что включает в себя стропильная система

21.07.202227.07.2022 admin 0 Comments

Стропильная система – описание, разновидности, порядок монтажа

Кровля дома нуждается в надёжной опоре. Для скатных крыш её роль выполняет стропильная система, сложная инженерная конструкция из древесины. Она состоит из множества элементов, имеет несколько разновидностей. Рассмотрим особенности и специфические черты стропил, порядок монтажа и прочие нюансы конструкции. Эти сведения помогут сохранить дорогостоящее кровельное покрытие и уменьшить частоту ремонтных работ. Читайте до конца, чтобы получить максимально полную информацию о стропильной системе частного дома.

Какие задачи решает стропильная система

Основная функция крыши – защита от осадков, ветра, внешних воздействий. Для большинства районов России характерны скатные крыши, обеспечивающие сток дождевой или талой воды и самостоятельный сход излишков снега. Плоские виды кровли встречаются только в южных регионах, поэтому о них говорить нет смысла.

Состав крыши включает в себя два основных элемента:

Кровля выполняет роль герметичного покрытия, уложенного под определённым углом на опорную конструкцию – стропила. В их задачи входят:

Кроме этого, стропила обеспечивают равномерное распределение нагрузки на стены и фундамент дома. Для регионов со снежными зимами задачей системы становится образование определённого угла наклона скатов, обеспечивающего оптимальный баланс между снеговой и ветровой нагрузками. Все эти функции приходится выполнять одновременно, поэтому расчёт и монтаж системы являются важными и ответственными этапами строительства дома.

Конструкция, разновидности

Устройство стропильной системы достаточно сложно.

Рассмотрим узлы системы внимательнее:

Кроме этого, важным элементом системы является карнизный свес. Это продолжение нижней части стропильных ног, выходящее за пределы мауэрлата и нависающие над плоскостью стен. Благодаря свесу, дождевая или талая вода стекает по водостокам на землю, не попадая на стены или фундамент. Это позволяет сохранить несущие конструкции и увеличивает срок службы постройки. При этом, сами стропила опираются на мауэрлат и там же заканчиваются. Продолжением являются отдельные элементы – кобылки, которые прикрепляются встык к стропилам и не испытывают нагрузок, приходящихся на основную часть системы.

Перечислены основные элементы стропильной системы, но порядок их соединения и размещения может быть разным. В зависимости от способа сборки возникают разные виды стропильных систем:

Выбор той или иной конструкции не является капризом владельца дома. Тип крыши закладывается в проекте строительства по результатам расчётов, учёта возможных нагрузок и климатических условий региона.

Критерии выбора конструкции

Стропильная система, или просто стропила – это несущая система, служащая опорной конструкцией для кровельного покрытия, теплоизолятора и других слоёв кровельного пирога. Кроме этого, стропила принимают на себя все внешние нагрузки, обусловленные климатическими и погодными факторами. При расчёте конструкции учитываются два основных фактора:

Для уменьшения ветровой нагрузки требуется уменьшать угол наклона скатов. В то же время, условия для схода снега возникают при большом уклоне кровли. Поэтому, проектировщикам приходится выбирать некое среднее значение. Учитывается сравнительная редкость сильных ветров и стабильность снеговой нагрузки, её сезонный характер. Если ветра бывают редко, а снега много, уклон увеличивают, и наоборот.

Кроме того, учитывается тип кровельного покрытия. Для каждого материала есть свои ограничения – если на металлочерепице сход снега возможен при достаточно пологих скатах, то для мягкой кровли допускается более высокий наклон. Способность самостоятельного схода снега считается весьма полезным, но и опасным свойством крыши. С одной стороны, снимаются нежелательные нагрузки, с другой – возникает опасность повреждения имущества, получения травм для пешеходов, оказавшихся под массой снега. Проблема в том, что сход всегда непредсказуем и происходит в неизвестный момент. Поэтому, скаты стараются делать либо крутыми, чтобы снег не успевал накапливаться, либо пологими, если количество осадков в регионе не слишком велико.

Виды конструкций крыши

Узлы стропильной системы, скомпонованные тем или иным способом, образуют определённую форму кровли. В зависимости от местных климатический условий, а также от конфигурации дома, существуют разные варианты конструкции:

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.

