Что такое стропила и их монтаж

Расстояние между стропил

stropila-dlya-kryshi-10.jpg

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.

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

dvuskatnaja-krisha-5-600x417.jpg
Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров.  Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

dvuskatnaja-krisha-6.jpg
Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника. В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

Как устроена мансардная крыша (с чертежами и схемами) читайте тут. 

Каркас крыш с разными формами

u-odnoskatnoy-kryshi-ochen-prostaya-sistema-stropil-600x469.jpg
У односкатной крыши очень простая система стропил.

Стропильные системы крыш разных видов могут отличаться:

  1. Односкатная кровля. У ее каркаса самое простое устройство. Единственный скат тут наклоняется под углом 14-26°. Когда здание небольшое и пролет между стенами не более 5 м, оптимальный выбор — наслонные стропила. Опираются они на внешние стены разной высоты и внутренний простенок, когда он есть. Если длина пролета больше 5 м, необходимо сооружать стропильные фермы.
varianty-stropilnoy-konstruktsii-dvuskatnoy-krovli-600x435.jpg
Варианты стропильной конструкции двускатной кровли.
  1. Крыша с двумя скатами. Такая конструкция несложная, под ней размещается чердак либо жилая мансарда. Наклон ее скатов может составлять 14-60°. Если пролет между внешними стенами не больше 6 м, используется висячая каркасная система двухскатной кровли. Если пролет больше 6 м и внутри дома есть стены, применяются наслонные стропила.
Особенности системы с четырьмя скатами.
  1. Четырехскатная кровля. Наклон ее скатов может составлять 20-60°, пролет — до 12 м. Внутри дома должны быть опоры для кровельного каркаса. Фронтонных стен при такой конструкции нет, это экономит стройматериалы. Сооружать четырехскатную крышу сложнее, чем двухскатную. Для нее используются наслонные стропила или фермы.
Схема каркаса мансардной крыши.
  1. Мансардная кровля. У ломаной крыши внизу наклон может составлять до 60°, наверху она более пологая. Благодаря этому площадь чердака расширяется и в нем можно обустраивать жилую мансарду.

Пролет между стенами дома тут не должен быть более 10 м. Система стропил может быть наслонной или рамной.

Параметр 4. Крепежные элементы

Крепление элементов конструкции врубками очень неэкономно.

Чтобы стропильная система двускатной кровли была надежной, ее узлы нужно крепить правильно. Перед этим надо учесть силу и направление динамических и статических нагрузок. Важно не забыть и про усушку древесины.

Раньше все виды стропильной конструкции скреплялись врубками. Они надежны, однако не экономны. В этом случае надо, чтобы у деревянных элементов было большое сечение, позволяющее делать врубки безопасными.

Современные варианты крепления стропил.

Поэтому сейчас крепления стропильных узлов делаются не врубками, а болтами или нагелями. Популярны и перфорированные накладки из стали-нержавейки. Цена их достаточно высока, зато они удобны и убыстряют строительство.

Накладки фиксируются гвоздями либо зубчатыми пластинками, утопленными в древесину. Они понижают затраты стройматериала на 20%, так как при их использовании нужен брус, доски с меньшим сечением, чем при врубках.

Расчет материала для монтажа стропильной системы

Приблизительное сечение для деревянных элементов остова крыши должно быть подогнано под следующие размеры:

  • мауэрлат — брус от 100*150 мм;
  • ендовы и диагонали — 100*200 мм;
  • стягивающие балки — 50*150 мм;
  • стойки, ригели — от 100*200 мм;
  • доски подшивочные — 25 мм.

Перечень неполный, более охватывающую информацию можно найти в паспортах предполагаемых строений и в зависимости от конструкции крыши по индивидуальному проекту.

Необходимые действия, осуществляемые до монтажа стропильной системы, включают в себя следующее:

cc38debe04e5297c072277596399efd9.jpg

Нагрузка на стропила.

  1. Вся деревянная конструкция обрабатывается средствами химической промышленности от возгорания, плесени, грибка и насекомых.
  2. Части, непосредственно соприкасающиеся с кирпичной кладкой или бетонными блоками, должны подвергнуться осмолению либо иному виду гидроизоляции.
  3. Все крепежные элементы должны быть обработаны антикоррозийными составами либо уже быть такими на стадии покупки.
  4. Во время монтажа стропила, попадающие в дымоход или вентиляцию, должны быть подрезаны на концах. На место этих кусков устанавливают распорки аналогичного сечения.

Виды крыш и стропильных систем

vidy-krysh.jpg

В зависимости от конструкции здания и основных климатических характеристик применяют следующие виды крыш:

  • Односкатная;
  • Двускатная;
  • Четырехскатная (вальмовая);
  • Шатровая;
  • Многощипцовая (комбинированная);
  • Ломаная;
  • Другие конфигурации (сводчатая и бубновая).

Односкатная крыша – простейшая по устройству, применяется для строительства крыши с одним скатом при величине пролета между двумя противоположными стенами менее шести метров. При расстоянии более 6 метров центральная часть ската может опираться на внутреннюю перегородку и установленные опоры. Имеет незначительный уклон (14-25 град.). Нежелательно строительство такой крыши в регионах со значительным уровнем осадков в виде снега. Снег плохо покидает поверхность односкатной крыши и при накоплении может повредить ее конструкции из-за большого веса.

Конструкция двускатной крыши имеет два ската и конек. Наклон ската составляет обычно от 14 до 60 градусов. При расстоянии более 6 метров строится наслонная стропильная система (с организацией опор или использованием в их качестве внутренних стен), при пролете менее 6 метров используются висячие стропила. Оптимальная величина уклона скатов двускатной крыши составляет около 45 градусов. Такой наклон требует минимального потребления материалов на строительство и эффективно противостоит воздействию природных факторов – осадков и ветра.

Вальмовая стропильная крыши состоит из четырех плоскостей скатов. Два противоположных ската имеют форму треугольника, еще два противоположных – трапециевидные. Наклон скатов составляет величину не более 40 градусов. Если помещение внутри крыши планируется к использованию (в качестве жилого), угол приближается к значению 40 градусов, если нет – наоборот уменьшается. Такая конструкция из-за своего большого объема требует дополнительных мероприятий по теплоизоляции. В состав вальмовой крыши могут входить висячие и наслонные стропила (в зависимости от наличия внутренних точек опоры).

Шатровая стропильная крыша состоит из четырех треугольных скатов. Основанием для пирамиды шатровой крыши обычно является здание со стенами одинаковой длины (квадратное). Шатровая крыша является самой мощной в плане выдерживания значительных нагрузок. Четыре плоскости крыши сходятся в одной точке (конек отсутствует) и весовая нагрузка равномерно распределяется на основание (наружные стены). Стропильная система может быть висячей и наслонной. Под точкой соединения скатов часто сооружается специальная опора.

Многощипцовая (многоскатная, комбинированная) стропильная крыша может включать в себя все элементы вышеописанных систем – односкатные, шатровые, двускатные. Многоскатная крыша состоит из наслонных и висячих стропил. Крыши такого типа сооружаются на сложных зданиях с различной величиной пролетов, разной высотой стен и формой помещений. Расчет таких крыш отличается сложностью (как и процесс монтажа).

Ломаная (или мансардная) крыша имеет скаты, переломленные в своей плоскости. Верхняя часть плоскости выполняет чистую функцию крыши, боковые (нижние) части выполняют еще и роль стен. Зачастую в нижних частях прорубаются окна. Ломаная стропильная система применяется для организации жилых помещений во внутреннем пространстве крыши (мансарды).

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий