Как сделать стропильную систему: Как сделать стропильную систему двускатной крыши, как правильно собрать и положить стропила

alexxlab

Содержание

Как сделать стропильную систему: правильно выставить, усилить конструкцию

  • Как правильно выставить стропильную систему: функциональность здания
  • Главные элементы остова крыши
    • Как усилить в опасных узлах
  • Какие материалы нужны: учитываем функциональность
    • Способы изготовления стропильных каркасов

    Крыша – это один из самых важных и сложных элементов любого дома. Поэтому ее в отличие, скажем, от стен нужно обязательно просчитать, выбрав, конечно, форму крыши, тип стропильной системы, материал для покрытия, утеплителя и другое. Отсутствие предварительного расчета может привести к большим проблемам и как следствие, к значительным капитальным затратам.

    Проектирование крыши начинают с расчета ее остова – стропильной конструкции. При этом нужно учитывать, что строение при использовании того или иного материала будет отличаться, хотя бы исходя из имеющегося у них различного веса, например, ондулин в 6–7 раз легче керамической черепицы.

    Как правильно выставить стропильную систему: функциональность здания ↑

    Расчет ног – это первый шаг на пути того, как сделать стропильную систему правильно. Их сечение определяют на основе данных о действующих нагрузках (тяжести самой конструкции и кровельного «пирога», снеговой и ветровой нагрузке) и угле наклона крыши с учетом запаса прочности (не меньше 1,4). Расчетно определяют также шаг стропил (расстояние между ними). Решают, какие стропила применить – наслонные или висячие, есть ли необходимость в таких промежуточных элементах, как затяжки, которые препятствуют «разъезжанию», или раскосы, призванные разгрузить стропила. Для стандартных строений 6 × 6 м можно найти уже готовые типовые решения, однако, предугадать для других случаев, скорее всего, не получится.

    Кровлю поддерживает каркас. Он состоит из обрешетки, которая непосредственно несет эту кровлю, и стропил. Посредством них нагрузка от веса крыши, ветра, снега передается на внутренние опоры и стены.

    Конструкцию стропил выбирают в зависимости от формы крыши, величины пролета, наличия внутренних опор и их расположения и действующих нагрузок.

    Главные элементы остова крыши ↑


    Основной фигурой строения является треугольник, который, как известно, – самая жесткая геометрическая фигура. Главным элементом любой стропильной фермы являются стропильные ноги. Уложенные вдоль ската они поддерживают обрешетку.

    Мауэрлат – это опорный брус на который опираются ноги. В деревянных эту функцию выполняет бревно или брус верхнего венца сруба. При кирпичной кладке – это специальный брус, который устанавливают заподлицо с внутренней плоскостью стены. Между мауэрлатом и кирпичной стеной обязательно прокладывают слой гидроизолирующего материала.

    При необходимости верхнюю часть стропильных ног поддерживают при помощи системы стоек и раскосов. Они, с одной стороны, обеспечивают жесткость конструкции, а с другой – передают нагрузку на опорные столбы и внутренние стены и разгружают тем самым ноги.

    В местах, где отсутствуют несущие стены, опорой для пяток стропильных ног могут стать продольные, достаточно мощные, балки, так называемые, боковые прогоны. Их длину ограничивают оказываемой на них нагрузкой.

    Коньковый прогон– на нем в вершине всего каркаса соединяются между собой стропила (фермы). В дальнейшем на этом прогоне будет устраиваться конек крыши.

    Для защиты от ветровых нагрузок в плоскости каждого ската устанавливают диагональные связи (сколько потребуется).

    Стропильные ноги и мауэрлат вместе должны быть накрепко связаны со стенами. В кладку под пятками ног заделывают ерши (стальные шпильки) или заранее ставят заранее закладные элементы. Ноги к ним притягивают с помощью скрутки из стальной проволоки (диаметр 6 мм).

    Этот прием для срубов считают необязательным, поскольку верхний венец и так всегда надежно связан с остальной стеной.

    Кобылка в стропильной системе (доска, которой наращена нога) используется для устройства вылета или карнизного свеса. Кровельный свес выполняет защитную функцию – отводит дождевую или талую воду, стекающую с крыши. Кобылку устанавливают  с отступом от стены самое меньшее на  40 см. Доска для нее должна быть меньшей ширины, чем стропила.

    Как усилить в опасных узлах ↑

    Чтобы увеличить несущую способность, рекомендуется устанавливать разгружающие балки (подмоги), двухсторонние накладки и подкосы.

    Подмоги крепят в пролете между подстропильной ногой и мауэрлатом с помощью болтовых хомутов или металлических зубчатых пластин.

    Одним из опасных узлов, который имеет неразрезная стропильная нога является опирание на подкос. В этом месте возникает наибольший изгибающий момент, из-за чего приходится прибегать к увеличению сечения в целом. Однако, поскольку в этом узле прогиба нет, достаточно лишь увеличить ширину стропил, закрепляя двусторонние дощатые накладки. Их крепят гвоздевым боем, болтовыми хомутами или болтами.

    Если стропило уже было усилено подмогой, то ее можно сделать длиннее настолько, чтобы вывести край подмоги за опорный узел. Таким образом удается решить одновременно две задачи: усилить опорный узел и прогиб в пролете.

    Если по какой-то причине, например, подгнивания, опирание на мауэрлат становится ненадежным, к пятке ноги крепят дополнительные подкосы. Они будут упираться в ту же балку мауэрлата или же в дополнительный лежень. Кстати, так же проводят выравнивание стропильной системы висячего типа.

    Какие материалы нужны: учитываем функциональность ↑


    Основным материалом, который используют при изготовлении стропильных конструкций, особенно в индивидуальном строительстве, неизменно остается дерево. Учитывая специфику материала, еще на стадии проектирования необходимо предусмотреть конструктивные, а также защитные мероприятия, направленные на продление службы древесины. К первым относят: устройство в местах, где соприкасаются дерево и кирпичом, прокладок из гидроизоляционных материалов, создание и поддержание паро- и гидроизоляционных слоев, предотвращение протечек, обеспечение вентилируемыми зазорами кровли.

    К защитным – чем обработать стропильную систему, чтобы оградить ее от загнивания, плесени, пожаров и т. д.

    В прежние времена использовался исключительно каркас из бревен или полубревен. Сегодня предпочтение отдается готовому прямоугольному брусу – его сечение соответствует расчетным нагрузкам, или доскам с сечением 50 × 200 (50 × 150) мм, которые в случае необходимости сплачивают. В основном используют древесину хвойных пород – сосны, ели, лиственницы без пороков (влажность не больше 18–22%).

    Для повышения жесткости и усиления на отдельных участках вводятся металлические элементы. К примеру, они служат опорами для самых нагруженных коньковых прогон. Пролеты между частями из металла заполняются деревянными элементами. Такой комбинированный вариант намного прочнее деревянного, к тому же позволяет использовать безраспорно-наслонную схему.

    Определенные сложности создает стропильная система эркера или мансарды с использованием металла. Он, как известно, отличный проводник, поэтому стандартное утепление – когда утеплитель укладывают между стропил, может и не подойти. Теплоизоляцию нужно уложить так, чтобы металлическая часть оказалась или снаружи его слоев, или полностью внутри помещения (тогда весь кровельный «пирог» – покрытие кровли, вентиляционный зазор, все виды изоляции, тепло-, влаго-, паро- и внутренняя обшивка будут снаружи).

    Оба этих способа не без недостатков: в первом случае имеем дело с потерей значительного объема помещения, во втором – возникает необходимость декорировать стропила (вагонкой, гипсовыми листами, декоративными панелями, гипсокартоном и т. п.).

    Способы изготовления стропильных каркасов ↑

    Первыми можно отметить изготовление конструкции стропил методом «паз-шип» или при помощи гвоздей, болтовых, скоб, хомутов и прочих подобных соединений. Самым популярным, безусловно, является использование при скреплении стропил гвоздей и скоб.

    Однако не надо забывать, что такое соединение по мере высыхания деревянных элементов теряет в надежности и прочности. Этого недостатка позволяют избежать болты.

    Второе решение – в использовании при крепеже элементов конструкции фасонных штампованных деталей из стали и саморезов. Монтажные детали бывают разного назначения и формы, начиная от универсальных, например, уголки для стропильной системы или пластины, до исключительно специальных, типа подкосов, в том числе и усиленных. Таким образом, создание сложного варианта становится похожим на работу с детским конструктором.

    © 2023 stylekrov.ru

    Монтаж стропильной системы своими руками

    Для хорошей кровли очень важно, чтобы каждый шаг при её создании прошёл идеально. Основа всей конструкции крыши — это стропильная система, от конфигурации которой зависит тип верхней части здания. Существуют разные виды таких систем, среди которых необходимо подобрать наиболее подходящую для себя, ведь от правильности вашего выбора зависит функциональность и качество всей кровли.

    Типы стропильной системы

    Устройство кровли при возведении здания имеет существенное значение. А чтобы крыша была достаточно прочной, особое внимание уделяется несущим системам, которые делятся на:

    • комбинированные;
    • висячие;
    • наслонные.

    Кровля — это довольно сложная конструкция, состоящая из разнообразных деталей. Основное требование, предъявляемое к крыше, — это способность защищать строение от всевозможных погодных условий и выдерживать разные нагрузки.

    Главные нагрузки кровли приходятся именно на стропильную систему, поэтому очень важно подобрать нужные материалы, всё правильно рассчитать и сделать монтаж в соответствии с технологией.

    Установка висячих стропил

    Висячие стропила предназначены для зданий, внутри которых нет капитальных перегородок, а между общими несущими и боковыми стенами расстояние составляет не более 10 метров. Конструкция кровли в данном варианте ложится на основные стены здания, но из-за этого она подвергается действию высоких нагрузок. Чтобы напряжение было немного слабее, применяют дополнительные детали (затяжки или ригели), которые скрепляют ферму в горизонтальном положении.

    В зависимости от длины пролёта в конструкции висячих стропил применяются различные упрочняющие элементы

    Нижние затяжки соединяются в основании стропил и могут быть применены как балки для чердачного перекрытия, при этом их необходимо уложить на мауэрлат. Для изготовления висячих стропил обычно берётся доска с сечением 50х200 мм, однако каждое индивидуальное здание нуждается в своих конкретных расчётах.

    Последовательность действий по монтажу висячих стропил:

    1. Вначале на несущие боковые стены устанавливается мауэрлат.

      Крепление мауэрлата на боковые несущие стены удобно выполнять при помощи винтовых шпилек, заранее вмурованных в каркас здания

    2. В нижней части кровли висячие стропила врезаются в мауэрлат. Изначально первая стропильная пара делается на земле и используется в качестве шаблона. Остальные пары висячих стропил делаются по нему. Далее все стропильные фермы поднимают на самый верх строения и устанавливают по одной. Чтобы они стояли устойчиво, их нужно закрепить временными подкосами.

      Крепление стропильных ног к мауэрлату выполняется стальными пластинами с обеих сторон

    3. Далее устанавливается коньковый прогон с соблюдением правильного расстояния между всеми стропилами.

      Коньковый прогон связывает стропильные фермы в верхней части и фиксирует их в вертикальном положении

    4. Каждая стропильная пара укрепляется стягивающими досками. После этого производится окончательная затяжка мест крепления стропил к мауэрлату. При этом могут применяться болтовые соединения.
    5. Если пролёт между стенами превышает 10 метров, система дополнительно укрепляется откосами и стойками.

    Монтаж наслонных стропил

    Наслонные стропила в основном устанавливаются в тех зданиях, где присутствуют несущие перегородки. Их монтировать намного легче, чем висячую систему, поскольку надёжной опорой для стропил служат прочные несущие стены, расположенные внутри дома. Кроме того, для этой системы необходимо минимальное количество стройматериалов.

    Коньковая доска в этом случае служит опорной точкой. Такая кровельная система устанавливается в одном из трёх вариантов:

    1. Верхняя сторона кровельной наслонной системы крепится на опоре конька, а нижняя — врубается в мауэрлат. К стене крепится скобами или проволокой.
    2. Верхняя часть стропил подрезается под нужным углом, а затем соединяется железными пластинами. Нижняя часть стропил монтируется к мауэрлату специальными подвижными креплениями.
    3. Стропила крепятся досками или брусками сверху. Бруски располагаются горизонтально и параллельно друг другу. С двух сторон стропила монтируются под определённым углом, а между ними устанавливается коньковый прогон.

      Конфигурация дополнительных рёбер жёсткости в наслонных стропилах также зависит от длины пролёта здания

    Чтобы закрепить стропила в нижней части кровли, необходимо использовать скользящие крепления, которые избавляют несущие перегородки от дополнительного напряжения. В этом случае стропила не фиксируются очень плотно, благодаря чему при усадке здания они могут сдвигаться, не перегружая тем самым конструкцию крыши.

    Но в некоторых случаях можно использовать распорную систему, которая плотно крепится к мауэрлату внизу. Подкосы и затяжки монтируют в конструкцию для уменьшения нагрузки на стены. Этот способ носит название комплексный, поскольку объединяет элементы двух систем.

    Такая кровельная система применяется в основном для возведения частных строений, поэтому стоит упомянуть о монтажных работах, которые производятся в следующей последовательности:

    1. На построенные основные стены здания кладётся гидроизоляционный материал, например, рубероид.
    2. Мауэрлат крепится к каркасу через гидроизоляцию с помощью металлических анкеров.
    3. Стропила устанавливаются на мауэрлат и закрепляются жёсткими или подвижными скользящими креплениями. Можно стропила зафиксировать проволочной скруткой внутри стены. Для этого надо вбить костыль на расстоянии 30 сантиметров от мауэрлата и прикрутить на него проволоку. Потом зафиксировать костыль на стропилах. Подобный крепёж сохраняет кровлю даже во время порывистых ветров.

      Наслонные стропила крепятся к мауэрлату металлическими уголками или специальными подвижными элементами

    4. Свес шириной до 60 см формируется следующим образом — стропильные ноги выводятся за границы несущих стен. Эта конструкция надёжно защитит стены от осадков. Если стропильные ноги по длине доходят только до мауэрлата, их удлиняют при помощи деталей, называемых кобылками.

      Для удлинения стропил на них набивают доски определённой длины — кобылки

    5. Стропильная система закрепляется прогонами, стойками, а также подкосами.

      На последнем этапе стропильные фермы связываются коньковыми прогонами и дополнительными подкосами, а также устраиваются фронтонные свесы

    Монтажные работы по установке наслонной системы должны начинаться с настила досок на балки перекрытия. Такое приспособление поможет провести работы комфортно и безопасно.

    Комбинированная кровельная система

    Комбинированные стропила имеют в своей конструкции элементы из наслонных и висячих систем. Используются они при изготовлении мансардной кровли. Стены комнат на втором этаже получаются благодаря вертикальным стойкам, которые для стропильных балок являются точкой опоры.

    Горизонтальные брусья, которые были установлены поверх стоек, выполняют две функции: для верхних скатов они являются мауэрлатом, а для боковых — коньковым брусом. Некоторая часть стропильной системы, которая соединяется вверху концов стоек, одновременно становится затяжкой для верхних элементов и ригелем для скатов, расположенных по бокам.

    В комбинированной кровле используются фрагменты наслонных и висячих стропильных систем

    Чтобы увеличить прочность конструкции, надо произвести монтаж подкосов, которые закрепляют стропила и вертикальные стойки крыши. Изготавливать комбинированные стропила немного тяжелее, чем другие системы, зато трудоёмкость работ возмещается увеличением несущих характеристик крыши и наличием полноценного помещения под кровлей.

    Фотогалерея: варианты стропильных систем

    В конструкции вальмовой крыши используются наслонные стропила
    Для крыши-конверта возводится стропильная система, аналогичная мансардной
    В конструкциях ломаных крыш в местах стыков присутствуют специальные стропила, поддерживающие ендовы
    Многощипцовые крыши состоят из нескольких разных стропильных систем, объединённых в одно целое
    В стропильной системе мансардной кровли один и тот же элемент может являться одновременно мауэрлатом и коньком

    Монтаж стропильной системы кровли

    Стропильная система изготавливается из хвойных пород дерева. Можно использовать доски или брус, которые до монтажа обрабатываются антисептическими веществами. Крепёж может быть следующим:

    • платки из дерева;
    • пластины из металла;
    • разнообразные врубки;
    • гвозди.

    Приступая к установке стропил, выводят уровень перекрытий и несущих стен, после чего настилают гидроизоляцию. Подстропильная конструкция необходима для того, чтобы предотвратить деформацию стропил. В качестве опорных элементов, которые дают стропильной системе устойчивость, могут служить:

    • лежаки;
    • подкосы;
    • прогоны;
    • стойки.

    Утепление кровли необходимо, но для этого следует выбрать материал для гидро-, тепло- и пароизоляции. Монтаж производится послойно и только в той последовательности, в которой необходимо: изначально паро-, потом тепло- и в завершение влагоизоляционный материал.

    Перед укладкой кровельного покрытия монтируются необходимые защитные материалы с соблюдением установленных вентиляционных зазоров

    Для обеспечения длительной эксплуатации стропильной системы устраивается необходимая циркуляция воздуха с помощью установки отверстий для вентиляции. Чтобы не было протеканий, возле отверстий делают «воротники», не позволяющие проникать воде под крышу.

    Видео: монтаж стропильной системы своими руками

    Каким образом крепится мауэрлат

    Мауэрлат — это фундамент кровли, поэтому стоит относиться к его закреплению ответственно. В противном случае ремонт крыши в будущем будет неизбежным. Последовательность работ:

    1. По всему периметру строения производится монтаж гидроизоляционного материала.
    2. Брус раскладывается на верхний торец стен. При необходимости части бруса сращивают между собой.

      Брус необходимого сечения раскладывается по всему периметру здания на слой гидроизоляции

    3. Проверяется правильность геометрической формы — равенство длин диагоналей. Для проверки можно использовать леску или верёвку. Равенство диагоналей означает, что углы, образованные соседними частями мауэрлата, являются прямыми. При необходимости положение бруса корректируется.
    4. Углы мауэрлата скрепляются между собой.

      Крепление мауэрлата в углах производится вполдерева

    5. Мауэрлат плотно закрепляется при помощи шпилек или проволоки. Если вы используете шпильки, то в мауэрлате сверлятся отверстия. Затяжка производится в несколько приёмов.

      К каменным, блочным или бетонным стенам мауэрлат крепится при помощи шпилек, укреплённых в них при устройстве верхнего ростверка

    Способы крепления кровельного мауэрлата и сращивание стропил

    Мауэрлат крепится к стенам здания по всему периметру, при этом крепления должны находиться в непосредственной близости от внутренней части стены. Снаружи дома деревянная деталь защищается незначительным выступом стены. Также изначально определяется место для крепления.

    Как закрепить мауэрлат к стене

    Мауэрлат к стене можно прикрепить следующими способами:

    1. С помощью проволоки, которая закладывается между двумя кирпичами. Её длина подбирается так, чтобы в итоге проволокой можно было обвязать полностью брус. Количество проволоки должно соответствовать числу стропильных ног.

      Проволока оборачивается вокруг мауэрлата и затягивается в прочный узел

    2. Винтовые шпильки. В кладку внедряют арматуру по высоте минимум за 3 ряда до начала кровли. Размер арматуры — 10 мм. Шпильки, загнутые в Г-образную форму, связывают с арматурным каркасом. Длина шпильки подбирается так, чтобы оставшаяся над поверхностью стенового каркаса часть была на несколько сантиметров больше, чем толщина мауэрлата. Затем конструкцию заливают бетоном. В брусе мауэрлата сверлят ответные отверстия и надевают его на шпильки. Далее мауэрлат фиксируется гайками.

      Шпилька свзывается с арматурным каркасом и после заливки бетоном становится его частью

    3. Деревянные пробки. Их закладывают в здание по габаритам в один кирпич и обрабатывают антисептиками. Можно заложить пробки под мауэрлат и закрепить железными скобами.
    Как закрепить стропила к мауэрлату

    Все варианты крепления кровельной стропильной системы к мауэрлату можно поделить на такие виды:

    1. Скользящее крепление. Производится за счёт запила и монтажа ноги стропильной системы на мауэрлат. Установка осуществляется при помощи специальной комбинации металлических пластин, которые при зацеплении друг за друга получают возможность перемещения в заданных пределах. За счёт этого обеспечивается возможность небольшого смещения стропил при усадке и сезонных деформациях здания.

      Скользящее крепление оставляет стропильной ноге небольшую свободу перемещения при деформациях здания

    2. Жёсткое крепление. Этот вариант используется для устройства наслонных стропил. В стропильной системе осуществляется врубка по специальному шаблону, а затем каждая нога упирается в мауэрлат и фиксируется гвоздями.

      Жёсткое крепление стропильных ног используется в системе наслонных стропил

    Как крепятся стропила на уровне конька

    Наиболее распространённым вариантом крепления стропил к коньку является стыковое соединение:

    Варианты сращивания стропил

    В строительной сфере повсюду используются разнообразные варианты стропильного сращивания, при этом, подбирая определённую технологию, надо обратить внимание на характеристики конструкции стропильной системы, на которые влияют:

    • приобретённые материалы;
    • технические данные стройплощадки;
    • шаг монтажа стропил.

    Стропила могут сращиваться следующим образом:

    1. Встык — наиболее быстрый и надёжный вариант, чтобы удлинить стропила. Для этого сращиваемые детали обрезаются под углом в 90 градусов. Чтобы в месте соединения отсутствовал прогиб, потребуется высокая точность. Стропила закрепляются накладками из металла или дерева, скрепляемых гвоздями в шахматном порядке.

      Крепление встык упрочняется металлическими или деревянными накладками

    2. Косой прируб — это места стыков деталей стропил, которые подрезаются под углом в 45°. Крепёжным элементом служит 12 или 14-миллиметровый болт, монтирующийся в середине места стыка.
    3. Внахлёст — это простой вариант, поскольку в нем не нужна особая точность. Нахлест может составлять от 80 до 100 см. Далее стропила фиксируются с помощью гвоздей по всей длине сращиваемых досок. Гвозди вбиваются только в шахматном порядке, чтобы брусья не разомкнулись под большим весом кровельного материала. Можно также использовать шпильки или болты, однако изначально надо проделать для них отверстия. Подобный способ отличается высокой надёжностью сращённых стропил, но он более трудоёмкий.

      Стропильные доски можно сращивать любым из трёх описанных способов

    Каждая разновидность стропильной системы имеет свои характерные особенности и подходит только для определённого вида конструкции кровли. Именно от правильной установки стропил зависит не только надёжность, но и прочность кровли, поэтому к данному этапу работ необходимо подходить с максимальной ответственностью.

    • Автор: Елена Ковтун