Стропила служат основой всей кровельной конструкции, а их монтаж - одна из наиболее ответственных задач при строительстве дома. Каркас будущей крыши можно изготовить и установить самостоятельно, соблюдая технологические особенности кровель разных конфигураций. Приведем основные правила по разработке, расчету и выбору стропильной системы, а также опишем поэтапно процесс установки «скелета» крыши.
Стропильная система: правила расчета и разработки
Стропильная система - несущая конструкция, способная оказывать сопротивление порывам ветра, принимать на себя все наружные нагрузки и равномерно распределять их на внутренние опоры дома.
При расчете стропильной конструкции учитывают следующие факторы:
- Угол наклона крыши:
- 2,5-10% - плоская кровля;
- более 10% - скатная кровля.
- Нагрузки на крышу:
- постоянные - общий вес всех элементов «кровельного пирога»;
- временные - давление ветра, тяжесть снега, вес людей, которые проводят на крыше ремонтные работы;
- форс-мажорные, например, сейсмические.
Величину снеговых нагрузок рассчитывают исходя из особенностей климата региона по формуле: S=Sg*m , где Sg - вес снега на 1 м2, m -расчетный коэффициент (зависит от наклона кровли). Определение ветровой нагрузки базируется на таких показателях: тип местности, нормативы ветровой нагрузки региона, высота здания.
Коэффициенты, необходимые нормативы и расчетные формулы содержаться в инженерно-строительных справочниках
При разработке стропильной системы надо рассчитать параметры всех составляющих конструкции.
Элементы стропильной конструкции
Стропильная система включает в себя множество составляющих, выполняющих конкретную функцию:
Материалы для изготовления стропил
Стропила чаще всего изготавливают из деревьев хвойных пород (ель, лиственница или сосна). Для обустройства кровли применяют хорошо просушенную древесину с уровнем влажности до 25%.
Деревянная конструкция имеет один существенный недостаток - со временем стропила могут деформироваться, поэтому в несущую систему добавляют элементы из металла.
С одной стороны металл добавляет жесткости стропильному сооружению, но с другой - снижает срок эксплуатации деревянных частей. На металлических площадках и опорах оседает конденсат, который приводит к загниванию и порчи древесины.
Совет. При установке стропильной системы из металла и дерева надо позаботиться о том, чтоб материалы не соприкасались друг с другом. Можно использовать влагозащитные средства или применять пленочную изоляцию
В промышленном строительстве используют металлические стропила, выполненные из стального проката (двутавра, тавра, уголков, швеллера и т.д.). Такая конструкция более компактна, чем деревянная, но хуже удерживает тепло, и поэтому требует дополнительной теплоизоляции.
Выбор стропильной системы: висячие и навесные конструкции
Существуют два виды стропильных конструкций: висячие (распорные) и наслонные. Выбор системы определяется типом кровли, материалом перекрытия и природными условиями региона.
Висячие стропила опираются исключительно на внешние стены дома, промежуточные опоры не задействуются. Стропильные ноги висячего типа выполняют работу на сжатие и изгиб. Конструкция создает горизонтальное распирающее усилие, передающееся к стенам. При помощи деревянных и металлических затяжек можно снизить эту нагрузку. Затяжки монтируют у основания стропил.
Висячая стропильная система часто используется для создания мансарды или в тех ситуациях, когда пролеты на крыше составляют 8-12 м, а дополнительные опоры не предусмотрены.
Наслонные стропила монтируются в домах с промежуточной столбчатой опорой или дополнительной несущей стеной. Нижние края стропил фиксируются на внешних стенах, а их средние части - на внутреннем простенке или несущем столбе.
Установка единой кровельной системы над несколькими пролетами должна включать распорные и наслонные стропильные фермы. В местах с промежуточными опорами монтируют наслонные стропила, а где их нет - висячие.
Особенности обустройства стропил на разных крышах
Двускатная крыша
Двускатная крыша, согласно строительным нормам, имеет угол наклона до 90°. Выбор наклона во многом определяется погодными условиями местности. В районах, где преобладают обильные осадки лучше устанавливать крутые скаты, а там, где господствуют сильные ветра - пологие кровли, чтоб максимально снизить давление на сооружение.
Распространенный вариант двускатной крыши - конструкция с углом наклона 35-45°. Такие параметры специалисты называют «золотой серединой» расхода строительных материалов и распределения нагрузки по периметру здания. Однако в таком случае чердачное помещение будет холодным и здесь не получится обустроить жилую комнату.
Для двускатной крыши применяется наслонная и висячая стропильная система.
Шатровая крыша
Все скаты крыши имеют одинаковую площадь и одинаковый угол наклона. Конькового прогона здесь нет, а стропила соединяются в одной точке, поэтому монтаж такой конструкции достаточно сложен.
Шатровую крышу целесообразно устанавливать при выполнении двух условий:
- основание постройки квадратной формы;
- в центре сооружения имеется несущая опора или стена, на которую можно будет зафиксировать стойку, поддерживающую стык стропильных ног.
Создать шатровую крышу можно и без стойки, но при этом конструкцию надо усилить дополнительными модулями - стойками затяжками.
Вальмовая крыша
Традиционная конструкция вальмовой кровли предполагает наличие накосных стропил (диагональных), направленных к углам постройки. Угол наклона ската такой крыше не превышает 40°. Диагональные прогоны обычно делают с усилением, так как именно на них приходится существенная часть нагрузки. Изготовляют такие элементы из сдвоенной доски и прочного бруса.
Места стыковки элементов обязательно подпираются стойкой, которая повышает надежность сооружения. Опора располагается на расстоянии ¼ длины больших стропил от конька. На месте фронтонов двускатной крыши устанавливаются укороченные стропила.
Стропильная конструкция четырехскатной кровли может включать очень длинные диагональные элементы (более 7 м). В этом случае под стропила надо монтировать вертикальную стойку, которая будет опираться на балку перекрытия. В качестве опоры можно использовать шпренгель - балка располагается в углу крыши и фиксируется на смежных стенах. Шпренгельную ферму усиливают подкосами.
Ломаная крыша
Ломаные крыши обычно создаются для обустройства большей мансарды. Установку стропил при таком варианте кровли можно разбить на три этапа:
- Монтаж П-образной конструкции - опоры для прогонов, которые удерживают стропильные ноги. Основание конструкции - балки перекрытия.
- Устанавливается не менее 3-х прогонов: два элемента проходят по углам П-образного каркаса, а один (коньковый прогон) монтируется по центру мансардного перекрытия.
- Монтаж стропильных ног.
Двухскатная крыша: установка стропил своими руками
Расчет угла наклона и нагрузок
Расчет двухскатной крыши конечно можно произвести самостоятельно, но все же лучше это доверить профессионалам, чтоб исключить погрешности и быть уверенным в надежности конструкции.
При выборе угла наклона надо учесть, что:
- угол 5-15° подходит не для всех кровельных материалов, поэтому сначала выбирают тип покрытия, а потом делают расчет стропильной системы;
- при угле наклона свыше 45° - возрастают материальные расходы на закупку составляющих «кровельного пирога».
Пределы нагрузки от воздействия снега колеблются от 80 до 320 кг/м2. Расчетный коэффициент для крыш с углом наклона меньше 25° составляет 1, для кровли с уклоном от 25° до 60° - 0,7. Это значит, что если на 1 м2 приходится 140 кг снежного покрова, то нагрузка на крышу со скатом под углом 40° составит: 140*0,7=98 кг/м2.
Для подсчета ветровой нагрузки берется коэффициент аэродинамического влияния и колебания ветрового давления. Значение постоянной нагрузки определяется суммированием веса всех составляющих «кровельного пирога» на м2 (в среднем - 40-50 кг/м2).
Исходя из полученных результатов, узнаем общую нагрузку на кровлю и определяем количество стропильных ног, их размер и сечение.
Монтаж мауэрлата и стропил
Установку стропил своими руками начинают с монтажа мауэрлата, который фиксируется анкерными болтами к продольным стенам.
Дальнейшее возведение конструкции выполняется в такой последовательности:
Установка стропил: видео
Способы соединения элементов стропильной конструкции: видео
При строительстве любого здания окончанием основных работ считается возведение такого элемента, как крыша. Её важность исключительна в целом для всего строения, ведь основой служит специальная стропильная система. Именно стропила для крыши в будущем должны будут выдерживать любые нагрузки со стороны внешних неблагоприятных факторов.
В этой статье
Начало работ
Строительство кровли любого здания проводится с использованием деревянных или металлических стропил. Она представляет собой специально разработанную систему последовательно соединённых элементов, обеспечивающих несущую способность всей крыши в целом.
При подготовке к сборке стропил для крыши обязательно надо составить чертёж с указанием всех размеров. Это понадобится при расчёте нужного количества строительных материалов.
Для деревянных стропил стоит использовать просушенную древесину, которая не имеет поражения грибком и гнилью. А также нельзя использовать дерево при наличии на нём крупных трещин и расколов.
Металлические стропила для крыши не должны иметь видимых и скрытых деформаций. Не допускается наличие участков коррозии. А главное, ни в коем случае нельзя устанавливать стропила для крыши без обработки антикоррозийными составами.
Деревянные стропила
Деревянные стропила для крыши своими руками возвести не представляет особых проблем даже для людей, не имеющих специального архитектурного образования.
Но надо помнить, что существуют определённые основы, от которых не стоит отходить. В первую очередь - это существующие виды стропильных систем.
Размеры стропильных элементов
Для деревянных стропил наиболее распространённым является использование бруса и доски.
Для опорных элементов берут сечение бруса 100*100 мм. Если же используется доска, то минимум - 100*50 мм. Допускается также и размер доски 200*50, но не более. Если же в целях экономии денежных средств было решено использовать бревна, их минимальный диаметр должен составлять от 100 мм. И при этом они должны быть обязательно обработаны и очищены.
Перед тем как ставить стропила на крышу, можно воспользоваться специальным интернет-сервисом для точного определения требуемых размеров всех элементов, где понадобится внести основные параметры кровли. Или же можно произвести все расчёты вручную, взяв данные с учётом снеговой и ветровой нагрузки в требуемом регионе страны.
Надо помнить, что минимальное расстояние между стропилами должно быть от 60 до 100 см. В противном случае крыша может оказаться ненадёжной и не выдержать последующей эксплуатационной нагрузки.
Порядок очередности монтажа элементов деревянной стропильной системы
Чтобы возвести надёжную крышу своими руками, надо следовать определённой последовательности действий.
Противопожарный состав повышает степень огнестойкости деревянных материалов при возникновении очага возгорания в случае чрезвычайной ситуации.
Крепление стропильных элементов
Для крепления всех элементов деревянных стропил должны использоваться саморезы длиной более 70 мм. Они обязательно должны быть из нержавеющего металла или с антикоррозийной обработкой. Это способствует недопущению возникновения точечной гнили, которая может в последующем распространиться на все элементы.
Специальные монтажные пластины, держатели балок и соединители бруса с крепёжными уголками также должны быть из противокоррозионных материалов.
Для стыковки каждого элемента стоит обязательно делать геометрические запилы. С их помощью будет обеспечиваться дополнительное сцепление между элементами конструкции.
Чтобы установить металлические стропила, может потребоваться использование специального сварочного оборудования, так как, помимо болтового гаечного соединения, некоторые элементы требуют именно сваривания между собой.
Что в итоге?
Следуя таким несложным правилам и условиям, можно будет самостоятельно возвести стропильную систему практически любой сложности и необходимого типа, в зависимости от потребностей владельца дома.
Стоит помнить, что ни в коем случае нельзя допускать экономии на качестве строительных материалов. А при сомнениях в правильности выполняемых действий и неуверенности в собственных силах стоит обязательно обратиться за помощью к профессионалам.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Крыша имеет большое значение для целостности всего дома. Поэтому многих интересует, как правильно собрать стропильную систему, чтобы она была надежной, и в скором времени ее не пришлось ремонтировать. Видов крыш существует много, некоторые из них можно увидеть на фото, но наибольшей популярностью пользуются односкатные и двухскатные конструкции. Давайте разберемся, как сделать стропильную систему правильно.
Виды крыш
Прежде чем перейти к тому, как делать стропильную систему, нужно разобраться с тем, что представляют собой распространенные виды крыш.
Односкатная крыша – самая простая, с ее созданием сможет справиться даже человек, не имеющий большого опыта в строительстве. Однако такой вид кровли используют в основном при постройке хозяйственных строений. Для жилых домов обычно делают двухскатные или мансардные (ломаные) крыши. Эти конструкции более сложные, но и с ними можно легко справиться своими силами, если знать, как делать стропила двускатной крыши и следовать всем рекомендациям специалистов (прочтите: " ").
Самые надежные кровли – вальмовые, они могут противостоять даже огромным нагрузкам. Их рекомендуется делать в тех регионах, где выпадает много снега и часто дуют сильные ветра. Но и конструкция их очень сложная, так что их возведение лучше доверить профессионалам.
Шатровая (четырехскатная) крыша используется при строительстве квадратных зданий, по своей конструкции она является разновидностью вальмовой кровли.
Самая сложная крыша – крестовая. При ее сооружении используются сложные конструктивные элементы – ендовы (разжелобки). Эти диагональные вспомогательные стропила устанавливают в качестве дополнительных элементов. При строительстве такой сложной крыши спешка недопустима. В области разжелобков скапливается основная часть снега, и того, как сделать стропила в этих местах, зависит надежность кровли.
