фронтонов крыши между ними натягивают бечевку и выравнивают остальные стропила по ней. Крепление стропил производят аналогично.

   

10. Устанавливают подкосы, если того требуют результаты расчета. Подкосы выполняют из того же материала, что и стропила. Прикладывают доску подходящей длины под нужным углом к стропилу и размечают нижний запил. Важно учесть, на что будет опираться подкос: на балку перекрытия или на лежень, от этого зависит форма нижнего запила. После выполнения нижнего запила подкос ставят по месту и отмечают линию отреза по стропилам. Подготовленный подкос ставят враспор между балками и стропилами и закрепляют с помощью металлических накладок или уголков.

Установка подкосов на крыше

Технология выполнения вальмовых диагональных стропил

1. Поскольку стропила для вальмовой крыши устанавливают диагонально, обычные способы их крепления не подходят. К тому же нагрузка на диагональные стропила значительно выше, чем на наслонные или висячие, поэтому материал для их выполнения должен иметь большее сечение. Можно использовать брус толщиной от 100 мм, однако практика показывает, что удобнее выполнить эти стропила из двух сложенных и скрепленных досок стандартной толщины.
2. Диагональные стропила верхним концом опирают на стойки, нижним – на сходящиеся под прямым углом брусья мауэрлата. Их размечают по месту, и основной их особенностью является то, что запилы выполняют не перпендикулярно к плоскости доски, а под углом в 45 градусов. При выполнении стропил из срощенных досок выполняют сначала одну сторону с косыми запилами, потом вторую, в зеркальном отображении.
3. Доски стягивают между собой на саморезы, гвозди или шпильки. Закрепляют вальмовые стропила с помощью накладок и саморезов.

Лучше понять основные приемы возведения стропильной системы своими руками поможет видео.

При выполнении любой стропильной системы своими руками важно тщательно закреплять все узлы и соединения и помнить, что крыша – это основная защита вашего дома от ненастья. Поэтому важно не только сделать качественный каркас, но и выбрать подходящий , например, профнастил, и правильно уложить его.

При строительстве любого здания окончанием основных работ считается возведение такого элемента, как крыша. Её важность исключительна в целом для всего строения, ведь основой служит специальная стропильная система. Именно стропила для крыши в будущем должны будут выдерживать любые нагрузки со стороны внешних неблагоприятных факторов.

В этой статье

Начало работ

Строительство кровли любого здания проводится с использованием деревянных или металлических стропил. Она представляет собой специально разработанную систему последовательно соединённых элементов, обеспечивающих несущую способность всей крыши в целом.

При подготовке к сборке стропил для крыши обязательно надо составить чертёж с указанием всех размеров. Это понадобится при расчёте нужного количества строительных материалов.

Для деревянных стропил стоит использовать просушенную древесину, которая не имеет поражения грибком и гнилью. А также нельзя использовать дерево при наличии на нём крупных трещин и расколов.

Металлические стропила для крыши не должны иметь видимых и скрытых деформаций. Не допускается наличие участков коррозии. А главное, ни в коем случае нельзя устанавливать стропила для крыши без обработки антикоррозийными составами.

Деревянные стропила

Деревянные стропила для крыши своими руками возвести не представляет особых проблем даже для людей, не имеющих специального архитектурного образования.

Но надо помнить, что существуют определённые основы, от которых не стоит отходить. В первую очередь - это существующие виды стропильных систем.

Размеры стропильных элементов

Для деревянных стропил наиболее распространённым является использование бруса и доски.

Для опорных элементов берут сечение бруса 100*100 мм. Если же используется доска, то минимум - 100*50 мм. Допускается также и размер доски 200*50, но не более. Если же в целях экономии денежных средств было решено использовать бревна, их минимальный диаметр должен составлять от 100 мм. И при этом они должны быть обязательно обработаны и очищены.

Перед тем как ставить стропила на крышу, можно воспользоваться специальным интернет-сервисом для точного определения требуемых размеров всех элементов, где понадобится внести основные параметры кровли. Или же можно произвести все расчёты вручную, взяв данные с учётом снеговой и ветровой нагрузки в требуемом регионе страны.

Надо помнить, что минимальное расстояние между стропилами должно быть от 60 до 100 см. В противном случае крыша может оказаться ненадёжной и не выдержать последующей эксплуатационной нагрузки.

Порядок очередности монтажа элементов деревянной стропильной системы

Чтобы возвести надёжную крышу своими руками, надо следовать определённой последовательности действий.

Противопожарный состав повышает степень огнестойкости деревянных материалов при возникновении очага возгорания в случае чрезвычайной ситуации.

Крепление стропильных элементов

Для крепления всех элементов деревянных стропил должны использоваться саморезы длиной более 70 мм. Они обязательно должны быть из нержавеющего металла или с антикоррозийной обработкой. Это способствует недопущению возникновения точечной гнили, которая может в последующем распространиться на все элементы.

Специальные монтажные пластины, держатели балок и соединители бруса с крепёжными уголками также должны быть из противокоррозионных материалов.

Для стыковки каждого элемента стоит обязательно делать геометрические запилы. С их помощью будет обеспечиваться дополнительное сцепление между элементами конструкции.

Чтобы установить металлические стропила, может потребоваться использование специального сварочного оборудования, так как, помимо болтового гаечного соединения, некоторые элементы требуют именно сваривания между собой.

Что в итоге?

Следуя таким несложным правилам и условиям, можно будет самостоятельно возвести стропильную систему практически любой сложности и необходимого типа, в зависимости от потребностей владельца дома.

Стоит помнить, что ни в коем случае нельзя допускать экономии на качестве строительных материалов. А при сомнениях в правильности выполняемых действий и неуверенности в собственных силах стоит обязательно обратиться за помощью к профессионалам.

Установку стропил лучше доверить специалистам, крыша – не тот элемент здания, с которым можно экспериментировать. Однако знать азы и особенности того, как поставить стропила на дом, необходимо, хотя бы для того, чтобы проконтролировать качество работы и уметь соорудить несложную стропильную конструкцию.

Как правильно поставить стропила на дом – разберемся с терминами!

Если большинство людей мало-мальски представляет себе, что такое стропила, то вот с остальными терминами, встречающимися в деле кровельщика, может возникнуть проблема. Мауэрлат, ригель, лежень, стойка, подкос, прогон – вряд ли тут обойтись без помощи специализированной литературы или опытного строителя! Впрочем, если вы читаете эту статью, то вполне обойдетесь и без них.

• Мауэрлат – традиционно это деревянная балка сечением 15*15 см, которая выполняет роль крайней нижней опоры для стропил, распределяя нагрузку от точек стыкования стропил на всю верхнюю площадь стены. В последнее время вместо дерева часто используют металл, для мауэрлатов это швеллеры и двутавры. Мауэрлат устанавливается с небольшим отступом от внешнего края стены и закрепляется. Для предотвращения гниения и коррозии снизу балки изолируются рубероидом или другим водонепроницаемым материалом. Именно с этого элемента зачастую и начинают установку стропил.
• Лежень – дополнительный брус для распределения нагрузки от стропил по всему периметру стен. От мауэрлатов отличаются тем, что лежни устанавливаются внутри сложных стропильных конструкций, то есть они не являются обязательным элементом крыши, а лишь дополнением в нужных случаях.
• Стойка – вертикальный брус, который усиливает стропильную конструкцию изнутри. На стойки устанавливаются в свою очередь прогоны, которые подпираются подкосами – наклонными брусами, которые поддерживают горизонтальные элементы и противодействуют сжатию или перекосу конструкции.
• Прогон – горизонтально расположенная балка, которая перпендикулярно пересекает стропила по всей длине крыши. В конструкции кровли можно выделить три типа прогонов – коньковый (на котором сходятся стропила вверху крыши), боковые прогоны и мауэрлаты, о которых написано выше.
• Ригель - балка, которая устанавливается между стропильными ногами, увеличивая прочность конструкции и ее устойчивость. Обычно сечение ригелей – 10*15 см.
• Стропильные ноги или стропила – балки, на которые непосредственно и устанавливается кровельное покрытие. Стропила – это также общее название для всей стропильной конструкции. Для этого элемента используют брус сечением 10*15 см. Для изготовления дощатой стропильной системы применяется сосновая доска с сечением 50*150 мм или 60*200 мм.

