Стропильная система крыши, ее элементы, виды, крепления
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.
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:
- 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.
- Затяжка. Это брус или доска, соединяющая стропила, которые находятся на противоположных скатах. Она располагается горизонтально и не допускает того, чтобы стропила расползались.
- Прогон. Это брус, который служит опорой для стропил вверху или посредине.
- Мауэрлат. Это брус чаще всего квадратной формы, опора для нижней части стропил. Мауэрлат укладывают по всему периметру строения на стены.
- 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.
- Подкос. Стропильная система крыши предполагает наличие бруса, который должен подпирать стропила, чтобы они не прогибались. Крепят подкос под углом к вертикальным элементам строения.
- 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.
- Кобылка. Это доска, которую крепят к стропилам, а именно к их нижней части. Главная роль этого элемента – создать свес кровли.
- Нарожник. Это стропило, но укороченное, опирающееся одной стороной на мауэрлат, а другой – на диагональную ногу.
элементы стропильной системы крыши
к содержанию ↑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.
к содержанию ↑Стропильная система четырехскатной крыши: преимущества и недостатки
- 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.
Главные крепления стропильного каркаса крыши
Чтобы знать, как правильно делать каркас кровли, нужно понимать, какие есть основные узлы стропильной системы. Основные узлы следующие:
- 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.
- 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:
к содержанию ↑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.
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:
- Заготовка элементов конструкции. Для этого изготавливаются доски и брусья нужного размера, используя круглопильный станок.
- Разметка всех составляющих частей конструкции по шаблонам.
- Сборка стропильной системы крыши согласно разметке. После завершения данных работ следует произвести маркировку всех элементов.
- 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:
Устройство стропильной системы крыши — СамСтрой
Чтобы построенный дом прослужил много лет, будучи крепким и надежным, ему нужен не только хороший фундамент. Не менее важным конструктивным элементом элементом является стропильная система крыши, которая принимает на себя все негаразды непогоды. Она должна выдержать нагрузки в виде порывов ветра, обильных снегопадов и сильных ливней. Поговорим о том, как устроена и как правильно построить эту систему.
Требования предъявляемые к стропильной системе
Жесткость
Прежде всего, каждая деталь стропильной системы, а также места соединений обязаны быть жесткими, не деформироваться ни при усилии сдвига, ни при усилии распора. Основа всей конструкции – треугольник. Такую форму имеют рамы (фермы), которые закрепляются параллельно друг другу. Их жесткая фиксация обеспечивает крыше необходимую устойчивость. А если фермы получились подвижными, недалеко и до беды. Такая неполноценная крыша и сама может разрушиться, и стены обвалить.
Небольшой вес
Крыша не должна иметь лишний вес быть на тяжелым, поэтому систему стропил, как правило, делают из дерева. Если же вес кровли получается тяжелым, то несущую основу делают из металла. Или берут хвойное дерево, не ниже первого сорта, с влажностью ниже 18 процентов. При выборе деревянной стропильно сиситемы существует два обязательных условия это сипользование антисептической обработки и применение антипиренов для защиты от огня,
Высокое качество материала
Дерево для стропил должно отвечать следующим показателям:
1. Древесина берется 1 – 3 сорта. Б езтрещин и сучков должно быть по минимуму. На метр может быть 3 сучка высотой не более 3 см. Трещины допустимы не по всей глубине, длиной до половины длины доски.
2. Несущие элементы делают из деревянных деталей толщиной от 5 см, площадью от 40 см2.
3. Хвойные доски могут быть длиной до 6,5 м, а лиственные – до 4,5 м.
4.Прогоны, подушки и мауэрлат делают из твердых лиственных пород дерева. Их обрабатывают антисептиком.
Основные части конструкции стропильной системы
Рассчитывая устройство стропильной системы крыши, необходимо знать, из каких деталей эта самая система состоит.
1. Мауэрлат – это как бы фундамент всей системы. Он помогает равномерно распределить нагрузку на стены.
2. Стропильная нога определяет угол наклона ската, а также общий вид кровли, жестко фиксируя отдельные элементы.
3. Прогон – скрепляет ноги стропил. Коньковый прогон находится вверху, боковые прогоны – сбоку.
4. Затяжка – не дает стропильным ногам разъезжаться, соединяя их внизу.
5. Стойки и подкосы – дают ногам стропил дополнительную устойчивость. Они упираются в лежень (который лежит внизу параллельно коньку).
6. Обрешетка – набивается перпендикулярно стропильным ногам и представляет собой обрезные бруски или доски. Она призвана передавать всю нагрузку от кровельного материала на стропильные ноги.
#7. Конек крыши – это место соединения двух скатов крыши. Вдоль конька набивается сплошная обрешетка для усиления данной части крыши.
8. Кобылки – применяют для создания свеса в случае если длинна стропильных ног не достаточна.
9. Свес крыши – это элемент предназначенный для защиты от попадания на стены избыточного количества осадков.
Что собой представляет стропильная ферма- она имеет плоскую форму, кроме стропил, имеютс растяжки, стойки и раскосы. Их располагают так, что нагрузки на внутренние стены дома не распространяются. Только внешние стены дома являются опорами, причем нагрузка распределяется вертикально. Расстояние между фермами определяется расчетами. Если пролет большой, то ферма состоит из нескольких деталей. У чердака нижний пояс фермы служит в качестве потолка. Формы крыш и стропильных систем
Односкатная крыша.
Самое простое устройство стропильной системы имеет крыша с одним скатом, который наклонен под углом от 14 до 26 °. Если дом маленький, а пролет его не превышает 5 м, то нужна система стропил наслонного типа. Опирается она на внешние стены, а также на стену внутри здания (если она есть). Когда пролет более 5 м, нужно использовать стропильные фермы.
Устройство стропил односкатной крыши.
Двускатная крыша
Крыша с двумя скатами также несложная, под нейкак правило располагается мансарда или чердак. Уклон ее от 14 до 60 °. Если внешние стены расположены друг от друга менее чем на 6 метров, делают висячую стропильную систему. Наслонные стропила нужно использовать тогда, когда пролет велик и есть внутренние опоры.
Устройство висячих и наслонных стропиль двускатной крыши.
Четырехскатная крыша
Крыша которые имеют четыре ската называется вальмовой или полувальмовой. Ее уклон бывает от 20 до 60 °, а пролет может составлять – до 12 м. При устройстве такого типа крыши должны иметься внутренние опоры. Фронтонные стены в данном случае отсутствуют, что экономит материалы. Монтаж вальмовой крыши сложнее, чем двухскатной. Для такой конструкции крыш стропильные системы делаются либо наслонного типа, либо с применением стропильных ферм.
Особенности конструкции четырехскатной крыши.
Ломанная крыша
Крыша ломаная, или мансардная, внизу может иметь уклон до 60 °. А вот вверху она обычно более пологая, благодаря чему площадь мансарды увеличивается. Такой тип крыша хорош для домов, где ширина не достигает 10 м. Как и в предыдущих случаях, можно применять наслонную систему стропил, но лучше использовать фермы.
Устройство ломанной крыши.
Выше перечислены наиболее распространенные, но далеко не все формы крыш.
Типы стропильных систем – чем они отличаются между собой
Система с висячими стропилами
Система с висячими стропилами хороша для крыш с двумя скатами, где пролет составляет не более 6 метров, а стен внутри дома не имеется. Внизу опорой стропил служит мауэрлат, а вверху – они опираются друг на друга. Еще имеется затяжка, уменьшающая распор стропил на стены дома. Балочные затяжки размещены в самом низу стропильных ног – они одновременно служат в качестве балок перекрытия. Кстати перекрытие верхнего этажа, выполненное из железобетона, тоже может играть роль затяжки. Если затяжку делают повыше, она уже называется ригелем. Если пролет между наружными стенами более 6 м тогда необходимо примененять опорные стойки и раскосы для поддержания стропильных ног. При этом длина нижней части стропил т. е. части после подпорки, должна быть не более 4,5 м.
Перечислим несколько важных фактов об их конструкции:
1. Опирать свес крыши на низ стропильных ног, выведенных за пределы стены, не желательно. Гораздо лучше для опоры таких стропильных систем крыши подойдет кобылка (при этом ширину свеса делают до метра). И тогда нога будет всей плоскостью опираться на мауэрлат. Сечение кобылок обычно меньше сечения стропильных ног.
2. На скате нужно прибить ветровую доску, от конька к мауэрлату. Наклон делают от чердака. Это необходимо, чтобы крыша стала жесткой, не шаталась и не разрушалась ветром.
3. Если влажность деревянного стропильного материала более 18 %, можно быть уверенным, что система стропил после высыхания дерева станет шаткой. Поэтому такое дерево необходимо соединятьне гвоздями, а болтами – их можно подтянуть . А еще лучше использовать винты или ершенные гвозди.
Наслонные стропильные системы
Наслонные стропильные системы выполняют для крыш, где пролет составляет от 10 до 16 м. Уклон может быть любым, а внутри здания обязательно должны быть несущие стены или колонны. Вверху стропила опираются на коньковый прогон внизу – мауэрлат. Коньковый прогон поддерживается либо внутренней стеной (лежнем), либо стойками. Так как нагрузки имеются лишь вертикальные, то в затяжке потребности нет.
Когда пролет большой (до 16 м), можно заменить прогон конька двумя боковыми, которые будут опираться на стойки.Для того чтобы стропильные ноги не гнулись, нужно монтировать подкосы и ригели. Если планируется устройство мансарды, опорой наслонных строил можно сделать стену, высота которой от 1 до 1,5 м. Ну, или применить ломаную мансардную крышу (с ломаными скатами).
На что необходимо обращать особое внимание:
1. Каждый из элементов данной системы не должен иметь толщину менее 5 см.
2. Гладкая прогаблеванная поверхность всех узлов стропильной системы – необходимое условие. Так они не прогниют и не так сильно будут подвержены грибку.
3. Добавление дополнительных узлов «от фонаря» в рассчитанную систему стропил запрещено. Иначе нагрузки могут возникнуть совсем не там, где нужно.
4. Мауэрлат (его подошва) обязан лечь строго горизонтально относительно стен. Требует горизонтальности и поверхность стыковки мауэрлата со стропильной ногой. Иначе может и опрокинуться опора.
5. Стойки и подкосы располагают максимально симметрично.
6. Чтобы стропила не мокли и не подгнили, делают хорошую вентиляцию. Для этого в крыше мансарды предусматривают щели, в крыше чердака – продухи.
7. Там, где стропильные узлы стыкуются с каменной кладкой, нужна гидроизоляция. А то конденсат испортит дерево.
8.Не имеющая опоры или подкоса, нога стропил, делается длинной не более 4,5 м.
Соединительные элементы
Чтобы крыша получилась надежной, узлы стропильной системы должны правильно соединяться. Нужно при этом учесть направление и силу нагрузок (как статических, так и динамических). А еще важно предусмотреть возможное растрескивание дерева от усушки, сделав так, чтобы узлы системы стропил при этом не перестали исправно работать.
Ранее все детали стропильной системы скрепляли между собой врубками. Это надежно, но не слишком экономно. Ведь для этого нужно, чтобы деревянные конструкции имели большие сечения, которые позволяли бы делать врубки безопасно ослабляя деревянные элементы.
Поэтому в нынешнее время узлы стропил скрепляют не врубками, а нагелями и болтами.
Способы крепления стропильных ног.
Популярно применение перфорированных стальных накладок, имеющих покрытие от коррозии. Закрепляют накладки гвоздями или пластинами с зубцами, утопленными в дерево. Такой крепеж для стропильной системы удобен тем, что:
1. Накладки уменьшают расход дерева на одну пятую, так как требуются элементы меньшего сечения, чем при врубке;
2. они могут монтироваться мастером с не очень большим опытом;
3. они закрепляются весьма быстро.
Перфорированные пластины использующиеся для крепления стропил.
Устройство стропильной системы крыши, какой материал выбрать
При расчете конструкции стропильной системы нужно учитывать следующие моменты:
- форму крыши;
- расположение внутренних опор;
- величина пролета перекрытий;
- предполагаемые эксплуатационные нагрузки.
В конструкции стропильной системы треугольник – главная фигура. Стропильные ноги также важны в подобной конструкции, их устройство необходимо уделить максимум внимания. Обычно их укладывают вдоль ската крыши. Обрешетка поддерживается как раз при помощи стропильных ног.
Какие бывают стропила
Сегодня стропила могут быть:
- висячие;
- наслонные.
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.
При помощи такого усилия можно уменьшить затяжку, при помощи которой соединяются стропильные ноги. Она выполняет функцию балки перекрытия. Ее место обычно у основания стропил. Один из вариантов крыши с висячими стропилами представлен на фото.
Висячие стропила особенно часто применяются при строительстве мансардного этажа.
Наслонные стропила сильно отличаются от предыдущего варианта. Они подходят для зданий с дополнительной средней стеной или промежуточными столбчатыми опорами. В этом случае концы стропил опираются на наружные стены дома, а их средняя часть опирается на внутреннюю стену или опору.
Таким образом, все элементы наслонных стропил работают только на изгиб. Из-за одинаковой ширины дома такая конструкция имеет легкую массу по сравнению с висячими стропилами. Следовательно, и нагрузка в несколько раз меньше.
Стропила обычно опираются на специальный брус, который называется мауэрлатом или опорным брусом. У деревянных домов в качестве мауэрлата выступает бревно в месте венца сруба или верхний брус.
Дома из каменных блоков и кирпича имеют установку специального мауэрлата. В большинстве случаев это деревянный брус. Он устанавливается на уровне внутренней поверхности стены, то есть, заподлицо. С наружной стороны он огражден выступом из кирпича и блоков.
Устройство стропильной кровли: какой выбрать материал?
Устройство стропильной системы односкатной крыши или любой другой изначально подразумевает выбор материала. Обычно стропила изготавливаются из древесины разных сортов хвойных деревьев. При выборе стропил помните, что древесина должна соответствовать требованиям ГОСТ 8486-88. Только в этом случае деревянные конструкции можно назвать качественными, их можно не бояться использовать по назначению. Кроме того, есть гарантия того, что они прослужат несколько десятилетий.Стоит отметить, что конструкция стропил должна относиться к 1-ой и 2-ой группе предельных состояний. Только в этом случае они удовлетворят несущую способность расчетных требований, обеспечат нормальную эксплуатацию конструкций в течение длительного времени, независимо от вида нагрузок.
При строительстве конструкции стропил необходимо удостовериться, что вы все делаете правильно. Конструкции такого вида должны отвечать требованиям СНиПа 11-25-80, которые можно прочесть в главе «Деревянные конструкции». Стоит отметить, что деревянные конструкции нуждаются в обработке специальными растворами, которые защитят древесину от насекомых, гниения и возгорания. Только в этом случае можно быть уверенным, что стропильная конструкция будет надежной и прослужит вашему дому несколько десятков лет.
Стропиловка: основные работы
Технология устройства стропильной системы не легка. Для начала нужно определить расстояние между стропильными ногами, их сечение. Обычно эти показатели зависят от типа, веса кровли, величины пролета, нагрузки крыши и снежной шапки.
Стропиловка является трудоемким процессом, который под силу только профессионалам. Только правильная стропиловка в соответствии со всеми правилами и требованиями подарит кровельной конструкции долгие годы службы.
Сами оптимальными сечениями будут следующие варианты:
- для досок – 16-18х4-5 см;
- для брусьев – 16-18х12-14 см;
- для леса-кругляка – 12-16 см.
Расстояния оси между брусьями и бревнами должны составлять 150-200 сантиметров. Расстояние стропил между брусьями из досок обычно составляет 100-150 сантиметров.
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.
При неправильном устройстве может также произойти смещение ската. Если стропильные ноги врезать в пол дерева, то этого не произойдет. Прочность стыка также можно достичь накладкой, либо надежными креплениями, которые делаются при помощи болтов, нагелей.
Стоит отметить, что через прогоны оказывается давление верхних концов стропильных ног. Оно также может оказываться через подкосы, стойки и идти на внутренние опоры кровли.
Для коньковых прогонов желательно выбирать брусья, сечение которых составляет 12х18 сантиметров, или бревна, диаметр которых составляет 18 – 22 сантиметра.
Как самому ставить стропила, смотрите на видео:
При неправильном устройстве может также произойти смещение ската. Если стропильные ноги врезать в пол дерева, то этого не произойдет. Прочность стыка также можно достичь накладкой, либо надежными креплениями, которые делаются при помощи болтов, нагелей.
Стоит отметить, что через прогоны оказывается давление верхних концов стропильных ног. Оно также может оказываться через подкосы, стойки и идти на внутренние опоры кровли.
Для коньковых прогонов желательно выбирать брусья, сечение которых составляет 12х18 сантиметров, или бревна, диаметр которых составляет 18 – 22 сантиметра.
Как самому ставить стропила, смотрите на видео:
Что представляют собой усложненные стропила
Сегодня можно встретить такие типы кровельных систем, которые требуют дополнительных требований и конструкций. В первую очередь сюда относятся крыши с тяжелым типом кровельного материала, например, с керамической черепицей. Как известно, 1 кв. метр такого кровельного покрытия имеет массу в 50 килограммов.
В этом случае нужно отнести особенно серьезно к расчету максимальной нагрузки крыши, причем нельзя забывать о снеговой шапке. Стоимость кровельных работ в этом случае возрастет в разы, так как потребуется больше пиломатериалов, да и сама черепица стоит недешево.
Из-за таких больших затрат многие выбирают мягкое кровельное покрытие. В этом случае необходимо помнить об обрешетке, которая выполняется всплошную из досок или фанер. Такая кровля также нуждается в подкладочных коврах. Следовательно, застройщику при покупке строительных материалов также придется заплатить не маленькую сумму.
Виды стропильной системы крыши
При проектировании любого здания особое внимание уделяется именно кровле. И это не удивительно, ведь кровля выполняет сразу несколько важных функций. Одна из них заключается в защите всего здания от атмосферных осадков. Плюс ко всему, крыша должна быть красивой и вписываться в общую архитектуру вашей местности. Не всех удовлетворяет простая двускатная крыша, некоторым домовладельцам хочется придать этому строению особого вида. А что если у вас есть мансардное помещение? В таком случае форма кровли никак не будет стандартной. Как следствие, крайне важно сделать правильную стропильную систему. Именно стропильная система и является основой любой кровли. В этой статье, мы предлагаем вам ознакомиться с тем, какие существуют виды стропильных систем. Безусловно, эта тема очень обширная. Мы предоставим для вас основную информацию, которая позволит вам иметь представление о разных ее видах. Но для начала, рассмотрим какие требования к ней предъявляются. А в заключении сможете посмотреть подготовленный видеоматериал.
Расчет конструкции
Расчет кровли начинается с выбора строительного материала для перекрытия. Почему это важно? Дело в том, что разный кровельный материал имеет разный угол наклона, на который производитель допускает его монтаж. Поэтому прежде всего, вам следует определить, каким именно материалом вы будете перекрывать крышу. Соответственно, отталкиваясь от этого, и будет планироваться стропильная система.
Плюс ко всему, важно учитывать и количество осадков, которые выпадают в вашей местности на протяжении одного года. Если в вашем регионе наблюдаются сильные ветра, то угол наклоны крыши должен быть пологим и иметь уклон до 20°. Итак, это одни из основных факторов, которые необходимо учитывать при расчете формы кровли.
Определившись с этими важными характеристиками, вы сможете определить какой расход материала вам необходим для изготовления стропильной системы. Более того, это поможет вам выбрать тот или иной вид стропильной конструкции.
Требования для стропильной конструкции
Устройство стропильной системы крыши должно соответствовать важным характеристикам. Среди этих требований можно выделить следующее:
- Жесткость. Каждая деталь и узелвсей стропильной конструкции должны быть соединены жесткими распорками. Также должна обеспечиваться жесткая фиксация каждого элемента. В противном случае кровля может и вовсе разрушиться.
- Малый вес. Общий вес всей конструкции стропильной системы должен быть небольшим, чтобы не оказывалось сильное давление на стены здания. Для этой цели каркас преимущественно деревянный. За редким исключением он может быть металлическим. Что касается древесины, то процентность ее влажности должна равняться 18%. Плюс ко всему обязательно древесина обрабатывается специальными составами, антисептиком и тому подобное. Это исключит появления грибка, гнили и прочее.
- Высокое качество сырья. Для стропил необходимо приобретать древесину 1–3 сорта. На ней должно быть минимальное количество сучков, сколов и трещин. Так, на один метр допускается около 3 сучков с высотой до 30 мм. Несущие элементы стропильной системы должны изготавливаться из досок толщиной 50 мм. Также могут применяться и доски, если они хвойные, то длина допускается до 6,5 метров, а если лиственные, то не больше 4,5 метров. Что касается мауэрлата, подушек и прогонов, то здесь рекомендуется использовать твердую древесину.
Совет! Каждый деревянный элемент всей конструкции необходимо обрабатывать специальными составами и антисептиком. Это значительно увеличит их срок эксплуатации.
Основные элементы
Стропило состоит из ряда отдельных элементов. Прежде всего, необходимо разобраться как они называются и какую роль выполняют:
- Мауэрлат. Это, своего рода фундамент всей системы. Благодаря ему вся нагрузка крыши распределяется равномерно на стены здания.
- Прогон. Служит в качестве скрепления стропильных ног. Боковые прогоны располагаются сбоку, а коньковые сверху.
- Стропильная нога. Этот элемент и определяет наклон всей крыши. Также она формирует ту или иную ее форму.
- Затяжка. Используется для того, чтобы ноги стропил не разъезжались.
- Подкосы и стойки. Позволяют стропильным ногам иметь достаточную прочность и жесткость.
- Обрешетка. Она набивается перпендикулярно стропильным ногам. На нее осуществляется крепление кровельного настила.
- Конек. Это верхняя точка скатов, в которой они соединяются. Для дополнительного его усиления, вдоль набивается сплошная обрешетка.
- Кобылки. Если длины стропильных ног недостаточно, то их применяют для создания свеса.
- Свес. Благодаря этому элементу стена защищается от попадания на нее дождя.
Виды стропильных систем
Теперь непосредственно рассмотрим разные конструкции и элементы стропильной системы, которые сегодня встречаются. Устройство стропильной системы подразделяется на 2 вида:
- Висячего типа.
- Наслонного типа.
Висячие стропильные системы используются в тех случаях, когда наружные стены друг от друга стоят на расстоянии в 10 метров и меньше. Также есть вариант еще тогда, когда между наружными стенами есть несущая стена, которая делит весь дом напополам. Если этого нет, тогда используется наслонная стропильная система. Например, дом делится не несущей стеной, а колоннами. Наклонные стропила будут опираться на них, а висячие между. Узлы стропильной системы висячего типа также различаются некоторыми элементами строения, рассмотрим их.
Стропила висячего типа
Если крыша двускатная, то стропила опираются на стены здания. В этом случае есть существенный недостаток, например, из-за распирающей нагрузки стены могут повреждаться. С этой целью ноги стропил соединяют дополнительно затяжкой. Как альтернатива этому является балка перекрытия. Это особенно эффективно, если планируется мансардное помещение. Если говорить о положительных сторонах этой системы, то это отсутствие в необходимости изготавливать мауэрлат. Висячие стропила имеют несколько разновидностей. По своей конструкции они все являются трехшарнирными.
Треугольная трехшарнирная арка – это одна из самых простых сооружений, которое легко в изготовление. Треугольник имеет все стороны замкнутые. Две верхние стороны подвергаются нагрузке на изгиб. Однако есть оригинальное решение по организации карнизного узла. То есть использование ортогональной лобовой врубки и использование пластинчатых и дощатых креплений.
Треугольная трехшарнирная арка, которая усилена подвеской или бабкой– преимущественно используется при возведении промышленных и производственных зданий. Пролет составляет более 6 метров. Весь вес затяжки на себя берет конек. Используемые короткие элементы соединены между собой с хомутом подвески с помощью прируба. В качестве скрепления применяются болты.
Треугольная трехшарнирная арка с приподнятой затяжкой–эта схема актуально в том случае, если вы планируете организовать мансардное помещение. Растяжка устанавливается на верху, стягивая ноги стропил. Чем выше она поднимается, тем больше увеличивается нагрузка на растяжку. Что касается стропил, то они удерживаются на балках мауэрлата. Вся система устойчива, а нагрузка распределяется равномерно. Однако есть важное условие – края стропил должны выступать за границы стен дома.
Треугольная трехшарнирная арка с ригелем–эта система необходима в том случае, если возникает сильная распорная нагрузка. В верхней части закрепляются ригеля, а в нижней, затяжки. По сути говоря, ригеля и являются этими затяжками, но они испытывают нагрузку на сжатие. Чтобы вся конструкция не шаталась, ригель никак не должен иметь шарнирное крепление к стропильным ногам.
Треугольная трехшарнирная арка с бабкой, которая дополняется подкосами – что касается бабки, то потребность в подпорке возникает в том случае, если стропильные ноги слишком длинные. Чтобы уменьшить прогибающие стропила специально система дополняется подкосами. У висячей системы несущая стена отсутствует, по этой причине подкосы нужны в бабку. Наличие стабильной жесткой системы снимает основную нагрузку на верхнюю часть, как следствие она не доходит до низа стропил.
Итак, мы перечислили все основные разновидности безраспорной стропильной системы. Но, помимо этого, необходимо учесть и еще один важный момент, а именно – расчет нагрузки на стропильную систему крыши. Определяем нагрузку
При проектировании стропильной системы для крыши из двух скатов необходимо определить всю возможную нагрузку. Например, если речь идет о строительстве дома в один этаж, то важно знать о двух факторах:
- Общий вес кровли.
- Сила осадков и ветра.
Определить вес кровли очень просто. Просто складываются в одну конструкцию все составные элементы стропильной системы крыши. Что касается определения предполагаемой нагрузки ветра и внешних осадков, вес крыши умножаете на 10%.
Совет! Стропильная система крыши обязательно должна быть выполнена с запасом. По этой причине к получившемуся результату добавляете еще запас прочности. Ведь нагрузка может увеличиваться, например, в случае больших выпадения осадков или усиления ветра.
Плюс ко всему обязательно учитывается нагрузка, возникающая от мансарды. При создании проекта стропильной системы крыши, все эти величины играют немаловажную роль. Более того, все расчеты следует выполнять крайне точно. Также стоит учитывать и мощность несущих стен, ведь именно на них будет передаваться нагрузка стропильной системы.
Заключение
Итак, вот мы и рассмотрели основные особенности стропильной системы крыши. Безусловно, это небольшая часть, ведь всех нюансов здесь не учесть. Обязательно обратитесь за помощью к специалистам, если вы в этой сфере некомпетентны. В таком случае фронтоны, свесы и другие важные элементы крыши будут изготовлены в согласии со всеми существующими нормами качества. В дополнении предлагаем вам ознакомиться с подготовленным видеоматериалом.
Что еще почитать по теме?
Автор статьи:Сергей Новожилов — эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.
Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:Вконтакте
Одноклассники
Google+