Каждый вид крыши состоит из стропил и кровельного покрытия. Стропила являются несущей частью крыши, а поверхность кровли – ограждающей частью.
Виды стропил
Перед тем, как положить стропила, необходимо узнать об их конструктивных особенностях и определиться с вариантом установки.
Существует два вида стропил: наслонные и висячие .
Висячие стропила – это наклонные балки, установленные на опоры с различной высотой. Опорой могут быть наружные стены дома (в случае односкатной крыши) или одновременно внутренние и наружные стены (при двухскатной крыше). Стропильные ноги не обязательно укладывать в одной плоскости противоположнее скатов. Их можно монтировать попеременно на коньковый прогон. Попеременная укладка стропил в области конька дает возможность создавать стропильную ферму. С этой целью все детали связывают между собой в единую жесткую конструкцию.
Материалы для стропил
Что касается стропил из досок, то они не тяжелые, и их удобно устанавливать. С этим материалом можно легко работать самостоятельно, не прибегая к посторонней помощи. Многие специалисты не советуют делать соединения с помощью гвоздей – лучше использовать саморезы. Если же работа будет проводиться при помощи гвоздей, не стоит забывать про накладки и вкладыши.
Что касается того, как построить стропильную систему, то для соединения стоек с прогоном или лежнем лучше применять врубки.
Монтаж стропильной системы своими руками, подробно на видео:
Варианты соединения стропильной системы
Стропильную систему можно соединять тремя способами:
- подкосами;
- стойками;
- одновременно подкосами и стойками.
То, как правильно сделать стропила, зависит от пролета между наружными стенами. Брус 10х10 сантиметров используется для создания конькового прогона. Лежень и мауэрлат можно изготовить из бревен, отесав их на два канта, или же взяв брус 10х10 сантиметров.
При оформлении конькового узла необходимо к мауэрлату и прогону прибить большими гвоздями специальные хомуты, сделанные из стальной полосы, учитывая . Можно и не использовать стальные хомуты, но тогда необходимы скрутки из толстой проволоки диаметром 6 миллиметров.
Относительно того, как сделать кирпичного или каменного дома, то на кладку нужно уложить мауэрлат. Для его надежного закрепления рекомендуется поставить под каждую стропильную ногу отрезок бревна или бруса около 50 сантиметров. Потом их с помощью хомутов прикрепляют к металлическим крюкам, которые были предварительно установлены на 30 сантиметров ниже мауэрлата.
У многих возникает вопрос насчет того, как сделать стропила на крышу деревянных домов. Стропила в деревянных зданиях укладывают на верхний венец стены. Дощатую стропильную ферму можно создать с помощью ригеля или с пролетами (6-8 сантиметров). Ее конструктивные элементы обустраиваются следующим образом. Делают одинарную затяжку при помощи досок, толщина которых равняется толщине стропил. Для двойной затяжки используют более тонкие доски (толщиной от 40 миллиметров). Для ригеля и накладок берут 30-миллиметровые детали.
Как определить сечение стропил
До того, как правильно положить стропила, нужно определиться с их сечением.
Данный параметр зависит от:
- размеров пролета;
- предполагаемой нагрузки (силы ветра, веса снегового покрова и кровельного материала);
- шага и угла установки стропил (уклона кровли).
Существует зависимость сечения стропил от длины стропильной ноги.
Выражается она в следующем:
- при шаге в 300 сантиметров используются брусья сечением 10х12 сантиметров или доски сечением 6х14, 8х14 или 4х18 сантиметров;
- при шаге в 400 сантиметров используются брусья сечением 10х16 сантиметров или доски сечением 6х20, 8х20 сантиметров;
- при шаге в 500 сантиметров используются брусья сечением 10х20 сантиметров или доски сечением 8х22 сантиметра.
").Кровельное покрытие необходимо выбирать с учетом уклона крыши. Также выбор материала для кровли зависит от финансовых возможностей. Чем большим будет угол уклона кровли, тем больше средств потребуется на создание крыши – это связано с увеличенным расходом материалов. Однако крутые кровли лучше отводят дождевую воду и снег, поэтому они являются более надежными и дольше не потребуют ремонта. Но учитывая огромный выбор кровельных материалов на рынке, с этим не возникнет никаких сложностей.
Создание стропильной системы на баню
Что касается того, как сделать стропила на баню, то лучше выбирать двухскатную крышу – тогда в строении будет чердачное помещение, которое можно использовать для хранения веников и прочих банных принадлежностей (прочитайте: " "). Таким образом, желательно создавать стропильную систему под двухскатную крышу, так проще и практичнее.
