Стропила своими руками: системы стропил для крыши и их монтаж. Как правильно сделать стропила для двускатной крыши? Как правильно собрать стропильную систему

Возведение каркаса крыши выполняется согласно разработанному проекту, в котором указаны все необходимые параметры, включая тип конструкции, шаг стропил, сечение элементов и способ монтажа узлов.

Принципы расчета системы

В процессе эксплуатации кровли ее каркас испытывает высокие нагрузки различных типов :

• постоянные (вес самой стропильной системы и кровельного пирога);
• периодические (ветровая и снеговая нагрузка, вес человека, обслуживающего или ремонтирующего крышу или дымоход).

Чтобы правильно рассчитать и сделать надежную крышу, необходимо определиться с ее конфигурацией, выбрать вид кровельного покрытия, вычислить оптимальный угол наклона скатов. Степень сложности каркаса и размеры его элементов в определенной степени зависят от параметров расчетной нагрузки, основная часть которой приходится на стропила. Такие размеры деревянного стропила, как сечение, желательно выбрать с некоторым запасом по прочности .

Как определиться с длиной стропил? Для вычислений требуется применить теорему Пифагора (если известна длина торцевой стены и высота расположения конька), либо теорему синусов (если помимо длины торцевой стены известен угол наклона ската кровли).

Для изготовления стропила можно использовать доски или брус. Построить каркас крыши, рассчитанный на высокие нагрузки, помогут дополнительные элементы, придающие конструкции жесткость.

Определяем шаг стропил

Чтобы высчитать шаг стропил, необходимо принять во внимание вес кровельного покрытия, угол наклона скатов, ветровые и снеговые нагрузки. В среднем шаг (расстояние между соседними ногами, формирующими скат крыши) колеблется в диапазоне от 70 до 120 см.

Чтобы исключить риск деформации стропильных ног под высокими нагрузками, рекомендуется использовать сухой пиломатериал при монтаже стропильной системы . Обычно это брус или доска толщиной не менее 50 мм. Точные размеры деревянного стропила и других элементов определяются исходя из требований к прочности конструкции.

Шаг стропил зависит от степени уклона крыши и длины стропильных ног. Чтобы построить прочную крышу, перекрыв большой пролет между коньком и верхней частью стены, шаг стропил следует уменьшить. К примеру, для кровли с уклоном 45° максимальный шаг следует делать не более 80 см. Уменьшить шаг стропил следует и при использовании тяжелых кровельных материалов, к которым относится керамическая черепица, цементно-песчаная плитка, асбоцементный шифер.

Вычисление сечения элементов стропильной системы

Если предстоит построить крышу своими руками, необходимо выполнить . Так же, следует обратить внимание на характеристики материала, из которого изготавливаются стропильные ноги.

Нормативные документы регламентируют несущую способность, какую имеет древесина различных пород. Если рассматривается сечение стропил из бруса или досок, ослабленных вырубками и/или отверстиями под болтовые соединения, несущая способность древесины рассчитывается с коэффициентом 0,8 от нормативного значения. Также необходимо обратить внимание на сорт древесины для изготовления – дефекты снижают ее устойчивость к нагрузкам. Сечение стропил подбирается с учетом стандартных размеров пиломатериала. Делать неразрезную несущую конструкцию следует из бруса или доски длиной не более 6,5 м .

Рассчитав систему и определив размеры стропильных ног и ригелей, требуется вычислить общий вес этих элементов и добавить полученное значение к расчетным нагрузкам :

• полный объем пиломатериалов, необходимых для каркаса крыши, умножается на объемный вес древесины;
• полученное значение (собственный вес стропил, кг/м2) прибавляется к расчетной нагрузке;
• расчетная схема конструкции пересчитывается с использованием полученного выше результата.

Обработка стропильных элементов антисептиком

В частном строительстве возведение стропильной системы чаще всего ведется из пиломатериалов, поскольку древесина доступна по цене и позволяет изготавливать конструкции своими руками без применения сложного инструмента. Подготовленный к монтажу древесный материал (такой как брус, оцилиндрованное бревно) нередко попадает на строительную площадку уже обработанный защитными средствами в производственных условиях. Но на изготовление обычно идет доска или брус, не пропитанный специальными составами.

Чем обработать стропила перед монтажом каркаса крыши? Обработка требуется для защиты древесины от гниения и предотвращения опасности возгорания. Обработка антисептиком и огнезащитным составом может проводиться по отдельности. С использованием комплексного огнебиозащитного средства обработка займет вдвое меньше времени .

Обработка антисептиком или комбинированным составом должна выполняться в два приема. Необходимо пропитать верхний слой древесины специальной жидкостью, нанеся ее кистью или валиком. После высыхания первого слоя обработка антисептиком повторяется.

Стропила скатной крыши

Как сделать стропила для скатной кровли? Строительство стропильной системы односкатной или двускатной крыши своими руками требует внимательного подхода к изготовлению стропильных ног. Размеры рассчитываются на этапе проектирования кровли. Чтобы правильно сделать эти элементы конструкции, необходимо использовать пиломатериал регламентированного проектом сечения и длины.

Степень сложности работ во многом зависит от того, какая конструкция выбрана для монтажа. Если требуется делать наслонные стропила из досок или бруса, каждый элемент подгоняется по месту установки при креплении его к коньковому прогону и мауэрлату. Важно строго следить за соблюдением геометрии всей конструкции.

Висячие стропильные фермы удобнее изготавливать по шаблону, чтобы добиться точного совпадения размеров каждой конструкции. Для этого вырубки в досках и сборку ферм рекомендуется делать на земле. Затем необходимо сделать проверку горизонтальности мауэрлата или опорных балок, геометрических размеров коробки здания. Устранив возможные недочеты можно приступить к монтажу стропильных ферм на доме.

Диагональные стропила

Обустройство стропильной системы вальмовой крыши своими руками требует монтажа различных видов стропил, таких, как :

• накосные (диагональные балки, формирующие треугольный скат);
• центральные вальмовые;
• боковые;
• укороченные (нарожники).

Боковые стропильные ноги изготавливают из доски и устанавливают аналогично элементам обычной скатной кровли с висячей или наслонной конструкцией. Центральные вальмовые стропила представляют собой наслонные элементы. Чтобы сделать нарожники, применяются бруски или доски, которые крепятся к диагональным балкам и мауэрлату.

Как сделать стропила для вальмовой крыши? Чтобы правильно смонтировать данный вид кровельной конструкции, требуется точно рассчитать сечение и угол наклона накосных балок. Размеры элементов зависят от длины перекрываемого пролета. Важно соблюсти симметричность при монтаже диагональных стропильных балок, в противном случае под нагрузкой крыша может деформироваться .

Изготовление стропил под заданный размер

Использование унифицированных пиломатериалов для изготовления различных элементов стропильной системы позволяет оптимизировать затраты на строительство и упростить вычисление и монтаж узлов крыши. В частности, при необходимости сделать стропильные ноги определенного сечения и длины может использоваться цельный брус, его отрезки или доски.

Чтобы изготовить своими руками жесткую балку, применяется метод сплачивания досок – они соединяются широкими сторонами и пробиваются в шахматном порядке гвоздями. Длинную балку заданного сечения можно делать из четырех и более правильно сплоченных досок – соединенных между собой со сдвигом на половину длины доски. Такая балка отличается высокой прочностью и может использоваться как диагональная стропилина.

Решая вопрос, как удлинить стропила, можно применить метод вкладыша. В этом случае между двумя досками укладывается третья, выступающая на определенную длину. Чтобы соединить доски используются гвозди, вбитые в шахматном порядке. Важно не только тщательно выровнять доски, но и вложить в пустующий промежуток между крайними элементами фрагменты доски (вкладыши), соответствующие по толщине центральной доске. Данный метод позволяет делать наращивание в длину стандартных стропильных ног (не вальмовых).

Принципы крепления стропил

Чтобы обеспечить надежность стропильной системы, возводимой своими руками, необходимо заранее определиться с тем, как крепить стропила в коньке и к опоре крыши. Если предполагается сделать крепление, которое предотвратит деформацию крыши при усадке здания, необходимо вверху скрепить стропила между собой болтом с гайкой или шарнирной пластиной, а внизу установить специальный крепежный элемент – скользящую опору.

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.

Требования к стропилам

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:

• Древесина для монтажа системы стропил должна быть вылежанной , что исключит риск ее деформации в конструкции.
• Влажность древесины должна составлять не более 2— 2,5%.
• Если устраивается висячая стропильная система, то для затяжек и самих стропил обязательно берут древесину исключительно первого сорта.
• При возведении наслонной системы подойдет и второй сорт материала.
• Для подпорных элементов — стоек и подкосов, можно использовать и третий сорт др евесины, однако, стараясь выбирать при этом сырье , на котором минимальное количество сучков.
• Точную толщину заготовок подбирают в зависимости от веса выбранного кровельного материала и от погодных условий в данном регионе. Особенно это касается максимальной толщины снежного покрова в зимний период. Например, для средней полосы российских регионов, необходимо рассчитывать нагрузку на 1 кв .м . крыши в 180÷200 кг.
• Кроме этого, параметры стропильных ног зависят от общих размеров стропильной системы и ее уклона.
• Перед установкой системы древесина должна подвергнуться антигрибковой и противопожарной обработке.

При установке конструкции нужно знать и виды нагрузок, которым подвергается вся система крыши - они также учитываются при выборе параметров стропил и монтаже конструкции.

• Временные нагрузки — это вес человека при ремонтных работах крыши, снегового покрова зимой и сила порывов ветра.
это вес кровельных, утеплительных и изоляционных материалов.
• К особым видам нагрузок относится сейсмическое воздействие, если строение находится в сейсмоопасных регионах.

Общая конструкция стропильной системы

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:

• Две стропильные ноги, соединенные на коньковом брусе, или без его применения, непосредственно одна к другой.
• Подкосы или подстропильные ноги — это распорки, которые поддерживают стропильную ногу и облегчают нагрузку, выпадающую на нее . Они упираются в лежень и закрепляются к нему.
• Стойки или вертикальные опоры, состоящие из брусков. Они так же, как и распорки, подпирают стропильную ногу, но ближе к центру треугольника. Стойка устанавливается на лежень.
• Ригель — это доска, которая скрепляет две стропильных ноги.
• Схватка — это два ригеля, закрепленных с обеих сторон стропильной ноги. Она выполняет ту же задачу, что и ригель — дает жесткость конструкции.
• Бабки — это вертикальный брусок, который является подпорным и устанавливается в середине треугольника, упираясь в балку перекрытия и поддерживая конек . Эту деталь применяют в висячих системах стропил.
• Прогон — им соединяются отдельные стропила в общую систему. Они располагаются параллельно стене.
• Затяжки — это балки перекрытия, которые соединяют стропильные ноги, замыкая треугольник стропила.
• – мощный брус, установленный на верхнем торце стеновой конструкции, к которому впоследствии крепятся элементы стропильной системы.

Существует три вида стропильных систем — это наслонная , висячая и комбинированная, т.е . включающая в себя элементы как одной, так и другой.

Висячая система

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:

• Затяжка, выполняющая одновременно роль балки перекрытия. Она может быть использована при пролете до 6 метров. Если же пролет больше, то ее приподнимают выше по стропильной ноге, а в нижней части замыкают т реугольник еще и балкой перекрытия.
• Бабка, подпирающая конек , устанавливается обязательно, если пролет между несущими стенами составляет больше восьми метров.
• Подкосы, идущие от бабки под углом и поддерживающие стропильные ноги.
• Подмога, которая усиливает стропильную ногу.
• Коньковый брус в этой системе обязателен.

Все элементы скрепляются между собой металлическими уголками, скобами или скручиваются винтами.

Наслонная система

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.

Видео: устройство стропильной системы двускатной крыши

Цены на различные виды бруса

Монтаж стропильной конструкции

Подготовив подходящий материал и имея проект конструкции крыши, можно приступать к ее монтажу.

Двускатная крыша

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.

• Первые стропила подгоняются и жестко скрепляются непосредственно на высоте, чтобы не совершить ошибок в креплениях и в выборках для установки на .
• Затем, их опускают вниз, и все остальные стропила изготавливаются по первому образцу. На земле намного проще и безопаснее подогнать все элементы конструкции друг к другу и сделать надежные крепления.
• Распиливая бруски под стропила, необходимо оставить небольшой запас, т.е . сделать их немного длиннее, чем требуется, чтобы была возможность подогнать их по месту.
• Чтобы легче было сориентироваться, выставляя первые стропила, берут брус, длина которого равна расстоянию между внешними краями стен — это будет основанием или гипотенузой будущего треугольника.
• Определяется середина бруска, и к ней временно прибивается перпендикулярная доска, имеющая высоту от фронтальной стены сооружения до конька — вершины равностороннего треугольника.
• Затем, выкладываются и закрепляются стороны — катеты треугольника, они же стропильные ноги.

• Если выбрана висячая система стропил, то сразу же размечаются и закрепляются затяжки.
• Если предполагается устанавливать дополнительные крепления, то их закрепляют уже на месте, после установки стропил на крыше.
• Далее, сначала поднимаются и временно устанавливаются первые стропила. На каждом из них размечаются места, где будут сделаны прямоугольные выборки для закрепления их на мауэрлате.
• Затем, стропила опускают снова вниз, и на них выпиливают пазы, имеющие прямой угол.

• По первой паре, взяв ее за образец, вымеряются и вырезаются такие же пазы и на остальных стропилах.
• Далее, поднимаются на стены два треугольника, которые устанавливают в начале и конце будущей . Если предусмотрен коньковый брус, то им сразу же связывают обе установленные детали.

Видео: как стропила крепят к мауэрлату

• По каждому скату между уже смонтированными стропилами натягиваются шнуры, которые также будут служить ориентирам для выравнивания остальных деталей конструкции.
• Первые установленные стропила сразу усиливаются стойками, подкосами и другими, дающими жесткость и надежность конструкции, элементами системы.
• Далее, поднимаются и устанавливаются остальные стропильные пары.
• При необходимости, их связывают между собой прогонами и лежнями.
• Устанавливая систему стропил, все ее элементы закрепляются временно, так как возможно позже придется какие-то из них подгонять и переустанавливать. Основательно они крепятся только после выверки всей системы. Тогда для креплений применяются уголки, скобы, а при необходимости — скользящие элементы. В разных местах соединений применяются саморезы, гвозди, болты, скобы и шпильки.

• После того, как система в основном установлена, стропила могут «кобылками» на свесах — это делается для того, чтобы стены строения были как можно лучше укрыты от попадания на них влаги во время дождя.
• Следующим этапом работы идет устройство обрешетки сверху стропил. Толщина и ширина досок для этой части конструкции выбираются с учетом технологии монтажа выбранного материала для кровли – это будет зависеть от ширины, веса и длины его листов.

Видео: монтаж стропильной системы двускатной крыши

Цены на различные виды крепежа для стропил

Крепеж для стропил

Односкатные системы

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:

• Толщина снежного покрова в зимний период и среднее количество осадков в другие времена года.
• Вес кровельного покрытия, которым планируется застелить стропильную систему.
• Временные нагрузки, в виде порывов ветра.

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.

Мансардные системы

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.

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 возведения нижней стропильной системы, начинают с установки стоек, закрепленных обвязками сверху, а снизу — балками перекрытия. Расстояние между системами стоек и будет шириной помещения, а их высота определяет высоту комнаты.

• Этот каркас определит размещение остальных элементов системы.
• Далее, нужно найти середину расстояния между рядами стоек, и это определит место расположения в вышерасположенной части мансарды. В этом месте устанавливается вертикальный брус, такой же высоты, что и система стоек.

• Затем, устанавливаются боковые стропила, их закрепляют на обвязку стойки и балку перекрытия , таким образом, получаются треугольники, в которых стойка и балка перекрытия образуют прямой угол.
• Когда все боковые элементы будут установлены, приступают к монтажу балок перекрытия , они также крепятся бруску обвязки и концу бокового стропила. Схема этой связки показана на первом рисунке в этом разделе.
• Далее, балки перекрытия связываются между собойгоризонтальной рейкой, которая набивается сверху них, посередине конструкции.
• Устанавливаются коньковые стропила, которые подпираются подкосами. Их прикрепляют к рейке, связывающей балки перекрытия.

• На коньке стропильные ноги могут быть закреплены на коньковой доске или же соединяются металлической или деревянной накладкой между собой
• Иногда для жесткости конструкции между коньком и балкой перекрытия устанавливают поддерживающую бабку.

• Делается обрешетка фронтонных стен с проемами для окон. Если вход в будет с улицы, то на одном из фронтонов, кроме того, предусматривается проем для двери.

• Далее, если это необходимо, вся стропильная система обшивается обрешеткой или же фанерой, если в качестве кровельного материала выбрана мягкая кровля, например, гибкая черепица.

Видео: пример монтажа стропильной мансардной системы

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.

В строительстве своего дома мечты вы уже на финишной прямой, и пришло время разобраться с премудростями стропильной системы? Скажем так: вас ожидают приятные заботы: расчет угла, веса и запаса прочности стропил, договор со знакомым мастером или компанией, или же заготовка всего необходимого инструментария для самостоятельной плотницкой работы.

А, чтобы завтра все эти заботы не стали головной болью и вы не переживали о том, правильно ли делается тот или иной узел, мы и подготовили для вас эту статью. Итак, давайте разберемся, как сделать качественные стропила для двускатной крыши своими руками так, чтобы было не хуже покупных.

• Кратких сроков изготовления.
• Технологической точности всех деталей.
• Одинаковых, уже подогнанных размеров всех конструктивных элементов.

Но будьте тогда готовы и к таким минусам:

• Высокой стоимости (минимум в два раза выше, чем если вы стругали стропила сами).
• Задержка с поставкой (особенно в сезон).
• Использование некачественной или недосушенной древесины (а потом крышу «поведет»).

Так удобство или качество? Если вам не впервые что-то вырезать или выстругивать из дерева, смело беритесь за изготовление стропил! Вот как все это выглядит в жизни:

Стропила в строительном мире на простом языке принято делить а основные, т.е. несущие, на которых крыша и держится, и на вспомогательные, которые находятся внутри крыши и служат опорой для подшива потолка и стен мансарды (если таковая планируется). От того, насколько точно и правильно вы рассчитаете заранее стропильную систему, зависит прочность и надежность будущей крыши.

Сама стропильная система любой двускатной крыши состоит из таких основных элементов, которые вам нужно изготовить:

• Мауэрлат.
• Вертикальные стойки.
• Ригели.
• Стропильные ноги.
• Распорки.
• Коньковый прогон.

Сложные кровельные конструкции со множественными элементами лучше поручить рассчитывать профессионалу, но с небольшой крышей частного дома вы справитесь. Для этого вам понадобятся вот такие простые формулы, которые помогут вам узнать, какой толщины должны получиться стропила, с каким наклоном и каким пролетом:

Как составить проект будущей крыши?

Действует в строительстве крыш золотое правило – семь раз отмерять, и лишь раз отрезать. И в первую очередь вам важно понять, что у каждой стропильной ноги свое индивидуальное расположение. А потому сначала обязательно составьте подробный проект, и лучше в специальной программе. Только после этого по своей ЗД модели будущей крыши отметьте, где именно и какие именно будут соединения стропил с мауэрлатом и между собой.

Важно максимально точно определить угол наклона стропил и под каким углом им нужно делать срезы. А о том, как сделать все эти стропила для двускатной крыши самостоятельно, не беспокойтесь: вам все лишь понадобится обычный станок.

Определяем угол наклона крыши: рассчитываем нагрузки

Угол наклона двускатной крыши делают от 5° до 90°. Но самый проверенный и стандартный вариант – 35°-40°, где наиболее рационально распределяются нагрузки и расходуются строительные материалы.

Прямые скаты строят тогда, когда под крышей в будущем будет находиться только нежилой чердак, главная функция которого – вентиляция и регулирование теплообмена. А вот когда подкровельное пространство планируется жилым, мансардным, изначально планируют так называемую ломаную двускатную крышу. Ее отличие в том, что скаты посередине имеют как бы излом, который меняет их угол на более крутой. И для обустройства мансарды, и для защиты всего дома от непогоды такая конструкция вполне подходит.

Обратите внимание, что под большинство кровельных материалов подходит только угол наклона более 45°.

Постоянные и переменные нагрузки на крышу

От этих же нагрузок зависит, какой нужно делать шаг стропил для вашей двускатной крыши. Подобрать нужное сечение стропильных ног вам поможет эта таблица:

Показатели стропил на прогиб

Даже крепкие на вид стропила могут не подойти для строительства крыши жилого дома из-за того, что у них недостаточны показатели на прогиб. Существуют отдельные пункты в разделе СНиПов, которые называются «Нагрузки и воздействия».

А самый простой способ увеличить прочность стропил на прогиб – сделать больше сечение. Немного сложнее – усилить специально балкой, выводя ее край на подкос.

Усилительные элементы для стропил

Чем больше стоек, подкосов и схваток – тем больше у всей стропильной системы стойкости и стабильности.

Если у вас есть подозрения или даже точный подсчет, что простая конструкция крыши не выдержит будущие нагрузки, сделайте для нее дополнительные элементы усиления. Такая профилактика никогда не повредит, зато избавит от многих проблем. Заметим, что особенно обидно, когда проваливается крыша гаража – прямо на автомобиль. Да и для жилого дома такие проблемы – не в радость.

Усиливают жесткость стропильной конструкции подкосы, дополнительные прогоны и опорные стойки. Подкосы призваны уменьшать пролет стропильных ног. Угол их наклона к горизонтали обычно составляет не менее 45°.

А прогон – это горизонтальная балка, которая располагается параллельно коньку и закрепляется на вертикальных стойках. Подробнее на видео:

Определяем тип крыши: холодная или теплая?

А теперь о понятии чердака. Если вы строите крышу бани или небольшого хозяйского помещения, ее можно делать по самой упрощенной технологии – поставили стропила, соединили в коньке и накрыли листами рубероида. А вот для крыши жилого дома, где важна вентиляции, таким принципом не обойтись. Здесь уже будут минимум три уровня:

1. Верхний или первый уровень стропил – около 200 мм.
2. Средний всегда равняется по высоте вспомогательных стропил.
3. Третий – уже на обрез стены.

Так удобно укладывать утеплитель, ведь крыша жилого дома отличается тем, что вверх поднимается тепло и при отсутствии теплоизоляции кровельное покрытие постоянно нагревается.

Итог: зимой снег подтаивает и сползает вниз, замерзая и накапливаясь еще больше у холодного карниза. Проблем от этого немало: и длинные опасные сосульки, и забитая водосточная система, и постепенное разрушение всей кровли. Решайте сами!

Определяем тип стропильной системы: наслонная или висячая?

Итак, а теперь самое время продумать опорные основания для будущих стропил, которые также необходимо заранее подготовить и от которых будут зависеть многие параметры самой крыши. Так, стропила делят на наслонные, висячие и гибридные.

Висячие стропила обычно – удел небольших и легких крыш, расстояние между опорами которых не превышает 6 метров. А вот в зданиях с несущей средней стеной или дополнительными опорами для крепости крыши устраивают наслонные стропила. Или же вот такой комбинированный вариант:

Еще одно отличие в том, что висячая стропильная система заставляет работать мауэрлат на сжатие, а наслонная – на срез. Но главная задача и наслонных, и висячих стропил – максимально равномерно передать нагрузки всей крыши на стены и фундамент.

Подбираем материал для стропил

Итак, если вы определились с будущими нагрузками, самое время подобрать подходящий материал. В качестве его для изготовления стропил обычно используются:

• Древесина. Массив, доски или клееный брус.
• Облегченный металлический профиль. Речь идет о профилях из оцинкованной стали.
• Черный металл. Это двутавры и стальные швеллера.
• Тяжелые железобетонные конструкции для промышленного строительства.

Сухая доска: экономичный вариант

Если на стропильную систему большие нагрузок не ожидается, то стропила делайте из сухой строганной доски с небольшим сечением. А вот если в вашей местности не редкость снег по колено и кровельный материал будет не из легких – тогда некоторые из составных элементов вам придется изготавливать клееными. Вот и вся разница.

Из доски удобнее всего делать удлиненные боковые стропила и диагональные стропильные ноги. Итак, доска в 40 мм толщиной, которую часто используют для хозяйственных построек, для крыши не годится. Не менее 50 мм! Причем чем длиннее планируется стропильная нога, тем шире должна быть сама доска. Так, стропила длиной 6 метров и вовсе придется делать из доски шириной 150 мм, а еще длиннее – из доски 180 мм.

Для крыши каркасного дома это действительно один из самых лучших вариантов!

А еще стропила из доски – наиболее экономичны, и при этом почти не уступают в прочности брусовым. Важно только правильно подобрать сечение и использовать качественный материал. Поэтому при покупке материала обязательно захватите собой специальный прибор для замера влажности древесины и воспользуйтесь им. Нет ничего хуже сырых стропил. И дело не только в будущей плесени: такую крышу станет вести и коробить, ведь этот материал меняет свои формы при высыхании. У стропил полетят крепления и даже отскочит местами покрытие вашей двускатной крыши. Одним словом, проблем не оберетесь!

Зато из обычной доски удобнее всего сращивать стропила по длине:

Прочный металл: противостояние сырости

И, вам будет интересно узнать, что стропила можно изготавливать не только из дерева! Так, былую популярность себе сегодня возвращают железные стропильные системы, которые когда-то использовались исключительно для промышленного строительства. И, заметим, у этого материала для крыши немало своих преимуществ, наиболее ценное из которых – полное отсутствие грибка от сырости. Подкровельное пространство ведь как раз чаще всего «радует» случайными протечками.

А сама работа с такими стропилами при монтаже не сложнее, чем с деревянными – смотрите сами:

Брусья: преимущества качественной древесины

Брус более прочен, но плох тем, что имеет большой вес и в местах креплений приходится делать врубки. Для бревна это не только проблема, но и некоторая потеря несущей способности такой стропильной ноги. Но пока что этот материал – самый популярный для изготовления стропил.

Более всего для изготовления стропил подходит пиломатериал, который отвечает требования ГОСТ 8486-86 или 2695-83. А это:

• Влажность не более 18%, измеренная влагометром.
• Трещины, которые не сквозные и не превышают половины длины доски.
• На каждый погонный метр – не более трех сучков, и каждый из них – не более 30 мм диаметром.

А потому при покупке древесины на стропила обязательно проверяйте документы у продавца, которые говорят о качестве продукции.

Важен также и сорт древесины. Чем меньше сучков и трещин будет на брусьях, тем лучше. Некоторые сорта также радуют хорошей влагостойкостью и сопротивляемостью гниению и вредителям. Для крыши это то, что надо. Поэтому рекомендуем делать стропила из древесины хвойных пород, которая богата смолой, а смола – это естественный барьер от гниения. Но специальная обработка все-таки нужна.

И учтите также такой факт: при изготовлении стропильной системы материала нужно приобретать на 5-7% больше, чем необходимо, ведь не всегда будет получаться сделать идеальный разрез стропила или врубок нужной глубины. Перерасход все равно будет, а потому запаситесь им заранее, чтобы на всю стропильную систему у вас было дерево одной влажности и свойств.

В противном случае, если какие-то отдельные элементы крыши вам пришлось приобретать отдельно, они могут сохнуть дольше (дерево всегда сохнет), или наоборот. Перекосы могут получиться немалыми, т.е. на весь каркас крыши постоянно будут воздействовать разные физические силы растяжения и давления. Любой опытный кровельщик вам скажет, как это плохо и чем это чревато. А потому – материал для изготовления стропил берите больше, чем планируете. Если все пройдет гладко – будет из чего смастерить первую скамейку перед новым домом.

Обработка антисептиками и пропилентами

А на этом этапе уже важно защитить будущую стропильную систему от биологического разрушения. Вы ведь не хотите, чтобы через пару лет эксплуатации крыша завалилась? А потому обязательно обработайте древесину для стропил огне- и биозащитой.

Стропила обычно пропитывают антиспетиком, а поверх обрабатывают антипиреном. Можно также чередовать такую обработку несколько раз. Если же вы используете универсальную пропитку, знайте, что в ее состав обычно входят средства с разным сроком службы. Например, огнезащита закончится раньше, чем био.

А вот выбор средств для обработки на сегодняшний день – огромен. Это и универсальные защитные средства, и самые разные антипирены, и антисептики. Определиться легко: если вы строитесь в достаточно жаркой и засушливой местности, в первую очередь применяйте противопожарные пропитки, которые лишают древесину естественной возгораемости. А если ваш дом будет стоять там, где влажность воздуха высока почти круглый год – защищайте от гниения.

Можно, конечно, использовать оба препарата – но только не смешивая, иначе так испортится весь материал. Нужно всего лишь выбрать одно средство как пропитку, а второе – как защитный поверхностный слой. Только старайтесь разводить все в той концентрации, в которой указал производитель. Но ничем не обрабатывайте мерзлую или влажную древесину: ее волокна просто ничего не впитают.

Видео-подсказка по теме обработки стропил:

Отметим, что кисть или распылитель при обработке стропил дают мало результата – куда лучше полное погружение и последующая сушка. Просто используйте обычную емкость, покройте ее пленкой изнутри и сделайте для будущих стропил «ванную». Причем все это провернуть желательно еще на земле, как только привезете материал на место, т.к. в готовой стропильной системе будет сложно добраться до внутренних элементов соединений. А они самые беззащитные в плане попадания влаги. Сушите после обработки детали так, чтобы проветривались всех стороны, и не менее 24 часов.

Не забывайте также, что древесина, как любой натуральный материал, подвержена биологическому разрушению. Поэтому, кроме огне-био-защиты, важно продумать гидроизоляцию во всех местах примыкания стропильной системы к кирпичным стенам дома, если таковые имеются.

Делаем правильные надрезы на стропилах

А теперь переходим к практике. Первым делом вам обязательно нужно изготовить удобный шаблон, по которому вы сделаете ровные одинаковые стропила:

И следуем таким инструкциям:

С жестким креплением придется повозиться:

Если же речь идет о подвижных узлах, тогда следуйте такому принципу:

На практике все на самом деле просто:

Как вы видите, глаза боятся, а руки делают!

Как собрать стропильную систему?

Наконец-то стропила готовы, и можно приступать к их монтажу.

Сооружать на земле или на крыше?

Итак, на деле все достаточно просто и чем-то похоже на детский конструктор. Проще и удобнее всего изготовить фермы прямо на земле, и только затем их поднять. Немного сложнее сборка стропил прямо на крыше, зато поднимать их туда легче. Вот от этого и отталкивайтесь: если у вас есть возможность (кран, например) затащить на крышу 200 кг одной фермы – тащите, если нет – поднимайте каждое отдельное стропило по 50 кг при помощи подручных средств и делайте сборку на месте.

Итак, первым делом для удобства сделайте шаблон, по которому будете собирать стропильные фермы, и еще один шаблон для монтажных запилов на стропилах (используйте фанеру). Вам останется только вырезать на стропилах монтажные запилы, приложив шаблон, и соединить их между собой под определенным углом. Вот этот треугольник и называется стропильной фермой.

Внимание на прочность – правила наращивания длины

Если же толщины или длины доски для изготовления нормальной стропильной ноги не хватает, делайте наращивание стропил. А способов – несколько:

1. Сплотить доски между собой, сложив широкими сторонами и прошив гвоздями.
2. Уложить доски в половину длины, получив в итоге особо прочную стропильную ногу, способную выдержать немалые нагрузки.
3. Сделав косой срез на торцах, чтобы создать вертикальный противоскользящий упор, и соединить болтом.
4. Уложить две доски с нахлестом по длине в метр, соединив стропило шпильками или гвоздями.

Еще учитывайте при расчетах, что на конек крыши приходится около 50% нагрузки от всей стропильной системы. А потому балку для конька всегда изготавливайте так, чтобы запас прочности у нее был минимум на 25% больше, чем рассчитано изначально.

А самые уязвимые части стропильных конструкций – нижние, те, что опираются на мауэрлат.

Готовим стропильные фермы

Закреплять стропильные узлы нужно при помощи:

• Внешней прямой скобы.
• Металлической угловой пластины.
• Внутреннего металлического стрежня.

Соединить такие стропила можно также шпильками – так даже будет прочнее. Для этого вместо среза теперь делаем врубку в полдерева и соединяем стропила уступом. Далее сверлим отверстие под шпильку 12-14 мм и закрепляем гайками с широкими шайбами.

Начнем с обзора проверенных дедовских методов:

При сборке стропильной фермы висячего типа нужно соединить верхние концы стропильных ног. Для этого подрежьте торец каждого под точно таким же углом, под которым делаете крышу, соедините балки плоскостями срезов и зафиксируйте при помощи двух гвоздей. Место стыка закройте деревянной накладкой или металлической пластиной.

Еще один полезный мастер-класс:

Подъем и установка готовых ферм

Уже на крыше в первую очередь вам нужно начать с установки тех стропил, которые образуют две крайние фермы двускатной крыши (их еще называют фронтонными). Чтобы дополнительно закрепить их, поставьте временные подкосы. Далее протяните между крайними вершинами ферм прочный шнур, который станет уровнем для промежуточных стропил.

Теперь поднимаем и ставим все остальные стропильные фермы на расстоянии друг от друга не менее 0,6 метров. Снова-таки, если некоторые конструкции получились у вас достаточно громоздкими, подоприте их теми же временными подпорами.

Остальное –дело техники:

Основой красивой и надёжной крыши является прочная конструкция стропильной системы. Важно смонтировать её так, чтобы она служила долгие годы, особенно в сложных местах прилегания к стенам здания, дымоходам и трубам вентиляционной системы. В зависимости от веса снега, ветровой нагрузки и тяжести крыши необходимо выбрать правильный шаг стропил и схему выполнения узлов сочленения отдельных элементов стропильной группы. Мы рассмотрим варианты крепления частей конструкции к балкам перекрытия и конькам, способы увеличения нагрузочной способности стропильных ног и пошаговый монтаж ферм и сложной крыши в целом.

Устройство стропильной системы

Строительство крыши является завершающим этапом возведения дома, она определяет степень защиты здания от атмосферных воздействий и внешний облик всего строения в целом. Каркас крыши, на который монтируется кровля и утеплитель, называется стропильной системой. Устройство стропильной группы зависит от вида крыши и её сложности, от климатических условий и от назначения чердачного помещения. Она крепится на мауэрлат, зафиксированный на стенах дома по периметру, и состоит из следующих элементов:

• балка перекрытия или затяжка - горизонтальный брус, опирающийся на мауэрлат;
• висячие или наслонные стропильные ноги, которые крепятся в нижней части к затяжке или мауэрлату, а в верхней соединяются и образуют конёк;
• прогон - брус, соединяющий фермы стропильной группы;

  В зависимости от типа и размеров крыши стропильные системы бывают наслонными, висячими или комбинированными, но их основные элементы во многом повторяются

• стойки, ригели, подкосы и схватки - это вспомогательные элементы, которые необходимы для придания прочности стропилам и всей конструкции крыши;
• нарожники - используются на вальмовых крышах и представляют собой укороченные стропила;

  Диагональные стропила вальмовой крыши крепятся нарожниками и шпренгелями, чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки

• шпренгели - предназначены для придания прочности диагональным стропилам вальмовой крыши;
• кобылки - применяются для удлинения стропильных ног и нарожников и образуют карнизный свес;
• лобовые доски - крепятся к вертикально обрезанным стропилам или кобылкам и служат для монтажа капельников, ветровых планок и кронштейнов водосточной системы;
• контробрешётка - монтируется на стропила и используется для создания вентиляционного зазора между слоем гидроизоляции и кровельным материалом;
• обрешётка - набивается перпендикулярно контробрешётке и служит для крепления кровельного материала.

Более сложные виды крыш образуются из комбинации скатных, шатровых и вальмовых типов, их стропильная система также собирается из описанных элементов.

Основой любой системы стропил и ферм является жёсткое треугольное соединение, которое придаёт прочность конструкции крыши и позволяет выдерживать вес снега и ветровое воздействие.

Варианты устройства стропил

Стропильная система любого вида предназначена для создания наклонных скатных поверхностей, с которых осадки стекают вниз, не скапливаясь на кровле. Кроме того, наклонная поверхность лучше противостоит разнонаправленным ветровым нагрузкам. При устройстве стропильной системы могут использоваться следующие типы стропил:

Из этих типов стропил собираются разные виды крыш. Рассмотрим наиболее популярные варианты устройства скатных систем различной конфигурации.

Односкатные крыши используются при строительстве загородных домов, гаражей, бань и подсобных помещений. Такие крыши изготавливают с использованием наиболее простой стропильной системы, которая может усложняться с увеличением длины ската. Если расстояние между стенами здания больше 4,5 м, то стропильные ноги усиливают подкосами. При пролётах более 6 м необходимо использовать по две подстропильные ноги с каждой стороны или ставить дополнительную вертикальную стойку с симметричными укосами.

Выбор конструкции односкатной стропильной системы зависит от длины ската, при этом допускается использование составных балок

По мере увеличения длины ската конструкция стропильной системы усложняется жёсткими треугольными элементами и схватками, что придаёт ей дополнительную прочность.

Исходя из опыта автора этой статьи, для мягких кровельных материалов при небольших углах наклона скатов необходимо использовать сплошную обрешётку из фанеры толщиной от 12 мм. Когда применяется листовой кровельный материал, следует уменьшать шаг обрешётки до 10 см, увеличивать нахлёст до 15 см и дополнительно герметизировать места стыка листов.

Двускатные и ломаные мансардные конструкции

Двускатный тип крыш, традиционный для всей территории нашей страны, сохраняет популярность и сегодня. Этому способствуют простота и надёжность стропильной системы, а также возможность обустроить холодный или обитаемый чердак. Как правило, двускатная крыша с мансардой образуется висячими стропилами без средней опоры, а её жёсткость обеспечивается ригелями и боковыми стойками, которые и служат стенами и потолком мансардному помещению.

Двускатные и ломаные мансардные крыши весьма популярны в загородном строительстве благодаря возможности обустроить дополнительное жилое подкровельное помещение

Ломаные двускатные крыши отличаются наибольшим объёмом встроенной мансарды, каркасная система здесь представлена комбинацией висячих и наслонных стропил с разным углом наклона скатов.

Двускатные стропильные системы отличаются простотой конструкции, высокой прочностью и минимальным расходом строительных материалов, такие крыши часто используют в бюджетном дачном строительстве.

Четырёхскатные системы стропил

Четырёхскатные крыши образуются двумя трапециевидными и двумя треугольными скатами и имеют сложную конструкцию стропильной системы с опорным каркасом, на который монтируются рядовые и диагональные балки. Пространство между стропильными лагами заполняется нарожниками, а дополнительной опорой для диагональных ног служат шпренгели, опирающиеся на угловые перемычки.

Четырёхскатные стропильные системы характерны для вальмовых и полувальмовых крыш, под которыми можно разместить просторное мансардное помещение

Четырёхскатные крыши отлично защищены от разнонаправленных порывов ветра и придают зданию особый шик, но их недостатком является дорогая и сложная в монтаже стропильная система.

Основой для стропильной системы полувальмовой ккрыши служат стены здания, на которых располагаются мауэрлат, прогоны и продольные фермы

Стропильная группа полувальмовой крыши, как правило, опирается на боковые и фронтальные стены здания и имеет несколько отличную от прочих конструкцию с усечёнными треугольными скатами.

Устройство несущего каркаса шатровых крыш

Стропила шатровых крыш в верхней части сходятся в одной точке и образуют многогранную пирамиду. Для повышения прочности соединения стропильных ног используются специальные стыковочные элементы, брусья обрешётки и дополнительные нарожники.

Стропила шатровой системы сходятся наверху в одной точке и крепятся между собой стяжками, в нижней части они фиксируются с помощью запилов

Шатровые крыши придают строению неповторимый облик, но отличаются повышенным расходом кровельного покрытия и пиломатериала. Чаще всего они используются на флигелях, беседках, а в усечённом варианте - как крыши эркеров.

Многощипцовые стропильные группы

Многощипцовые крыши представляют собой скатные фрагменты, врезанные под прямым углом друг к другу и образующие в месте соединения внутренние углы или ендовы. Стропила такой крыши имеют разную длину, а сборка этой конструкции требует профессиональных навыков, поскольку величина и угол наклона скатов могут отличаться друг от друга.

Стропильная система многощипцовой крыши образует восемь треугольных скатов, в месте стыка которых располагаются ендовы

Крыши такого типа призваны обеспечить естественное освещение подкровельного пространства и имеют очень привлекательный внешний вид, но их довольно сложно монтировать и утеплять.

Проход вентиляционных и печных труб через крышу иногда требует смещения стропильных ног с нарушением выбранного шага между ними. Но при наличии труб достаточно больших габаритов, объединённых в один блок, этого бывает недостаточно. Необходимо обрезать стропила в месте прохода труб и соединять отрезанные участки с другими стропилами брусками, закреплёнными на уголки. Расстояние между трубой и деревянными элементами должно соответствовать противопожарному зазору в 130–150 мм.

Стропильная система вокруг печной трубы строится с учётом противопожарного зазора, а вырез укрепляется дополнительными стойками

Далее производится крепление обрезанных стропил с помощью вертикальных стоек к затяжкам или балкам перекрытия. Таким образом, вокруг трубы создаётся короб, который не контактирует с её горячей поверхностью и при необходимости заполняется негорючим теплоизолирующим материалом.

Монтаж кровли поверх старого покрытия

В процессе службы кровельное покрытие подвергается естественному износу. Если нет деформации старой стропильной системы и вы убеждены, что она прослужит ещё долгое время, то ремонт можно произвести быстро и качественно. Когда нет времени на демонтаж старой кровли, можно настелить новое покрытие прямо поверх старой крыши. Для этого необходимо точно знать, где проходят стропильные балки с контробрешёткой и доски обрешётки.

По личному мнению, составленному на основе практического опыта, для нового кровельного покрытия лучше выбрать профнастил, металлочерепицу или ондулин, которые не создадут большой нагрузки на конструкции старой крыши.

Видео: замена кровли без демонтажа старой

Шаг стропильных ног при устройстве кровли

При монтаже крыши стропила устанавливаются на определённом расстоянии друг от друга. Это расстояние называется шагом. Рекомендации по выбору шага стропильной системы изложены в СНиП II-26–76 * «Кровли». Решение нужно принимать, учитывая следующие параметры:

• тип крыши;
• длину скатов и угол наклона;
• вид кровельного материала;
• сечение стропил;
• предполагаемую ветровую и снеговую нагрузку.

Шаг и количество стропил можно выбрать на основе рекомендаций и скорректировать с учётом особенностей конкретной крыши. Для простых двускатных крыш с холодными чердаками расчёт можно произвести, опираясь на следующую таблицу.

Таблица: выбор длины, шага и сечения стропил

Для мансардных и сложных крыш требуется более прочная стропильная система с более частым расположением ферм и со сменой шага на стыковых участках с разным типом скатов. На таких крышах стропилами служит брус сечением 50Х150 и 100Х200 мм, а шаг выбирается в интервале от 60 до 120 см.

При строительстве крыш с обитаемым мансардным помещением выбирается брус большего сечения, а стропила устанавливаются более часто для увеличения прочности фермы

По наблюдениям автора этой статьи, косвенное влияние на выбор шага оказывают размеры утеплительного материала. Например, стандартная ширина утеплителя составляет 60 см, а допустимый шаг стропил сечением 50Х150 мм на скатной крыши находится в диапазоне от 60 до 120 см. Рачительные хозяева выбирают шаг кратным 59 см, чтобы плотно и без зазоров смонтировать утепляющие маты между стропилами.

Устройство крыш сложной конструкции

К сложным крышам относятся многоуровневые архитектурные решения, которые часто отличаются смешением стилей, например, скатная кровля с эркером или сочетание вальмовой конструкции с шатровым элементом. Даже обычная многощипцовая крыша со щипцами на разных уровнях имеет зачастую весьма сложную стропильную систему. Проектирование таких систем выполняется в соответствии с требованиями СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции» и СП 17.13330.2011 «Кровли». К проектным работам следует привлекать профессиональных специалистов, поскольку даже небольшая ошибка может привести к браку и потере дорогостоящих материалов.

Сложные крыши нужно возводить только по готовым проектным решениям, которые содержат всю необходимую информацию для выбора материалов и описывают последовательность монтажных работ

Стропильную систему сложных крыш можно разбить на более простые составные части, а в местах их соединения смонтировать ендовы, вертикальные стойки и горизонтальные балки конькового типа.

При монтаже сложных стропильных систем важно следить за тем, чтобы на всех скатах сохранялся зазор для подкровельной вентиляции, иначе конденсат приведёт к повреждению стропил, обрешётки и утеплительного слоя.

Видео: устройство сложных крыш

Узлы, соединяющие элементы стропильной группы, выполняют функцию обеспечения жёсткого и прочного крепления деталей. К качеству сборки узлов предъявляются повышенные требования, поскольку в этих соединениях происходит равномерное распределение нагрузки с несущих элементов на затяжки, балки перекрытия и мауэрлат. К основным видам соединений, которые применяются при монтаже стропил, относятся следующие узлы:

Существуют также особенно сложные соединения, например, узел примыкания диагональных стропил вальмовой крыши к прогону и мауэрлату или узел ломаной крыши, где соединяются пять деталей стропильной системы.

При сборке ломаной крыши особое внимание следует уделить узлу перехода висячих стропил в наслонные, т. к. в них соединяются сразу пять несущих элементов

Рассмотрим узел крепления стропил, стоек, прогонов и затяжек на примере ломаной мансардной крыши. В нём вертикальная стойка с помощью врезки соединяется с горизонтальным прогоном и затяжкой, далее к ним монтируется нижняя стропильная нога, которая опирается на затяжку с помощью врезки и металлической скобы. Затем верхняя стропильная ферма скрепляется коньковыми стяжками и тоже врезается в затяжку и фиксируется на скобу. В прочих узлах стропильной системы, которые применяются на различных видах крыш, используются те же принципы соединения деталей. В качестве крепёжных элементов используются гвозди, саморезы, болты, перфорированные металлические полосы и уголки различной конструкции.

Монтаж стропильной системы

Перед началом возведения стропильной системы необходимо провести подготовительные мероприятия для обеспечения эффективной и быстрой сборки. Нужно создать безопасные условия для проведения работ, приготовить место для раскроя и изготовления шаблонов, а также обеспечить наличие пиломатериала и крепёжных элементов. В процессе монтажа потребуются рабочие чертежи и следующие инструменты:

• угломер (малка), уровень, строительный карандаш, шнур;
• цепная бензопила для грубого раскроя и обрезки;
• дисковая пила, электролобзик;
• электродрель, шуруповёрт;
• молоток, стамески.

Перед сборкой необходимо изготовить шаблоны однотипных элементов стропильной системы и убедиться в их качественной стыковке и хорошем прилегании на месте монтажа.

Стропильные фермы нужно изготавливать по единому шаблону, причём делать это можно как на земле, так и непосредственно на месте проведения работ

Завершающим этапом подготовительных работ является раскрой пиломатериала по размерам, пропитка элементов антипиреновыми и антисептическими составами и естественная просушка не менее суток.

При отсутствии проектной документации на крышу важно заранее выбрать способы крепления стропильных ног в коньковой и карнизной части, а также конструктивные решения для соединения деталей в различных стыковочных и иных узлах.

Крепление стропил на балки перекрытия или затяжки в нижней части производится различными способами в зависимости от сложности фермы и длины, а следовательно, и веса стропильных ног. Стропила длиной менее 4 м и сечением 50Х100 мм достаточно крепить к балкам дощатым узлом или с помощью металлических пластин, обрезая брус под необходимым углом и используя прибоины.

Выбор способа крепления стропильных ног к мауэрлату или балкам перекрытия зависит от угла наклона скатов, веса и длины стропил, а также от предполагаемой внешней нагрузки

При больших величинах длины и веса стропильных ног и предполагаемой снеговой и ветровой нагрузки соединение необходимо выполнять лобовой врубкой, одинарным или двойным зубом. При этом используются подбалочные подкладки, обеспечивающие плотное прилегание резьбовых шпилек. Перед монтажом необходимо создать шаблоны, которые обеспечат правильный раскрой материалов на узле врубки и безупречное прилегание элементов. Чтобы избежать сколов на краях балки перекрытия, необходимо производить врубку на глубину не менее 2 см и на расстоянии 1,5 h от края балки (где h − высота балки).

Важно, чтобы отверстия под резьбовые шпильки располагались под углом 90 о к верхней плоскости стропил, поскольку это обеспечит плотное прилегание и надёжное крепление деталей между собой без смещений и перекосов.

Как правильно сделать запилы на стропильных балках

В процессе сборки стропильной системы необходимо стыковать элементы с разными углами наклона. Для разметки запилов, врубок и угловых соединений используются строительные уровни и угломерные инструменты, а при массовом производстве однотипных деталей изготавливаются шаблоны. Запилы на стропилах можно сделать в следующей последовательности.

1. Брус выставляется на мауэрлат и коньковый прогон, по уровню размечаются вертикальные линии и точное положение врезки.
2. Угол наклона фиксируется на малке, а размеры врезки измеряются рулеткой или угольником.
3. С помощью угольника и угломера результаты замеров переносятся на заготовки, после чего размечаются углы обрезки и размеры шипов врубки.
4. На размеченной заготовке производятся необходимые запилы.

Места под запилы размечаются в несколько этапов с использованием строительного карандаша и угломерного инструмента

Диагональные стропила или нарожники приходят к стыку под разными углами в двух плоскостях, в этом случае с помощью уровня размечается вертикальный угол стыка, а затем нужный угол примыкания фиксируется малкой и переносится на деталь.

По мнению автора статьи, раскрой материала по единому образцу не является лишней операцией, поскольку потери времени на изготовление шаблонов с лихвой окупаются в процессе монтажа, который значительно ускоряется и становится более рациональным и качественным. Нужно обратить внимание на исправное состояние угломерного инструмента и использовать только проверенные экземпляры.

Монтаж стропильной системы своими руками пошагово

Многие владельцы в целях экономии монтируют крышу дома самостоятельно. При наличии некоторого строительного опыта это решение является вполне оправданным, поскольку даже сложные крыши вполне возможно собрать своими руками, имея проектную документацию. При отсутствии проекта необходимо самому сделать чертёж будущей конструкции с основными параметрами и размерами элементов стропильной системы.

Заготовки для стропильных ферм можно собирать на земле или прямо на крыше. Обычно изготавливается треугольник из двух боковых балок и нижней затяжки, все остальные элементы монтируются после установки фермы в вертикальное положение. Каждую конструкцию нужно изготавливать по заранее сделанному и опробованному на месте установки шаблону. При значительных длине и весе элементов конструкции сборка производится поэтапно.

Монтаж производится в следующей последовательности.

1. На резьбовые шпильки армированного пояса или последний венец стен по периметру монтируются цельные брусья мауэрлата для обеспечения равномерного распределения нагрузки со стропильной системы на стены здания.

   В домах их бетона или строительных блоков мауэрлат устанавливается на шпильки, вмурованные в армопояс, в деревянных строениях его роль обычно играет последний венец стены

2. На мауэрлат крепятся балки перекрытия или затяжки с помощью скоб, металлических уголков или болтов. При использовании длинных и массивных стропильных ног на середину балок перекрытия монтируются вертикальные стойки, а на них крепятся коньковые прогоны.
3. Первая заготовка под стропильную ферму устанавливается с одного края крыши (на фронтоне). На стропильных ногах делается врезка, и они крепятся к мауэрлату, балкам перекрытия и коньковому прогону.

   Первыми устанавливаются стропильные фермы на фронтонах

4. Вторая заготовка устанавливается на месте другого фронтона.
5. Обе фермы закрепляются в вертикальном положении, которое контролируется уровнем или отвесом.
6. Между установленными фермами натягиваются направляющие шнуры.

   Между установленными на фронтонах стропильными фермами натягиваются направляющие шнуры для контроля правильности положения промежуточных элементов

7. Устанавливаются промежуточные стропильные конструкции с выбранным шагом. Все они должны выравниваться по вертикали и по натянутым шнурам.
8. Монтируется коньковый и дополнительные горизонтальные прогоны (если они предусмотрены конструкцией).
9. Стропила усиливаются ригелями, стойками и другими элементами, предусмотренными проектом.

   После установки всех стропильных ферм монтируются горизонтальные прогоны и дополнительные усиливающие элементы

10. На вальмовых крышах вначале устанавливаются рядовые стропила, опирающиеся на коньковый прогон и мауэрлат, а затем поочерёдно ставятся диагональные стропила и нарожники.
11. С помощью фронтонных и лобовых досок формируются свесы, которые защищают стены здания от осадков.
12. На стропила крепится гидроизоляционная плёнка с провисом не более 20 мм и бруски контробрешётки, которые обеспечивают вентиляционный зазор между гидроизоляцией и кровельным покрытием. Затем укладывается продольная обрешётка, которая служит основанием под кровельное покрытие.
    

    Монтаж гидроизолирующей плёнки, контробрешётки и обрешётки завершает работы по сборке стропильной системы

Опыт показывает, что при длине стропил более 6 м наращивать их в стыках нужно с применением шипа, двусторонних накладок и с помощью резьбовых шпилек или болтов, установленных с шагом от 15 до 20 см. Место стыка нужно усилить дополнительными стойками или подкосами. В 2010 году по указанной технологии автором была смонтирована крыша с длиной стропильных ног более восьми метров, до настоящего времени на скатах прогибов и других изменений формы не обнаружено.

Сложные крыши монтируются, начиная с основных несущих конструкций, на которых базируется стропильная система. Затем устанавливаются рядовые и диагональные стропильные ноги, нарожники и вспомогательные элементы. В заключение разнотипные фрагменты стыкуются между собой в единую конструкцию.

По мнению автора этой статьи, который смонтировал своими руками три крыши разной сложности, монтаж стропильной системы можно и нужно проводить самому. Первая крыша была раскроена и собрана по чертежу за четыре дня, а на пятый и шестой день были смонтированы гидроизоляция, обрешётка, лобовые доски и кровельный материал. На вторую крышу ушло три с половиной дня, а третья была возведена уже за два дня. С ростом мастерства и при правильном планировании работ монтаж стропильной системы значительно ускоряется. Если имеется строительный опыт, то установить крышу с надлежащим качеством совсем несложно. В случае возникновения затруднений необходимо привлечь для консультации инженеров-проектировщиков или профессиональных строителей, которые помогут в сложной ситуации.

Видео: устройство и монтаж стропильной системы

Мы рассмотрели варианты сборки стропильной системы в местах сочленения с трубами, поверх старых крыш, в местах прилегания к мауэрлату, а также в случае сложных стропильных конструкций. Попутно изучили некоторые способы соединения элементов ферм и скатов. Крышу можно собрать и своими руками, важно неукоснительно выполнять пошаговую инструкцию и строго соблюдать технику безопасности, тогда успех будет обеспечен.

Установку стропил лучше доверить специалистам, крыша – не тот элемент здания, с которым можно экспериментировать. Однако знать азы и особенности того, как поставить стропила на дом, необходимо, хотя бы для того, чтобы проконтролировать качество работы и уметь соорудить несложную стропильную конструкцию.

Как правильно поставить стропила на дом – разберемся с терминами!

Если большинство людей мало-мальски представляет себе, что такое стропила, то вот с остальными терминами, встречающимися в деле кровельщика, может возникнуть проблема. Мауэрлат, ригель, лежень, стойка, подкос, прогон – вряд ли тут обойтись без помощи специализированной литературы или опытного строителя! Впрочем, если вы читаете эту статью, то вполне обойдетесь и без них.

• Мауэрлат – традиционно это деревянная балка сечением 15*15 см, которая выполняет роль крайней нижней опоры для стропил, распределяя нагрузку от точек стыкования стропил на всю верхнюю площадь стены. В последнее время вместо дерева часто используют металл, для мауэрлатов это швеллеры и двутавры. Мауэрлат устанавливается с небольшим отступом от внешнего края стены и закрепляется. Для предотвращения гниения и коррозии снизу балки изолируются рубероидом или другим водонепроницаемым материалом. Именно с этого элемента зачастую и начинают установку стропил.
• Лежень – дополнительный брус для распределения нагрузки от стропил по всему периметру стен. От мауэрлатов отличаются тем, что лежни устанавливаются внутри сложных стропильных конструкций, то есть они не являются обязательным элементом крыши, а лишь дополнением в нужных случаях.
• Стойка – вертикальный брус, который усиливает стропильную конструкцию изнутри. На стойки устанавливаются в свою очередь прогоны, которые подпираются подкосами – наклонными брусами, которые поддерживают горизонтальные элементы и противодействуют сжатию или перекосу конструкции.
• Прогон – горизонтально расположенная балка, которая перпендикулярно пересекает стропила по всей длине крыши. В конструкции кровли можно выделить три типа прогонов – коньковый (на котором сходятся стропила вверху крыши), боковые прогоны и мауэрлаты, о которых написано выше.
• Ригель - балка, которая устанавливается между стропильными ногами, увеличивая прочность конструкции и ее устойчивость. Обычно сечение ригелей – 10*15 см.
• Стропильные ноги или стропила – балки, на которые непосредственно и устанавливается кровельное покрытие. Стропила – это также общее название для всей стропильной конструкции. Для этого элемента используют брус сечением 10*15 см. Для изготовления дощатой стропильной системы применяется сосновая доска с сечением 50*150 мм или 60*200 мм.

Перед установкой элементов необходимо точно рассчитать их количество, а также учесть возможные нагрузки на стропила: они могут быть одними при установке шифера, другими для черепицы и третьими для .

Например, односкатная крыша, сооруженная из минимального количества элементов, с легкостью выдержит листы металла или шифера, тогда как под черепицей со временем стропила могут деформироваться, прогнуться, а значит, вам потребуется дополнительно укрепить конструкцию стойками или подкосами, а также использовать брусья с большим сечением.

Как правильно установить стропила – наслонные или висячие?

Стропильные конструкции разделяют на две группы – наслонные и висячие. Висячие стропила обычно сооружаются на кровлях зданий без внутренних несущих стен. Висячая конструкция опирается на коньковый прогон и мауэрлаты, а внизу скрепляется затяжками, которые не дают стропилам под воздействием нагрузки разъехаться в стороны. Следует отметить, что на висячие стропила уходит гораздо больше лесоматериала, поскольку этим обеспечивается их устойчивость. Сэкономить древесину можно на дощатых стропилах, поскольку на варианты из бревен уходит на 15-20 % больше лесоматериалов.

Наслонные стропила устанавливаются на тех зданиях, внутри которых есть несущие стены, поскольку для этого типа нужны минимум три точки опоры. Наслонными элементами можно перекрыть пролет максимальной длиной до 6,5 метров. Если есть необходимость увеличить ширину перекрываемой площади, то этого легко достичь за счет установки дополнительных опор: при одном дополнительном стояке ширину можно увеличить до 12 метров, а при двух – до 15!

В зависимости от сечения брусьев, которые применяются для изготовления стропильных ног, шаг расположения стропил варьируется от 0,8 до 1,2 м. Нижние концы в наслонном типе стропильной конструкции упираются в мауэрлаты, а верхние – в прогоны. Сооружение подстропильной рамы, включающей прогоны, стойки и подкосы, обеспечивает особую устойчивость стропильных ног. Такой тип чаще всего применяется в частном строительстве, поскольку с одной стороны получается крепкая и надежная крыша, а с другой стороны наслонные стропила весьма экономны – древесины на них, по сравнению с висячими, нужно в разы меньше. Довольно часто кровлю сооружают, комбинируя оба типа.

Как ставить стропила на крышу – что за чем?

Для начала, руководствуясь подробными инструкциями, как , которые приведены в отдельной статье, вычислите, сколько вам необходимо материала. Перед установкой элементов стропильной конструкции их необходимо обработать составами против грибков, насекомых и антипиренами, препятствующими воспламенению. Потратившись на эти составы перед тем, как ставить стропила на крышу, вы продлите срок их эксплуатации на десятки лет.

Как ставить стропила на крышу - пошаговая схема

Шаг 1: Установка мауэрлатов

Самым важным соединением в наслонных вариантах считается место опоры стропильной ноги на мауэрлат. Именно с закрепления мауэрлата и начинается установка. Для этого предварительно бетонируются в стенах металлические штыри, которые уходят вглубь стен как минимум на 40 см. Для этих же целей будут пригодны и проволочные скрутки, диаметр которых будет не меньше 6 мм.

Шаг 2: Делаем макет

Поднимите наверх два бруса, которые будут стропильными ногами. Вырежьте выемки на левой и правой ноге для упора в мауэрлаты, не забудьте пометить для себя, к какой стороне какой брус относится. Установите брусья, соединив их вверху, чтобы сделать пометки для выемок в верхней их части. Выемки нужны для того, чтобы сделать соединение с упором, а не внахлест – такое считают крайне ненадежным даже при сильном укреплении гвоздями.