Устройство стропильной системы

Стропильная система — основа любой крыши скатного типа. Каждая ее деталь должна быть максимально прочной, а места соединения — жесткими и не подвластными деформации. Обдумывая структуру будущей крыши, необходимо представлять составляющие стропильной системы и знать о функциях, которые они должны выполнять. Какой бы вид конструкции ни был выбран, устройство стропил состоит из однотипных элементов в различных конфигурациях их соединения:

  • Мауэрлат. Представляет собой опорный брус квадратного сечения, равномерно распределяющий нагрузку на несущие стены. Является основанием для всей конструкции стропильной системы.
  • Стропильные ноги. Опорные наклонные брусы, которые формируют каркас для укладки кровли, их основная задача – выдержать всю тяжесть вышележащей конструкции и снеговой нагрузки. Расстояние между стропилами, так называемый шаг, составляет обычно 0,6-1.2 метра и зависит от веса кровли и ее конструктивных особенностей.
  • Прогон и затяжка. Элементы, которые скрепляют стропила и не позволяют им разъезжаться, соединяя нижние концы, соответственно.
  • Подкосы и стойки. Вертикальные стойки призваны увеличить устойчивость стропильных ног, поскольку они принимают на себя основные вертикальные нагрузки. Подкосы – наклонные стойки, которые защищают стропила от прогиба.
  • Обрешетка. Система из параллельных горизонтальных досок, которые крепятся к стропильным ногам под прямым углом и равномерно передают им нагрузку от кровли. В случае использования мягкой кровли, используются листы из влагостойкой фанеры.
  • Ветровая балки. Дополнительные горизонтальные наклонные балки, которые крепится к нескольким стропильным ногам с внутренней стороны. Обеспечивают устойчивость конструкции при сильном ветре, предотвращая наклон стропил в сторону фронтонов.
  • Кобылки. Дополнительные брусы/доски, которые крепятся к нижней части стропильной ноги для образования свеса кровли, тем самым защищая конструкцию от воздействия атмосферных осадков.
  • Лежень. Дополнительная горизонтальная опора у основания конструкции, как правило, в центре, для распределения нагрузок от стоек в тяжелых кровельных системах. Выполняет функцию, аналогичную мауэрлатам.

Содержание

  • Элементы стропильной системы крыши
  • Особенности стропильной системы двухскатной крыши
  • Стропильная система четырехскатной крыши: преимущества и недостатки
  • Главные крепления стропильного каркаса крыши
  • Пример расчета стропильной системы обычной двухскатной крыши
  • Установка стропил

Стропильной системой называют несущую конструкцию крыши, которая является основой герметичности кровли и устойчивости стен. То есть, от качественно сделанной работы в этом направлении зависит, насколько долговечным будет дом. Это каркас крыши, который состоит из ряда взаимодействующих между собой деталей.

Требования для стропильной конструкции

Устройство стропильной системы крыши должно соответствовать важным характеристикам. Среди этих требований можно выделить следующее:

  • Жесткость. Каждая деталь и узелвсей стропильной конструкции должны быть соединены жесткими распорками. Также должна обеспечиваться жесткая фиксация каждого элемента. В противном случае кровля может и вовсе разрушиться.
  • Малый вес. Общий вес всей конструкции стропильной системы должен быть небольшим, чтобы не оказывалось сильное давление на стены здания. Для этой цели каркас преимущественно деревянный. За редким исключением он может быть металлическим. Что касается древесины, то процентность ее влажности должна равняться 18%. Плюс ко всему обязательно древесина обрабатывается специальными составами, антисептиком и тому подобное. Это исключит появления грибка, гнили и прочее.
  • Высокое качество сырья. Для стропил необходимо приобретать древесину 1–3 сорта. На ней должно быть минимальное количество сучков, сколов и трещин. Так, на один метр допускается около 3 сучков с высотой до 30 мм. Несущие элементы стропильной системы должны изготавливаться из досок толщиной 50 мм. Также могут применяться и доски, если они хвойные, то длина допускается до 6,5 метров, а если лиственные, то не больше 4,5 метров. Что касается мауэрлата, подушек и прогонов, то здесь рекомендуется использовать твердую древесину.

Статьи по теме

В любом случае, я считаю, что монтаж стропильной конструкции должен осуществлять специалист. Особенно если это касается врубки и соединений в узлах.

Если планируете устройство крыши на доме, могу предложить свои услуги. Обращайтесь по телефону: +7 (495) 795-82-20 , я приеду, все посчитаю и расскажу. Я со своей бригадой всегда готов сделать свою работу качественно и оперативно.

Желаете получить надежную защиту для своего дома, которая прослужит Вам не одно десятилетие, практически без ремонта кровли – заказывайте монтаж стропильной системы у нас!

Что такое вальма – Конструкция вальмовой крыши

Конструкция вальмовой крыши, представляет из себя, четырехскатную стропильную систему, в вершине которой, находится конек или просто точка соединения скатов. Такой тип конструкции, подходит для капитальных строений, имеющих большую, в виде квадрата или объемного прямоугольника, площадь. Главное условие, чтобы не было фронтонов и стены по всему периметру, были одинаковой высоты. Оптимальным значением угла наклона, имеет значение от 20° до 45°.

Основными частями конструкции, являются:

  • 4 ската – образующую, прямоугольную или квадратную форму кровли;
  • конек – самая верхняя часть крыши;
  • карниз – нижняя часть кровельного сооружения.

Конструкция вальмовой крыши

Конструктивные элементы вальмовой крыши

Устройство стропильной системы вальмовой крыши, предполагает наличие следующих, конструктивных элементов кровельного сооружения здания:

Элементы вальмовой кровли

  1. Стропильные ноги – основные несущие стропила, которые имеются только у прямоугольных вальм. Это наклонные балки, опирающиеся одной стороной на мауэрлат, а другой на коньковый ригель.
  2. Нарожники – стропильные ноги, опирающиеся, обеими сторонами, на накосные ноги. В качестве нижней опоры, не редко, выступает мауэрлат. Эти конструктивные элементы, являются основными частями квадратной вальмовой кровли. При прямоугольной форме строения, как правило, используются совместно с обычными стропилами. Шаг и сечение, совпадают.
  3. Накосные ноги – это диагональные стропила, образующие торцовые скаты, которые, в нижней точке, опираются на угол стен строения. Обычно, имеют большее сечение, чем рядовые стропильные ноги. На эти стропила, опирают нарожники.
  4. Коньковый ригель – горизонтальная балка, находящаяся в центральной части сооружения. Как правило, отсутствует при квадратной форме строения. Он является, основной верхней опорой для наклонных балок.
  5. Мауэрлат – балка, монтируемая по обрезу стены, с внутренней стороны. Она обеспечивает нижнюю опору для стропил. Помимо, равномерно распределяет по стенам вертикальную составляющую нагрузки и воспринимает горизонтальную (распор). В брусовом или бревенчатом здание, мауэрлатом является верхний венец стеновой конструкции.
  6. Подкосы – это наклонные стойки, подпирающие стропила, накосные ноги или ригель. Промежуточные опоры, дают возможность, уменьшить сечение несущих элементов. Стропильная система вальмовой крыши, предполагает монтаж подкосов под углом 60° или 45°, относительно горизонтальной плоскости.
  7. Стойки – это вертикальные, промежуточные опоры.
  8. Шпренгели – горизонтальные балки, обеспечивающие опору под стойку, установленную для подпирания накосной ноги. Они диагонально укладываются в угол здания. Такое сооружение, позволяет переместить нагрузку на перпендикулярные стены. Как правило, такая конструкция используется, когда нет возможности установить стойку на перекрытие. К примеру, посередине железобетонной плиты, монтировать опорную стойку нельзя. Поскольку, плита выдерживает только определенную нагрузку, главной составляющей которой, является масса мебели, оборудования и людей.
  9. Схватка – горизонтальный элемент, стягивающий стропила, тем самым, не давая им разъезжаться. Может располагаться на уровне мауэрлата и выше.
  10. Обрешетка – доски или бруски небольшого сечения, укладываемые поверх, перпендикулярно стропилам. Является основанием для кровельного стройматериала. Вальмовая крыша своими руками, не редко, возводится с установкой разреженной обрешетки. То-беж, через одну доску. Но не везде подобное допустимо. В ответственных местах (ендовы, карнизы), обрешетка должна выполняться только сплошной.
  11. Контробрешетка – это бруски или доски небольшого сечения. В конструкции кровли, не всегда используются. Монтируются поверх стропильных ног, параллельно им, под обрешетку. Используется, как правило, для приподнятия основной обрешетки, над утеплителем между стропилами. Тем самым, обеспечивает необходимый вентиляционный зазор.
  12. Кобылки – доски, прикрепленные к нижней стороне стропил, которые обеспечивают необходимый вылет карниза.
Читайте также  Вентиляционная шахта

Коньковый ригель вальмовой крыши Обрешетка и контробрешетка вальмовой крыши Узлы накосных (диагональных) стропил вальмовых крыш

Какие элементы отсутствуют в конструкции простой крыши

Некоторые из, представленных выше, элементов, как правило, отсутствуют в конструкции простой крыши, но являются обязательными для вальмы:

  • Нарожники;
  • накосные ноги;
  • мауэрлат;
  • обрешетка.

Особенности расчета

Процесс расчета вальмовой крыши можно разбить на три этапа:

  • Выбор угла наклона скатов в зависимости от вида кровельного материала.
  • Определение длин конструктивных элементов крыши, исходя из чертежей поперечного разреза здания и плана перекрываемого этажа.
  • Подбор поперечного сечения и шага стропил по их длине с учетом сорта используемой древесины и нормативной снеговой нагрузки региона строительства.

Угол наклона скатов зависит от материала кровли. Поэтому делая схему стропильной конструкции, нужно учитывать рекомендуемое нормами его минимальное значение (в градусах):

  • для шифера — 22;
  • мягкой черепицы — 11;
  • металлочерепицы — 14;
  • профнастила — 12;

Для кровли из водонепроницаемой мембраны угол наклона скатов может быть любым. Отталкиваясь от минимально допустимого значения уклона, его фактическую величину выбирают в зависимости от назначения чердачного пространства.

Если под вальмовой крышей будет обустроено жилое помещение, то ее скаты должны иметь угол наклона, обеспечивающий возможность комфортного передвижения в пределах «жилой зоны».

Фактическую длину конструктивных элементов крыши проще всего определить, начертив стропильную систему в удобном для измерений масштабе.

Зная длину стропил, их шаг и поперечное сечение можно найти в таблице. Здесь указана зависимость геометрических размеров стропил от сорта древесины и величины снеговой нагрузки региона строительства.

Данной таблицей можно успешно пользоваться и в «обратном порядке». Выбрав шаг и сечение стропильных балок, сорт древесины и величину снеговой нагрузки, вы легко найдете максимально допустимую нормами длину стропил.

Поперечное сечение балки мауэрлата должно быть не меньше сечения стропильной ноги. Чаще всего оно составляет 10х15 см, 15х15 см или 15х20 см. Сечение конькового бруса, как правило, равно сечению стропильных ног.

Для обрешетки используют доску толщиной 25 мм, набивая ее с интервалом, рекомендованным для выбранного кровельного покрытия. Для монтажа сплошного настила по каркасу крыши используют плиту OSB толщиной 12-15 мм.

Типы каркасов щипцовой крыши

Различают 2 типа каркаса для двухскатной крыши: наслонный и висячий. Первый рекомендуют, когда в строении есть несущие внутренние стены. При устройстве такой системы, по центру устанавливают вертикальную балку, через которую вес кровли передается нагруженной стене, находящейся посредине здания. Обычно такое решение принимают, когда между наружными стенами здания больше 10 м.
В домах, ширина которых не превышает 10 м, обычно нет внутренних нагруженных стен. В этом случае устанавливают висячие стропила, которые опираются на несущие наружные стены. При этом возникают, негативно действующие на стены, распирающие усилия. Чтобы свести на нет это явление, между стропильными ногами монтируют нижние и верхние затяжки таким образом, чтобы образовался треугольник. Иногда в качестве нижних затяжек используют балки перекрытия, что дает возможность устроить на крыше мансардное помещение.

Внимание! Когда в доме вместо несущей внутренней стены предусмотрена установка колонн, то придется совмещать 2 стропильные системы. Наслонные стропила будут опираться на колонны, а висячие стропила располагают между колоннами.

Двухскатная крыша: популярное решение при строительстве домов с жилым чердачным помещением

Устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками

Перед тем, как начинать устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками необходимо определиться с ее типом и рассчитать потребность в материалах. Висячую систему устраивают в тех случаях, когда в конструкции здания не предусмотрена внутренняя несущая стена, или если необходимо просторное чердачное пространство, например для строительства мансарды. Количество пиломатериала рассчитывают, исходя из площади перекрытия и высоты крыши.

Монтаж стропильной системы своими руками

Порядок проведения работ при сооружении стропильной конструкции может быть следующий:

  • установка и крепление мауэрлата на наружные стены. Он укладывается с той стороны, куда планируется делать наклон крыши. Предпочтительно, чтобы эти стены были параллельны внутренней несущей стене здания. Под брус необходимо положить слой гидроизоляции любого типа;
  • укладка лежня производится аналогично сооружению мауэрлата;

Устройство стропил для сруба

  • на лежень вертикально устанавливаются стойки. Закрепить их можно в паз или металлическими уголками. От высоты стоек напрямую зависит угол, под которым наклонена кровля, поэтому если требуется сделать крышу с заданным углом, то вычислить высоту стоек можно с использованием простейших тригонометрических формул. К примеру, для угла в 45 градусов, необходимо, чтобы высота стоек была равна расстоянию между мауэрлатом и лежнем. Расстояние между стойками должно соответствовать желаемому расстоянию между стропилами двускатной крыши;
  • все стойки соединяются между собой коньком, который должен лечь строго горизонтально.

На этом устройство основных несущих элементов можно считать законченным. Следующим этапом в устройстве стропильной системы двухскатной крыши своими руками является установка стропил.

Стропильная система для двухскатной крыши

Установка стропил двухскатной крыши своими руками

Как уже было сказано ранее, стропильные ноги можно скреплять между собой внизу на земле. Для этого изготавливается шаблон из небольших брусков с заданным углом и длиной. Затем по нему делается необходимое количество стропильных ног. Если система висячая, то они еще соединяются затяжками. После этого производится установка стропил двухскатной крыши своими руками на место и закрепление их на коньке.

В случае устройства стропильных ног «по месту», они просто укладываются на конек в местах, где находятся стойки и соединяются между собой в верхней своей части. В нижней части они крепятся к мауэрлату. После этого стропилам можно придать жесткость с помощью подкосов. Выполняя установку стропил двухскатной крыши своими руками, необходимо учитывать, что на эти конструктивные элементы приходится самая большая нагрузка.

Схема строения стропил для двухскатной крыши

Крепление стропил к мауэрлату

Обеспечить надежность всей конструкции можно, только если все соединения и крепления выполнены грамотно и качественно. Одним из самых ответственных мест во всей конструкции является точка, где стропильная нога контактирует с мауэрлатом. В этом месте равнодействующая всех сил, действующих на кровлю, направлена в направлении стропильной ноги, «смотрящей» под углом вниз. Поэтому стропила со временем могут разъехаться. Задача стоит такая, чтобы эту равнодействующую направить перпендикулярно стен, то есть в направлении действия силы тяжести.

Сделать это можно двумя способами:

  • Упереть стропильную ногу под углом в мауэрлат и прибить гвоздями. В этом случае нужно будет делать кобылки, так как свес не образуется.
  • Сделать прямоугольный вырез в стропильной ноге, которым она будет упираться в мауэрлат. Такая конструкция более надежная.

    Удлинение стропильных ног с помощью кобылок

    Крепление стропил к мауэрлату любым из этих способов позволит избежать деформации стропильной конструкции.

    Устройство обрешетки и мелких элементов

    Когда вся основная конструкция уже установлена и нет сомнений в ее надежности, можно приступить к монтажу остальных элементов. Вначале можно закрыть фронтоны досками. Это позволит обрезать пиломатериал «по месту» более ровно. Если требуется монтаж кобылок для устройства свеса, то производятся и эти работы. К кобылкам крепят карнизную доску и подшивают карниз.

    Читайте также  Отливы для крыши

    Обрешетку делают из досок с необходимым шагом или сплошную. Начиная с нижней, прибивают доски на нужном расстоянии друг от друга. Первая доска должна быть прибита строго параллельно карнизу.

    Стропильная система двускатной крыши — вид изнутри

    Монтаж стропил двускатной крыши дело ответственное, так как от этого зависит прочность и долговечность всей сооруженной конструкции. Выполнить эту работу нужно качественно.

    Установка стропильной системы двухскатной крыши (видео)

    Заключение

    Выбор стропильной системы двухскатной крыши в основном зависит от конструкции и архитектуры здания. Во многих случаях наслонный вид принимается к сооружению, если дом небольшой. Это оправданное решение, оно несложное в производстве, нет необходимости использовать подъемные механизмы для подачи ферм на крышу, все делается практически вручную. Что касается висячей стропильной системы, то оптимальное решение – это собрать ферму на стороне, а подать ее к монтажу уже готовой.