Перед установкой элементов необходимо точно рассчитать их количество, а также учесть возможные нагрузки на стропила: они могут быть одними при установке шифера, другими для черепицы и третьими для .

Например, односкатная крыша, сооруженная из минимального количества элементов, с легкостью выдержит листы металла или шифера, тогда как под черепицей со временем стропила могут деформироваться, прогнуться, а значит, вам потребуется дополнительно укрепить конструкцию стойками или подкосами, а также использовать брусья с большим сечением.

Как правильно установить стропила – наслонные или висячие?

Стропильные конструкции разделяют на две группы – наслонные и висячие. Висячие стропила обычно сооружаются на кровлях зданий без внутренних несущих стен. Висячая конструкция опирается на коньковый прогон и мауэрлаты, а внизу скрепляется затяжками, которые не дают стропилам под воздействием нагрузки разъехаться в стороны. Следует отметить, что на висячие стропила уходит гораздо больше лесоматериала, поскольку этим обеспечивается их устойчивость. Сэкономить древесину можно на дощатых стропилах, поскольку на варианты из бревен уходит на 15-20 % больше лесоматериалов.

Наслонные стропила устанавливаются на тех зданиях, внутри которых есть несущие стены, поскольку для этого типа нужны минимум три точки опоры. Наслонными элементами можно перекрыть пролет максимальной длиной до 6,5 метров. Если есть необходимость увеличить ширину перекрываемой площади, то этого легко достичь за счет установки дополнительных опор: при одном дополнительном стояке ширину можно увеличить до 12 метров, а при двух – до 15!

В зависимости от сечения брусьев, которые применяются для изготовления стропильных ног, шаг расположения стропил варьируется от 0,8 до 1,2 м. Нижние концы в наслонном типе стропильной конструкции упираются в мауэрлаты, а верхние – в прогоны. Сооружение подстропильной рамы, включающей прогоны, стойки и подкосы, обеспечивает особую устойчивость стропильных ног. Такой тип чаще всего применяется в частном строительстве, поскольку с одной стороны получается крепкая и надежная крыша, а с другой стороны наслонные стропила весьма экономны – древесины на них, по сравнению с висячими, нужно в разы меньше. Довольно часто кровлю сооружают, комбинируя оба типа.

Как ставить стропила на крышу – что за чем?

Для начала, руководствуясь подробными инструкциями, как , которые приведены в отдельной статье, вычислите, сколько вам необходимо материала. Перед установкой элементов стропильной конструкции их необходимо обработать составами против грибков, насекомых и антипиренами, препятствующими воспламенению. Потратившись на эти составы перед тем, как ставить стропила на крышу, вы продлите срок их эксплуатации на десятки лет.

Как ставить стропила на крышу - пошаговая схема

Шаг 1: Установка мауэрлатов

Самым важным соединением в наслонных вариантах считается место опоры стропильной ноги на мауэрлат. Именно с закрепления мауэрлата и начинается установка. Для этого предварительно бетонируются в стенах металлические штыри, которые уходят вглубь стен как минимум на 40 см. Для этих же целей будут пригодны и проволочные скрутки, диаметр которых будет не меньше 6 мм.

Шаг 2: Делаем макет

Поднимите наверх два бруса, которые будут стропильными ногами. Вырежьте выемки на левой и правой ноге для упора в мауэрлаты, не забудьте пометить для себя, к какой стороне какой брус относится. Установите брусья, соединив их вверху, чтобы сделать пометки для выемок в верхней их части. Выемки нужны для того, чтобы сделать соединение с упором, а не внахлест – такое считают крайне ненадежным даже при сильном укреплении гвоздями.

Установка стропил – один из ключевых этапов возведения крыши. Чтобы стропильная система в процессе эксплуатации не деформировалась и не разрушалась под высокими нагрузками, стропила должны быть правильно закреплены.

Расчет шага стропил

При проектировании стропильной системы этому вопросу уделяется особое внимание. От сечения стропил и шага их установки зависят прочностные характеристики кровельной системы.

