Варианты стропил для крыши

Кровля является важнейшим элементом дома. Она защищает от дождя, принимает на себя снеговую и ветровую нагрузки. Стропила для крыши являются своего рода скелетом, определяющим способность всей конструкции сопротивляться негативным внешним воздействиям. Предназначены для передачи нагрузки от веса крыши на стены и перекрытия здания.

Устройство стропильной системы.

Особенности и типы стропильных конструкций

В зависимости от дизайнерского решения кровли исполнение стропильной системы будет различным. Основой конструкции стропильной системы является сама стропильная балка. Эта балка нижним своим концом упирается в мауэрлат (верхняя обвязка каркасного или кирпичного дома или верхний венец сруба). Верхний конец опирается на другую стропильную балку или в зависимости от конструктива на коньковый брус.

Виды стропил.

Для усиления несущей способности при длинных пролетах дополнительно устанавливаются столбы и подкосы.

Основой стропильной конструкции чаще всего является фигура, по форме схожая с треугольником. Такой тип стропильной фермы наиболее устойчив к действующим на нее нагрузкам.


По своему типу устройства существует несколько типов стропильных систем:

Висячая стропильная система предполагает опору стропильных ферм на стены здания, при отсутствии опоры на внутренние несущие стены или подпорки. Наряду с привлекательной простотой у такого устройства есть очень значительный недостаток – большое значение распирающей нагрузки, передающееся на стены здания. Для ее компенсации используются специальные балки-стяжки, которые в зависимости от расположения будут играть роль балки перекрытия (нижнее положение) или ригеля (верхнее положение).

Таблица расчета стропильной системы.

Причем следует отметить, чем выше расположена стяжка, тем большее на нее будет оказываться воздействие, соответственно, тем большие габариты она должна иметь. Компромиссным вариантом является использование одновременно двух затяжек: верхней и нижней.

Наслонная стропильная система используется при возведении крыши на домах, имеющих внутреннюю несущую стену или столбы-опоры. Концы стропильных ферм, как и в предыдущем случае, опираются на мауэрлат, а середина пролета – на внутренние опоры. Так как длина перекрываемых пролетов в данном случае будет достаточно малой, то брус для возведения стропильной системы может быть выбран менее массивным по сравнению с висячей конструкцией.

При устройстве общей кровли над несколькими пролетами может быть использована комбинированная стропильная система. Такой подход позволяет чередовать стропильные фермы, выполненные по разным технологиям, и открывает большую свободу в планировке внутренних помещений.

Требования к материалу и условиям эксплуатации стропил

В качестве основного материала, применяющегося для изготовления стропильных конструкций, используется сосновый брус или толстая доска. Сечение пиломатериала выбирается таким, чтобы выдерживать как вес самой крыши, так и вес снеговой нагрузки, характерный для конкретного региона.

Варианты стропильных конструкций для домов.

Следует учитывать возможность ослабления прочности деревянных конструкций в случае поражения их насекомыми или плесневыми грибками. Поэтому основным требованием, предъявляемым к строительному материалу наряду с отсутствием механических пороков древесины должно быть полное отсутствие следов биологических повреждений. В качестве профилактики рекомендуется перед началом сборки все детали обработать раствором антисептика, защищающего от микроорганизмов и насекомых.

Также в процессе эксплуатации важным моментом является устройство и поддержание в работоспособном состоянии гидроизоляции со стороны кровли и пароизоляции.

Инструменты и вспомогательные материалы

Для изготовления стропильных конструкций понадобится плотницкий электрический и ручной инструмент, а именно:

  • пила;
  • электрическая дрель;
  • молоток;
  • долото или широкая стамеска;
  • топор;
  • измерительный инструмент.

Из вспомогательных материалов могут пригодиться:

  • болтовой крепеж или винтовые шпильки;
  • крепежные пластины;
  • оцинкованные саморезы;
  • деревянные нагели.

Способы соединения деталей в стропильной ферме

Схема крепления стропил к мауэрлату.

Чтобы должным образом противостоять воздействующим на них нагрузкам, стропила должны соединяться друг с другом и со смежными конструкционными элементами здания таким образом, чтобы силы, действующие на кровлю, уравновешивались соединительными деталями.

Сопряжение нижнего конца стропильной ноги с мауэрлатом осуществляется врубкой под углом в полдерева соединениями типа зуба или шипа. Допустима и торцевая врубка, однако здесь надо учитывать возможность скола части древесины.

При строительстве сруба в качестве мауэрлата используется верхний венец, и все врубки осуществляются непосредственно в него. В каркасном доме эту роль играет верхняя обвязка каркаса. Самая интересная ситуация возникает при строительстве кирпичного дома. В данном случае по верхнему краю стены крепится обвязочный брус. В целях экономии материала под крепление каждой стропильной ноги допускается укладывать свой небольшой кусок бруса. Однако здесь, как и при всякой экономии, будет снижаться прочность кровельной конструкции.

Более прочным будет врубка стропильных ног взатяжку двойным шипом, отступив от края на расстояние 0,25-0,30 м, что предотвратит скалывание древесины. Необходимо учитывать, что при врубке стропил взатяжку нагрузка от них будет распределяться так, что затяжка станет работать на разрыв.

Опорный узел крепления на мауэрлат диагональной стропильной ноги.

При проектировании кровли желательно предусматривать свесы, выступающие примерно на расстояние 0,5м. В этом случае затяжки или стропильные ноги, в зависимости от принятой конструкции будут выступать за пределы стены дома.

Дополнительную прочность креплению стропильной ноги можно обеспечить при помощи болтового крепежа, нагелей или крепежных пластин. При выполнении паза и шипа под врубку необходимо добиваться максимальной точности, чтобы предотвратить возможные деформации в будущем.

Крепление верхних концов стропил друг к другу осуществляется под углом врубкой в полдерева. Более прочным будет соединение, выполненное с одиночным или двойным прорезным шипом.

Соединение шипом отлично держит вертикальную нагрузку. От разъединения в стороны его дополнительно усиливают болтовым соединением или устанавливая строительную скобу.

Иногда крепление верхних концов стропильных ног осуществляется при помощи конькового бруса.

В этом случае стропила зубом под прямым углом врубаются в брус. Для большей устойчивости от сдвига в продольном направлении в массиве конька могут быть выполнены ответные пазы, куда при сборке вставляются и фиксируются при помощи дополнительного крепежа стропила.

Схема соединения стропил зубом и шипом.

Врубка ригеля предотвращает как разъединение в стороны по горизонтали, так и вертикальное складывание всей конструкции. В большинстве случаев для получения большей прочности она осуществляется сковороднем (по внешнему виду похож на соединение ласточкин хвост) в полдерева.

При использовании навесной крыши появляются дополнительные элементы – стойки и подкосы.

Стойки нижним концом опираются на капитальную стену или столбчатую опору. Так как нагрузка на них идет в основном вертикальном направлении, то для надежного крепления вполне достаточной будет врубка в полдерева или при помощи шипа в межэтажное перекрытие или взатяжку. Либо может быть использовано соединение в торец с дополнительной фиксацией специализированными крепежными пластинами.

Подкосы – промежуточные балки, соединяющие стойки и стропила и обеспечивающие дополнительную устойчивость пролету. Врубка подкосов в стойку и стропила осуществляется под углом любым из вышеперечисленных способов или крепится с помощью пластин и саморезов.

Способы установки стропильных конструкций

На практике существует два способа сборки и установки стропильных конструкций:

  • установка уже готовых стропильных ферм;
  • сборка и установка стропильных конструкций непосредственно на крыше.

В первом случае готовые конструкции уже поступают с завода изготовителя (при заказе строительства домокомплекта в специализированной фирме) либо собирается непосредственно на стройплощадке (при индивидуальном строительстве). Сборка на стройплощадке подразумевает под собой раскрой, обработку и подгонку материала под заданную проектом форму непосредственно на земле.

Схематичное изображение вариантов крепления стропил.

Что значительно повышает удобство и степень безопасности работы. Затем готовая ферма поднимается наверх, устанавливается в заранее выбранные пазы и закрепляется при помощи крепежа.

Подъем конструкции может осуществляться при помощи грузоподъемной техники. При самостоятельном строительстве такой способ зачастую оказывается достаточно дорогим и затруднительным. К тому же далеко не всегда существует возможность подъезда тяжелой техники к объекту. Поэтому очень часто используют старый дедовский способ поднятия тяжестей на высоту. Устанавливаются прочные направляющие. По ним при помощи лебедок и системы рычагов ферма затягивается наверх. Установка на свое место также осуществляется при помощи рычагов и системы блоков. В случае небольшого размера и веса стропильных ферм всю работу могут проделать 2-3 человека.

Силами одного человека и при значительных габаритах сооружаемой конструкции гораздо удобнее собирать все детали стропильной фермы наверху, непосредственно на месте установки. При этом обрезка пиломатериала в размер, выборка пазов и шипов для крепления сопрягаемых деталей осуществляется для удобства на земле.

Типы крыш, использующие стропильные фермы

Существуют различные типы крыш, каждая из которых характеризуется присущими ей достоинствами и недостатками. Соответственно стропильная система у каждого типа будет своя. Из самых распространенных, различают двухскатный (щипцовый), четырехскатный (вальмовый), полувальмовый двух- и четырехскатный, мансардный и многощипцовый типы крыши.

По материалам сайта: http://1poderevu.ru