Разновидности и особенности стропил для крыши

Надежные, прочные стропила на основе качественного материала являются каркасом крыши, который несет на себе основную нагрузку. Стропила определяют не только выносливость проектируемой конструкции, но и ее внешний вид.

Если менять детали отделки или стелить утеплитель не составляет труда, то при повреждении стропил потребуется капитальный ремонт. По этой причине работа должна выполняться с максимальной точностью.

Тип кровли определяет способ постройки стропил

Многие тонкости возведения стропильной системы зависят от типа будущей крыши. Стропила шатровой кровли будут значительно отличаться от стропил односкатной, поэтому до начала работ необходимо выбрать тип конструкции.

Так можно будет с легкостью определить порядок действий и понять, будет ли нужна помощь специалиста или с работой можно справиться своими силами.

Для односкатной кровли требуется самая простая стропильная система. В данном случае опорой для ската служит противоположная стена, а величина угла наклона зависит от длины (высоты) подпор. Обычно угол составляет примерно 45–60 градусов.

Стропильные балки должны быть установлены абсолютно параллельно. Их расположение аналогично и при возведении двускатной крыши.

Однако конструкция двускатной намного сложнее. Балки ее стропил в нижней части опираются на мауэрлат или предназначенные для этого опоры, а в верхней – соединены на коньке.

Стропильная система вальмового типа крыши характеризуется наличием достаточно сложных соединений и перекрытий.

Основной отличительной чертой (от двускатной) является отсутствие фронтонов, на месте которых расположены треугольные детали крыши, требующие использования специальных диагональных стропил.

Такая система намного сложнее в исполнении, однако результат стоит того: кровли данного типа выглядят весьма привлекательно.

При проектировании вальмовой кровли лучше обращаться к помощи специалистов, поскольку некорректно проведенный монтаж стропильной системы может стать причиной обрушения конструкции в результате неравномерно распределенной нагрузки.

Кровля шатрового типа – одна из разновидностей вальмовой. Внешне она напоминает пирамиду. Для стропильной системы шатровой крыши необходимо основание в виде квадрата или правильного многоугольника.

Важно также правильно рассчитать уклон. Если величина определена недостаточно точно, в дальнейшем это может стать причиной проседания кровли, нарушения герметичности и т. д. При выборе «шатра» также лучше заручиться поддержкой специалистов.

Еще одна разновидность наиболее популярных кровель, используемых при строительстве загородных домов, – мансардная. Ее стропильную систему проектируют с ориентировкой на сохранение по возможности большего пространства для чердачного помещения.

Сделать стропила для крыши своими руками не так уж и сложно, главное следовать инструкции.

А если стропильная система уже установлена, то можете прочитать советы по кровле крыши профнастилом в этой публикации.

Мансардный тип кровли во многом напоминает двускатный, однако включает в себя четыре элемента: два верхних пологих ската и столько же крутых нижних. По этой причине стропильная система ломаной кровли более сложная, чем двускатной.

После определения типа конструкции надо также решить, какой кровельный материал будет использоваться. При выборе легкого материала (например, ондулина) стропильную систему можно делать более легкой, чем, например, при применении обладающей значительным весом керамической черепицы.

Лучший материал для стропил

На сегодняшний день наиболее надежными считаются деревянные стропила. Среди других преимуществ стропил из дерева следует назвать легкость монтажа и относительную дешевизну.

Для строительства деревянных перекрытий применяют брус на основе хвойных деревьев. Данную породу дерева довольно легко обрабатывать. Для строительства стропил используют брус шириной 10–15 см, толщина которого должна быть около 5 см.

Длина будущих стропил и угол их установки определяют длину бруса.

Для стропил наиболее подходящим является уже вылежавшийся брус: он не изменит формы после возведения кровли, что обеспечит устойчивость конструкции.

В качестве материала для стропил используются также доски, однако их при этом сшивают.

Следует отметить, что деревянные стропила подходят для устройства кровель частных домов. Что касается промышленных зданий и многоэтажек, то при их возведении используются стропила из металла или других материалов.

Металлические стропильные системы в загородном строительстве – большая редкость, поскольку они не дают возможности сохранять тепло.

Что касается дерева, то оно обладает достаточно высоким уровнем теплоизоляции, и его использование экономически наиболее выгодно, поскольку позволяет в значительной мере сократить расход энергии.

Виды популярных стропильных систем

Независимо от размеров стропил и их типа, любая стропильная система представляет собой совокупность балок, элементов крепежа и других деталей. Их назначением является равномерное распределение всей нагрузки по поверхности крыши.

От правильного расчета всей архитектуры системы стропил зависит надежность будущей кровли.

От того, насколько качественно рассчитана вся архитектура стропильной системы, зависит надежность строящейся крыши.

Стропильные системы бывают двух видов: с висячими и наслонными стропилами.

Наиболее популярные – наслонные стропила. Их отличительной чертой является то, что при монтаже стропильные ноги упираются в располагающийся вдоль периметра брусок.

В центральной части используют простой коньковый прогон. Для увеличения прочности конструкции вся стропильная система поддерживается при помощи балок.

Второй вариант – висячие стропила. В конструкции данного типа производится установка дополнительных элементов для оптимального распределения нагрузки по поверхности кровли.

Основные элементы

Стропила – часть несущей конструкции крыши.

Наслонный тип стропил состоит из следующих деталей:

• стропильные ноги – расположенные вдоль скатов бруски;
• лежни;
• прогоны;
• подкосы.

Основной функцией стропильных ног является защита крыши от прогибов, часто образующихся в результате воздействия снежного покрова.

Остальные элементы служат для поддержки кровли, снятия нагрузки с остальной ее части и распределения на опорные столбы и стены.

Использование наслонных стропильных конструкций целесообразно в случае, если предполагается использовать в конструкции столбы вертикального типа. Между ними должно оставаться свободное пространство (как минимум 8 метров).

Эти сравнительно небольшие пролеты перекрываются при помощи стропильных ног, расположенных на расстоянии 800–1200 см одна от другой.

Для достижения достаточной прочности конструкции рекомендуется использование системы дополнительных стоек, опирающихся на лежни и при необходимости поддерживающих прогон.

Так, при установке стропил надо обращать внимание на то, чтобы верхними концами они упирались в прогоны, а нижними – в мауэрлат.

Что касается мауэрлата, который переносит часть нагрузки на стены и является одной из важнейших частей системы стропил, то он должен быть прикреплен к верхнему обрезу стены.

Для максимальной устойчивости стропильных ног нужно смонтировать подстропильную раму.

Проектирование системы стропил для крыши

Уже говорилось о том, что при планировании стропильной системы необходимо ориентироваться на тип будущей кровли.

Но есть несколько универсальных правил монтажа и проектирования, которые применимы к любому виду кровли.

Разработка конструкции должна вестись с учетом следующих факторов:

• Если необходимо утепление крыши, то этапы работы следует организовать с учетом закладки утеплителя при монтаже стропильных ног.
• Надо принять во внимание такой важный момент, как вес проектируемой крыши. Мощность стропильной ноги должна рассчитываться в соответствии с данной величиной.
• Чтобы правильно выбрать древесину, надо обратить внимание на время ее заготовки, место хранения и условия сушки.
• Выбирать лучше смолистые сучья, поскольку смола представляет собой природный антисептик и прекрасно защищает материал от вредного воздействия микроорганизмов, благодаря чему срок эксплуатации стропил значительно увеличивается.
• При изготовлении стропил для кровли вальмового типа следует помнить, что они должны иметь разное сечение.
• Самые прочные стропила необходимо устанавливать в местах соединения нескольких брусков.
• Особенно тщательно надо выбирать брус для ендовых стропил, так как место стыка плоскостей наименее прочно, и именно здесь часто возникают проблемы с протеканием.