Шагом стропил называется расстояние между соседними стропильными ногами. Минимальный шаг стропил составляет 60 см, максимальный – более 1 метра . Упрощенный вариант расчета шага стропил подразумевает использование таблицы:

Длину ската по карнизу необходимо разделить на выбранный в таблице шаг стропил, затем к полученному значению прибавить единицу и округлить до целого числа в большую сторону. Получившийся результат обозначает необходимое количество стропильных ног на один скат. Затем длину ската по карнизу следует разделить на вычисленное количество стропильных ног – итоговое число соответствует значению межосевого расстояния между стропилами.

Данная расчетная методика является общей, она не учитывает специфику кровельных покрытий и тип используемого утеплителя. Если предполагается укладка рулонного или плитного теплоизолятора, шаг стропилин рекомендуется подогнать под размер материала. При этом следует учесть, что ширина ватного утеплителя должна быть на 1-1,5 см больше, чем пролет между стропильными ногами .

Определяя, через какое расстояние ставить стропила, также следует обратить внимание на рекомендации по монтажу выбранного кровельного покрытия.

Подготовка материала

Установка стропил своими руками требует не только знания технологии процесса, но и правильной подготовки деревянных элементов системы к монтажу. Стропила выполняются из обрезной доски или бруса, сечение пиломатериала подбирается на этапе проектирования крыши. Дерево не должно иметь трещин, червоточин и других повреждений.

Стропильные ноги должны изготавливаться из хорошо просушенной древесины хвойных пород, чтобы исключить их деформацию.

Деревянные элементы требуется обработать огнезащитными и биозащитными составами. Перед тем, как приступить к монтажу, необходимо определиться со способом крепления стропил к мауэрлату или балкам, с видом конькового соединения. В соответствии с проектом подбираются металлические и деревянные крепежные элементы, в том числе :

• пластины (из металла или дерева);
• болты или шпильки с гайками и широкими шайбами;
• гвозди, саморезы, скобы и т.д.;
• проволока-катанка.

Виды стропил и особенности их установки

При возведении крыши дома используются висячие или наслонные стропила. В некоторых случаях могут использоваться комбинация из тех и других. Висячие опираются только на стены строения, а наслонные требуют установки дополнительных опорных конструкций, поэтому данный вариант в первую очередь применяется при наличии средней несущей стены либо опорных столбов внутри коробки здания.

Наслонные стропилины нижней частью упираются в мауэрлат, соответственно, стены сооружения должны иметь достаточную ширину для монтажа специальной опорной конструкции из бруса сечением 150×150 мм. Верхняя часть наслонных стропил опирается на коньковый прогон. Таким образом, установка требует монтажа прогона, для чего на средней стене или столбах следует смонтировать стойки.

Висячие стропила опираются только на стены. Данную конструкцию можно монтировать как на мауэрлат, так и на тонких стенах без укладки мауэрлата. В этом случае опорой для нижней части ног служат балки перекрытия, выступающие за плоскость стены с обеих сторон здания. Висячие стропила соединяются перемычкой (затяжкой, ригелем) которая снимает распирающие усилия. При перекрытии больших прогонов стропильные фермы усиливаются дополнительными элементами для усиления жесткости конструкции. При установке висячих стропил на мауэрлат, низко расположенная затяжка может служить балкой перекрытия .

Перед тем, как ставить стропила, необходимо смонтировать леса. Это дает возможность обеспечить необходимую безопасность и удобство работ.

Монтаж верхних концов стропил

Выбирая, как установить стропила, важно оценить сложность работ и вес стропильных конструкций. Если ферма в собранном виде имеет относительно небольшой вес, либо есть возможность использовать подъемное оборудование, то конструкции проще собирать на земле, а затем поднимать и монтировать на крыше. Если элементы системы имеют большой вес и поднимать их приходится вручную, то сборка ферм выполняется на крыше. О технологии монтажа стропильных ферм рассказывается в видео инструкции.

Соединение верхних концов стропилин может выполняться разными способами. В первую очередь, это крепление встык. На встречных стропильных ногах выполняются зарезы под нужным углом. Затем стропилины состыковывают полученными торцами и крепятся на два гвоздя. Соединение дополнительно усиливается деревянной или металлической накладкой.

Крепление стропильных ног внахлест выполняется с использованием болтов или шпилек с широкими шайбами и гайками. В этом случае стропила соприкасаются плоскостями.

Если стропильная система монтируется на деревянном доме с фронтонами, выполненными из бруса или бревна, ставить стропила на стены требуется с использованием скользящего крепежа, чтобы избежать деформации крыши при усадке сооружения. Соответственно, в коньковой части стропилины должны быть соединены особым образом: стропильные ноги должны располагаться с зазором, и скрепляются они при помощи специального подвижного соединительного элемента из металла.

При наличии конькового бруса монтаж на земле стропильных ферм не требуется – стропильные ноги устанавливаются по одной, и крепятся к коньковому прогону.

Коньковый прогон должен быть расположен строго горизонтально, чтобы стропильная система равномерно распределяла нагрузку, которую испытывает крыша.

Способы установки стропил на стены

Нижние концы стропилин крепятся к балкам или мауэрлатам. Смонтированные по шаблону фермы висячих стропил поднимаются на крышу. В первую очередь устанавливаются крайние фермы. В затяжке требуется выполнить два-три отверстия, чтобы прикрепить стропилины к балкам, уложенным на верхний венец сруба.

Если висячие стропила монтируются на каменную постройку, требуется использовать специальный крепеж – так называемый «ерш», выполненный из прочной стали. Данный крепеж вбивается в каждый четвертый ряд кирпичной кладки. При помощи петель, отходящих от ерша, можно закрепить балки. Рекомендуется использовать прочный брус в качестве мауэрлата – в этом случае нагрузка будет равномерно передаваться на стены.

На постройках, выполненных из кирпича или другого материала, не склонного к усадке, стропилины следует крепить жестко. Для этого в стропильной ноге выполняется вырез, нижняя часть которого должна прочно лежать на мауэрлате . Стропило фиксируется тремя гвоздями (два вбиваются с обеих сторон под углом, а третий вертикально сверху) и обвязывается проволокой. Также может применяться соединение при помощи уголков и опорного бруска, предотвращающих сдвиг стропилины.

Правильная установка стропил подразумевает выполнение противопожарного разрыва в месте, где через крышу проходит дымовая труба . Если при ее обустройстве предусмотрен монтаж специальной стропильной системы, это следует учитывать при установке укороченной стропильной ноги (от мауэрлата до конструкции дымохода). Между конструктивными элементами и трубой расстояние должно составлять не менее 130 мм.

Стропила служат основой всей кровельной конструкции, а их монтаж - одна из наиболее ответственных задач при строительстве дома. Каркас будущей крыши можно изготовить и установить самостоятельно, соблюдая технологические особенности кровель разных конфигураций. Приведем основные правила по разработке, расчету и выбору стропильной системы, а также опишем поэтапно процесс установки «скелета» крыши.

Стропильная система: правила расчета и разработки

Стропильная система - несущая конструкция, способная оказывать сопротивление порывам ветра, принимать на себя все наружные нагрузки и равномерно распределять их на внутренние опоры дома.

При расчете стропильной конструкции учитывают следующие факторы:

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:

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».

Пределы нагрузки от воздействия снега колеблются от 80 до 320 кг/м2. Расчетный коэффициент для крыш с углом наклона меньше 25° составляет 1, для кровли с уклоном от 25° до 60° - 0,7. Это значит, что если на 1 м2 приходится 140 кг снежного покрова, то нагрузка на крышу со скатом под углом 40° составит: 140*0,7=98 кг/м2.

Для подсчета ветровой нагрузки берется коэффициент аэродинамического влияния и колебания ветрового давления. Значение постоянной нагрузки определяется суммированием веса всех составляющих «кровельного пирога» на м2 (в среднем - 40-50 кг/м2).

Исходя из полученных результатов, узнаем общую нагрузку на кровлю и определяем количество стропильных ног, их размер и сечение.

Монтаж мауэрлата и стропил

Установку стропил своими руками начинают с монтажа мауэрлата, который фиксируется анкерными болтами к продольным стенам.

Дальнейшее возведение конструкции выполняется в такой последовательности:

Установка стропил: видео

Способы соединения элементов стропильной конструкции: видео