Источник

Устройство и монтаж деревянной стропильной системы

Крыша здания защищает его от холодов, дождя и ветра. Это такой же важный элемент, как наружные стены и фундамент. Стропильная система является несущим каркасом крыши. Она берет на себя все нагрузки: от конструкций, от снега и ветра. Чтобы не возникло проблем при эксплуатации, конструкция крыши дома должна быть прочной и надежной. Монтаж стропильной системы своими руками стоит выполнять только после тщательной подготовки и изучения всей необходимой информации.

Крыша и кровля

Прежде чем начать устройство крыши частного дома, нужно разграничить два понятия. Непрофессионалы часто путают, но строители четко разделяют определения крыша и кровля. Крыша — это вся конструкция, которая отделяет здание от улицы сверху. Конструкция крыши частного дома включает в себя стропила, все другие несущие элементы, теплоизоляционный материал, кровельное покрытие.

Стропила — несущие конструкции крыши

Кровля — это верхняя часть крыши. Она же является кровельным покрытием. Устройство кровли требует внимательного подбора материала. Ведь именно от него будет зависеть надежность гидроизоляции и комфортность проживания.

Требования к системе

Чтобы правильно смонтировать стропильную систему своими руками, необходимо учитывать определенный набор правил. Без их учета строение не сможет эффективно сопротивляться негативным воздействиям извне.

В первую очередь стоит учесть прочность. Все элементы должны выдержать нагрузку без разрушения. Устройство стропильной системы крыши предполагает предварительный расчет несущих конструкций по первому предельному состоянию. Именно он проверяет элементы стропильной системы на прочность.

Стропильная система должна быть прочной и жесткой

Второе требование — жесткость. Здесь учитывается максимальный прогиб. Конструкция крыши деревянного дома или любого другого не должна провисать слишком сильно. Допустимые деформации в середине пролета равняются длине этого пролета, разделенной на 200. Перед началом стройки конструкция стропильной системы должна быть рассчитана по второй группе предельных состояний — на жесткость.

Стропиловка крыши своими руками производится с учетом того, чтобы конструкция имела небольшой вес. В противном случае сильно возрастает нагрузка на стены и фундаменты. Именно по этой причине древесина получила широкое распространение в качестве основного материала. Деревянная стропильная система обладает достаточной прочностью, но весит сравнительно немного. Внимание стоит уделить не только конструкции кровли, но и грамотно выбрать кровельный материал. Он не должен быть слишком тяжелым. Керамическая черепица потеряла свою популярность не только из-за стоимости, но и из-за того, что под нее должна быть усилена крыша дома, его стены и фундаменты.

Вес кровельного материала для деревянной стропильной конструкции не должен быть слишком большим

Особые требования предъявляются к качеству материала. Изготовление деревянных элементов должно выполняться только из хорошего сырья. Стоит учесть следующие рекомендации:

Части конструкции

Схема стропильной системы включает в себя множество элементов. Чтобы понимать чертежи и правильно воспринимать информацию, нужно знать хотя бы основные из них. Итак, из чего состоит крыша?

Конек, карниз и скаты — основная часть крыши

В первую очередь – это конек, карниз и скаты. Эти элементы являются основными частями. Конек — это самая верхняя часть конструкции. Карниз или свес — нижняя. Скаты — это наклонные поверхности, которые располагаются между коньком и карнизом.

Возведение стропильной системы требует знания несущих элементов. К таким относятся:

Несущие элементы вальмовой крыши

Еще один элемент стропильной системы — ферма. Это цельная конструкция, которая состоит из стропил, затяжек, подкосов и стоек, жестко соединенных между собой. Ферма имеет треугольную форму, а внутри разбита на несколько более мелких треугольников, что обеспечивает ей хорошую устойчивость.

Формы крыш

Кровли скатных крыш бывают разных форм. Здесь стоит выделить:

Наиболее распространены двухскатные и четырехскатные вальмовые крыши

Самый распространенный вариант — это двухскатная или четырехскатная вальмовая крыша. Первая требует устройства фронтонов. Ломаные актуальны при возведении мансарды. Сначала стропила идут под крутым углом, а потом под меньшим. Такая технология позволяет поднять потолок мансардного помещения. Также рекомендуем прочитать про стропильную систему полувальмовой крыши.

Типы стропил

Выделяют две конструкции:

Устройство крыши деревянного дома возможно только с использованием первых. Это вызвано двумя правилами:

Два этих высказывания противоречат друг другу, поэтому стропильная система деревянного дома может содержать только наслонные элементы.

В деревянном доме монтируют только наслонные стропила

Наслонные балки представляют собой элементы, которые опираются на мауэрлат в нижней точке и на коньковый прогон в верхней. Это позволяет уменьшить горизонтальный распор, который действует на стены, когда стропила пытаются разъехаться и принять горизонтальное положение. Элементы могут быть усилены стойками или подкосами. Схватки в этом случае можно располагать через одну пару ног.

Висячие баки опираются только в нижней точке на мауэрлат. Наверху они просто упираются друг в друга. Чтобы система из деревянных элементов не разъехалась, обязательно делают затяжки. Лучше устанавливать их на каждую пару ног. Такой вариант характеризуется сильным действием распора на наружные стены, но зато позволяет получить больше свободного пространства внутри мансарды.

Соединения

Перед тем как сделать стропильную систему своими руками, нужно внимательно изучить узлы. Чтобы построить свой дом, не стоит экономить время или деньги. Только в этом случае результат будет радовать долгие годы.

Основные узлы соединения стропил

Узлы крепления стропильной системы кровли, которые заслуживают особого внимания, представлены следующими:

Мауэрлат к стене

Этот узел может быть выполнен несколькими способами. Выбор во многом зависит от материала стены. Строительство здания из кирпича, блоков или бетона позволяет использовать следующие методы:

Соединение мауэрлата со стеной при строительстве кирпичных зданий выполняется с помощью анкеров

При деревянном строительстве в качестве мауэрлата выступает верхний венец стены. Его соединяют с предыдущими на нагеля. В каркасном доме мауэрлат — это верхняя обвязка стен. Ее фиксируют на стойки каркаса за счет врубки и металлических уголков с отверстиями для саморезов. Подробнее о креплении мауэрлата к стене.

Стропила к мауэрлату

Крепеж осуществляют двумя способами:

Жесткое крепление может быть с врубкой или без нее. Врубку рекомендуют делать на стропилах, а не на мауэрлате, поскольку это ослабляет его. В обоих случаях ногу жестко фиксируют гвоздями, саморезами, скобами или металлическими уголками.

При жестком креплении врубку лучше делать на стропилах и фиксировать конструкцию с помощью крепежей

Для шарнирного крепления используют специальную деталь — салазки. Они позволяют балке без препятствий перемешаться при усадке стен здания.

Шарнирное соединение дает балке возможность смещения

Дополнительно стропильные ноги крепят к стене. Это нужно для того, чтобы крышу не сорвало ветром. Для крепления используют скрутку из двух проволочек диаметром 4 мм, закрепленные в стену на анкер или ерш. В деревянном доме скрутку можно заменить скобами. Крепление осуществляют на каждую балку или через одну.

В уровне конька

Наслонные элементы опирают на коньковый прогон с врубкой. Дополнительно с двух сторон делают накладку из доски. Накладка нужна и для висячих элементов. Она может быть деревянной или металлической с отверстиями под саморезы.

Коньковый прогон и стропила соединяют с помощью врубки

Сращивание стропил

Существует несколько методов сращивания стропил на крыше своими руками. Выбор между ними во многом зависит от опыта мастера. Место сращивания располагают на расстоянии 0,15 длины пролета от опоры. При этом опорами считаются не только коньковый прогон и мауэрлат, но и подкосы и стойки.

Сращивание стропил по длине

Выделяют пять способов:

Чтобы построить качественную крышу, нужно внимательно изучить технологию, правильно выбрать тип стропил и способы соединения элементов в важных узлах. Это особенно важно, когда возводится стропильная система своими руками.

Источник

Устройство стропильной системы: 6 вариантов форм крыш

Крыша очень важная часть дома. Ведь именно она защищает здание от осадков и ветра. Однако монтажу самой крыши тоже нужно уделять большое внимание, ведь последние могут навредить и самой крыше.

К счастью существует стропильная система, которая поможет правильно распределить нагрузку и защитить крышу от стихии. В статье рассмотрим, что такое стропила для крыши.

Зачем нужна стропильная система

Стропильные системы представляют собой скелет, используемый для покрытия и фиксации материалов покрытия. Если сделать все правильно, она поможет создать условия для работы с кровлями, защищая стены и внутреннюю часть дома от атмосферных явлений.

Кровельная конструкция также представляет собой завершающий архитектурный элемент оформления здания (она поддерживает его стиль). Однако важно, чтобы стропильные системы в первую очередь отвечали за поддержку, были прочным и надежными. Эстетические характеристики всегда будут на втором плане.

Каркас поможет сформировать конфигурацию и угол наклона. В основе этих параметров лежат природные факторы, характерные для места проживания, а также пожелания и возможности владельца дома:

Осадки и сила ветра создают сильную нагрузку на кровельную конструкцию. К примеру, в регионах, где идет много снега нельзя выбирать стропильную систему с маленьким углом наклона, иначе снег постоянно будет скапливаться на поверхности крыши. Тогда не избежать деформации кровли и протечек.

Если же в регионе присутствуют сильные ветра, лучше остановиться на конструкции с маленькими углами наклонов, чтобы резкий порыв не смог срывать с крыши отдельные элементы.

Основные элементы конструкции

Элементы стропильной системы могут отличаться, все зависит от разновидности конструкции. Однако есть детали, характерные для всех систем, независимо от их сложности.

Детали и узлы систем

Обычно в основе стропильной системы лежит следующее:

Кроме описанных выше деталей могут присутствовать и другие, цель которых сделать систему прочнее или равномерно распределить нагрузку от крыши на стены:

Чердачное пространство

Перед тем, как начать рассматривать разновидности крыш, нужно решить вопрос с тем, как будет выглядеть чердачное помещение, для каких целей использоваться, и будут ли в нем жить люди.

Конструкция кровли бывает:

Первая называется так потому, что пространство для крыши будет с маленькой высотой. Оно используется лишь для создания теплоизоляционного слоя. Обычно бесчердачные конструкции выбирают при установке односкатных крыш или тех, которые имеют несколько скатов, однако их угол небольшой.

У чердачной конструкции всегда длинный конек. Существует множество способов применения чердачного помещения, его можно как утеплять, так и не утеплять. Обычно для такого оформления выбирают двухскатную крышу или мансардный вариант. Если устанавливается высокий конек, нужно обязательно учесть силу ветра в местности, где будет стоять дом.

Уклон скатов

Для определения уклона нужно посмотреть на дома, стоящие по соседству. Если они спокойно выдерживают погодные условия, следует взять их за основу. Если же нужно создавать оригинальный проект, нужно уделить максимум внимания конструктивным и эксплуатационным особенностям и расчетам.

Уклон скатов влияет на силу взаимодействия ветра со зданием. Чем он круче, тем больше внимания нужно уделять нормальным силам ветра и меньше касательным. Если угол небольшой или вообще отсутствует, важна именно касательная сила.

Учитывается и нагрузка от снега. Она должна рассматриваться в комбинации с силой ветра. Несмотря на то, что крыша скатная, на ней всегда образуются места, где скапливается снег. Нужно укрепить места нагрузки дополнительными стропилами.

Уклон ската варьируется от 10 до 60 градусов. И важно учитывать не только внешние нагрузки, но и кровельное покрытие, которое планируется использовать. Причина в том, что масса кровельного материала может отличаться, следовательно, потребуется больше или меньше элементов стропильной системы. От этого может отличаться и нагрузка на стены дома.

Если для облицовки крыши будет использоваться материал, который состоит из множества меленьких элементов, к примеру, керамическая черепица, нужно сделать скат круче, чтобы вода не могла оставаться на крыше.

При учете веса материала нужно понимать, что чем тяжелее покрытие, тем больше должен быть угол ската. Только так получится сделать равномерную нагрузку на стены и каркасную систему.

Обычно для покрытия крыши используются следующие материалы:

Основные конструкции стропильных систем

Для начала нужно рассмотреть основные виды систем относительно месторасположения стен дома, которые используются во всех конструкциях. Базовые системы бывают следующими:

Комбинированная конструкция крыши является комбинацией наслонной и висячей систем.

Наслонная система

Используется, если пролет от 9 до 15 м. Верхняя часть стропила устанавливается на коньковый прогон, нижняя на мауэрлат.

Если же пролет превышает 15 м, вместо конькового прогона будет использоваться 2 боковых. Если создается чердак, в качестве опоры системы используются стены.

Наслонная система для односкатной крыши:

В зависимости от формы крыши ее основа тоже отличается.

Висячая система

Считается самой элементарной системой. Отлично подойдет для двухскатной крыши с небольшим пролетом (менее 5 м) и если внутри нет перегородок. В качестве нижней опоры используется мауэрлат. В такой системе используется затяжка, уменьшающая распор на опоры. Балки висячих стропил располагаются внизу, они также являются перекрытием.

Если у крыши дома сложная конструкция, можно скомбинировать виды стропил. К примеру, если есть опоры или средняя основная стена, устанавливаются наслонные стропила, если подобных элементов нет – висячие.

Формы крыш и их стропильные системы

У крыши может быть один или несколько скатов, которые соединяются различными способами. Для каждой конструкции существует различные виды стропильных систем. Однако в основе всех лежат стропила.

Итак, существуют следующие разновидности крыш:

Нужно рассмотреть все виды крыш подробнее.

Односкатная крыша

Обычно односкатные крыши выбирают для вспомогательных и хозяйственных построек. Стропильная нога для всей крыши имеет одинаковый размер. У всей кровли единая плоскость. Она наклонена в противоположную от входа в дом сторону.

Если постройка малая и сделана на основе кирпича или бетона, стропила монтируются на фасадную и на противоположную – заднюю стенки. Если же здание большое (длина между стенами превышает 6 м), потребуются дополнительные стойки. Угол наклона такой крыши – от 13 до 25 градусов.

Двускатная стропильная система

Полотно разделяется на 2 ската. Чаще всего половины одинаковые, но бывают и разных размеров. Скаты наклонены в противоположные друг от друга стороны.

Такая стропильная система крышы часто используется для одноэтажных домов, поскольку внешний вид получается аккуратным, а чердак можно использовать в качестве помещения или для создания слоя теплоизоляции.

Углы наклона от 15 до 60 градусов. Если перегородки находятся на расстоянии 6 метров друг от друга, необходимо установить висячие стропила.

Вальмовая и полувальмовая система стропил

Это двускатная крыша, в которой коньковый участок короче, а у торцов есть дополнительные наклонные плоскости.

Полувальмовые крыши отличаются тем, что у них торцы не идут до самого верха. Они оставляют небольшие фронтоны.

Стропила такой конструкции опираются на 2 стены с одинаковой высотой. Прямоугольные скатные поверхности образуют равно- или разносторонний треугольник.

Углы наклона – от 20 до 60 градусов. Пролеты не более 13 м. У установки вальмовой крыши есть обязательное условие – внутренние укрепляющие элементы.

Такие крыши позволяют делать фермы или монтировать стропила для наслонной крыши.

Шатровая стропильная система

У этой разновидности крыши нет конька. Все плоскости просто сводят в одну точку. Крыша состоит из 3-х скатов, которые формируют равнобедренные треугольники. По форме она напоминает пирамиду. Важно обратить внимание, что, несмотря на то, что у конструкции может быть и больше скатов, однако они все равно будут опираться на равные по высоте стены.

Конструкция достаточно сложная в плане монтажа, поэтому в современных домах используется нечасто. При ее обустройстве приходится использовать балочно-затяжную систему, укрепляя ее с помощью стоек и подкосов.

Система может быть создана под разным углом, все зависит от того, как будет использоваться чердак.

Ломаные стропильные системы

Каждый скат разделяется на две продольные части. У них разный угол наклона. Конструкция позволит увеличить объем чердака и позволить использовать его, как мансарду (жилое помещение).

Ломаные системы позволят создать максимально просторную площадь на крыше.

Многоскатная стропильная система

Устройство стропильной системы много скатной крыши самая сложная по конструкции, поскольку включает в себя несколько указанных выше форм крыш.

Этот вариант выбирают, если нужно сделать несколько пристроек, соединенных с домом (сарай, гараж, кладовка).

Выбор материала

В основе стропильных конструкций лежит древесина. Существуют жесткие стандартны качества и размеров материала:

У бруса должно быть сечение от 4 до 15 до 10 на 25 см. Показатель зависит от того, на каком расстоянии ноги будут располагаться друг от друга, а также от числа нагрузок от осадков на определенную область крыши.

Важно, чтобы поперечное сечение было не более 5 см. Ведь ширина всегда прямо пропорциональна длине. Например, если длина доски 5 м, ширина не должна быть меньше 13 см.

При выборе материала внимание уделяется трещинам, сколам и другим дефектам. Найти ровную древесину невозможно. Важно, чтобы максимальная длина сучков не превышала трети толщины бруса.

Последовательность монтажа стропильной системы

В составе стропил лежит много элементов, у каждого своя задача. Некоторые обвязывают периметр стен, другие осуществляют поддержку ног, а остальные отвечают за соединение системы и поддержку ее неподвижности. В результате создается уравновешенная конструкция с небольшим весом, но хорошими несущими показателями.

Стропильную систему нужно собирать сразу после монтажа чердачного перекрытия. Независимо от вида крыши все будет делаться по определенному алгоритму.