Защита бруса

До начала работ по установке стропильной системы и прокладке материала для гидроизоляции необходимо позаботиться о защите бруса от насекомых и огня. Следует упомянуть, что в некоторых СНиП для разных типов крыш прописан пункт защиты перекрытий от огня.

Брус пропитывается особыми веществами – антипиретиками, которые значительно снижают его горючесть.

Материал обрабатывается также антисептиками, которые защищают его от гниения. При работе надо последовательно обрабатывать все участки, уделяя особое внимание тем, которые будут более подвержены воздействию неблагоприятных факторов. Особенно тщательно надо прорабатывать стыки.

Для нанесения составов используют широкую кисть с длинным ворсом. При работе необходимо надевать респиратор, чтобы защитить органы дыхания, и специальные очки для защиты глаз.

Специалисты рекомендуют наносить составы в два слоя.

Перед обработкой древесина должна основательно просохнуть. Сухое дерево лучше всего впитывает антисептик и антипиретик. Кроме того, средства будут действовать очень долгое время.

После полного высыхания бруса и основательного впитывания нанесенных составов можно приступать к установке стропильной системы.

Установка стропил

Примерная схема монтажа стропильной системы выглядит следующим образом:

1. Первым делом надо заняться укладыванием мауэрлата – бруса, который практически держит на себе всю систему стропил. Укладка мауэрлата производится по верхнему краю стен, вдоль периметра всего помещения. В нем необходимо установить особые крепления, расстояние между которыми должно составлять примерно 120 см.
2. С целью оптимизации гидроизоляции под мауэрлатом укладывается рубероид. Можно использовать также другие гидроизоляционные материалы.
3. Брус следует укладывать по соседству со шпильками и обозначить места, где будут располагаться отверстия. После высверливания отверстий шпильки продевают в мауэрлат с таким расчетом, чтобы они выступали на несколько миллиметров. После этого мауэрлат фиксируется с помощью гаек и шайб.
4. После окончания установки мауэрлата надо переходить к следующему этапу – креплению к нему стропил.
5. Стропильная нога устанавливается в требуемое положение и фиксируется к мауэрлату. Для этого используют кронштейны из оцинкованной стали. Надо заранее подготовить скобы и саморезы.

Применение кронштейна позволяет избежать возможного смещения стропил, которые располагаются вдоль мауэрлата. Для этой же цели используется скоба.

При помощи кронштейнов скрепляют также коньковую часть кровли и стропила.

Для дополнительного усиления коньковой части крыши и ее крепления используется рейка, при помощи которой расположенные в противоположных сторонах стропила соединяются в форме буквы «А».

Для большей надежности соединения между собой стропил рекомендуется также применять шпильки. При использовании в качестве кровельного покрытия ондулина их минимальная длина должна составлять 8 мм.

Это же правило относится к остальным легким материалам.

При использовании керамической черепицы длина шпилек должна составлять как минимум 10 мм.

Чтобы предотвратить смещение стропил, в одном узле рекомендуется использовать одновременно две шпильки.

Порой возникает ситуация, когда необходимо удлинить брус. В таком случае брусья соединяются внахлест специальными шпильками, отличающимися особой прочностью. Их диаметр должен быть не менее 10 миллиметров.

Способы крепления стропила к мауэрлату

Крепление стропил – один из наиболее важных моментов монтажа кровли. От способа крепления зависит уровень сопротивляемости крыши неблагоприятным погодным условиям: ветру, снежным завалам, резким колебаниям температуры.

Дерево сжимается при высоком температурном режиме и расширяется при повышенной влажности.

Поскольку вся система стропил как бы «дышит», для профилактики смещений и разрывов соединения не следует делать жесткими.

Особенно большую опасность при некорректном монтаже предоставляет возможность возникновения действующих на стены дома распорных сил.

Есть два способа соединения мауэрлата и стропил: жесткое и скользящее. Тип сопряжения выбирают в зависимости от формы кровли и конкретного вида стропил: висячих или наслонных.

Жёсткое крепление

Основным правилом жесткого крепления является абсолютное исключение каких бы то ни было взаимодействий (поворотов, сдвигов, кручения, изгибов) между деталями конструкции.

Этого можно достичь двумя способами крепления:

• при помощи уголков с опорным подшивным бруском;
• путем создания на стропильной ноге «седла» (запила) с последующим закреплением получившегося соединения при помощи гвоздей, проволоки, скоб.

При первом варианте стропила опираются на мауэрлат при помощи опорного бруска.

Благодаря использованию подшитого бруска длиной до 1 метра, стропило жестко опирается по линии давления и при помощи уголков из металла фиксируется с боков, чтобы избежать поперечных смещений.

Второй метод практикуется намного чаще: гвозди забивают по направлению один к другому с боков. Таким образом, внутри мауэрлата они скрещиваются. Третий гвоздь забивают вертикально.

Данный способ позволяет получить максимально жёсткий узел крепления стропил к мауэрлату.

При обоих типах сопряжения для страховки производится дополнительное соединение стропил со стеной с применением анкеров и проволоки-катанки.

Если величина угла ската по всей кровле одинаковая, то необходимы однотипные стропила. Подготавливаются они при помощи шаблона.

Скользящее крепление

Данный тип соединения (с двумя степенями свободы) называют также шарнирным. Создается оно посредством применения крепежа для свободного перемещения (в некоторых пределах) одной из деталей сопряжения.

Конкретно в этом случае такой деталью становится стропило по отношению к мауэрлату.

Есть несколько способов данного вида крепления, сохраняющего возможность сдвига.

1. Создается запил, а стропильная нога укладывается запилом на мауэрлат:
• производится крепление при помощи двух гвоздей наискосок (с боков) по направлению один к другому;
• крепление осуществляется с использованием одного гвоздя, который забивается вертикально по направлению сверху вниз в мауэрлат через стропило;
• вместо гвоздей может использоваться пластина из металла с отверстиями для гвоздей;
• стропило и мауэрлат соединяются с помощью скобы.
2. Стропило выпускается за стену, при этом применяется единичное крепление с помощью крепежных пластин.
3. Соединение производится с использованием «салазки» – особого металлического крепежа, предназначенного для стропил.

Решили сделать мансардную крышу? Советы по устройству стропильной системы мансардной крыши.

О том, как покрыть крышу металлочерепицей читайте в этой статье.

А о конструктивных особенностях односкатной кровли можно узнать здесь https://rooffs.ru/vidy-krysh/odnoskatnaya/konstruktivnye-osobennosti.html

Все перечисленные способы позволяют стропильной ноге упираться в мауэрлат, однако элементы конструкции сохраняют возможность передвижения относительно друг друга при подвижках.

Скользящий тип крепления очень часто применяется при строительстве домов, но особенной популярностью он пользуется при возведении деревянных домов из бруса и бревен, в которых усадка стен приводит к искажению геометрии постройки.

При применении жесткого типа соединений это может стать причиной разрушения стен. Скользящие соединения дают возможность фронтонам, бревенчатым стенам и всей кровле постепенно как бы подстраиваться под происходящую усадку.

Конструкцию собирают на земле: делают все необходимые замеры, в стропильных ногах и мауэрлате выпиливают врезки, основательно подгоняют. После этого элементы крыши по порядку устанавливают на здание.

Заключение

• Стропильная система – важнейший элемент кровли.
• Определяющим фактором при возведении стропил является форма кровли.
• Оптимальный выбор в качестве материала для стропил – хвойная древесина.
• Стропила бывают висячими и наслонными.
• При проектировании стропильной системы надо следовать нескольким универсальным правилам.
• Брусья для стропил необходимо покрывать антисептиком и антипиретиком.
• При установке стропил сначала укладывают мауэрлат.
• Стропила крепятся к мауэрлату двумя способами: жестким и скользящим.

Короткое видео о креплении стропил к мауэрлату: