Виды стропильной системы
Система стропильных элементов крыши – каркас, который несет на себе и распределяет вес крыши по периметру несущих стен, придавая устойчивость конструкции. В зависимости от размещений опор выделают два типа стропил:
Наслонная. Этот способ организации стропильной системы подразумевает использование внутренних перегородок для того, чтобы получить дополнительную опору. На несущую стену, расположенную посредине помещения, устанавливают стойки, которые поддерживают стропильные ноги в середине. Если задействовать две несущие внутренние перегородки, можно таким образом перекрыть постройки с шириной до 16 м.
- Висячая. Это более сложная стропильная система, которая опирается только на внешние стены, поэтому для ее стабилизации требуется больше вспомогательных элементов. Наибольшая ширина постройки, которую можно оборудовать висячими стропилами, составляет 7,5 м, причем для этого потребуется довольно сложная конструкция из двух подкосов, бабки и затяжки. Чтобы правильно рассчитать висячую стропильную систему требуются глубоки знания и опыт.
Схема крепления стропил к мауэрлату
Состав стропильной системы
Схема односкатной крыши для сооружения шириной до 4,5 м наслонного типа включает в себе ограниченное количество элементов. Основой для стропильной системы служит мауэрлат, изготовленный из прочного бруса 150х150 мм.
Его закрепляют на верхнюю обвязку постройки вдоль стен, на которые монтируют скаты. Чтобы сформировать уклон крыши, стены возводят разной высоты. Также крыше требуются стропильные ноги, из изготовляют из досок размером 50х150 мм.
С обои концов доски выполняют запилы для к мауэрлату. Ноги устанавливают на мауэрлатный брус, вставляя его в запилы, фиксируя с помощью металлических уголков.
Конструкция стропильной системы
Конструкция стропильной системы
Чтобы равномерно распределить вес кровельного материала на все стропильные ноги, требуется монтаж обрешетки. Для мягких видов кровли, не способных самостоятельно держать форму, используют сплошной тип обрешетки из влагостойких фанерных листов.
Если же используется профнастил или черепица, достаточно приколотить рейки 25х50 мм поперек стропил с шагом 20-13 см. В усложненную стропильную систему односкатной крыши входят затяжка, подкосы, стойка и бабка.
Все элементы изготавливают из древесины первого сорта, просушенной до оптимальной влажности 15-18%, ошкуренной и обработанной антисептической пропиткой глубокого проникновения.
Монтаж стропильной системы односкатной крыши
Возведение стропильной системы односкатной кровли состоит из нескольких этапов. Каждый из них будет рассмотрен по отдельности.
Укладка мауэрлатного бруса
Первым делом нужно уложить мауэрлатный брус на протяженные стены постройки. Он будет равномерно распределять нагрузку от крыши на стены постройки. Чем больше угол уклона кровли, тем массивнее должен быть мауэрлат.
Мауэрлат изготавливается из ровного, сухого бруса, пропитанного антисептическим раствором. На несущую стену укладывают слой рубероида, а затем монтируют сам мауэрлатный брус. Установка бруса выполняется строго по уровню посредством анкерных болтов. Расстояние между анкерами должно составлять от 80 до 100 см.
Обработка мауэрлата
Вылет стропильного бруса над кровельным свесом должен составлять от 30 до 40 сантиметров с каждой стороны. Его величина зависит от угла наклона. Чем больше угол уклона, тем больше вылет с верхней стороны кровли и меньше с нижней. Шаг стропил односкатной крыши под профнастил и металлочерепицу составляет 120 сантиметров.
Это значение сокращается до 100 сантиметров, если ширина кровли более шести метров. Чтобы стропильная конструкция была прочной, необходимо врезать стропильную доску в зафиксированный мауэрлатный брус. Все врезки должны быть одинакового размера. Они должны слегка превышать ширину стропил.
Также можно сразу отметить размеры и места надпилов на мауэрлате. Надпилы лучше делать ручной ножовкой. В этом случае они будут точными и аккуратными. Древесину в образовавшихся между вырезами пазах необходимо удалить с помощью молотка и стамески.
Установка стропил
При установке стропил односкатной крыши необходимо в первую очередь отпилить их по размеру и обработать антисептиком. Затем их укладывают в крайние пазы с обеих сторон кровли. Между уложенными стропилами натягивают несколько бечевок.
С помощью этих бечевок оценивается постоянство уклона, и только после этого фиксируются крайние стропильные ноги. Для закрепление стропил применяются плотницкие гвозди, имеющие широкие шляпки. На каждый стык нужно использовать один либо два гвоздя. При монтаже остальных стропил ориентируются на натянутые бечевки.
Если размер пролета большой, то середину стропил нужно усилить с помощью треугольных откосов или дополнительных опор. После монтажа стропил односкатной крыши можно приступать к изготовлению обрешетки и укладке выбранного кровельного материала.
Основные правила
Если говорить об основных правилах, проводя монтаж такой системы, то следует принять во внимание следующие аспекты
- При применении болтов и шпилек требуется осуществлять прокладку шайб под них. Такие действия дадут возможность существенно увеличить прочность соединения любой стропильной ноги.
- Для прикрепления стропил к мауэрлату применяется специальный крепеж – уголки. Их прикрепляют с применением подходящих саморезов или гвоздей.
- Стропильный запил к мауэрлату создают на 25 процентов его толщины. Лучше будет не подвергать разрушению целостность древесины, ведь ей потребуется выдерживать довольно серьезные нагрузки. Более жесткий тип крепежа обычно используют для механизма висячего типа.
- При монтаже стропил на стены из газобетона либо кирпича брусья должны быть закреплены на мауэрлате с применением крепежа скользящего типа. Такое решение будет крайне востребованным для механизмов с массивной кровлей. Например, для четырехскатной крыши.
- Фиксирование мауэрлата и стропил с использованием саморезов и гвоздей не всегда дает возможность получить качественный результат. Чтобы соединение было действительно надежным, можно взять металлический уголок с несколькими дырками на планках.
Существуют и некоторые правила создания хорошего крепления стропил к мауэрлату.
- Любой металлический крепеж должен надежно и качественно фиксировать все необходимые элементы.
- Размеры запилов требуется хорошо перемерять. Наиболее качественным будет крепеж, если его глубина будет не меньше 1/3 брусовой толщины. Обычно это применимо к материалу с размерами 15 на 15 сантиметров и более.
- Глубина запила в стропилах не может быть больше 25% ширины досок. Такой узел часто применяется для ног висячего типа, а потому требует дополнительного закрепления металлическими уголками.
- Чтобы соединить все деревянные части, кроме болта нужна еще спецпластина из металла либо шайба. Такие элементы позволяют не утопить шляпку крепежа в древесину, что предотвратит ослабление конструкции.
- Применять только гвозди либо саморезы не следует, ведь надежность такого крепления будет невелика. Обязательно следует усиливать их пластинами, уголками и иными металлическими элементами.
- Если материал кровли имеет большую массу, то вне зависимости от типа стропильного механизма следует использовать соединения скользящего типа.
Следующий момент – нужно выбирать правильное расстояние между балками. Обычно его рассчитывают по пространству между брусочным сечением, точками опоры и схемой создания кровли.
Резюме
Мало знать, как поставить стропила и закрепить их на стенах дома. Для начала нужно рассчитать нагрузки и выбрать оптимальный способ крепления, учитывая длину пролётов, возможность усадки и прочие факторы, влияющие на стабильность и долговечность создаваемой конструкции. А самое главное – необходимо иметь опыт работы с деревом и быть перфекционистом, чтобы добиться идеальной идентичности каждой стропильной пары и установить их в одной плоскости.
Браться за такую работу самостоятельно можно, если иметь на руках подробный проект, а рядом – опытного помощника. В противном случае имеет смысл обратиться к профессионалам.
Онлайн калькулятор расчета стропильной системы двухскатной крыши
Укажите кровельный материал:
—— Выберите материал из списка ——Шифер (волнистые асбоцементные листы): Средний профиль (11 кг/м2)Шифер (волнистые асбоцементные листы): Усиленный профиль (13 кг/м2)Волнистые целлюлозно-битумные листы (6 кг/м2)Битумная (мягкая, гибкая) черепица (15 кг/м2)Из оцинкованной жести (6,5 кг/м2)Листовая сталь (8 кг/м2)Керамическая черепица (50 кг/м2)Цементно-песчаная черепица (70 кг/м2)Металлочерепица, профнастил (5 кг/м2)Керамопласт (5,5 кг/м2)Фальцевая кровля (6 кг/м2)Полимер-песчаная черепица (25 кг/м2)Ондулин (еврошифер) (4 кг/м2)Композитная черепица (7 кг/м2)Натуральный сланец (40 кг/м2)Указать вес 1 кв метра покрытия (? кг/м2)
кг/м2
Введите параметры крыши:
Ширина основания A (см)
Длина основания D (см)
Высота подъема B (см)
Длина боковых свесов С (см)
Длина переднего и заднего свеса E (см)
Стропила:
Шаг стропил (см)
Сорт древесины для стропил (см)
123
Рабочий участок бокового стропила (не обязательно) (см)
Расчёт обрешётки:
Ширина доски обрешётки (см)
Толщина доски обрешётки (см)
Расстояние между досками обрешётки F (см)
Расчёт снеговой нагрузки:
Выберите ваш регион
1 (80/56 кг/м2)2 (120/84 кг/м2)3 (180/126 кг/м2)4 (240/168 кг/м2)5 (320/224 кг/м2)6 (400/280 кг/м2)7 (480/336 кг/м2)8 (560/392 кг/м2)
Расчёт ветровой нагрузки:
Регион
IaIIIIIIIVVVIVII
Высота до конька здания
5 мот 5 м до 10 мот 10 м
Тип местности
Открытая местностьЗакрытая местностьГородские районы
Рассчитать
Результаты расчетов
Крыша:
Угол наклона крыши: градусов.
Угол наклона подходит для данного материала.
Угол наклона для данного материала желательно увеличить!
Угол наклона для данного материала желательно уменьшить!
Площадь поверхности крыши: м2.
Примерный вес кровельного материала: кг.
Количество рулонов изоляционного материала с нахлестом 10% (1×15 м): рулонов.
Стропила:
Нагрузка на стропильную систему: кг/м2.
Длина стропил: см.
Количество стропил: шт.
Обрешетка:
Количество рядов обрешетки (для всей крыши): рядов.
Равномерное расстояние между досками обрешетки: см.
Количество досок обрешетки стандартной длиной 6 метров: шт.
Объем досок обрешетки: м3.
Примерный вес досок обрешетки: кг.
Как работать с этим калькулятором кровли?
- Указать материал кровли крыши. Калькулятор позволяет сделать любой выбор из обширного списка материалов кровли. Это может быть шифер, битумная черепица, оцинковка, керамическая черепица, металлочерепица, ондулин и т.п.
- Далее необходимо ввести параметры геометрии крыши — длину, высоту и т.д.
- Определиться с шагом стропил.
- Ввести данные по параметрам обрешетки.
- Указать преобладающую в данном регионе снеговую и обязательно ветровую нагрузку.
По этим данным онлайн калькулятор моментально произведет расчет двускатной крыши с учетом стропильной системы.
Какие конкретно данные получаются на выходе калькулятора?
- Рекомендуемый угол наклона крыши (с учетом выбранного материала кровли).
- Площадь ее поверхности.
- Вес и количество рулонов материала кровли.
- Параметры стропильной системы — длину стропил и их количество.
- Количество рядов обрешетки.
- Расстояние между ними.
- Объем пиломатериалов и вес досок (брусков) обрешетки.
Важно! Как быть, если стоит необходимость рассчитать двухскатную крышу, имеющую различные углы наклона кровли? В таком случае рекомендуется сделать 2 расчета. Каждый придется произвести как для односкатной крыши
Такой строительный калькулятор также имеется в этой рубрике.
С необходимостью произвести расчет площади кровли двухскатной (или любой иной) крыши неизбежно сталкивается на начальном этапе строительства любой частный застройщик. При помощи предложенного онлайн калькулятора рассчитать и получить все необходимые данные можно легко и быстро.
Углы наклона двухскатной крыши, геометрию стропильной системы, а также количество и вес стройматериалов — все эти сведения вычисляются мгновенно предложенным калькулятором.
Можно ли считать выданные этим онлайн калькулятором результаты стопроцентно точными? Нет. Они даются для ориентировки.
Ибо в каждом регионе возможны некоторые отклонения и особенности (климатические, финансовые и пр.).
Оцениваем конструкцию
Если вы окончательно убедились в том, что вашу баню будет венчать именно односкатная кровля, то несомненно, стоит учесть еще целый ряд особенностей, которые подтверждают старую как мир прописную истину: » В строительстве мелочей не бывает«.
По прочности
Мы уже упоминали о том, что крыши бань именно такого типа, просты в возведении, требуют для своего обустройства значительно меньшего количества строительных материалов, и как следствие — они оказывают значительно меньшую нагрузку на несущие стены и через них — на фундамент. С учетом того, что под такие крыши проектируются бани небольших габаритов, то вполне резонно можно предположить, что и фундамент можно запроектировать более простой и не такой материало- и трудозатратный.
В конкретном случае вполне можно обойтись столбчатым фундаментом со связующим армированным ростверком в верхней его части. О принципах и правилах его обустройства мы уже подробно рассказывали.
Возведение стен таких бань, в принципе, отвечает всем основным требованиям, которые необходимо соблюдать и при строительстве иных видов банных сооружений. Самым нерациональным из строительных материалов видится бревно, но о причинах поговорим несколько позже.
Что касается стропильного набора. Необходимо учитывать, что при длине стропильной ноги более 3200 — 3250 мм, по середине необходимо устанавливать дополнительные подпорки, которые обеспечат необходимую жесткость на провисание
Особенно это важно в тех случаях, когда крыша плоская или малоуклонная, а в регионе нахождения бани нередки случаи, когда единовременно или в течении нескольких суток возможно выпадение устойчивого снежного покрова высотой 85 — 90 мм и более
По практичности
Как мы уже упоминали выше, самым нерациональным видом строительного материала при возведении бань такого типа является бревно. Причин несколько:
Как правило бани такого типа имеют небольшие размеры и бревенчатые стены будут съедать и без того небольшое внутреннее пространство.
По этой же причине не оптимальным будет и расходование материал. Не забываем, что необходимо оснастить баню дверными и оконными проемами, а это множество перепилов габаритного кругляка, при которых очень часто остаются невостребованные «хвосты».
Бревно по теплотехническим характеристикам уступает профилированному брусу сходного сечения
В банях небольшого объема это принципиально важно.
Очевидно, что монтировать бревна даже при сооружении маленькой бани чрезвычайно сложно. Тот же брус на порядок упрощает эту проблему.
Наконец, бревнами не так просто четко и по всей длине задать разную высоту несущим стенам, которые и обеспечивают угол ската
А вот брусом и штучными строительными материалами, типа кирпича или строительных блоков осуществлять эту процедуру и легче и качественнее.
Стоимость
У монтажных компаний, стоимость монтажа мауэрлата зависит от высоты отметки для проведения работ, вида материала из которого изготовлен мауэрлат, основание для установки мауэрлата и ещё от многих других факторов. Средняя цена монтажа мауэрлата одного погонного метра – от 450 до 800 рублей.
Стоимость 1м3 деревянного бруса начинается от 5000 рублей. Цена бруса зависит от типа дерева, из которого он изготовлен, а также от его площади.
На этом всё. В заключении хотелось бы также подметить, что для того, чтобы крыша хорошо выполняла свои функции, следует тщательно выполнять все требования для крепления мауэрлата, а еще лучше – обратиться к специалистам.
Узлы опирания и их крепление
Одной из особенностей наслонного стропильного каркаса является то, что его элементы могут иметь между собой как неподвижные, так и подвижные шарнирные узлы‑сопряжения. Все три неподвижных узла каркаса обычно применяются в кирпичных или каменных домах, где дополнительную жесткость им придают прочные стены здания.
В деревянных строениях роль мауэрлата часто выполняет последний венец бревенчатого сруба или брус верхней обвязки каркасных стен.
Узлы крепления стропил к мауэрлату
Соединение верхних концов стропильных досок с коньком либо нижних с мауэрлатом или оба вместе часто выполняют шарнирно‑подвижными. Это необходимо для снижения возникающих в стропильном каркасе внутренних напряжений, причиной которых могут быть:
- температурные колебания;
- осадка дома;
- деформации деревянных конструкций, такие как кручение или изгиб;
- неравномерные нагрузки от ветра и снега.
Если работать под коньком на большой высоте, устанавливая крепление, не очень удобно, то лучше выбрать вверху жесткое сопряжение для стропильных досок. Для нижних же их концов оставить небольшую свободу продольного перемещения.
Проектирование односкатных крыш. Что учесть ↑
Планируя сборку односкатной крыши нужно учесть и рассчитать множество факторов: схему стропильной системы, угол наклона, нагрузки, подобрать соответствующие материалы. В итоге должен получится чертеж с полной информацией о будущей крыше.
Классическая схема односкатной стропильной системы, это уложенные поперек строения балки с креплением, к мауэрлату , установленному вдоль несущих стен. Это так называемая односкатная крыша с простыми наслонными стропилами. Но подобный вариант возможен только при пролетах с длиной не более чем 4500 мм. Но, допускается использование односкатных крыш с большей протяженностью.
- При ширине пролета в 5000-6000 мм, наслонные стропила нужно усилить подкосами, которые опираться на несущую стену с дополнительным мауэрлатом. Если ширина пролетов достигает значения 6000-7500 мм, потребуется собрать более сложный вариант – с упором на шпренгельную ферму. В конструкцию добавляется бабка, поддерживающая дополнительный брус, на который опирается стропило. Естественно стойки (бабки) дополнительно усиливаются подкосами.
Кроме выбора схемы устройства стропильной системы на стадии проекта потребуется спланировать шаг между балками, а также их сечение. Такие параметры зависят тоже от ширины пролета и используемой длинны стропил между несущими стенами. Общие рекомендации следующие:
- При длине стропильной балки до 3000 мм ее сечение подбирается в пределах 80×100 или 90×160 мм. Шаг между отдельными элементами должен составлять от 1100 до 2100 мм (зависимо от сечения!). Если стропило длиной 6500 мм, в таком случае подбирается сечение бруса 120×220 мм с шагом между деталями 1100-1400 мм.
Но, кроме выбора соответствующего сечения стропильных балок, и схемы сборки очень важным фактором является угол наклона будущей крыши.
Выбор угла наклона ската ↑
От угла наклона собираемого ската зависит будущее функционирование крыши, а также ее прочность. Оптимальный уклон должен обеспечивать удаление осадков с плоскости (в особенности снега), невысокую ветровую нагрузку, а также устойчивое крепление кровельного настила.
Стоит также учитывать тип используемого кровельного материала, который также рекомендуется использовать при различных углах падения скатов. К примеру можно воспользоваться данными из приведенной ниже таблицы.
| Тип кровельного материала | Рекомендуемый угол наклона в градусах |
| Металлочерепица | 30 |
| Рулонные настилы (рубероид) | Не более 5 |
| Профнастил | 8 и более |
| Шиферный лист | 20-30 |
Подбирая углы наклона ската и кровельный материал нужно учесть, что плоскости с небольшими уклонами придется очищать от накопившихся масс снега, поэтому лучше всего подобрать настил способный выдержать вес человека без последующих деформаций.
Этапы и технология возведения крыши
Крыша возводится в несколько этапов, правильность выполнения каждого из них имеет огромное значение для конечного результата, поэтому к их реализации следует подойти максимально ответственно. Процесс начинается с расчетов, он позволяет определить количество необходимого материала и сформировать дальнейший план действий.
Необходимые расчеты
Несущая система должна обладать повышенными техническими характеристиками для обеспечения высокой прочности и надежности. Помимо оптимального метода крепления, необходимо правильно выбрать шаг размещения стропильных ног. Данный параметр зависит от габаритов стропил, а точнее от сечения и расстояния между опорными точками, конструктивных особенностей крыши.
Подготовка материала к монтажу
Этап заключается в подготовке стропил нужного размера и разметке шага на основании. Длина конструктивных элементов зависит от разновидности кровли и варьируется в пределах от 60 до 200 см
Важной и сложной задачей является определение правильного угла наклона
Проверка надежности мауэрлата
При создании опорной системы для закрепления кровли необходимо обеспечить высокую надежность фиксации брусьев. После установки каждого крепежного элемента нужно проверять качество соединения. Для этого следует приложить усилие к мауэрлату и стропилам. Если система будет двигаться, люфтить или прогибаться, то качество конструкции на низком уровне. В этом случае заменяют крепежные элементы и дополняют систему опорными элементами.
Крепление стропил к мауэрлату: немного «матчасти»
Для начала, предлагаем рассмотреть иллюстрацию, на которой показаны два вида стропильных систем:
Место крепления стропильной ноги с основой называется опорным узлом. Таких узлов в системе много, но мы коснемся подробно именно нижних креплений рамы со стропилами. Мауэрлат и стропильные ноги практически всегда изготавливаются из древесины, реже – из металла. Дерево использовать выгоднее и удобней, так как этот материал легок по весу, прост в монтаже и долговечен при правильной установке и эксплуатации.
Виды опорных узлов по уровню жесткости
Опорные узлы — места, в которых стропила крепится к элементам крыши:
В случае железных соединений, узлы являются неподвижными, жесткими (сварка или болты). Дерево – материал более мягкий и динамичный, который может набухать, рассыхаться и деформироваться. В связи с этим, специалисты рекомендуют выполнять опорные узлы с поправкой на возможные изменения формы древесины. Такие узлы могут иметь разную степень подвижности:
- Узел нулевой подвижности – жесткое крепление уголками с обеих сторон, при котором крепление стропила к мауэрлату остается неподвижным.
- Соединение первой степени подвижности – балка может вращаться по кругу.
- Соединение второй степени подвижности – круговое вращение со смещением, предусматривается установление специальных ползунов или салазок.
- Подвижное соединение третьей степени – возможность горизонтального, вертикального и кругового движения.
Для любого узла, будь он подвижный, либо нет, следует применять, как минимум, два вида фиксации. Например, зарубленные планки дополнительно фиксируются изнутри с помощью опорного бруса, а динамичные соединения укрепляются болтами и специальными стальными уголками.
Установка прогона
Крыша односкатная имеет исключительно коньковый прогон, в более серьезных конструкциях монтируют боковые дополнительные прогоны. В первом случае установку производят на вертикальные опоры, закрепленные вспомогательными приспособлениями. Из обрезной доски (5 см) изготавливаются распорные элементы и устанавливаются между стойками. Конец распорки закрепляется внизу стойки, а другой край прибивается сверху. В итоге получается система повышенной жесткости из треугольников, распорная доска – это гипотенуза, а стойка и прогон – катеты.
Если стойки в высоту больше 2 метров, то для монтажа сооружают леса. Это облегчит процесс, ускорит работу и увеличит безопасность. Дополнительная польза: к лесам можно фиксировать несущие стойки и другие части кровли.
После создания прогона выполняют крепление стропил. Предварительно конструкцию собирают на земле, после чего собранной поднимают и монтируют. Этот метод целесообразно применять при наличии подъемного крана и бригады строителей.
Прогоны и стропильная система – важные элементы кровли, на создание которой уходит много времени и сил. Монтаж начинается с расчета и завершается проверкой надежности, а также отделочными работами. Задача рабочего – обеспечить максимальную надежность конструкции с максимальной устойчивостью к деформациям и повреждениям
Важно использовать вспомогательные элементы, например, уголки для крепления стропил
