Деревянные стропильные конструкции кровли. монтируем сами

Строительство домов

Стропила служат основой всей кровельной конструкции, а их монтаж – одна из наиболее ответственных задач при строительстве дома. Каркас будущей крыши можно изготовить и установить самостоятельно, соблюдая технологические особенности кровель разных конфигураций. Приведем основные правила по разработке, расчету и выбору стропильной системы, а также опишем поэтапно процесс установки «скелета» крыши.

Содержание

Стропильная система: правила расчета и разработки

Стропильная система – несущая конструкция, способная оказывать сопротивление порывам ветра, принимать на себя все наружные нагрузки и равномерно распределять их на внутренние опоры дома.

При расчете стропильной конструкции учитывают следующие факторы:

  1. Угол наклона крыши:
    • 2,5-10% — плоская кровля;
    • более 10% — скатная кровля.
  2. Нагрузки на крышу:
    • постоянные – общий вес всех элементов «кровельного пирога»;
    • временные – давление ветра, тяжесть снега, вес людей, которые проводят на крыше ремонтные работы;
    • форс-мажорные, например, сейсмические.

Величину снеговых нагрузок рассчитывают исходя из особенностей климата региона по формуле: S=Sg*m, где Sg – вес снега на 1 м2, m –расчетный коэффициент (зависит от наклона кровли). Определение ветровой нагрузки базируется на таких показателях: тип местности, нормативы ветровой нагрузки региона, высота здания.

Коэффициенты, необходимые нормативы и расчетные формулы содержаться в инженерно-строительных справочниках

При разработке стропильной системы надо рассчитать параметры всех составляющих конструкции.

Элементы стропильной конструкции

Стропильная система включает в себя множество составляющих, выполняющих конкретную функцию:

  1. Мауэрлат – основа конструкции кровли. «Фундамент» крыши крепится по периметру стен и равномерно распределяет нагрузку, защищает постройку от опрокидывания. Мауэрлат изготавливается из бруса, в деревянном доме роль этого составляющего выполняет верхняя обвязка стен.
  2. Стропильные ноги – удерживают вес кровельного пирога. Между стропилами укладываются листы утеплителя, а сверху монтируется обрешетка.
  3. Прогоны – брусья, горизонтально расположенные вдоль кровли. Выступают как опора для стропильных ног. Различают коньковый прогон (находится на вершине кровли, удерживает стропила) и боковые прогоны (находятся посередине стропильных ног).
  4. Стойки – дополнительные упоры для конька и стропил, берут на себя часть веса конструкции.
  5. Подкосы – наклонные брусья, подпирающие стропильные ноги. Усиливают прочность и жесткость сооружения.

Материалы для изготовления стропил

Стропила чаще всего изготавливают из деревьев хвойных пород (ель, лиственница или сосна). Для обустройства кровли применяют хорошо просушенную древесину с уровнем влажности до 25%.

Деревянная конструкция имеет один существенный недостаток – со временем стропила могут деформироваться, поэтому в несущую систему добавляют элементы из металла.

С одной стороны металл добавляет жесткости стропильному сооружению, но с другой – снижает срок эксплуатации деревянных частей. На металлических площадках и опорах оседает конденсат, который приводит к загниванию и порчи древесины.

Совет. При установке стропильной системы из металла и дерева надо позаботиться о том, чтоб материалы не соприкасались друг с другом. Можно использовать влагозащитные средства или применять пленочную изоляцию

В промышленном строительстве используют металлические стропила, выполненные из стального проката (двутавра, тавра, уголков, швеллера и т.д.). Такая конструкция более компактна, чем деревянная, но хуже удерживает тепло, и поэтому требует дополнительной теплоизоляции.

Выбор стропильной системы: висячие и навесные конструкции

Существуют два виды стропильных конструкций: висячие (распорные) и наслонные. Выбор системы определяется типом кровли, материалом перекрытия и природными условиями региона.

Висячие стропила опираются исключительно на внешние стены дома, промежуточные опоры не задействуются. Стропильные ноги висячего типа выполняют работу на сжатие и изгиб. Конструкция создает горизонтальное распирающее усилие, передающееся к стенам. При помощи деревянных и металлических затяжек можно снизить эту нагрузку. Затяжки монтируют у основания стропил.

Висячая стропильная система часто используется для создания мансарды или в тех ситуациях, когда пролеты на крыше составляют 8-12 м, а дополнительные опоры не предусмотрены.

Наслонные стропила монтируются в домах с промежуточной столбчатой опорой или дополнительной несущей стеной. Нижние края стропил фиксируются на внешних стенах, а их средние части – на внутреннем простенке или несущем столбе.

Установка единой кровельной системы над несколькими пролетами должна включать распорные и наслонные стропильные фермы. В местах с промежуточными опорами монтируют наслонные стропила, а где их нет – висячие.

Особенности обустройства стропил на разных крышах

Двускатная крыша

Двускатная крыша, согласно строительным нормам, имеет угол наклона до 90°. Выбор наклона во многом определяется погодными условиями местности. В районах, где преобладают обильные осадки лучше устанавливать крутые скаты, а там, где господствуют сильные ветра – пологие кровли, чтоб максимально снизить давление на сооружение.

Распространенный вариант двускатной крыши – конструкция с углом наклона 35-45°. Такие параметры специалисты называют «золотой серединой» расхода строительных материалов и распределения нагрузки по периметру здания. Однако в таком случае чердачное помещение будет холодным и здесь не получится обустроить жилую комнату.

Для двускатной крыши применяется наслонная и висячая стропильная система.

Шатровая крыша

Все скаты крыши имеют одинаковую площадь и одинаковый угол наклона. Конькового прогона здесь нет, а стропила соединяются в одной точке, поэтому монтаж такой конструкции достаточно сложен.

Шатровую крышу целесообразно устанавливать при выполнении двух условий:

  • основание постройки квадратной формы;
  • в центре сооружения имеется несущая опора или стена, на которую можно будет зафиксировать стойку, поддерживающую стык стропильных ног.

Создать шатровую крышу можно и без стойки, но при этом конструкцию надо усилить дополнительными модулями – стойками затяжками.

Вальмовая крыша

Традиционная конструкция вальмовой кровли предполагает наличие накосных стропил (диагональных), направленных к углам постройки. Угол наклона ската такой крыше не превышает 40°. Диагональные прогоны обычно делают с усилением, так как именно на них приходится существенная часть нагрузки. Изготовляют такие элементы из сдвоенной доски и прочного бруса.

Места стыковки элементов обязательно подпираются стойкой, которая повышает надежность сооружения. Опора располагается на расстоянии ¼ длины больших стропил от конька. На месте фронтонов двускатной крыши устанавливаются укороченные стропила.

Стропильная конструкция четырехскатной кровли может включать очень длинные диагональные элементы (более 7 м). В этом случае под стропила надо монтировать вертикальную стойку, которая будет опираться на балку перекрытия. В качестве опоры можно использовать шпренгель – балка располагается в углу крыши и фиксируется на смежных стенах. Шпренгельную ферму усиливают подкосами.

Ломаная крыша

Ломаные крыши обычно создаются для обустройства большей мансарды. Установку стропил при таком варианте кровли можно разбить на три этапа:

  1. Монтаж П-образной конструкции – опоры для прогонов, которые удерживают стропильные ноги. Основание конструкции – балки перекрытия.
  2. Устанавливается не менее 3-х прогонов: два элемента проходят по углам П-образного каркаса, а один (коньковый прогон) монтируется по центру мансардного перекрытия.
  3. Монтаж стропильных ног.

Двухскатная крыша: установка стропил своими руками

Расчет угла наклона и нагрузок

Расчет двухскатной крыши конечно можно произвести самостоятельно, но все же лучше это доверить профессионалам, чтоб исключить погрешности и быть уверенным в надежности конструкции.

При выборе угла наклона надо учесть, что:

  • угол 5-15° подходит не для всех кровельных материалов, поэтому сначала выбирают тип покрытия, а потом делают расчет стропильной системы;
  • при угле наклона свыше 45° — возрастают материальные расходы на закупку составляющих «кровельного пирога».

Пределы нагрузки от воздействия снега колеблются от 80 до 320 кг/м2. Расчетный коэффициент для крыш с углом наклона меньше 25° составляет 1, для кровли с уклоном от 25° до 60° — 0,7. Это значит, что если на 1 м2 приходится 140 кг снежного покрова, то нагрузка на крышу со скатом под углом 40° составит: 140*0,7=98 кг/м2.

Для подсчета ветровой нагрузки берется коэффициент аэродинамического влияния и колебания ветрового давления. Значение постоянной нагрузки определяется суммированием веса всех составляющих «кровельного пирога» на м2 (в среднем – 40-50 кг/м2).

Исходя из полученных результатов, узнаем общую нагрузку на кровлю и определяем количество стропильных ног, их размер и сечение.

Монтаж мауэрлата и стропил

Установку стропил своими руками начинают с монтажа мауэрлата, который фиксируется анкерными болтами к продольным стенам.

Дальнейшее возведение конструкции выполняется в такой последовательности:

  1. Сделать шаблон, по которому собирается стропильная система. Взять две доски (длина одной доски равна длине стропил) и соединить между собой гвоздем.
  2. Получившиеся «ножницы» уложить двумя краями в места, где будут крепиться стропильные ноги. Зафиксировать угол между балками поперечной перекладиной.
  3. Из фанеры изготовить еще один шаблон – он понадобится для изготовления монтажных запилов на стропилах.
  4. С помощью шаблона вырезать на стропилах монтажные запилы и соединить их под выбранным углом наклона ската. В результате получается стропильная ферма.
  5. Фермы поднять на крышу и прикрепить к мауэрлату:
    • установить фронтальные (крайние) фермы;
    • между вершинами фронтальных ферм натянуть веревку – она обозначит месторасположение будущего конька и станет ориентиром для крепления остальных стропильных ног;
    • монтаж остальных ферм (расстояние между стропильными элементами – не меньше 0,6 м).
  6. При необходимости, укрепить конструкцию подкосами, ригелями и подпорами.
  7. Коньковый прогон установить на специальные опоры и прикрепить к нему короткие, диагональные и промежуточные стропила.

Установка стропил: видео

Общие рекомендации по монтажу стропильной системы

  1. Затяжки для усиления стропил изготовляются по такому принципу: чем ближе к коньку располагаются затяжки, тем массивнее они должны быть. Их надо делать из деревянного бруса большего сечения и обязательно проконтролировать надежность соединительных узлов.
  2. Для того чтоб капли дождя не попадали верхние края стен дома и на стропильную конструкцию, необходимо сделать свес (длина от 55 см).
  3. Стропила из древесины перед установкой обязательно надо обработать антисептическим, противогрибковым средством и антипиренами для обеспечения пожаробезопасности.
  4. При болтовом соединении стропильных элементов обязательно надо использовать металлические пластины или шайбы – они помогут не допустить «утапливания» гайки в древесину.

Способы соединения элементов стропильной конструкции: видео

Устройство стропильной системы крыши

Чтобы отстроенный дом прослужил много лет, будучи крепким и надежным, ему нужен не только хороший фундамент. Не менее значимым элементом является стропильная система крыши, которая принимает на себя все превратности непогоды. И она с честью должна выдержать нагрузки в виде порывов ветра, обильных снегопадов и сильных ливней. Поговорим о том, как устроена и как правильно построить эту систему.

Читать еще:  Какой насос для колодца лучше выбрать: с верхним и нижним забором воды - водоснабжение дома своими руками

Требования предъявляемые к стропильной системе

Прежде всего, каждая деталь системы, а также места соединений обязаны быть жесткими, не деформируясь ни при усилии сдвига, ни при усилии распора. Основа всей конструкции – треугольник. Именно такую форму имеют рамы (фермы), которые закрепляются параллельно друг другу. Их жесткая фиксация обеспечивает крыше необходимую устойчивость. А вот если фермы получились подвижными, недалеко и до беды. Такая неполноценная крыша и сама может разрушиться, и стены обвалить.

Небольшой вес

Крыша не должна быть тяжелой, поэтому систему стропил, как правило, делают из дерева. Если же вес кровли солидный, то несущую основу делают из металла. Или берут хвойное дерево, не ниже первого сорта, с влажностью ниже 18 процентов. Использование антисептической обработки и применение антипиренов для защиты от огня – два обязательных условия. Тогда узлы крепления стропильной системы кровли будут прочными и крепкими.

Высокое качество материала

Дерево для стропил должно быть следующим:

  • Древесина берется 1 — 3 сорта. Трещин и сучков должно быть по минимуму. На метр может быть 3 сучка высотой не более 3 см. Трещины допустимы не по всей глубине, длиной до половины длины доски.
  • Несущие элементы делают из деревянных деталей толщиной от 5 см, площадью от 40 см 2 .
  • Хвойные доски могут быть длиной до 6,5 м, а лиственные – до 4,5 м.
  • Прогоны, подушки и мауэрлат делают из твердых лиственных пород дерева. Их обрабатывают антисептиком.

Основные части конструкции стропильной системы

Продумывая устройство стропильной системы крыши, необходимо знать, из каких деталей эта самая система состоит.

#1. Мауэрлат – это как бы фундамент всей системы. Он помогает равномерно распределить нагрузку на стены.

#2. Стропильная нога определяет угол наклона ската, а также общий вид кровли, жестко фиксируя отдельные элементы.

#3. Прогон – скрепляет ноги стропил. Коньковый прогон находится вверху, боковые прогоны – сбоку.

#4. Затяжка – не дает стропильным ногам разъезжаться, соединяя их внизу.

#5. Стойки и подкосы – дают ногам стропил дополнительную устойчивость. Они упираются в лежень (который лежит внизу параллельно коньку).

#6. Обрешетка — набивается перпендикулярно стропильным ногам и представляет собой обрезные бруски или доски. Она призвана передавать всю нагрузку от кровельного материала на стропильные ноги.

#7. Конек крыши — это место соединения двух скатов крыши. Вдоль конька набивается сплошная обрешетка для усиления данной части крыши.

#8. Кобылки — применяют для создания свеса в случае если длинна стропильных ног не достаточна.

#9. Свес крыши — это элемент предназначенный для защиты от попадания на стены избыточного количества осадков.

Теперь рассмотрим такой сложный узел как стропильная ферма. Она имеет плоскую форму, а входят в нее, кроме стропил, растяжки, стойки и раскосы. Их располагают так, что нагрузки на стены внутри дома не происходит. Лишь внешние его стены являются опорами, причем нагрузка идет вертикально. Расстояние между фермами определяется расчетами. Если пролет большой, то ферма состоит из нескольких деталей. У чердака нижний пояс фермы служит в качестве потолка.


Выше приведены примеры деревянных стропильных ферм, кроме этого в некоторых случаях применяют фермы сделанные из бетона и металла.

Формы крыш и стропильных систем

Односкатная крыша.

Самое простое устройство стропильной системы имеет крыша с одним скатом, который наклонен под углом от 14 до 26 °. Если дом маленький, а пролет его не превышает 5 м, то нужна система стропил наслонного типа. Опирается она на внешние стены, а также на стену внутри здания (если она есть). Когда пролет более 5 м, нужно использовать стропильные фермы.


Устройство стропил односкатной крыши.

Двускатная крыша

Крыша с двумя скатами также несложная, под ней располагается мансарда или чердак. Уклон ее от 14 до 60 °. Если внешние стены отстоят друг от друга менее чем на 6 метров, делают висячую стропильную систему. Наслонные стропила нужно использовать тогда, когда пролет велик и есть внутренние опоры.


Устройство висячих и наслонных стропиль двускатной крыши.

Четырехскатная крыша

Крыша с четырьмя скатами называется вальмовой или полувальмовой. Ее уклон бывает от 20 до 60 °, а пролет может составлять – до 12 м. При этом должны иметься внутренние опоры. Фронтонные стены в данном случае отсутствуют, что экономит материалы. Однако монтаж подобной крыши сложнее, чем двухскатной. Для такой конструкции крыш стропильные системы делаются либо наслонного типа, либо с применением стропильных ферм.


Особенности конструкции четырехскатной крыши.

Ломанная крыша

Крыша ломаная, или мансардная, внизу может иметь уклон до 60 °. А вот вверху она обычно более пологая. За счет этого площадь мансарды увеличивается. Такая крыша хороша для домов, где ширина не достигает 10 м. Как и в предыдущих случаях, можно применять наслонную систему стропил. Однако фермы использовать предпочтительнее.


Устройство ломанной крыши.

  • Выше перечислены наиболее распространенные, но далеко не все формы крыш, подробнее смотрите материал: Виды крыш частных домов по конструкции и геометрическим формам

Типы стропильных систем — чем они отличаются между собой

Выбирается тот или иной тип стропильной системы не спонтанно, а в зависимости от конструкции строящегося дома и его размеров. Далее о каждом виде стропильных систем.

Система с висячими стропилами

Они хороши для крыш с двумя скатами, где пролет не более 6 метров, а стен внутри не имеется. Внизу опорой стропил служит мауэрлат, а вверху – они опираются друг на друга. Еще имеется затяжка, уменьшающая распор стропил на стены дома. Балочные затяжки размещены в самом низу стропильных ног – они одновременно служат в качестве балок перекрытия. Кстати перекрытие верхнего этажа, выполненное из железобетона, тоже может играть роль затяжки. Если затяжку делают повыше, она уже называется ригелем. Если пролет между наружными стенами более 6 м необходимо применение опорных стоек и раскосов для поддержания стропильных ног. При этом длинна нижней части стропил т. е. части после подпорки, должна быть не более 4,5 м.

Перечислим несколько важных фактов об их конструкции:

  • Опирать свес крыши на низ стропильных ног, выведенных за пределы стены, не стоит. Гораздо лучше для опоры таких стропильных систем крыши подойдет кобылка (при этом ширину свеса делают до метра). И тогда нога будет всей плоскостью опираться на мауэрлат. Сечение кобылок обычно меньше сечения стропильных ног.
  • На скате нужно прибить ветровую доску, от конька к мауэрлату. Наклон делают от чердака. Это необходимо, чтобы крыша стала жесткой, не шаталась и не разрушалась ветром.
  • Если влажность деревянного стропильного материала более 18 %, готовьтесь к тому, что система стропил после высыхания дерева может стать шаткой. Поэтому соединяйте такое дерево не гвоздями, а болтами – их подтянуть можно в случае чего. А еще лучше использовать винты или ершенные гвозди.

Наслонные стропильные системы

Они подходят для крыш, где пролет составляет от 10 до 16 м. Уклон может быть любым, а внутри здания должны быть несущие стены или колонны. Вверху стропила опираются на коньковый прогон внизу — мауэрлат. Коньковый прогон поддерживается либо внутренней стеной (лежнем), либо стойками. Так как нагрузки имеются лишь вертикальные, то в затяжке потребности нет.

Когда пролет большой (до 16 м), можно заменить прогон конька двумя боковыми, которые будут опираться на стойки. Чтобы стропильные ноги не гнулись, нужны подкосы и ригели. Если изготавливают мансарду, опорой наслонных строил можно сделать стену, высота которой от 1 до 1,5 м. Ну, или применить ломаную мансардную крышу (с ломаными скатами).

На что необходимо обращать особое внимание:

  • Каждый из элементов данной системы не должен иметь толщину менее 5 см.
  • Гладкая прогаблеванная поверхность всех узлов стропильной системы – необходимое условие. Так они не прогниют и не так сильно будут подвержены грибку.
  • Добавление дополнительных узлов «от фонаря» в рассчитанную систему стропил запрещено. Иначе нагрузки могут возникнуть совсем не там, где нужно.
  • Мауэрлат (его подошва) обязан лечь строго горизонтально относительно стен. Требует горизонтальности и поверхность стыковки мауэрлата со стропильной ногой. Иначе может и опрокинуться опора.
  • Стойки и подкосы располагают максимально симметрично.
  • Чтобы стропила не мокли и не подгнили, делают хорошую вентиляцию. Для этого в крыше мансарды предусматривают щели, в крыше чердака – продухи.
  • Там, где стропильные узлы стыкуются с каменной кладкой, нужна гидроизоляция. А то конденсат испортит дерево.
  • Не имеющая опоры или подкоса, нога стропил, делается длинной не более 4,5 м.

Соединительные элементы

Чтобы крыша получилась надежной, узлы стропильной системы должны правильно соединяться. Нужно при этом учесть направление и силу нагрузок (как статических, так и динамических). А еще важно предусмотреть возможное растрескивание дерева от усушки, сделав так, чтобы узлы системы стропил при этом не перестали исправно работать.

Ранее все детали стропильной системы скрепляли между собой врубками. Это надежно, но не слишком экономно. Ведь для этого нужно, чтобы деревянные конструкции имели большие сечения, которые позволяли бы делать врубки безопасно ослабляя деревянные элементы.

Поэтому в нынешнее время узлы стропил скрепляют не врубками, а нагелями и болтами.


Способы крепления стропильных ног.

Популярно применение перфорированных стальных накладок, имеющих покрытие от коррозии. Закрепляют накладки гвоздями или пластинами с зубцами, утопленными в дерево. Такой крепеж для стропильной системы удобен тем, что:

  • Накладки уменьшают расход дерева на одну пятую, так как требуются элементы меньшего сечения, чем при врубке;
  • они могут монтироваться мастером с не очень большим опытом;
  • они закрепляются весьма быстро.


Перфорированные пластины использующиеся для крепления стропил.

На последок можете посмотреть полезное видео в котором рассказывается о всех самых важных моментах конструирования стропильной системы крыши.

Материал подготовлен авторами проекта SRBU.RU

Видео: Стропильная система крыши, что нужно знать для правильного конструирования

Деревянные стропильные конструкции кровли. монтируем сами

В малоэтажном домостроении для выпуска древесных стропильных мансард применяют, в основном, лесоматериалы древесины пород хвои.

Читать еще:  Камин: какой выбрать для квартиры/дома/дачи? правильный выбор: советы

Для разных компонентов и деталей стропильной древесной системы используют дерево конкретного типа и сорта. При использовании досок в стропильно-балочной системе необходимо принимать во внимание следующие свойства и показатели дерева: надёжность на изгиб, сжатие, скалывание, плотность дерева и его влажность.

Древесные конструкции стропил в первую очередь должны подходить специализированной степени стойкости к огню помещения. Они в в первую очередь порядке должны быть обработаны специализированными огнестойкими средствами и пропитками.

Есть очень и очень много разных вариантов и компонентов устройства древесных конструкций стропил. Есть такие варианты конструкций стропил: наслонные или висячие стропильные системы, комбинированные, с затяжкой, и др. Довольно востребованными конструкциями стропил считаются наслонные и висячие.

Наслонные древесные конструкции стропил

Наслонные стропильные системы

Самые дешевые из популярных видов стропильных ног. Используются в том случае, если между всеми опорами расстояние не больше 6 метров.

Установку их выполняют в зданиях и помещениях со средней стеной несущего типа либо столбчатыми переходными опорами, опирая кончики при этом на наружные стены дома, а среднюю часть – на межкомнатные перегородки либо опоры.

Наслонные древесные стропильные фермы выпускаются с разным количеством стоек — это дает возможность значительно сделать больше ширину всего пролета строения или помещения.

Рассмотрим их варианты:

  • одинарные стойки — идут для пролетов не больше 12 м, сечением 13–18 см. Во время установки наслонной древесной конструкции стропил с некоторой средней опорой под коньковый прогон устанавливается стойка с особыми подкосами, которая дает возможность расширить прочность всей конструкции стропил и существенно повысить расстояние между крайними опорами. Подкосы размещают в верхних зонах пространства под кровлей.
  • двойные стойки — делают больше расстояние между крайними опорами за счёт 2-ух средних опор, но не больше чем на 16 м.
  • тройные стойки — идут для пролетов с шириной не больше 16 м если есть наличие поперечных стен из дерева. Древесные стропильные фермы с восполняющими опорами применяют в мансардах весьма нечасто, в основном, для мансард со студийной свободной планировкой. Также есть возможность применение подобных стропильных конструкций из дерева при разработке необычных интерьеров, где стойки послужат декоративными элементами и будут являться неотделимой его частью.

Для мансард в большинстве случаев подбирают древесные стропильные фермы без средних опор, это выполняется для того, дабы планировка внутри помещения не была в зависимости от размещения данных опор. При одинаковой ширине строения крыша с наслонными стропилами из дерева может выйдет очень легкой по сравнению с прочими стропилами.

Висячие древесные конструкции стропил

Их применяют для пролетов крыш 6–12 м без восполняющих опор. К висячими стропильным системам прикрепляют перекрытие для чердака. Если пролет больше 6 метров, то между верхними концами стропил прикрепляют вертикальный брус.

Чтобы не допустить провисания всей конструкции к нижнему концу бруса с помощью хомутиков из полосовой стали прикрепляют горизонтальную затяжку для опоры балок всего перекрытия чердака. Если пролет до 12 м, то в стропильную конструкцию вводят подкосы, которые делают меньше расчетную длину всех стропил.

Висячие стропила из дерева работают как на сжатие, так и изгиб. Ниже рассмотрим типы конструкций стропил:

  1. традиционные висячие стропильные системы
  2. двойные висячие стропильные системы

Часто с целью увеличения всей территории помещения чердака в системе древесных висячих стропильных ног не используются затяжки, а применяются подкосы.

В таком случае стропила врубаются в сам мауэрлат. Нижняя поверхность должна лежать на поверхности стены, а в верхней необходимо сделать конкретные врубки для правильного соединения со стропилами.

Все подкосы упираются в конец бруса сделанного из дерева. При этом нагрузки, которые скомпенсировала бы затяжка, напрямую передаются на все поверхности стен. Как следствие, такое решение стропильной древесной системы возможно исключительно при наличии особенной массивной конструкции стенки дома.

Висячие стропильные системы — это деталей и детали конструкций стропил, которые размещаются в одной плоскости расположенной вертикально и соединяются между собой с помощью вырубок, болтов, гвоздей, хомутов и скоб.

Есть комбинированная стропильная ферма — это монтаж и наслонной, и висячей конструкции стропил, которые сменяются попеременно. Где отсутствуют промежуточные опоры, используют висячие стропильные фермы, а там где находятся, – наслонные стропильные фермы.

Стропильные системы с затяжкой

Используются для пролетов до 15 м. Пролеты этой длины нуждаются в конкретных промежуточных распорках, т.е. в особых затяжках. Их устанавливают на высоте сооружения между 2-мя стропилинами и связывают. А продолговатые распорки предупредят боковой изгиб.

Затяжка стропильных ног крыши

Все конструкции с подпорными древесными брусьями должны быть собраны в виде конструкций стропил усиленных специализированными подпорками, которые будут опираться на лаги и все несущие стенки, и еще в виде шпренгельных систем. Понятие шпренгель – это конструктивный компонент по типу незамкнутой треугольной стержневой системы, которая присоединена к основным стропильным конструкциям несущего типа.

Конструкционную жесткость этой крыше придаёт продольный подкос или распорка. Применение подкосов даёт снижение общей нагрузке на всю конструкцию. Вертикальные подкосы в большинстве случаев фиксируются с брусьями либо стойками с помощью врубок, цапф, стальных накладок.

Шпренгельные висячие стропильные древесные системы

Вся нагрузка от стропил идет на стойки, которые передают ее дальше на несущие ключевые стены. С помощью этой конструкции нагрузка будет распределяться между всеми стенами несущего типа. Стойки фиксируются у оголовков ключевых стен несущих. Находящиеся снизу кончики всех стоек прикрепляют с помощью навесных цапф.

Шпренгельные балки выпускают из цельного полнотелого дерева или клееного дощатого массива. В большинстве случаев, они маленькой высоты. Хорошая и высококачественная несущая способность шпренгельных балок выполняется с помощью шпренгельной системы и подпирающих ее брусьев из дерева.

Шренгельные балки могут покрывать очень большие пролеты. Порой их укомплектовывают поясами из стали.

Трудные конструкции системы стропил

Выпускаются по типу стропильных систем. Решетчатые фермы разделяют на типы по форме собственных просветов: треугольные, трапецеидальные либо параллельными поясами. В большинстве случаев, решетчатые фермы делают симметричными, но возможны и другие варианты, пример, односкатные формы. Популярная решетчатая ферма в себя включает нижние и верхние пояса, стойки и раскосы.

Надежное и прочное соединение несущих конструкций из дерева с центральными опорами в одну общую систему зовется рамой. Связанные в раму стойки и балки, в первую очередь крепятся или входят друг в друга. В наше время существует два основных типа рам – двухшарнирные и трехшарнирные. Двухшарнирные рамы укомплектовываются ригелем, проходящим по всей ширине готовой рамы. Данные рамы самым лучшим образом подходят для конструкций с небольшим наклонным углом. Трехшарнирные рамы состоят из 2-ух равных половин, которые подпирают друг друга в районе конька крыши. Трехшарнирные рамы применяют там, где нужен более значимый наклонный угол.

Расчет конструкций стропил и конечный выбор их компонентов и деталей доверяйте профессионалам. На крышу работают очень большие нагрузки. Кроме своего веса на нее влияют нагрузки ветра, проливные дожди, град, снег и наледь. Крыша очень часто претерпевает многообразные деформации: начиная от температурных и завершая сейсмическими.

как самому собрать надежную деревянную ферму

крыши деревянных домов

План статьи:

Построить дом, на самом деле это довольно сложная задача, решение которой можно разбить на несколько этапов. Один из них, это обустройство крыши деревянных домов. Это достаточно сложная конструкция, и возвести ее самостоятельно довольно сложно.

Из каких элементов состоит конструкция крыши деревянного дома

Конструкция крыши деревянного дома состоит из следующих деталей и узлов:

  • основной конструкции, в состав которой входят деревянные балки, строил (сборных ферм) устанавливаемой между ними системы скосов и подкосов;
  • основания под кровлю;
  • тепло и гидроизоляционного слоя;
  • собственно самой кровли.

Балочная конструкция крыши применяется при длине пролета менее 4,5 м, а фермы — 5-10 м и более.

элементы крыши деревянного дома

Устройство крыши деревянного дома требует от домовладельца, определенных знаний и навыков работы с деревом. Именно поэтому, чаще всего для строительства кровли приглашают специалистов со стороны.

Конструкция, выступающая как основа для стропил, называют мауэрлатом. От качества изготовления зависит срок службы крыши. Его укладывают по периметру стен. Эта конструкция призвана решить следующие задачи:

  1. Равномерное распределение нагрузки, создаваемой узлами, входящими в кровлю. Кроме этого, мауэрлат надежно привязывает конструкцию кровли к дому.
  2. Снижение парусности, то есть противостоять воздействию ветра.

Мауэрлат

На практике встречаются дома, возведенные без него. То есть стропила крепят непосредственно к последнему венцу. В таком случае, в местах крепления стропил к венцу возникают места концентрации напряжения, в то время, мауэрлат их равномерно распределяет.

Для создания этого элемента конструкции применяют трубы, выполненные из металла, бруса или сшитые между собой доски. Строительство крыши начинают с сооружения мауэрлата.

На поверхности стропил устанавливают обрешетку, то есть строила, принимают на себя весовую нагрузку, которую будет создавать кровля. Кроме этого, они противостоят дождевым и ветровым нагрузкам. Стропила бывают наклонные и висячие. Стропильная система двухскатной крыши деревянного дома должна быть обработана различными составами, которые защитят ее от действия влаги, огня, грибка. В противном случае, через довольно небольшое количество времени может потребоваться переделка крыши.

В конструкцию крыши входят и такие детали, как прогоны. Ее располагают горизонтально, опирая ее на несущие узлы – стены, фермы и пр. Она может быть выполнена из металла или дерева. Допустимо ее изготавливать из железобетона.

В крыше применяют три типа прогонов – коньковый, боковой и мауэрлат.

Затяжка используется для висячей системы. Она закрепляет между собой стропильные ноги и дает ему расползаться.

Стойки устанавливают вертикально, они принимают на себя нагрузки от конька и перенаправляют ее не несущие стены внутри дома.

Эти детали, по сути, передаточное звено между стропилами и другими несущими компонентами. Соединив с помощью подкосов затяжки и пр., в результате получается прочная конструкция

Читать еще:  Плиты перекрытия пустотные: размеры и гост для строительства частного дома из жби

Для изготовления этой детали крыши необходимо использовать брус с сечением 100*100 или 150*150 мм. Он должен быть уложен на внутреннюю несущую стену.

Под углом в 90 градусов на стропила укладывают доски или брусья. Они дополнительно скрепляют всю конструкцию. Кстати, на обрешетку можно пустить необрезную доску. Но, кору с ее поверхности надо удалить.

Если планируется, то, что крыша будет закрыта мягким материалом, то обрешетка должна быть сплошной. Для этого допустимо использовать водостойкую фанеру.

Эта деталь, отвечает за получение свеса крыши. Их устанавливают только тогда, когда длин стропил не достаточно. Кобылки представляют собой доски, меньшего сечения, чем стропила.

Подбой крыши – это небольшой по размерам элемент крыши, который защищает стропильную конструкцию от попадания влаги и ветра. Его устанавливают на нижний край крыши.

элементы крыши

Как правильно утеплить крышу в деревянном доме из бруса

Прежде чем утеплять крышу, домовладелец должен понимать с какой стороны будет проводиться эта работа. Крышу можно утеплить и снаружи, и изнутри. Исходя из этого, можно будет решить какой утеплитель лучше для крыши.

Но необходимо понимать, что внутреннее утепление сопряжено с рядом сложностей. Наружное утепление проще, но надо запастись средствами для выполнения работы на высоте.

После выбора способа утепления необходимо подготовить все необходимое:

Выполнить сектора, по виду, это обрешетка, ее ширина должна иметь такие размеры, которые позволят уложить и утеплитель, гидро и пароизоляцию. Кроме этого необходимо иметь под руками скотч, степлер. То есть можно сказать при проведении соответствующей подготовки утепление крыши не такая и сложная операция.

Процедура утепления выглядит примерно следующим образом.

После того, как стропильная система построена, ее обрешетку необходимо обить доской. В результате должна получиться конструкция, состоящая из множества ячеек, которые предназначаются для укладки утеплителя.

Перед укладкой полученную конструкцию необходимо обработать пропиткой. Затем, на дно коробов необходимо устроить пароизоляцию крыши, можно использовать, например, диффузионную мембрану. И только затем укалывают утеплитель. Его размеры должны быть чуть больше чем размер ячеи, в которую будут его укладывать.

Если вместо минваты или пенопласта будет использоваться сыпучий утеплитель, то его надо сначала приготовить. В качестве основы могут быть использованы опилки, в которые можно добавить цемент. Порядок укладки выглядит так. Короб для отеплителя, в который уже положена парозащита, закрывается досками и таким образом будет образована полость, куда смесь и засыпают.

При выполнении работ по утеплению изнутри, все работы выполняют в обратном порядке.

Виды крыши

Перед тем, как построить крышу надо сделать окончательный выбор конструкции крыши, имеет смысл познакомиться с теми, типами крыш, которые часто всего применяют в загородном строительстве.

Виды крыши

Любая крыша может быть классифицирована по следующим критериям:

  1. Уклон.
  1. Форма конструкции.
  1. Материалы, используемые для ее сооружения.

Разновидности форм

Ключевым фактором, которым необходимо руководствоваться, при выборе конструкции крыши, является климатическая зона. Именно климат и окажет влияние на уклон, форму и кровельный материал.

В самом деле, сооружение крыши с малым уклоном не имеет смысла сооружать в регионах, где обильные снегопады в порядке вещей.

Деревянный дом с плоской крышей, имеет свои достоинства — они довольно дешевы в сооружении, такую кровлю не сорвет ветер, но на поверхности такой кровли буду задерживаться вода и снег. Рано или поздно приведет к порче и замене крыши.

Мансардная крыша двухскатная крыша имеет более сложную конструкцию, но ее сооружение позволит организовать в подкровельном пространстве дополнительную комнату.

Кровельный материал

Во время строительства деревянного дома, любой домовладелец встает перед вопросом – чем лучше крыть крышу. На рынке, вниманию потребителю представлен широкий выбор кровельного материала. Рассмотрим, основные из них.

Чем надо руководствоваться, приобретая кровельный материал. На первом месте стоит нагрузка, возникающая в процессе эксплуатации. Она должна выдерживать снеговые и ветровые нагрузки. Не малую роль играет и масса материала. И конечно, необходимо учитывать технические характеристики материала – длительность срока службы, прочность, стойкость к коррозии и к действию огня. В строительстве деревянных домов используют такие группы материалов.

Листовые. Главное достоинства этого типа – это относительная простота установки, с другой стороны эти материалы сложно использовать при работе на крышах сложной формы.

Металлочерепица. Для изготовления применяют стальные листы, прошедшие операцию горячего цинкования. Многие производители покрывают такие листы полимерным покрытием. Ее можно использовать при возведении любых зданий. Ее можно укладывать даже поверх старой кровли.

Шифер. Для его производства применяют цемент и асбестовые волокна. Листы, выполненные из этого материала, могут быть плоскими или волнистыми. Его можно использовать для сооружения кровли всех типов. Останавливаясь на этом материале, домовладелец должен помнить, ч то в некоторых странах, шифер, запрещен. Его считают канцерогеном.

Ондулин, представляет собой лист, выполненный из целлюлозных волокон, которые пропитывают битумом. Лицевая сторона может быть покрыта полимерным покрытием. Этот материал чаще всего применяют при строительстве небольших домов.

Внимательно разобравшись с методами сборки кровельной конструкции можно придти к выводу устройство крыши деревянного дома своими руками не такая и сложная операция.

Видео по теме крыши деревянных домов

1 Строительство крыши. Узлы и примыкания

2 Как правильно утеплить крышу в деревянном доме из бруса

3 Расчет кровли, стропил и кровельного материала для монтажа крыши (профнастил, черепица, мягкая)

Как сделать стропила своими руками: фото и видео

Система стропил – основа крыши. На стропила приходятся и статические нагрузки (вес покрытия, кровельного пирога, снежной массы), и динамические (ветровые). Вид древесины для стропил, сечение и габариты элементов, крепежные узлы должны соответствовать расчетным нагрузкам. Как сделать стропила своими руками?

Как делать стропила

Перед началом изготовления элементов системы предназначенные для этого пиломатериалы (доски, брус) необходимо обработать антисептиками и антипиреновыми составами. Можно выполнить обработку разными составами по отдельности либо использовать комбинированное средство, включающее в себя био- и огнезащиту. Во втором случае подготовка к строительству будет быстрее.

Стропильные деревянные конструкции пропитываются в два захода. Второй слой наносят после полного высыхания первого.

Сечение и габариты элементов системы определяются на этапе проектирования. Отклонения от расчетных данных в ту или другую сторону нежелательны: либо стропильная система окажется неспособной нести проектную нагрузку, либо нагрузка на несущие конструкции стен увеличится.

Шаг стропил двускатной крыши

Строительство стропильных систем зависит от типа конструкции. Например, при устройстве наслонных стропил из бруса или доски все элементы необходимо четко подгонять по месту монтажа при креплении к мауэрлату и коньку. Недопустимо нарушать геометрию крыши.

Лучше делать висячие стропила своими руками в виде ферм на земле с точным соблюдением длины каждого элемента и геометрии фермы. Для изготовления рекомендуется сделать общий шаблон: это ускорит процесс и предотвратит перекосы одних ферм относительно других. Далее проверяют по уровню горизонтальность монтажа мауэрлата и опорных балок перекрытия, поднимают фермы на крышу и фиксируют к мауэрлату.

При устройстве вальмовых крыш кроме рядовых стропильных ног требуются также накосные (диагональные, формирующие вальмы), центральные вальмовые (соединяющие середину торцевых стен дома с коньком), и короткие (они же нарожники, располагаются между рядовыми и накосными стропилами).

Рядовые стропила (боковые) изготавливаются из досок, могут устанавливаться в качестве наслонных или висячих. Способ изготовления тот же, что у стропильных ног двускатных щипцовых крыш. Центральные вальмовые – всегда наслонные. Для изготовления нарожников используют короткие доски или бруски. Их крепят одним концом к мауэрлату, вторым – к накосным стропилам.

Внимание: при изготовлении и монтаже накосных стропил нужно четко соблюсти симметрию, иначе крыша будет деформироваться под нагрузкой.

Для изготовления стропил используют цельный сосновый брус, стропильная доска, отрезки бруса. Может появиться необходимость в наращивании. В этом случае доски соединяют с большим нахлестом и фиксируют гвоздями в шахматном порядке. Чтобы сделать длинную балку, потребуются четыре доски или больше. Их соединяют с надвигом друг на друга в половину длины. Прочность такой конструкции позволяет использовать ее даже в качестве диагональной стропильной ноги.

Второй вариант наращивания – метод вкладыша. Между двух досок укладывают третью, выступающую на некоторое расстояние. Фиксируют вкладыши так же: гвоздями в шахматном порядке. Толщина вкладышей должна быть та же, что и у центральной доски. Таким способом наращивают рядовые стропила щипцовых крыш, для вальмовых он не подходит.

Как сделать стропильную систему

Теперь разберемся, как собирать конструкцию на месте монтажа. Точки крепления стропильных ног к мауэлату и коньку должны быть уже обозначены на схеме крыши. Само крепление может быть разным: жестким либо с использованием скользящих опор.

Видео «Стропила своими руками. Мастер-класс»:

Скользящий вариант позволяет предотвратить изменение конфигурации крыши в процессе усадки дома. Наверху стропила соединяют друг с другом шарнирными пластинами либо гайками с болтами, внизу устанавливают специальный элемент – скользящую опору.

Видео «Как установить стропила своими руками»:

Висячие фермы у конька крепят жестко: гвоздями, накладными металлическими пластинами, с использованием технологии врубки. При наслонной системе противоположные ноги не соединяются друг с другом вообще, их крепят только к коньковому прогону.

Видео «Как правильно сделать стропила»:

К мауэрлату стропильные ноги крепят способом врубки. Врубки можно делать только в самих стропилах. В мауэрлате нельзя, чтобы не понижать его несущую способность. Если стропильные фермы крепятся к балкам перекрытия, врубки делают и в стропилах, и в балках.

Видео «Стропильная система своими руками»:

Изготовление стропильной системы производится в следующей последовательности (на примере двухскатной щипцовой крыши, система наслонная):

• монтаж мауэрлата и балок перекрытия;

• монтаж крайних рядовых стропил, образующих плоскость фронтона;

• установка вертикальных опор на перекрытии;

• укладка конькового бруса;

• монтаж остальных рядовых стропил;

• монтаж вспомогательных усиливающих элементов (подкосов, раскосов и т.д.)

При монтаже висячей системы на балки перекрытия устанавливают готовые фермы, а уже потом конек. Делая стропила своими руками – считается, что такая система и без конькового бруса обладает достаточной прочностью.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector