Виды системы стропильной системы – каркас, установка стропил и что такое мауэрлаты крепления, брус для опоры кровли в строительстве, устройство ломаной и многощипцовой конструкции кровли, укладка поперечин

Содержание

Стропила — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Эта статья — о конструктивном элементе кровли. О геральдическом знаке и знаке различия см. Стропило (знак). Стропила одной из башен в крепости Орешек

Стропи́ла (стропильная система) — несущая система скатной крыши, состоящая из наклонных стропильных ног, вертикальных стоек и наклонных подкосов. При необходимости стропила «связываются» понизу горизонтальными подстропильными балками.

Стропила можно подразделить на наслонные, висячие и висячие фермы со шпалами.

Наслонные стропила концами опираются на стены здания, а средней частью (при пролёте между опорами более 4,5 м) — на промежуточные опоры. Висячие же стропила опираются только концами на стены здания. Висячие стропила устраивают в том случае, если расстояние между опорами (противоположными наружными стенами здания) не превышает 6,5 м. Наличие дополнительной опоры позволяет увеличить ширину, перекрываемую стропилами, до 12 м, а двух опор — до 15 м.

Конец стропильной ноги с шипом Конец затяжки с выемкой под шип стропильной ноги

Соединение верхних концов стропильных ног

Стропила состоят из:

наклонных стропильных ног,
вертикальных стоек,
наклонных подкосов.

Опора стропил производится:

в деревянных брусчатых или рубленых зданиях — на верхние венцы;
в каркасных — на верхнюю обвязку;
в каменных домах — на мауэрлат брусья толщиной 140—160 мм.

Мауэрлат может располагаться по всей длине здания или подкладываться только под стропильную ногу. В том случае, если стропильные ноги в сечении имеют небольшую ширину, они могут со временем провиснуть. Чтобы избежать этого, необходимо применять специальную решётку, состоящую из стойки, подкосов и ригеля. Для изготовления стоек и подкосов используют доски шириной 150 мм и толщиной 25 мм или деревянные пластины, получаемые из бревна, диаметром не менее 130 мм.

Для закрепления стропильной ноги применяется затяжка, связывающая нижние концы стропильных ног каждого стропила. При скольжении по затяжке стропильный конец может нарушить её целостность. Чтобы предотвратить скольжение, врубать стропильную ногу в затяжку рекомендуется зубом, шипом или тем и другим одновременно. Стропила устанавливаются на расстоянии 300—400 мм от края.

Кобы́лка — отрезок доски, удлиняющий нижний конец стропильной ноги для расположения на нём свеса крыши или сплошной обрешётки, лежащей на карнизе.
Наро́жник — элемент кровельной системы здания, укороченная стропильная нога, поддерживающая участок ската между накосной стропильной ногой и свесом крыши.

Воротынцев Владислав Александрович. Конструкция норвежских каркасных домов. — Екб: Ridero, 2016. — 146 с. — ISBN 978-5-4483-5576-9.
Шепелев А. М. «Как построить сельский дом». — М.: Россельхозиздат, 1976. — С. 184-191. — 352 с. — 150 000 экз.

Виды и особенности стропильных конструкций

В качестве основных элементов стропильных конструкций выступают наклонные подкосы, стропильные ноги и вертикальные стойки.

Материалы для изготовления стропильных конструкций

Стропильная система на сегодняшний день может быть двух видов:

Металлическая.
Деревянная.

Для каждого из видов стропильных конструкций существуют свои особенности. Поэтому следует рассмотреть оба варианта более подробно.

Для изготовления металлических конструкций используется стальной прокат. Элементы соединяются друг с другом посредством электродуговой сварки, что позволяет достичь достаточных показателей жесткости. Чаще всего металлические стойки устанавливаются под коньковыми прогонами, используя их в виде опор.

Основным минусом таких вариантов является необходимость использования специальной техники при выполнении работ. Металлические стропильные конструкции целесообразнее применять в следующих ситуациях:

для крыш со сложной геометрией;
в случае наличия высоких ветровых нагрузок;
если перекрываемые пролеты имеют большую длину;
при значительной массе кровельного материала.

Если производится монтаж стропильной системы смешанного типа, то очень важным является предотвращение контакта металлических элементов с деревом. Это может стать причиной загнивания древесины в результате его переувлажнения, вызванного образованием конденсата на металле.

Следует заметить, что конструкция стропильной крыши из металла обладает высокими показателями теплопроводности. Данная особенность способна вызвать быстрое нагревание и остывание материала, ввиду чего кровлю следует утеплять более тщательно.

Деревянная стропильная конструкция является хорошей альтернативой вышеописанному варианту. Такие аналоги отличаются максимальной простотой монтажа и нередко собираются непосредственно на объекте. Наиболее популярным сырьем для обустройства таких конструкций выступает сосновый брус, имеющий сечение 150 на 150 мм. В прочем, для легких крыш могут подойти и планки 50 на 150 мм в сечении.

К недостаткам деревянных стропильных конструкций относится возможность деформации в результате механических нагрузок. Во избежание этого необходимо осуществить предварительную обработку материала посредством влагозащитных пропиток. В качестве дополнительных мер может быть использована гидроизоляция пленочного типа. В любом случае, подстропильному пространству следует обеспечить хорошую вентиляцию.

Конструкция стропильной крыши на деревянной основе требует осуществления двух видов обработки:

Антибактериальная. Благодаря использованию специальных пропиток, возможно предотвращение дальнейших процессов гниения, что благотворно сказывается на длительности эксплуатации материала. Также посредством антисептиков дерево защищается от вредителей в виде жучков-короедов.
Противопожарная. Ни для кого не секрет, что дерево обладает повышенным риском возгорания. Поэтому для повышения противопожарных характеристик конструкции стропильной системы, необходимо обработать ее специальными составами. Современные пропитки позволяют в значительной степени увеличить стойкость дерева даже к воздействию открытого огня.

Специалисты настоятельно рекомендуют проводить антибактериальную и противопожарную обработку с использованием кисти. Метод распыления не сможет обеспечить высоких результатов, поскольку не способствует хорошей впитываемости состава.

Наслонные и висячие конструкции стропильной системы

Современные стропильные конструкции могут быть двух видов:

висячие;
наслонные.

Выбор конкретного варианта напрямую зависит от конструктивных особенностей здания. Вне зависимости от того, каким будет выбранное в итоге исполнение, получившаяся конструкция должна обладать достаточной устойчивостью, жесткостью и прочностью для того

чтобы максимально противостоять следующим факторам:

температурные перепады;
влажность;
ветровая нагрузка;
атмосферные осадки;
отрицательное воздействие бактерий, грибков, грызунов и прочих живых микроорганизмов.

Висячие стропила используются для возведения однопролетных зданий из камня или кирпича. В таких конструкциях присутствует две точки опоры, представленные стенами здания. В таком случае системой создается распирающее усилие, которое впоследствии передается стенам.

Для компенсации подобной нагрузки, необходимо предусмотреть затяжку. Благодаря ей удается соединить стропильную систему в нижней части, что позволяет минимизировать давление на стены. Чтобы обеспечить максимальный эффект, можно установить дополнительную затяжку, именуемую ригелем.

Стропила системы висячего типа опираются на мауэрлат – опорный брус. Соединение основы со стропильной ногой осуществляется посредством врубки. Для дополнительной фиксации конструкции можно использовать скобы или кронштейны.

Узлы стропильной конструкции наслонного типа отличаются тем, что в данном случае устанавливается промежуточная несущая стена. Такой вариант может быть использован для обустройства любых крыш, вне зависимости от материала, из которого изготовлены стены дома. Также наслонные стропила часто применяются при создании кровель мансардного типа.

Своей верхней частью такие конструкции опираются на коньковый брус, который поддерживается посредством специальных опор. Снизу происходит упор стропильных ног в обвязку, что позволяет распределить всю нагрузку в вертикальной плоскости. В результате отсутствует необходимость в обустройстве горизонтальной затяжки, поскольку общие весовые характеристики в данном случае снижаются.

Посредством подобных узлов стропильной конструкции удается достичь максимального усилия на изгиб, в результате чего практически полностью снижается нагрузка на каркас. Это позволяет использовать более тонкие пиломатериалы, снизив общий вес стропильной системы, что не только положительным образом отражается на долговечности здания, но и позволяет существенно сэкономить на ведении строительных работ.

Для минимизации возможного изгиба стропильных ног при большой длине пролета здания необходимо использовать два боковых прогона. Они могут быть дополнительно укреплены ригелями и подкосами.

Особенности стропильных конструкций для кровель разного типа

На сегодняшний день существует несколько видов кровли. Несмотря на то, что наиболее популярными остаются скатные конструкции, в частном строительстве широко применяются также и другие вариант, обладающие определенными конструктивными особенностями:

Шатровая крыша. Имеет пирамидальную форму в основе с прямоугольником или квадратом. Треугольные скаты стыкуются в верхней части при полном отсутствии фронтонов. В этом случае вся стропильная система будет опираться на мауэрлат, который необходимо закрепить на стене максимально прочно. При этом сам мауэрлат будет надежно защищаться от возможных сдвигов посредством наружных стен. Если речь идет о создании короткой кровли, то можно использовать короткий брус. При этом отдельные элементы конструкции следует соединять под прямым углом для придания прочности. Конструкции подобных кровель предполагают наличие четырех накосных стропил, фиксирующихся по углам. Они могут быть как висячими, так и наслонными.
Вальмовая кровля. Также не имеет фронтонов. Два ската такой конструкции являются трапециевидными, а два других – треугольными. Расположение стропил является диагональным. Для крепления промежуточных стропил используются коньковые балки и мауэрлат. Между отдельными элементами конструкции сохраняется расстояние 100-120 см. В данной конструкции самыми длинными являются накосные стропила, что обеспечивает их высокую прочность.
Ломаная крыша. Такие конструкции обычно испытывают два типа нагрузок: на изгиб и на сжатие. Для минимизации данных факторов в нижней части конструкции используется затяжка. Вне зависимости от сложности конструкции, сборка ее осуществляется на земле, после чего ее поднимают и закрепляют.

Создание стропильной системы от профессионалов

Современное строительство загородных домов под ключ представляет собой сложный процесс, включающий в себя целый ряд этапов. От правильности проектирования и обустройства стропильной системы зависит не только комфорт нахождения в здании, но и во многом его долговечность. При создании кровли следует учитывать ряд факторов:

Конструкцию дома.
Прочность стен и фундамента.
Климат, в частности, силу ветров и частоту выпадения осадков.
Тип кровельного материала и многое другое.

Поэтому разработку проекта и его последующее воплощение лучшего всего будет доверить профессионалам. Компания ИнноваСтрой уже не первый год осуществляет архитектурное проектирование домов. Наши специалисты способны справиться с любой, даже самой сложной задачей, учитывая в своей работе как технические особенности здания, так и предпочтения клиента.

Большой опыт и высокий профессионализм позволяет нам предоставлять следующие услуги:

Разработку проектной документации. Кстати, у нас вы можете заказать индивидуальный проект по цене типового.
Расчет и заливка фундамента с учетом рельефа и состава почв на участке.
Возведение коробки здания.
Последующие дизайнерские и отделочные работы.

Если вы еще не определились с тем, как должен выглядеть дом вашей мечты, то вам следует обратить внимание на готовые проекты домов под ключ, предоставленные на нашем сайте. Здесь наверняка найдется именно тот вариант, который будет максимально соответствовать вашим представлениям об уютном и комфортном жилье.

Виды стропильных систем

Стропильная система – сложная инженерная конструкция. Она может быть выбрана для:

Обустройства кровли двускатной и многоскатной;
Для организации крыши в помещениях с большими расстояниями между стенами, обычно в производственных здания, на складах;
Для обустройства мансарды в жилом доме.

Множество разновидностей крыш обусловлено многообразием стропильных систем. Выбор той или иной перед строительством объекта определяется множеством факторов:

Форма крыши или мансарды;
Возможные нагрузки на стены или опоры;
Желаемый состав системы и т.д.

Состав и основные виды стропильных систем крыш и мансарды рассмотрим в этой статье.

Конструктивные элементы комплекса

Двухскатная крыша и мансарда схожи по строению за исключением некоторых особенностей каждой конструкции, но состав стропильных систем в обоих случаях аналогичный. Выбор материала для изготовления элементов определяется, исходя их конструктивных расчетов, для небольших крыш часто применяют деревянный брус, для производственных сооружений – металлический прокат. Разные типы стропильных систем крыши и мансарды содержат все перечисленные элементы в разных видах и количествах:

Мауэрлат – брус, часто с размерами 100×150 или 200×250 мм. Его укладывают по периметру несущей стены-основания, в дальнейшем на него опирается вся система, а поступающая нагрузка равномерно распределяется мауэрлатом на стены. Дерево для изготовления предпочтительно хвойное, хорошо высушенное и обработанное.
Лежень – родственник мауэрлата. Это такой же брус, который укладывают на внутреннюю несущую стену. На него устанавливают несущие стойки и распорки для поддержания центральной части кровельной системы.
Стропильная нога – основной элемент системы, который занимает больший объем по сравнению с остальными частями конструкции. Размер бруса и шаг рассчитываются индивидуально методом сложных конструктивных вычислений, на сегодняшний день с этой задачей успешно справляются компьютерные программы. Очень важно грамотно определить сечение и шаг стропильных ног, от этого зависит прочность всей крыши, ведь именно эти элементы воспринимают основную нагрузку от ветра, дождя, снегового покрова. Для односкатной и двускатной крыши стропила едины, для мансарды делятся на 2 вида: коньковые и боковые.
Затяжка – балка, монтируемая между несущими стенами со значительными расстояниями. На нее устанавливаются стойки для поддержания конструкции. В качестве затяжки часто применяют металлический швеллер или двутавр, для небольших пролетов может быть применен деревянный брус.
Стойки призваны поддерживать конек двускатной крыши, в мансардах на них опирается балка чердачного перекрытия, балки обвязки. Стойка устанавливается строго вертикально, изготавливают ее из бруса квадратного сечения.
Бруски обвязки предназначены для создания жесткости между вертикальными опорными стойками и стропилами.
Коньковый брус устанавливают на месте соединения противоположных стропильных ног. Он служит местом их крепления, а может вовсе отсутствовать, тогда коньком называют верхнюю часть кровли, защищающую лицевой материал от проникновения воды. Обычно это угол из металла, ПВХ или дерева.
Кобылки – доски, продолжающие стропила, к которым и крепятся. Кобылки создают свес карниза на проектную длину.
Лобовая доска, доска карнизного короба – элементы карниза. Лобовая венчает торец вылета крыши, карнизный короб – обшивка нижнего края карниза.

Виды стропильных систем для скатной крыши

Существует 2 разновидности систем стропил для двускатных крыш:

Висячего типа;
Наслонного типа.

Основная разница между ними – способ опирания деревянного каркаса на стены и колонны.

Стропильная система висячего типа

Систему применяют для организации кровли при небольших пролетах между стенами – опорами не более 10 метров. Характерная особенность системы – опирание на несущие стены, вследствие чего на них действует большая нагрузка, способная привести к постепенному распиранию конструкции. Чтобы этого не произошло, помимо принятия подходящей толщины стены, основания стропил соединяют затяжками, которые частично компенсируют поступающие усилия. Вместо отдельных затяжек могут выступать балки перекрытия, которые выступают в качестве основания для пола чердака или мансарды.

Достоинства висячих стропил:

Не обязательно устройство мауэрлата;
Простой монтаж составляющих системы;
Арка стропильная на шарнирах, что способствует ее адаптации к незначительным изменениям в положении стен при усадке.

Варианты стропильной системы крыши:

Трёхшарнирная арка простая треугольная. Это привычная всем крыша правильной треугольной формы, в которой скаты воспринимают всю нагрузку. Затяжка для расстояния между стенами не более 6 метров может быть заменена стальным тяжем.
Усиленная бабкой или подвесом трёхшарнирная балка. Такая система пригодная только для строительства больших производственных или сельскохозяйственных помещений, где расстояние между несущими стенами превышает 6 метров. Принцип работы системы: вес затяжки принимает на себя коньковый брус. Эти элементы соединены между собой бабкой – деревянным бруском с металлическим хомутом и регулятором провиса. Соединение осуществляется болтовым методом.
Трёхшарнирная арка с бабкой и подкосами. Эта система напоминает упомянутую выше, только используется при длинных провисающих стропилах. Поскольку опорной промежуточной стены у подвесных систем нет, подкосы в нижней части опираются на бабку, верхней – в стропило. Таким образом получается жесткое кровельное основание, нагрузка концентрируется в верхней части крыши. На фото приведены способы крепления затяжки к бабке.
Трёхшарнирная арка с приподнятой затяжкой. В этой схеме затяжная балка располагается не у основания стропильных ног, а выше. Этот вариант отлично подходит для обустройства кровли в мансарде. Получается, стропила держатся на мауэрлате методом ползуна, но при условии, что стропильный брус выступает за пределы наружной стены. Затяжка крепится к стропиле методом врезки с дополнительной фиксацией гвоздём. Чтобы затяжка не провисала, её крепят методом подвеса к коньковому брусу.
Треугольная акра на трёх шарнирах с затяжкой и ригелем. В этой системе может отсутствовать мауэрлат: стропила смыкаются между собой затяжкой по основанию, сверху крепят ригель для уменьшения распорных усилий. В этом случае балка будет работать не на растяжение, а на сжатие. Ригель необходимо прикрепить жестко, а не шарнирно, для обеспечения устойчивость конструкции.

Наслонные стропила

Тип системы применяется удя установки между большими пролетами стен, в центре между которыми должна присутствовать промежуточная опорная стена или колонна.

1) Безраспорные стропила опираются на мауэрлат и центральную вертикальную стойку. Таким образом, они не распирают стены, а полностью принимают на себя нагрузку, работая на изгиб.

3 варианта обустройства системы:

Нижнюю часть ноги врубают в мауэрлат, фиксируя соединение хомутами. Верхняя часть методом подвижного соединения укладывается на коньковый прогон.
Второй вариант – скользящее крепление нижней части стропила к мауэрлату, возможно – штучным бруском. Верхние части ног соединяются попарно или крепятся к коньковому брусу.
В третьем случае верх стропильных ног жестко фиксируют к коньку. Для этого ноги соединяют попарно, дополнительно прибивая их дощечками, зафиксированными перпендикулярно мауэрлату как на схеме ниже. Суть метода: конек принимает большую нагрузку на растяжение, стропила прогибаются значительно меньше. Это уменьшает риск деформации и разрушения крыши.

2) Наслонные распорные стропила жестко закреплены на мауэрлате и соединены со стеной, передавая на нее основную распорную нагрузку. Для частичной её компенсации к конструкции можно добавить поперечные прогоны. Система, как и предыдущие 3, не имеет распорок.

3) Стропила с подкосом помогают построить крышу с длинными скатами. Для этого к центральной опоре прибивают брус, соблюдая угол 45° к основанию. Для компенсации нагрузок может быть применен прогон как в предыдущем варианте.

4) Стропила на подстропильных балках устраивают при наличии 2-х промежуточных несущих стен между наружными при большом пролете крыши. Конструкцию поддерживают вертикальные, поставленные на лежень, стойки, по верху которых уложены опорные балки. Стропила соединяются попарно жестким замком без конькового бруса (он отсутствует). Для поддержания соединения устанавливается распор.

Ниже поддерживающих прогонов устанавливается затяжка. Низ стоек фиксируется схватками – брусками между параллельными прогонами. Могут быть применены расшивки крест-накрест.

Стропильная система для односкатной крыши

Односкатная крыша обычно обустраивается над пристроями, банями, гаражами. Как правило, здания небольшие, пролеты не требуют особенного усиления. Принцип их обустройства аналогичен двускатным кровлям, только один пролет отсутствует. В таком случае стропила опираются в верхней части на стену. Остальной принцип устройства остается прежним, что видно на приведенной схеме.

Длинные скаты опираются на подстропильные ноги, очень длинные – на две стойки с подпорками. Для коротких скатов подстропильные опоры не требуются.

Виды стропильных систем для мансарды

Стропильные системы для мансарды схожи с кровельными, ведь в обоих случаях речь идет о создании каркаса под кровлю.

Какой бывает стропильная система для мансардной крыши:

Двускатная классическая образована двумя скатами под углом 30-60°. Способ обустройства у нее такой же, как у двускатной крыши. Предпочтение отдают тем схемам, в которых отсутствует большое количество внутренних опорных деталей, занимающих пространство.
Ломаная двускатная мансардная крыша более выгодна для обустройства эксплуатируемой мансарды, но и более сложная для строительства. Стропила в данном случае состоят из 2 частей: боковые и коньковые. Конструкцию составляют опорные балки, стойки, опорные прогоны и сами стропильные ноги.
Вальмовая крыша мансарды приобретает дополнительные наклонные грани, что расширяет и гармонизирует внутренне пространство. Она отличается от ломаной только заменой фронтона на скаты. В остальном обустройство остается прежним.
Полувальмовая система стропил срезает только верхнюю часть скатов.
Для зданий круглой или многоугольной формы подойдет купольная система стропил мансарды. Такая встречается крайне редко и состоит из комплекса распорок, стропильных ног и подкосов.

Существуют и другие виды систем стропил для устройства мансарды, их проектируют для каждого дома персонально. Создать схему можно самостоятельно, опираясь на представленную в статье информацию: принципы конструирования распространяются на все виды конструкций без исключения. В каждом случае необходимо рассчитать поступающую нагрузку и правильно рассредоточить ее со слабых мест.

типы, варианты, элементы и узлы

Во время строительства любого сооружение непременно обращается внимание на качество и особенности стропильной системы. От крыши зависит, насколько безопасным, красивым, долговечным и теплым будет здание. Существует много видов крыш, отличающихся внешним видом, конструкцией и используемыми материалами. Поэтому перед непосредственными работами изучаются все виды стропильных систем, что позволит для каждого отдельного сооружения выбрать оптимальный вариант.

Специфика строительства крыши

Важно! Некоторые конструкции считаются идеально подходящими для частных жилых домов, а другие используются только для коммерческих или промышленных сооружений.

При создании стропильной системы учитываются некоторые требования к ней:

высокая прочность и практичность;
невысокие затраты на строительство;
привлекательный внешний вид;
долгий срок эксплуатации;
стойкость перед разными осадками или иными воздействиями атмосферы;
легкость и оперативность создания;
идеальное соответствие требованиям, которые предъявляются к крышам в конкретной климатической зоне.

Наиболее часто для создания конструкций применяется древесина, но важно грамотно выбрать данный материал, чтобы он был правильно обработан и высушен. Не допускается превышение влажности брусков или досок, поэтому оптимальным значением будет 20 процентов. Храниться элементы стропильной системы крыши до непосредственного использования должны штабелями, причем они укладываются на специальные поддоны.

Важно! Все деревянные части перед использованием покрываются антисептиками и антипиренами, чтобы сделать их более устойчивыми к возгоранию, воздействию влажности или насекомых.

Основные разновидности стропильных систем

Виды стропильной системы являются многочисленными, поэтому перед возведением дома важно разобраться во всех разновидностях, чтобы выбрать оптимальный вариант для конкретного строения. К этим типам относится:

Односкатная стропильная система. В такой крыше все стропила представлены балками, опирающимися о стены строения. Нередко стены обладают в строениях разной высотой, а в этом случае формируется скат с некоторым уклоном. Если стены обладают одинаковой высотой, То можно сделать даже плоскую крышу. Такой вид стропильной системы редко применяется для жилых домов, так как оптимально пользоваться им для разных небольших строений, например, бани или гаража.
Двускатная стропильная система. Этот вид представлен рядом ферм в форме треугольника. Соединяются все стропила под некоторым углом, что создает два ската. Данный вариант стропильной системы считается простым в формировании, поэтому нередко владельцы сооружений занимаются данным процессом самостоятельно. По-другому она называется щипцовой.

Видео по теме:

Ломаная. Считается разновидностью двускатной конструкции, но в процессе ее создания формируется скат с определенным изломом. Под такой крышей оптимально делать мансарду, обладающую просторными размерами и другими оптимальными параметрами.
Четырехскатная стропильная система. По-другому называется полувальмовой, причем представлена она двумя скатами в форме трапеции, а также двумя треугольными скатами, которые находятся на торцах сооружения. Такая крыша обладает привлекательным видом, но процедура ее создания считается сложной и специфической.
Четырехскатная. Она так же называется вальмовой. Состоит из двух вальм, имеющихся в торце строения, а также из двух боковых скатов, представленных в форме трапеции. При грамотном формировании такой конструкции обеспечивается организация крыши, отличающейся повышенной устойчивостью перед сильными ветрами и прекрасной теплоизоляцией.
Шатровая стропильная система. В нее входит четыре вальмы треугольной формы, которые сходятся в центре. Используется этот вариант только для строений, имеющих квадратную форму. Неплохо смотрятся на небольших архитектурных формах, к которым относятся беседки или бани.
Судейкина. Эта конструкция используется достаточно редко, хотя некоторые люди предпочитают именно ее создавать на своих домах за счет наличия многочисленных плюсов. Для ее организации формируется ряд из балок, соединенных особым способом, поэтому по внешнему виду напоминает пологую шатровую крышу. К ней прикрепляется 4 треугольных ската, причем их вершины направлены вниз, а именно к углам строения. Между ними формируются значительные по размеру фронтоны, поэтому под такой конструкцией легко можно сделать крупную мансарду, отличающуюся прекрасными теплоизоляционными свойствами и хорошим освещением. Еще одним плюсом такой крыши является то, что на ней практически не задерживается снег, поэтому во время монтажа водосточной системы можно сэкономить значительное количество средств.

Таким образом, виды стропильных конструкций являются многочисленными, причем каждая разновидность создается особым образом и обладает некоторыми плюсами и недостатками. Выбирается конкретный вариант в зависимости от самого строения.

Из какого материала создаются стропильные системы?

Для формирования этих конструкций могут использоваться различные материалы. Наиболее оптимальным считается применение элементов из древесины.

Важно! Узлы стропильной системы, сделанные из дерева, отличаются высоким качеством, долговечностью и надежностью, но для их долгого срока службы перед применением надо обработать их особыми защитными составами.

Для создания конструкций используется брус, причем желательно, чтобы он имел размеры 150х150 мм. Дополнительно применяются доски 50х150 мм, а для усиления крыши подходят более толстые бруски и доски, которые надежно фиксируются друг с другом.

Во время формирования стропил оптимальным считается использование сосновой древесины, причем брус предварительно должен вылежаться, чтобы после организации кровли не изменил свою форму и размеры, поэтому при таких условиях значительно увеличивается стойкость всей конструкции перед разными факторами.

Небольшого размера стропила делаются из досок, причем для придания им оптимальной прочности рекомендуется сшивать несколько элементов.

Некоторые люди предпочитают при возведении частного строения пользоваться металлическими элементами для создания крыши. Но применение металлического профиля обладает некоторыми минусами, так как металл подвергается процессу коррозии. Обычно устанавливаются такие элементы под прогонами конька, что дает возможность сделать оптимальную опору, так как именно прогоны обычно подвергаются значительным нагрузкам.

Виды систем в зависимости от используемых стропил

Типы стропильных систем отличаются не только конструкцией, но и используемыми стропилами. К их разновидностям относится:

Висячие стропила. Они называются по-другому выносными. Обладают двумя точками опоры, причем они применяются для любой пары. В качестве этих точек выступают несущие стены строения. Это позволяет работать стропилам не только на изгиб, но и на сжатие. Важно устанавливать стропильные ноги таким образом, чтобы они опирались не на сами стены, а на смонтированный мауэрлат, представленный опорным брусом значительной толщины. Для формирования мауэрлата применяется деревянный опорный брус, а также допускается делать его из досок, которые надежно и правильно соединяются друг с другом, после чего он фиксируется на торцах стен. Стропила прикрепляются к мауэрлату врубкой, после чего дополнительно крепятся разными крепежными элементами, причем обычно для этого используются скобы или кронштейны. При таком устройстве формируется распирающее усиление, передающееся стенам. Для компенсации этого распирания формируется затяжка, которая соединяет внизу все пары стропил. За счет того, что она монтируется внизу, то дополнительно выступает в качестве перекрытия.
Наслонные стропила. Данные виды стропил применяются исключительно для домов, в которых имеется несущая стена, находящаяся в середине строения. Опорой для них выступают сами стены сооружения, а вот средняя часть фиксируется за счет внутренних опор или несущей стены, находящейся посередине дома. Работают такие элементы только на изгиб, поэтому даже если на них будут воздействовать многочисленные нагрузки, они не будут работать на сжатие. За счет такого специфического устройства допускается во время создания системы пользоваться достаточно тонкими элементами, что позволяет получить легкую систему, которая не будет оказывать существенного воздействия на стены и фундамент строения. За счет этих стропил можно сэкономить дополнительно на строительных материалах.
Комбинирование стропил. Вышеуказанные виды стропил могут сочетаться в одной крыше, причем обычно такой вариант применяется для строений, обладающих необычной и сложной конструкцией.

Важно! Оптимально для строений, у которых нет опоры, применять висячую систему, а для сооружений, оснащенных опорой, идеально подходят наслонные элементы.

Таким образом, стропильные системы представлены в многочисленных видах. Каждая разновидность создается особым образом и обладает своими особенностями и параметрами. Для простых строений оптимальным считается применение односкатной крыши, а для полноценных жилых домов рекомендуется делать двускатную или вальмовую конструкцию. Последний вариант считается наиболее сложным в создании, но если грамотно подойти к процессу, то обеспечивается получение долговечной, красивой и прочной конструкции. При отсутствии опыта работы рекомендуется обращаться к профессионалам, но простые виды стропильных систем легко монтируются своими руками без специфических материалов и особых необычных навыков.

Посмотрите еще статьи:

Висячие стропила крыши — конструкции, устройство и узлы (фото, видео)

Крыша – наиболее сложный элемент конструкции жилой, хозяйственной или производственной постройки, которую нельзя построить без точного расчета и детального проекта. Ее устройство состоит из гидроизоляционного покрытия и каркаса, отвечающего за форму, несущую способность и надежность кровли. Различают 2 типа стропильных систем, отличающихся по составу и способу соединения элементов – висячую и наслонную. В этой статье мы расскажем, что такое висячие стропила, а также как это конструктивное решение применяется в строительстве.

Содержание статьи

Функции стропил

Стропильный каркас – совокупность опорных элементов, отвечающих за придание кровле формы, геометрии, уклона и высокой несущей способности. Особенность висячей стропильной системы заключается в том, что она возводится в сооружениях, не имеющих внутренних несущих опор. Конструкция фермы такого каркаса представляет собой равносторонний треугольник, образованный стропилами и затяжкой, поэтому обладает высокой устойчивостью к внешним воздействиям. Задачами стропильного каркаса считают:

Формирование уклона кровли. Крыша должна иметь уклон, чтобы эффективно отводить влагу во время осадков, сбрасывать снежную массу во избежание перегрузки каркаса.
Распределение веса кровли. Конструкция крыши весит достаточно много, особенно если учитывать дополнительную нагрузку во время снегопадов. Стропила равномерно распределяют вес покрытия между несущими стенами.
Фиксация кровельного материала. Гидроизоляционное покрытие крепят к обрешетке стропильного каркаса, распределяющей нагрузку и придающей покрытию жесткую форму.

Учтите, что висячие стропила считаются более устойчивой конструкцией каркаса, так как их устройство способствует снижению распирающей нагрузки, от которой страдают узлы наслонных систем.

Отличия висячей системы от наслонной

Устройство наслонных систем

Конструкция висячей стропильной системы подразумевает, что в перекрываемом сооружении отсутствуют внутренние капитальные несущие опоры. В таком случае стропила имеет всего точку опоры в месте крепления на мауэрлат, а другим концом ноги они просто упираются друг друга без использования подконькового бруса. Стропильная ферма висячего типа представляет собой равнобедренный треугольник с основанием, равным ширине фасада. Она состоит из следующих элементов:

Мауэрлата. Этом прочный, ровный брус из здоровой древесины твердых пород сечением 100х100 мм или 150х150 мм укладывают на верхнюю поверхность последнего яруса несущих стен там, где на них будут опираться стропильные ноги. Это устройство распределяет вес стропил, передавая нагрузку на фундамент.
Стропильные ноги. Это опорные элементы, формирующие плоскость скатов крыши, которые изготавливаются из прямых досок размером 50х150 мм или 100х150 мм. Они устанавливаются попарно с шагом 60-120 см в зависимости от веса и размеров финишного покрытия.
Затяжка. Затяжкой называют горизонтальный элемент каркаса, который стягивает нижние концы стропильных ног, компенсируя нагрузку на распирание, сказывающуюся на основные узлы кровли.
Ригель. Ригель представляет собой верхнюю затяжку, которая стягивает попарно стропила на небольшом расстоянии от конька. Так как на этом участке нагрузка на распирание больше, то он изготавливается из бруса более толстого сечения.
Бабка. Бабкой называют подвесной элемент висячего стропильного каркаса, который поддерживает под коньком центральную часть затяжки, предотвращая распирание несущих наружных стен.
Подкос. Подкосами зовутся горизонтальные подпорки, поддерживающие стропильные ноги в верхней или средней части, предотвращая прогиб элементов большой длины.

Разновидности висячих стропил

Обратите внимание! Очень часто висячая стропильная система не включает в себя мауэрлат, так как его функции с успехом выполняет низко расположенная затяжка. Опытные мастера считают, что конструкция каркаса без этого элемента нисколько не теряет ни в прочности, ни в надежности.

Разновидности

Устройство висячей стропильной системы во многом зависит от формы и размеров перекрываемого сооружения. Чем больше площадь дома, тем больше конструкция насчитывает дополнительных элементов, увеличивающих несущую способность каркаса. Самая простая ферма представляет собой равнобедренный треугольник, образованный стропильными ногами и затяжкой. Но чем длиннее стропил, тем больше потребуется опор, компенсирующих их прогиб под действием собственного веса. Различают висячие стропильные системы следующих типов:

Простая трехшарнирная арка в форме треугольника. Это образец самой простой стропильной фермы висячего типа, которая состоит из стропильных ног и затяжки. Она представляет собой замкнутый треугольник, основание которого работает только на растяжение, а стороны – на прогиб. Таким образом можно перекрыть пролеты шириной до 6 метров.
Простая трехшарнирная арка
Трехшарнирная треугольная арка с подвесом или бабкой. Если ширина перекрываемого сооружения превышает 6 метров, то использование цельного бруса для изготовления затяжки проблематично. Деревянный элемент такой длины будет прогибаться под собственным весом, поэтому его изготавливают из 2 отдельных частей и подвешивают к коньку с помощью бабки.
Арка с подвесом
Трехшарнирная арка с приподнятой затяжкой. Этот вариант висячей стропильной системы используется, если крыша относится к мансардному типу. При этом затяжку перемещают к верхней части стропильных ног ближе к коньковому соединению. Чем выше она находится, тем большее напряжение на растяжение она испытывает. При оборудовании мансарды приподнятая затяжка выполняет роль потолочных перекрытий.
Трехшарнирная арка с приподнятой затяжкой
Трехшарнирная треугольная арка с ригелем. В этом варианте подвижные крепления в виде ползуна, которыми крепятся к мауэрлату, заменяются на неподвижные. Поэтому ригель, стягивающий стропильные пары в верхней части, испытывает нагрузку не на растяжение, а на сжатие.
Трехшарнирная арка с ригелем

Важно! Если длина стропильных ног превышает 4-4,5 метра, то при толщине сечения 50х150 мм или 100х150 мм они начинают испытывать значительную нагрузку на прогиб под действием собственного веса. Чтобы компенсировать это напряжение, в верхней или средней части стропил их поддерживают подкосом, упертым в бабку.

Трехшарнирная арка с подкосами и бабкой

Виды креплений

Крыша, каркас которой изготавливается из дерева, подвергается термическому расширению, а также немного изменяет свои размеры в зависимости от влажности. Чтобы эти малейшие изменения не привели к деформации, используют специальную систему крепления узлов конструкции. Висячие стропила имеют 2 типа креплений:

Подвижные. Подвижными креплениями называют специальные устройства – ползуны, изготавливаются из металла. С помощью них к мауэрлату крепят стропильные ноги, в результате чего они могут немного смещаться при изменениях размеров элементов при колебаниях влажности. Такие устройства предотвращают деформацию каркаса кровли, позволяя ей «дышать».
Жесткие. Жесткое крепление элементов стропильного каркаса осуществляется с помощью гвоздей, саморезов или металлических накладок. Этот способ обеспечивает надежную фиксацию, но не компенсирует термическое расширение и изменение размеров дерева при колебаниях влажности.

Опытные мастера утверждают, что запрещается врезать отверстия в мауэрлате для крепления стропильных ног, так как это нарушает целостность бруса, снижает его прочность. При подвижной фиксации ноги прикрепляются ползунами, а при жестком в стропилах вырезают выемки под мауэрлат, а затем приколачивают гвоздями.

Критерии выбора

Висячие стропила считаются более сложными в проектировании и монтаже вариантом стропильного каркаса. Эта тонкая система требует тщательного расчета, учитывающего все нагрузки и силы, которые будут воздействовать на нее изнутри и снаружи. Чтобы крыша получилась надежной, выбор осуществляют в соответствии со следующими факторами:

Климатические условия. Чтобы оценить, какая ветровая и снеговая нагрузка будут воздействовать на стропила, нужно определить климатическую зону региона, в котором ведется строительство.
Финишное кровельное покрытие. Выбор стропильного каркаса зависит от желаемого кровельного материала, так как вариант имеет оптимальный угол наклона ската и рекомендованное расстояние между элементами в соответствии с весом и размером покрытия.
Вид кровли. Крыша может быть односкатной, двухскатной, вальмовой, полувальмовой или шатровой в зависимости от формы и размеров сооружения.

Важно! Висячие стропильные фермы обладают большим весом и размером, поэтому поднять уже собранные конструкции на кровлю можно только с помощью крана. Чаще всего сборка каркаса происходит непосредственно на высоте, что усложняет кровельные работы.

Влияние климатических факторов

Влияние кровельного материала

Зависимость устройства каркаса от уклона