Крыша – сложный и ответственный архитектурный элемент любого здания. Относиться к ее строительству следует с особым вниманием, необходимо помнить, что для монтажа стропильной системы требуется немалый опыт выполнения подобных работ и специальный инструмент. Не стоит браться за создание крыши тем, кто впервые держит в руках плотницкий и измерительный инструмент – результаты деятельности могут быть очень негативными.
Существует два типа крыш в зависимости от количества и размещения точек опоры стропил, но каждый застройщик может по своему усмотрению несколько изменять конкретную конструкцию стропильной системы. При этом учитываются условия эксплуатации строения, назначение чердачных помещений, климатическая зона расположения, технические параметры пиломатериалов и кровельных покрытий. Конечно, на вид стропильной системы оказывает влияние личный опыт и предпочтения застройщиков.
Перед тем как приступать к изготовлению стропил, следует определиться с их видом, способом крепления и линейными размерами. Только в этом случае можно быть уверенным в прочности и безопасности конструкции.
Как влияют различные факторы на параметры стропилин?
| Физический фактор | Краткое описание влияния на параметры стропилин |
|---|---|
| Стропила должны выдерживать снеговые и ветровые нагрузки. Во время расчетов нужно брать из таблиц строительных норм и правил фактические максимальные значения снегового покрова, учитывать силу и розу ветров. Данные позволяют узнать общую нагрузку на скат крыши в зависимости от его площади и угла наклона. Далее уже можно определить размеры стропилин, их количество и шаг. При этом обязательно закладывается коэффициент запаса прочности. Дело в том, что пиломатериалы не имеют стабильных и одинаковых значений прочности, слишком много непредвиденных факторов влияют на эти показатели. Для большинства случаев для изготовления стропильных ног используются доски 50×150 мм или 50×200 мм. |
| Двускатные крыши могут быть наслонными и висячими. Для висячих крыш нужно делать стропила из более прочных досок. При этом принимается во внимание метод фиксации элементов к мауэрлату. Если делается врубка, то ширина досок должна увеличиваться на величину врубки. Дело в том, что пропил в этом месте автоматически уменьшает ширину материала, воспринимающего нагрузки. Если на доске толщиной 200 мм сделать поперечный пропил длиной 60 мм, то в расчет принимается только оставшаяся ширина 140 мм. Соответственно, если при расчете нагрузок выбраны стропила из досок 200 мм, но во время крепления делаются непредусмотренные пропилы 60 мм, то ширина заготовок для стропилин увеличивается до 260 мм. Это замечание делается для тех, кто любит злоупотреблять различными зарубками и пропилами для упорных площадок концов стропилин. В настоящее время есть много специальных приспособлений, позволяющих прочно зафиксировать стропилину в нужном положении без запиливания. |
| Для жилых зданий стропилины должны иметь запас по прочности в размере не менее 1,4 от расчетных значений. Для нежилых сооружений коэффициент понижается до 1,2. Вывод – размеры стропильных досок на домах больше, чем на гаражах и иных пристройках. |
| Жилые чердачные помещения (мансарды) должны иметь утепленную крышу. Ширина стропилин должна соответствовать толщине утеплительного слоя. Одновременно нужно корректировать шаг между стропильными ногами в зависимости от стандартной ширины утеплителя. Если в данной климатической зоне оптимальная толщина утеплителя крыши 200 мм, то такую же ширину рекомендуется выбирать и для стропилин. Различные наращивания узких стропильных ног во время утепления кровли не считаются правильным решением. |
Эти знания помогут принимать правильные решения как во время изготовления стропил, так и во время их фиксации непосредственно на месте. Ошибки в строительстве стропильной системы слишком дорого обходятся, не стоит проявлять излишнюю самоуверенность.
Очень важный момент. Задача любой фиксации – обеспечение устойчивости узла соединения, при этом он может быть неподвижным или иметь одну или несколько степеней свободы. Этого невозможно достичь без знания нагрузок, влияющих на стропильные ноги. Нагрузки могут быть постоянными и временными, динамическими и статическими, однонаправленными и разнонаправленными.
Есть варианты жестких креплений стропильных ферм, для этого используются металлические пластины, уголки, саморезы и гвозди.
Иногда требуется применять плавающие соединения стропилин для компенсации изменения размеров деревянных домов. Для плавающих соединений применяются специальные крепежные элементы и болты. Вторые позволяют стропильным ногам в верхней части немного поворачиваться.
Еще один пример свободного соединения стропилин – скользящее. Используется на деревянных срубах и дает возможность компенсировать естественную усадку дома.
В результате правильного выбора стропильной системы и методов фиксации ее элементов конструкция должна быть устойчивой, компенсировать естественные колебания линейных параметров и выдерживать различные нагрузки, возникающие вовремя эксплуатации. Для выполнения условий во время фиксации стропилин могут применяться дополнительные элементы фиксации.
Чаще всего монтируются в коньковой части системы, на них упираются верхние концы стропильных ног. Для повышения устойчивости могут предусматриваться запилы. Верхнее соединение жесткое или плавающее на болтах. На больших по размерам крышах прогоны могут устанавливаться посредине стропильных ног или в иных местах с критически нагрузками.
Устанавливаются для усиления стропилин, за счет применения стоек можно изготавливать элементы из более тонких пиломатериалов. Вертикальные стойки верхним концом упираются от стропила, а нижним о лежень или потолочные балки перекрытия.
Удерживают усилия на изгиб и расширение, универсального использования. Угловые упоры можно ставить в любых местах стропильной ноги, вызывающих опасения по прочности. За счет таких упоров существенно увеличивается сопротивляемость стропилин изгибающим и отрывающим усилиям.
Назначение – удерживать стропильные ноги от расползания, используются на висячих стропильных системах. Чаще всего размещаются в верхней части фермы, для изготовления можно использовать доски толщиной примерно 20–25 мм. Дело в том, что они работают на растяжение, пиломатериалы хорошо держат такие усилия. Доски плохо работают на сжатие, быстро прогибаются и теряют первоначальные показатели прочности.
Используются в верхней коньковой части стропилин, за счет применения затяжек увеличивается прочность соединения узла. Затяжки могут изготавливаться из дерева, фанеры, плит ОСП или металла.
Имеют много специфических наименований. Представляют собой обыкновенные отрезки досок длиной 30–40 см и толщиной 40–50 мм, фиксируются в нижней части стропилин. Упираются о мауэрлат и не допускают скольжения конструкции. Применение бобышек позволяет выполнять жесткое соединение элементов без запиливания стропилин. О проблемах, возникающих в связи с запиливанием, мы в этой статье рассказывали выше.
Конек – один из главных и самых нагруженных элементов стропильной системы. Узел имеет несколько вариантов соединения, выбирать конкретный следует в зависимости от общих параметров крыши.
При большой длине скатов коньковый брус лучше не использовать, а вместо него ставить два параллельных прогона и ригели-затяжки. Такую конструкцию легче делать, она более устойчивая и безопасная.
Для висячей кровли следует выбирать самые надежные способы соединения стропильных ног, эти системы имеют минимальное количество дополнительных упоров.
Крепеж для стропил
Для стропильных ног используются хвойные доски 50×200 мм, пиломатериалы первого сорта. Доски не могут иметь следов гнили или грибка, значительных пороков развития и глубоких трещин. Применять для изготовления стропильной системы низкокачественные пиломатериалы категорически запрещается.
Для увеличения защиты элементов кровли от гниения рекомендуется использовать огнебиозащиту.
Заготовки стропилин следует пропитывать не менее двух раз, при этом материал должен быть сухим и чистым. Обработка делается на ровной площадке при сухой и ясной погоде.
Пропитывать можно валиком, кисточкой или пневмопультом. Применять бытовые ручные распылители не рекомендуется – слишком долго и тяжело. Наверх доски можно поднимать после полного высыхания пропитки.
Наша двускатная крыша имеет коньковый прогон, вертикальные опоры упираются о лежень, расположенный на несущей стене посредине строения.
Практический совет. Если дом довольно высокий, а доски тяжелые, то рекомендуется для защиты оконных проемов от повреждений сделать элементарное приспособление. Для этого сбиваются в виде угольника две доски, длина и ширина выбирается с учетом параметров проема. Приспособление устанавливается на подоконник, и доски стропилин во время подъема не повреждают пеноблоки.
Изготовление стропил начинается с подготовительных операций.
Шаг 1. Поднимите на чердак доски для стропилин. Для удобства располагайте их равномерно по длине здания, один конец кладите на мауэрлат, а второй на лежень прогона. Вначале нужно установить крайние стропила с двух сторон крыши дома, натянуть между ними нить и по ней устанавливать и выравнивать все оставшиеся.
Шаг 2. Проверьте еще раз положение конькового прогона. Он должен располагаться точно посредине крыши. Его смещение на 1–2 сантиметров не повлияет на прочность кровли в целом, но несколько усложнит изготовление стропилин и укладку кровельных материалов. Кроме того, опытный строитель может заметить несовпадение размеров скатов и, соответственно, несимметричность крыши. Рекомендуется добиваться ситуации, чтобы коньковый прогон располагался по линии симметрии, если это не связано с большими трудностями. Окончательное решение принимается мастером на месте и зависит от величины смещения и объема работ по исправлению ошибки.
Как выровнять прогон?
Теперь все готово, можно приступать к изготовлению и монтажу стропилин.
Если вы работаете в одиночку, то к прогону в месте фиксации первой стропилины нужно прикрутить отрезок рейки. К ней будет временно фиксироваться доска стропилины для предупреждения ее соскальзывания вниз.
А в это время можно выполнять работы по изготовлению и подготовке к соединению верхней части стропилин.
Шаг 1. Поднимите и установите на место доску для стропилины, струбциной зажмите ее к закрепленной ранее рейке.
Шаг 2. Нарисуйте линии для вырезания упорной площадки. Делается это в два этапа. Первый – проведите горизонтальную линию. Для этого рейку, угольник или иной ровный предмет плотно прижмите к горизонтальной поверхности прогона.
Второй – проведите вертикальную линию. Теперь линейку или угольник следует прижать к боковой поверхности прогона.
Важно. Ширина линейки должна быть не более 2–3 см, не надо делать глубокие пропилы и намного уменьшать ширину стропильной ноги, она теряет свою максимальную расчетную прочность.
Такую же разметку сделайте и в нижней части стропилины. Только теперь линейку нужно прижимать к поверхностям мауэрлата.
Шаг 3. Снимите доску и аккуратно вырежьте посадочные места. Работать можно ножовкой или электрической дисковой ручной пилой.
Практический совет. Если пропилы делаются электрической дисковой пилой, то резать лучше в два приема. Первый раз прорезать до метки, затем перевернуть доску обратной стороной и опять резать до метки. Молотком выбить отрезанный кусок, а оставшийся выступ снять стамеской или долотом. Не нужно заходить пилой за линию и пытаться отрезать выступ с одного захода. Такой способ увеличивает пропил на 3–5 см в зависимости от диаметра диска, что существенно уменьшает несущие показатели стропилины.
Шаг 4. Установите подготовленную стропилину на место и проверьте правильность ее изготовления. Такие же операции проделайте и со второй ногой фермы.
Шаг 5. Поставьте стропилины с упором на мауэрлат и прогон, стяните их струбциной в верхней части. Найдите средину прогона и перенесите линю на стропилины, пользуйтесь уровнем или строительным угольником (только в том случае, когда плоскость прогона строго горизонтальная).
Шаг 6. Пропилите одновременно две стропилины по вертикальной линии. Доски должны быть плотно зажаты струбциной. Прилагайте максимум внимания, полотно пилы должно быть перпендикулярным плоскости стропилин. Если запилить наискосок, то коньковый узел соединения будет прилегать неплотно, а это уменьшает устойчивость стропильной системы и считается явным строительным браком.
При недостатке практического опыта выполнения подобных работ, первая нога может иметь в коньковой части зазор, если он в пределах 1–2 мм, то нет ничего страшного. Если он более 4-х миллиметров, то нужно поправлять элемент. Посмотрите, какие плоскости упорных площадок не позволяют верхнему срезу плотно стыковаться. Примерно обозначьте величину дополнительного пропила. Снимите стропилину и уберите мешающие выступы. Проверьте соединение еще раз, если зазоры остались – повторите операцию. Как показывает практика, на второй-третьей стропилине появляется опыт и никаких дальнейших исправлений делать не надо.
Шаг 8. Прочно закрепите стропильные ноги в положенных местах. Для этого рекомендуется пользоваться металлическими пластинами и уголками, работать с ними просто и легко, прочность полностью отвечает требованиям к стропильной системе.
На каждую пару стропилин понадобится одна большая переформированная пластина для соединения конькового узла, два уголка 50×50 мм для фиксации к прогону и два уголка 60×80 мм для прикручивания к мауэрлату. Толщина металла не менее двух миллиметров.
Таким же способом установите крайние стропила с другой стороны дома, натяните между ними нити. По одной вверху и внизу и одну посредине. Чтобы они не мешали во время изготовления стропилин, сделайте зазор между нитью и плоскостью примерно один сантиметр.
Настоящие профессионалы никогда не делают по одной стропилине на чердаке дома. Такой алгоритм работ существенно увеличивает сроки строительства, усложняет сам процесс и делает его небезопасным. Работать электрическими инструментами на неприспособленных площадках очень опасно, травмы от них тяжелые, часто становятся причиной инвалидности.
Если дом поставлен качественно с точным соблюдением размеров и правил, то стропильные ноги изготавливаются по одному шаблону не земле. Готовые элементы собираются на крыше. Такая технология увеличивает производительность труда в 3–5 раз, одновременно улучается качество стропильной системы, она более надежна и долговечна. Конечно, пропорционально возрастает и зарплата строителей. Они работают с выработки и получают деньги не за время, проведенное на чердаке, а за собранную кровлю.
Шуруповерты
Возведение стропильной системы является достаточно сложным и ответственным делом. Однако ее можно сделать самостоятельно, если следовать определенным правилам.
В данной статье будет рассказано об элементах кровельной конструкции, а также о том, как ставить стропила на крышу.
Перед тем, как ставить стропила на двухскатную крышу, необходимо узнать из каких элементов состоит кровельная конструкция. В ее состав входят:
Кровельную конструкцию следует изготавливать из дерева хвойных пород. Влажность используемой древесины должна быть менее двух процентов. Перед применением материал необходимо обработать с помощью специальных защитных средств.
Для изготовления висячих стропил и затяжек изготавливают из древесины первого сорта. Стропильные ноги делают из древесины первого и второго сорта. Использовать дерево третьего сорта можно только для изготовления подкосов и стоек.
Прочность кровельной конструкции зависит от:
Перед тем, как ставить стропила на крышу, необходимо подготовить следующие инструменты и материалы:
Для изготовления стопил применяют брус или обрезную доску. Элементы из древесины следует обработать биозащитными и огнезащитными материалами.
Перед монтажом необходимо выбрать вид конькового соединения и способ фикасции стропил к балкам или мауэрлату.
Этому вопросу необходимо уделить особое внимание, ведь от и их сечения зависит прочность кровельной системы.
При расчете расстояния между стропилами следует учитывать постоянные и временные нагрузки на возводимую крышу. Постоянную нагрузку создают следующие элементы:
Для выполнения расчетов (сечение и шаг стропильных ног) необходимы теоретические знания, а также практические навыки. Определить примерные параметры кровельной конструкции можно с помощью следующей таблицы:
При выборе шага стропил необходимо учитывать тип теплоизоляционного материала. Важно помнить, что пролет между соседними стропилами должен быть на 10 – 15 миллиметров меньше ширины ватного утеплителя.
Также при выборе расстояния между стропилами необходимо учесть рекомендации по укладке выбранного кровельного материала.
Существуют два типа стропил: висячие и наслонные. Каждый тип будет рассмотрен по отдельности.
Висячие стропильные системы применяют в случаях, когда в доме нет внутренних опор (колонны, стены). Эта конструкция опирается наружные опорные стены.
В этом случае стропила работают на сжатие и изгиб. оказывают распирающее усилие на наружные стены дома. Чтобы его снизить, используют затяжку.
Затяжку изготавливают из деревянного бруса или металла. Ее расположение зависит от конструкции возводимой кровли.
Например, при возведении крыши мансардного типа затяжку располагают у основания. В этом случае она выполняет функции балки перекрытия.Чем выше расположена затяжка, тем больше нагрузка оказывается на нее.
Висячую стропильную конструкцию используют в случае, если дистанция между опорами менее 6,5 метров. Для изготовления этих стропил применяют доски, бревна, или брус. Для соединения элементов друг с другом применяют:
Стропила этого типа используют в зданиях с капитальной внутренней стеной. Эти элементы, как правило, изготавливают из древесины.
Опорой для наслонной стропильной системы служат внутренние элементы (колонна, стена). В этом и заключается их основное отличие от стропил наслонного типа.
Стропила данного типа работают лишь на изгиб. Наслонные стропильные конструкции в сравнении с висячими являются более экономически выгодными и легкими.
Установка стропил двускатной крыши состоит из следующих этапов:
В данном видео рассказывается о том, как ставить стропила на крышу:
Система стропил — это опорный несущий каркас для кровли. Именно поэтому он должен быть надежным , так как долговечность всего строение напрямую зависит от качества материала, из которого изготовлены элементы системы, и профессионализм ее сборки.
вполне возможно изготовить и установить, имея рядом мастера, который не уже раз занимался подобным делом. Не имея опыта в этой работе и надежного советчика, браться самому опасно — лучше доверить это мероприятие бригаде квалифицированных мастеров. Однако, если все-таки решено попробовать свои силы, то подойти к всех деталей системы нужно со всей ответственностью и осторожностью, так как работа не только сложная, но и достаточно опасная.
Для того чтобы вся системы крыши дома прослужила долгую службу, для изготовления ее элементов выбирается просушенная древесина хвойных пород. Для стропил нужен брус, имеющий размер 100÷150 × 50÷60 мм.
Древесина хвойных пород - легкая по весу, что благоприятно для всей постройки дома, так как тяжелая стропильная система, создавая большое давление на стены, может привести к их повреждению и разрушению.
Еще одним плюсом хвойного материала для строительства основы под кровлю является высокий процент см олистости в его структуре, а значит - повышенная способность противостоять атмосферной влаге.
Для изготовления элементов стропильной системы должен отвечать некоторым требованиям, которые напрямую влияют на долговечность всей конструкции:
При установке конструкции нужно знать и виды нагрузок, которым подвергается вся система крыши - они также учитываются при выборе параметров стропил и монтаже конструкции.
Самая распространенная стропильная система имеет форму треугольника и предназначена для обустройства . Она включает в себя несколько треугольных элементов, состоящих из двух стропильных ног и вспомогательных подпорок, и стяжек. Каждая такая треугольная конструкция и называется стропилом. Треугольные элементы системы расположены на определенном расстоянии друг от друга, и чаще всего оно составляет от 50 до 80 см.
Эта форма стала традиционной, так как создает лучшую жесткость и надежность конструкции. Она может заканчиваться на уровне стен или быть продолжена для устройства свесов, которые могут иметь длину 40 и более сантиметров. Иногда стропила, заканчивающиеся на стенах, наращивают дополнительными брусками — «кобылками».
Итак, как говорилось выше, стропила — одна треугольная секция, включающая в себя:
Существует три вида стропильных систем — это наслонная , висячая и комбинированная, т.е . включающая в себя элементы как одной, так и другой.
Система висячих стропил используется для перекрытия строений без внутренних капитальных стен. Стропильные ноги укладываются на мауэрлат, закрепленный на несущих стенах.
Так как на такую систему выпадает большая , которая передается на несущие стены, для снятия этого напряжения и используются такие дополнительные элементы:
Все элементы скрепляются между собой металлическими уголками, скобами или скручиваются винтами.
Наслонная система более устойчивая и надежная , благодаря дополнительным опорам в виде капитальных перегородок внутри строения. Наличие их дает возможность сделать в чердачном помещении дополнительную комнату.
При при нятии такого решения стойки в стропильной системе устанавливаются ближе к несущим стенам, освобождая пространство.
В этой системе стропильные ноги устанавливают на мауэрлат, который закрепляют к боковым несущим стенам. Для надежности установки, в стропильных ногах выпиливаются специальные пазы, и элементы скрепляются между собой скобами.
Коньковый брус в этой системе желателен в том случае, если между несущими стенами образуется большой пролет , а на чердаке запланировано устроить жилое помещение. То же самое относится и к затяжкам, которые в этом случае закрепляют на уровне потолка будущей комнаты.
Нужно знать также и то, что мауэрлат должен быть очень надежно закреплен к стене штырями, уходящими вглубь стены на 350÷400 мм, так как на него выпадает большая весовая и динамическая нагрузка от всей стропильной системы.
Если предполагается, что капитальные стены строения могут дать небольшую усадку, то нижние части стропил крепятся к мауэрлату скользящими креплениями, дающими возможность элементу принять нужное положение, не принеся вреда ни стенам, ни всей стропильной системе.
Подготовив подходящий материал и имея проект конструкции крыши, можно приступать к ее монтажу.
На несущих стенах закрепляются бруски мауэрлата на заранее настеленный гидроизоляционный материал — рубероид , и на них производится разметка установки стропил. Очень важно произвести разметку по двум сторонам установки одинаково, иначе стропила будут перекошены.
При необходимости стропила могут удлиняться «кобылками»
Крепеж для стропил
Принято считать, что односкатную систему используют только при устройстве крыши гаражей, сараев, беседок и других нежилых построек, но это совсем не так. Такая крыша прекрасно служит и для покрытия жилых домов, и под ней даже можно устроить дополнительную теплую комнату, если правильно рассчитать уклон конструкции.
Односкатную систему можно рассматривать, как половину двускатной крыши, но с некоторыми отступлениями.Например, если при установке двускатной крыши фронтонной частью является ширина строения, то при односкатной — его длина.
Фронтон может быть поднят из кирпича или деревянных брусьев и досок. Высота его будет зависеть от выбранного уклона крыши. Фронтон крыши поднимают высоко, если под ней будет устроена дополнительная комната.
Стропила в данной системе укладывать проще, но если расстояние между стен достаточно большое, то все равно необходимо для жесткости установить дополнительные поддерживающие элементы.
Чтобы правильно определить нужный угол уклона , нужно опираться на следующие факторы:
Угол этого вида крыши может варьироваться от 5 до 45, а иногда встречаются здания с углом даже в 60 градусов.
Монтаж односкатного варианта производится на месте, т.е . на высоте, так как опорами для стропил служат фронтонная и задняя стенка строения.
Если уклон крыши в одноэтажном особняке не слишком большой, то стропила могут быть продлены вперед с фронтальной или задней стороны дома. Это делают для того, чтобы устроить под кровлей веранду или террасу.
Наиболее сложные в исполнении — мансардные системы крыши
Если в проекте сразу заложено сделать мансарду дома жилой, то можно выбрать одну из двух конструкций крыши. Выбор будет зависеть от желаемой площади мансарды и высоты потолка. Это может быть двускатная с высоко поднятым коньком или ломаная мансардная крыша.
Двускатная крыша
Для того чтобы устроить под д вускатной крышей дополнительное помещение, пространство должно быть свободным от различных дополнительных креплений. Поэтому придется обойтись минимальным их количеством.
Обязательными в этой конструкции будут стойки и затяжки — они же выполнят функции обрешетки , на которую будет крепиться отделочный материал стен и потолка создаваемого помещения.
Но в этом случае очень важно для балок перекрытия использовать массивные бруски, которые спокойно выдержат массу стропильной системы с утеплением и кровельным материалом, плюс всю нагрузку, даваемую предметами мебели, которые будут установлены в комнате. Кроме этого, нужно монтировать бруски балок перекрытия на небольшом расстоянии друг от друга, которое не должно превышать 50 ÷ 60 см, но чтобы стены строения без проблем выдержали всю нагрузку, они должны быть достаточно массивные и прочными.
Монтаж системы проходит в той же последовательности, что и двускатной крыши.
Мансардная «ломаная» конструкция
Мансардная конструкция крыши дома — более сложная, чем обычная двускатная, но ее преимущество в том, что жилая площадь, которая получается в результате ее монтажа, будет гораздо больше, а потолок — выше.
Примерная схема мансардной «ломаной» системы
Этот вид крыши называют ломаными, так как система состоит из двух частей, в каждой из которых стропила расположены под разным углом.
Боковые стропила могут быть расположены под углом в 30 или 45 градусов от вертикали — это самый распространенный вариант их установки.
Верхнее закрепляют под углом, который может варьироваться от 5 до 30 градусов от горизонта.
В мансардной конструкции могут использоваться обе системы стропил. Нижние стропила предпочтительнее устраивать по наслонной системе, но если в строении нет капитальных перегородок, то можно использовать и висячую. В последнем случае, балки чердачного перекрытия, равно, как и стропила, должны устанавливаться на расстоянии не более 50— 60 см друг от друга . Нужно отметить, что стены должны быть хорошо укреплены, так как нагрузка на них будет выпадать достаточно серьезная , гораздо больше значительная, чем при устройстве двухскатной крыши.
Начало монтажа — установка двух рядов стоек
Обустраивать стропильную систему совсем не просто , и в одиночку с этой работой не справиться — потребуется, как минимум , два помощника. Желательно, чтобы хотя бы один из приглашённых мастеров обладал определенным опытом в данной сфере строительства.
Возведение крыши – один из наиболее ответственных этапов строительства. От надежности «зонтика» сверху, от его устойчивости к атмосферным осадкам и любым внешним воздействиям, напрямую зависит долговечность самого здания и уровень комфорта проживания в нем.
Изо всего разнообразия конструкций крыш, двускатную можно отнести к числу наиболее популярных, просто в силу относительной простоты ее возведения. Однако, и за этой «простотой» кроется масса различных нюансов, необходимость проведения определенных расчетов и следования технологическим правилам. Тем не менее, настоящая публикация имеет главную задачу: показать, что установка стропил двухскатной крыши своими руками – задача вполне выполнимая, даже для начинающего строителя.
Давайте вместе пройдем все этапы процесса установки стропил для такой крыши, от основ предварительного проектирования до примера практического воплощения.
Сразу оговоримся, что данная схема, безусловно, не может отразить всего возможного разнообразия конструкций , но основные детали и узлы на ней показаны достаточно понятно.
1 – мауэрлат. Это доска или брус, которые жестко крепятся по верхнему торцу внешних несущих стен здания. Его предназначение – равномерное распределение нагрузки от всей системы крыши на стены дома, создание условий для надежного крепления стропильных ног в их нижней точке опоры.
2 – стропильные ноги, устанавливаемые попарно. Они становятся основными несущими деталями всей системы крыши – именно стропила задают крутизну скатов, будут основой для крепления обрешетки, кровельного покрытия, а если крыша планируется утеплённой – то еще и всего термоизоляционного «пирога».
Для изготовления стропильных ног применяются качественные доски или брус, можно использовать и кругляк. Про сечение пиломатериала, которое будет достаточным для гарантированного выдерживания всех возможных нагрузок – будет рассказано ниже.
Стропила могут заканчиваться на мауэрлате, но чаще выходят за пределы периметра стен дома, формируя карнизный свес. Впрочем, для этого могут применяться и более легкие детали – так называемые «кобылки», которыми наращивают стропильные ноги на необходимую ширину свеса.
Для формирования карнизного свеса стропила нарощены «кобылками»
3 – коньковый прогон. Это может быть брус, доска или даже составная конструкция. Прогон проходит по всей линии конька и служит для надежного соединения верхних точек парных стропильных ног, связи всех стропильных пар с целью придания общей жесткости всей конструкции крыши. В различных вариантах крыш этот прогон может жёстко опираться на стойки, либо увязываться только с узлом соединения стропильных ног.
4 – затяжки (схватки, ригели). Горизонтальные детали усиления системы, дополнительно связывающие парные стропильные ноги между собой. Может применяться несколько затяжек, расположенных на разной высоте.
5 – балки перекрытия, которые будут служить основой для монтажа пола в чердачном помещении и потолка со стороны комнаты.
6 – а эта балка одновременно выполняет роль лежня. Это брус, проходящий по всей длине крыши, который является опорой для установки дополнительных деталей усиления стропильной системы. Лежень может устанавливаться так, как показано на рисунке (по типу балки перекрытия), либо жестко укладываться на капитальную перегородку внутри здания.
7 – стойки (бабки) – дополнительные вертикальные опоры стропильных ног, предотвращающие их прогиб под действием внешних нагрузок. Стойки вверху могут упираться в сами стропила, либо в дополнительный прогон, продольно связывающий стропильные ноги на определённой высоте.
8 – подкосы. Нередко при большой длине стропильных ног их несущей способности недостаточно, и усиление только стойками не обеспечивает необходимую прочность. В этих случаях применяются диагональные усиливающие элементы, опирающиеся снизу на лежень, создающие дополнительную точку опоры для стропила. Количество подкосов и место их установки могут варьироваться в крышах различной степени сложности.
Двускатные крыши можно разделить на два типа конструкций – с наслонными и висячими стропилами. Кроме того, широко применяются комбинированные системы, в которых объединены оба принципа построения. В чем же принципиальная разница?
Эта конструкция стропильной системы характеризуется наличием опоры на внутреннюю капитальную перегородку в здании. По верхнему торцу этой перегородки монтируется лежень, на которые опираются стоки, поддерживающие коньковый прогон. Таким образом, стропильные ноги «наслонены» на вертикальную опору, что делает всю систему максимально прочной.
Подобная схема является наиболее популярной из-за своей надежности и относительной простоты в исполнении. Если имеется возможность создать дополнительную точку опоры по центру, то почему бы и не воспользоваться этим? Правда, если на чердаке планируется размещение жилого помещения, то вертикальные стойки иногда могут стать помехой. Впрочем, их наличие тоже иногда «обыгрывают», используя, например, для монтажа внутренней легкой перегородки.
В зависимости от количества и размещения внутренних перегородок, конструкция наслонной стропильной системы может варьироваться. Некоторые примеры показаны на иллюстрации ниже:
На фрагменте «а» показан самый простой вариант, который, кстати, на небольших длинах стропил (до 5 метров) может даже не иметь показанных подкосов – достаточно ряда центральных стоек под коньковым прогоном
С увеличением ширины здания система, естественно, усложняется, и появляются дополнительные упрочняющие элементы – затяжки и подкосы (фрагмент «б»).
Фрагмент «в» наглядно демонстрирует, что внутренняя капитальная стена не обязательно должна располагаться ровно по центру, под коньком. Вполне возможен и такой вариант, как показан на иллюстрации, но с условием, что смещение лежня относительно конька не превысит одного метра.
Наконец, фрагмент «г» показывает, как может опираться система стропил в здании большого размера, но имеющим две капитальные перегородки внутри. Расстояние между такими параллельными лежнями может доходить до трети ширины здания.
Графически эту схему крыши можно изобразить примерно так:
Сразу бросается в глаза, что стропила опираются только на в нижней части, а затем соединяются между собой на коньке. Дополнительная опора по центру отсутствует, то есть стропильные ноги как бы «висят», что предопределяет и название такой системы. Эта особенность накладывает определенные ограничения на применение висячих стропил – обычно такая схема практикуется при расстоянии между несущими стенами, на которые закреплен мауэрлат, не более 7 метров. Устанавливаемые затяжки лишь частично снимают нагрузку с внешних стен.
На иллюстрации ниже показано несколько вариантов висячей системы. Впрочем, некоторые из них уже, скорее, могут быть отнесены к комбинированным.
Фрагмент «д» - висячие стропила связаны между собой стяжкой на уровне мауэрлата либо закреплены на мощной балке перекрытия, образуя с ней треугольник. Других усиливающих деталей нет. Подобная схема допустима при расстоянии между стенами до 6 метров.
Вариант «ж» - для такого же по размерам дома (до 6 метров). Затяжка (ригель) в этом случае смещена вверх, и нередко используется для подшивки потолка чердачного помещения.
Варианты «е» и «з» рассчитаны на пролёт между стенами до 9 метров. Могут применяться несколько затяжек (или верхняя затяжка в сочетании с нижней балкой перекрытия). Другой подход – установка стоек под коньковым прогоном, по аналогии с наслонной системой. Только в качестве нижней точки опоры используется не лежень на капитальной перегородке, а стойки опираются на затяжку или балку перекрытия. Назвать такой вариант чисто «висячим» - уже сложно, так как здесь – явно комбинация деталей из обеих конструкций.
В еще большей степени такое комбинирование двух схем выражено в варианте «и», который рассчитан на большие пролёты, от 9 до 14 метров. Здесь, помимо стойки-бабки, задействованы еще и диагональные подкосы. Нередко такие фермы вообще собираются на земле, а только потом поднимаются и устанавливаются на место, связываются между собой, формируя тем самым весь каркас крыши.
Итак, при подготовке к строительству двускатной крыши необходимо изучить принципы устройства той или иной системы, оценить их преимущества и недостатки, выбрать оптимальную для своих условий и составить графическую рабочую схему. Она понадобится и при приобретении необходимого материала, и для производства самих монтажных работ. Однако, составление чертежа все же должно предваряться некоторыми расчетами.
Давайте еще раз взглянем на принципиальную схему устройства двускатной крыши, чтобы выделить те параметры, которые необходимо будет рассчитать.
Итак, в процессе расчета нам потребуется определиться со следующими величинами.
Исходные данные – это длина стороны дома по фронтонной части (выделено голубым – F), и длина дома по коньку (фиолетовый цвет – D). Предполагается, что хозяева уже заранее определились с типом кровельного покрытия – так как здесь будут определенные ограничения по крутизне скатов кровли. (угол а).
бензопила
Угол крутизны скатов может определяться хозяевами по различным критериям оценки:
Рассчитать высоту конька над плоскостью перекрытия (мауэрлата) – несложно. В основе подавляющего большинства узлов любой кровельной системы лежит треугольник, который, в свою очередь, подчиняется строгим геометрическим (точнее – тригонометрическим) законам.
Итак, в нашем случае известна ширина крыши по фронтонной линии. Если крыша симметрична, то конек разместится ровно посередине, и для расчетов можно просто ширину F разделить на два (основание треугольника f = F/2 ). При несимметричных скатах придется спроецировать вершину конька на линию F, и промерить расстояния f1 и f2 от нее до края треугольника (до мауэрлата) с каждой из сторон. Естественно, что в таком случае и уклон скатов будет различным.
Н = f × tg a
Чтобы не заставлять читателя искать значения тангенсов и проводить расчеты вручную, ниже размещен калькулятор, в котором уже внесены необходимые табличные величины.
Срок службы дома напрямую зависит от того, насколько качественно изготовлены все части его конструкции. И крыша здесь не является исключением, ведь именно она защищает перекрытия от атмосферных осадков и солнечных лучей. Кроме того, кровля позволяет отводить излишнюю влагу от стен здания. Если вы решили делать стропила своими руками, требуется ознакомиться с особенностями их возведения.
Сегодня известно множество видов крыш. Несмотря на разнообразие конструкционных особенностей, все они крепятся к каркасу дома при помощи стропил – деревянных балок, которые могут быть установлены либо прямо, либо под определенным углом к стенам. Впоследствии на балки монтируются деревянные элементы, на которые, в свою очередь, укладывается кровля. Перед тем как сделать стропила, необходимо ознакомиться с основными конструктивными особенностями разных видов крыш.
Наиболее простыми для обустройства собственными руками являются односкатные или двухскатные крыши. Именно они чаще всего используются при строительстве загородных домов. При этом односкатные конструкции в основном возводятся при обустройстве хозяйственных построек: сараев, времянок и других подсобных помещений. При строительстве жилых домов применяются ломаные или двухскатные крыши.
Также существуют следующие виды конструкций крыш:
Эти виды крыш состоят из сложных конструктивных элементов, поэтому при необходимости их изготовления лучше обратиться за помощью к специалистам.
Если говорить о стропилах, то они также делятся на два вида и могут быть наслонными либо висячими. В качестве опоры для висячих стропил обычно выступают внешние или внутренние стены здания. Верхним концом балки крепятся к коньковому прогону. Нижние части балок упираются в крайние опоры, которыми являются стены дома.
Устанавливая висячие стропила, необходимо помнить, что данный вид конструкции не имеет внутренней точки опоры. Неправильный монтаж может привести к тому, что давление элементов крыши друг на друга станет слишком высоким, что может явиться причиной опрокидывания или разрушения стен.
Чтобы этого не произошло, все элементы подобной конструкции должны быть прочно связаны друг с другом. Для этого в нижней части стропильной системы обустраивается пояс-затяжка, позволяющий исключить распор строительной фермы. Сборка висячей стропильной конструкции может производиться как на доме, так и на земле. Во втором случае, для того чтобы поднять крышу на здание, потребуется применение автокрана.
В отличие от висячей конструкции, наслонные стропила крепятся не только к коньковому прогону, но и внутренней опоре, что делает процесс возведения данной системы достаточно простым и не требующим применения специальных механизмов и техники.
Перед тем как сделать стропила для двухскатной крыши, следует определиться, какие материалы будут использоваться для их изготовления.
Здесь также необходимо ориентироваться на рекомендации опытных строителей. Например, многие мастера не рекомендуют использовать для балок бревна, что обусловлено их большим весом. Кроме того, желательно применять в качестве крепежного материала не гвозди, а саморезы. И в том, и в другом случае потребуется использование накладок и вкладышей.
Количество материалов, которые необходимы для того, чтобы сделать стропила для крыши, зависит и от варианта сборки стропильной конструкции. На сегодняшний день их существует несколько:
С учетом всех вышеперечисленных факторов для обустройства конструкции потребуются следующие материалы и инструменты:
Перед проведением работ потребуется произвести расчет перепада между стенами здания для уклона крыши. Это можно сделать, воспользовавшись формулой со следующими показателями:
В данном случае Ш – это расстояние между стенами дома, L – угол наклона кровли, Н – перепад между стенами.
Или досок, которые будут применяться для изготовления элементов стропильной конструкции, полностью зависит от их длины. Так, при высоте стропил в 3 м может использоваться материал с сечением от 8х14 см до 10х12 см. Высота элементов в 4 м потребует использования доски или бруса с сечением от 8х18 см до 10х10 см. Брус или доски с самым большим сечением 8х22 см или 10х20 см должны использоваться в том случае, когда длина стропил крыши не менее 5 м.
Для того чтобы сделать стропила правильно, в первую очередь необходимо установить мауэрлат. Этот термин обозначает элемент кровли, обычно изготавливающийся из бревна или бруса. Именно в мауэрлат устанавливается каждая деталь стропильной конструкции. Благодаря данному элементу, нагрузка от веса стропил распределяется по всей площади дома. Количество мауэрлатов полностью зависит от количества пар стропил, так как нижний конец каждого стропильного элемента закрепляется в пазе, вырезанном в мауэрлате.
Мауэрлаты устанавливаются на стены и строящегося здания. При этом и с одной, и с другой стороны его вынос за стены дома должен составлять от 40 до 60 см. Выносы должны иметь одинаковое значение по всей длине. Для монтажа мауэрлата могут использоваться несколько способов: фиксация скобами, примотка проволокой, крепление при помощи длинных гвоздей и т.д.
В местах крепления к мауэрлату стропильных элементов делаем пазы, которые должны полностью соответствовать шипу на конце каждого стропила. Пазы должны располагаться на одинаковом расстоянии не менее чем в 6-8 см от конца бруса или бревна.
Когда необходимое количество мауэрлатов одинаковой длины установлено на стены дома, можно заняться монтажом стропильной системы. Конструкция изготавливается с учетом шага между стропилами не более 2 м. Если толщина бруса или доски минимальна (около 40 мм), шаг можно сделать меньше.
Для того чтобы стропила для крыши были сложены под нужным углом, на основании расчетов по выше представленной формуле изготавливается шаблон из досок. По этому шаблону отмеряются все необходимые расстояния и вырезается шип, соответствующий пазу в мауэрлате. На основании подготовленного шаблона в нижней части всех стропильных элементов изготавливаются шипы.
В верхнем конце элементов под определенным углом пропиливаются пазы для крепления конькового прогона. Величина угла зависит от угла наклона крыши и размера бруса для конька. Конек можно крепить выше центра стропил или, наоборот, под ними. Использование конька увеличивает жесткость стропильной конструкции.
Можно крепить стропила и без конькового прогона: обычно этот способ используется при строительстве небольших зданий, пролет кровли которых составляет меньше 4,5 м. В данном случае верхние концы элементов стропильной системы вырезаются под определенным углом таким образом, чтобы каждая пара имела паз и шип, которые будут надежно скрепляться друг с другом.
Подготовленные стропила поднимаются на основание крыши и монтируются в пазы на мауэрлатах. Каждая стойка может закрепляться или скобами или длинными гвоздями. В случае, когда используется коньковый прогон, под стропила желательно установить дополнительные столбики, которые исключат возможность их провисания. Столбики устанавливаются из доски, сечение которой меньше сечения стропил, и закрепляются на мауэрлате.
Когда стропила для крыши установлены, необходимо подготовить обрешетку для крепления кровли. Вид обрешетки полностью зависит от того, какая кровля будет укладываться на элементы крыши. Например, обрешетка с шагом от 10 до 50 см подойдет для крепления металлочерепицы, шифера и листовых кровельных материалов. Обрешетка, расстояние между элементами которой будет не более 1 см, потребуется для рулонных материалов, листового шифера или мягкой кровли.
При необходимости делать стропильную конструкцию собственными руками можно воспользоваться вышеописанными рекомендациями. Если работа будет произведена тщательно и аккуратно, крыша дома будет надежной и прослужит длительное время.
