Стропильная система крыши: элементы, виды, крепления, расчет

Стропильная система крыши: элементы, виды, крепления, расчет

Ежедневно на земле появляются новые дома, которые строятся по абсолютно разным технологиям. Методом проб и ошибок люди выбирают для себя оптимальную конструкцию, которая будет долго и качественно им служить. Выбор системы строительства крыши – одни из важнейших вопросов, решаемых в процессе проектирования дома. В настоящее время востребованной становится стропильная система крыши, которая применяется уже довольно давно и имеет много плюсов.

Наслонные и висячие стропила – отличия

Поскольку стропильная система является каркасом кровельной конструкции и от ее качества, зависит надежность все системы в целом – важно чтобы она была способна выдержать все оказываемые на нее нагрузки. Поэтому, в зависимости от возможной потенциальной нагрузки, применяют два различных типа стропил: висячие и наслонные.

Конструкция с использованием висячих стропил применяется в постройках, где отсутствуют внутренние несущие стены, вследствие чего стропила могут опираться на мауэрлат снизу и на друг друга встык сверху (часто с помощью конькового прогона). Ввиду особенности конструкции, на висячие системы оказывается, как изгибающая, так и сжимающая сила.

Наслонные стропила отличаются от висячих тем, что распределяют нагрузку от вышележащих элементов не только на внешние стены, но и на внутренние или специальные опорные колонны, то есть используются промежуточные опоры. В результате чего, сжимающее воздействие нивелируется, а сама стропильная система получается более надежной. Однако данный каркас применим не во всех ситуациях.

Как подобрать размеры стропила?

Чем легче крыша, тем меньшую нагрузку она оказывает на дом, поэтому наиболее оптимальным вариантом для возведения стропильной системы в частном секторе является дерево. Но бывают и исключения, например, в случае использования слишком сложной конструкции, тяжелой кровли и при неблагоприятных климатических условиях – в качестве каркаса используют металлопрофиль.

Обычно при сооружении конструкции из дерева, стропила изготавливают из доски 50х150 мм или 60х200 мм длиной до 6.5 м. Если выбрано тяжелое кровельное покрытие, типа керамической черепицы, сечение допустимо увеличить. Основным материалом для элементов конструкции служат хвойные породы дерева. Влажность древесины не должна превышать 18%, иначе после высыхания стропильная система может быть шаткой, особенно при использовании гвоздей. Важно, чтобы перед началом монтажа древесина была обработана биозащитными средствами и антисептиками.

Для того чтобы узнать размеры стропил для своего проекта, мы рекомендуем использовать наши эффективные онлайн-калькуляторы расчета крыши.

Основные элементы стропил

Состоит каркас из таких частей:

  • Мауэрлат. Опорный брус, принимающий на себя вес объемной конструкции и равномерно распределяющий его на несущие поверхности.
  • Стропильная нога. Предназначена для образования формы кровли и крепления внешнего покрытия.
  • Прогон. Соединяет ноги стропил в верхней и нижней части, замыкая их в треугольник.
  • Затяжка. Предотвращает растяжение фермы, устанавливается в средней ее части.
  • Стойка. Служит опорой для удерживающего стропила бруса.
  • Подкос. Поддерживает стропило, перенося нагрузку на основу опоры.
  • Обрешетка. Конструкция, имеющая решетчатую или монолитную поверхность. Предназначена для крепления накрывного материала.
  • Кобылки. Брус, который прибивается к стропилу для образования свеса. На досках делается небольшой вырез для фиксации на брусе.

Установка стропил проводится так, чтобы детали соединялись по принципу шип-паз. Дополнительное крепление стыков проводится гвоздями, скобами, пластинами и уголками.

Основные элементы

Стропило состоит из ряда отдельных элементов. Прежде всего, необходимо разобраться как они называются и какую роль выполняют:

  1. Мауэрлат. Это, своего рода фундамент всей системы. Благодаря ему вся нагрузка крыши распределяется равномерно на стены здания.
  2. Прогон. Служит в качестве скрепления стропильных ног. Боковые прогоны располагаются сбоку, а коньковые сверху.
  3. Стропильная нога. Этот элемент и определяет наклон всей крыши. Также она формирует ту или иную ее форму.
  4. Затяжка. Используется для того, чтобы ноги стропил не разъезжались.
  5. Подкосы и стойки. Позволяют стропильным ногам иметь достаточную прочность и жесткость.
  6. Обрешетка. Она набивается перпендикулярно стропильным ногам. На нее осуществляется крепление кровельного настила.
  7. Конек. Это верхняя точка скатов, в которой они соединяются. Для дополнительного его усиления, вдоль набивается сплошная обрешетка.
  8. Кобылки. Если длины стропильных ног недостаточно, то их применяют для создания свеса.
  9. Свес. Благодаря этому элементу стена защищается от попадания на нее дождя.

Дополнительные материалы по теме

Готов ответить на все вопросы, касающиеся устройства вальмовой стропильной системы – обращайтесь, всегда рад оказать помощь.

Ваши отзывы, комментарии, вопросы

Уважаемые посетители! В комментариях мы периодически, по мере занятости, будем отвечать на Ваши вопросы. Чтобы мы ответили Вам оперативно (в течении часа) вы можете: позвонить +7 (495) 795-82-20, +7 (916) 072-17-82, написать личное сообщение или оставить заявку на бесплатную консультацию по телефону.

Видео описание

Методика выбора формы крыши показана в видеоролике:

Для каждого типа крыши требуется своё устройство стропил. Меньше всего отличаются мауэрлаты, лежни или прогоны – в любой конструкции они являются опорными узлами и выполняют свои задачи одинаковым способом. Основные изменения приходятся на стропильные ноги и элементы, обеспечивающие их жёсткость – подкосы, ригели и т.п. Изменить конструкцию крыши на используемом доме можно, но это сложная и трудоёмкая процедура, требующая практически полного демонтажа старой системы и сборки новой.

Технология выполнения наслонных стропил

  1. До начала строительства необходимо выполнить эскиз крыши и рассчитать ее размеры. Сечение и шаг стропил, а также необходимость установки дополнительных опор и подкосов также определяются расчетом.
  2. Укладывают и выставляют опорные элементы: мауэрлат, лежни и балки перекрытий, стойки, коньковый и промежуточные прогоны. Подробно эти операции описаны в статьях, посвященных различным типам крыши:
    • Односкатная крыша;
    • Двускатная крыша;
    • Трехскатная крыша;
    • Четырехскатная крыша;
    • Мансардная крыша.
  3. Изготовляют шаблон стропил. Для этого берут доску с шириной, соответствующей расчетной длине стропил, с такой же шириной, но с меньшей толщиной – она легче и ее проще точно подогнать по месту. Доску прикладывают к месту установки крайнего стропила одним концом к коньковому прогону, другим – к мауэрлату.
  4. В верхней части шаблона размечают верхний запил. Форма запила должна быть такой, чтобы доска ложилась на коньковый прогон и при этом плотно прилегала к противоположному стропилу. Глубина запила должна составлять не более 1/3 ширины доски.
  5. После выпиливания верхнего запила шаблон еще раз прикладывают по месту и размечают нижний запил – он должен опираться на мауэрлат, не оставляя больших зазоров. Конец шаблона опиливают под углом так, чтобы срез находился в вертикальной плоскости.

Установка стропил

Когда стропила готовы, можно приступать к их установке. Способ монтажа будет отличаться в зависимости от вида элементов, а также от типа крыши. Но существует несколько общих правил, которые являются обязательными в любом случае.

  • Установка стропил должна быть выполнена под прямым углом (перпендикулярно) к мауэрлату или несущим боковым стенам.
  • Для того чтобы обеспечить строгую вертикальность, можно воспользоваться длинным строительным уровнем или отвесом.
  • Поддерживающие коньковый прогон стойки устанавливаются в одной плоскости строго вертикально.
  • Мауэрлаты устанавливаются строго горизонтально.
  • Для фиксации стропил в процессе установки используют временные или постоянные укосины.
Читайте также  Ограждение на кровле

Установка висячих стропил

В этом случае можно обойтись без дополнительных подкосов и стоек. Для удобности монтажа рекомендуется устроить по балкам перекрытия накат из досок. Стропильную ферму можно сбивать уже наверху из отдельных элементов или же изготовить её заранее.

Первым шагом будет установка крайней стропильной фермы. Выстроена она должна быть по отвесу строго вертикально. Для крепления к мауэрлату используются скобы или гвозди. Надёжную фиксацию положения стропил обеспечат постоянные укосины.

Перед тем как приступить к монтажу внутренних стропильных ферм, рекомендуется натянуть шнур, который послужит ориентиром. Потом фермы устанавливают с кратным длине крыши, выбранным шагом. Фиксация промежуточных стропил осуществляется при помощи временных раскосов, которые после устройства обрешётки убираются. Монтаж обрешётки проводится после установки всех ферм.

Каркас крыш с разными формами

Стропильные системы крыш разных видов могут отличаться:

  1. Односкатная кровля. У ее каркаса самое простое устройство. Единственный скат тут наклоняется под углом 14-26°. Когда здание небольшое и пролет между стенами не более 5 м, оптимальный выбор — наслонные стропила.
    Опираются они на внешние стены разной высоты и внутренний простенок, когда он есть. Если длина пролета больше 5 м, необходимо сооружать стропильные фермы.

Варианты стропильной конструкции двускатной кровли.

  1. Крыша с двумя скатами. Такая конструкция несложная, под ней размещается чердак либо жилая мансарда. Наклон ее скатов может составлять 14-60°.
    Если пролет между внешними стенами не больше 6 м, используется висячая каркасная система двухскатной кровли. Если пролет больше 6 м и внутри дома есть стены, применяются наслонные стропила.

Особенности системы с четырьмя скатами.

  1. Четырехскатная кровля. Наклон ее скатов может составлять 20-60°, пролет — до 12 м. Внутри дома должны быть опоры для кровельного каркаса. Фронтонных стен при такой конструкции нет, это экономит стройматериалы.
    Сооружать четырехскатную крышу сложнее, чем двухскатную. Для нее используются наслонные стропила или фермы.

Схема каркаса мансардной крыши.

  1. Мансардная кровля. У ломаной крыши внизу наклон может составлять до 60°, наверху она более пологая. Благодаря этому площадь чердака расширяется и в нем можно обустраивать жилую мансарду.

Пролет между стенами дома тут не должен быть более 10 м. Система стропил может быть наслонной или рамной.

Параметр 4. Крепежные элементы

Чтобы стропильная система двускатной кровли была надежной, ее узлы нужно крепить правильно. Перед этим надо учесть силу и направление динамических и статических нагрузок. Важно не забыть и про усушку древесины.

Раньше все виды стропильной конструкции скреплялись врубками. Они надежны, однако не экономны. В этом случае надо, чтобы у деревянных элементов было большое сечение, позволяющее делать врубки безопасными.

Современные варианты крепления стропил.

Поэтому сейчас крепления стропильных узлов делаются не врубками, а болтами или нагелями. Популярны и перфорированные накладки из стали-нержавейки. Цена их достаточно высока, зато они удобны и убыстряют строительство.

Накладки фиксируются гвоздями либо зубчатыми пластинками, утопленными в древесину. Они понижают затраты стройматериала на 20%, так как при их использовании нужен брус, доски с меньшим сечением, чем при врубках.