Задачи и функции стропильных систем
Список обязанностей крыши не ограничивается лишь защитой от атмосферных воздействий. Хотя противостояние погодным явлениям в конкретной местности, вне сомнений, возглавляет внушительный перечень задач.
Факторы выбора «костяка» крыши
Стропильная система – неоспоримая принадлежность скатных крыш, которая:
- задает конфигурацию и крутизну;
- удерживает финишное покрытие и компоненты кровельного пирога;
- создает условия для безупречной работы элементов кровельной системы.
Выбор крыши в итоге сводится к определению идеального варианта стропильной системы, на который кроме личных предпочтений владельца дома влияют еще такие веские факторы как:
Понятно, что пологая конструкция не приспособлена к устройству в ней полезных помещений. Для желающих оборудовать пространство под кровлей есть стропильные системы, предназначенные для строительства в регионах с различной степенью ветровых нагрузок.
Для того чтобы не мучиться в догадках о наиболее рациональной форме и угле наклона скатной крыши, достаточно присмотреться к окружающим малоэтажным домам.
Базовые варианты стропильных систем
Стропильные фермы крыши и её виды
Стропильная система — основа крыши, которая делает упор на несущие элементы строения и служит также каркасом для различных видов материалов для кровли: утеплителей, гидроизоляции, разнообразных покрытий.
Габариты и конструкция стропил зависят от:
- приобретённого материала;
- размеров строения;
- габаритов дома;
- стройматериала для стропил;
- индивидуальных предпочтений заказчика;
- актуальных для определённого региона нагрузок на крышу.
Стропильная система имеет:
Каждый из приведённых факторов очень важен, поскольку необходимо понимать, какой тип стропильной системы будет оптимально подходить для той или другой определённой ситуации.
Когда речь заходит о малоэтажных домах, то самую большую распространённость получают конструкции из дерева. Во многих случаях применяют три вида стропильных ферм: висячие стропила, наслонные стропила и смешанную систему стропил.
Характеристика висячих стропил
Висячие стропила — это наиболее элементарный вид стропильных систем, их характеристики:
Самым простым видом стропильных систем считаются висячие стропила
Если крыша дома сложной конструкции, виды стропил можно чередовать. Например, при наличии опор или средней основной стены делают монтаж наслонных стропил, а при отсутствии таковых элементов — висячие стропила.
Особенности наслонных стропил
Для наслонной системы стропил дом должен быть дополнительно оборудован несущей стеной, расположенной посередине. Различают наслонные стропила по таким признакам:
Чем сложнее констуркция крыши, тем большее количество балок стропил следует установить
Смешанная система стропил
Часть стропил, которые соединяют один конец стоек, функционирует как ригель для скатов, расположенных сбоку, причём для верхней части конструкции они являются затяжкой.
Одновременно горизонтальные брусья выполняют такие функции: для верхних скатов — мауэрлат, для боковых — коньковый брус. Чтобы увеличить прочность кровли, монтируют подкосы, которые соединяют боковые скаты и вертикальные стойки.
Увеличить несущие качества кровли можно с помощью смешанной стропильной системы
Самостоятельное изготовление стропильной системы
При использовании различного утеплителя нужно выбрать идеальное расстояние между элементами стропил для того, чтобы уменьшить количество обрезков теплоизоляции.
Монтаж стропильной системы надо производить в таком порядке:
-
Делается шаблон, по которому собирается ферма. Берутся 2 доски, соответствующие длине стропил, и соединяются между собой с одного только края гвоздём.
Шаблон для стропил под названием «ножницы» поможет быстро собрать всю стропильную систему кровли
Для правильного монтажа всей стропильной системы устанавливается первая пара стропил на крыше
Громоздкую конструкцию стропил дополнительно укрепляют подкосами и подпорами
Правильное крепление конькового бруса обеспечивает надежность всей системы стропил
Типовые узлы стандартной стропильной системы
Прочность конструкции стропил зависит от идеально подобранного сечения досок, а также от высокого качества стропильных узлов. Соединение деталей для конструкции крыши делается согласно установленным правилам.
Главные типовые узлы в стропильной системе:
- опорный узел стропил на мауэрлате;
- коньковый;
- узел совмещения верхних затяжек и всей стропильной системы;
- закрепление подкоса, стойки, а также стропил и балки.
После того как была выбрана конструкция стропильной системы, надо составить план, в котором выделить все узлы. В каждой конструкции они изготавливаются по-разному, поскольку это зависит от разных нюансов: вида кровли, её размера, угла наклона.
Стропила из профильной трубы
Стропильная ферма из профильной трубы предназначена для устройства крыши небольших зданий и сооружений
Ригель в стропильной системе
Закрепляться он может в разнообразных местах между ногами строп. Здесь существует прямая закономерность — если ригель закрепить выше, то брус для его монтажа необходимо подбирать с большим сечением.
Способов фиксации ригеля к стропильной системе множество:
- болтами;
- гайками;
- шпильками с шайбами;
- специальным крепежом;
- гвоздями;
- смешанными креплениями, когда применяются параллельно разные виды крепежа.
Крепление существует с врезкой или накладное. В целом ригель — это расчётный узел, как, впрочем, и вся система строп крыши.
Ригель в стропильной системе предназначен для усиления конструкции кровли
Крепление стропильной системы
Висячие стропила нуждаются в более плотном и надёжном креплении в коньке, поэтому в данном случае можно применить:
- накладные металлические или деревянные пластины;
- метод врубки;
- соединение с помощью длинных гвоздей.
В наслонной системе не соединяются между собой стропильные ноги, так как прикрепляются они к коньковому прогону.
Видео: как сделать стропила своими руками
Таким образом, идеально подобранная система стропил и их конструктивные характеристики помогут создать основу для надёжной кровли для вашего дома.
Монтаж стропильной системы выполняется поэтапно:
После установки каркаса на него укладывают пароизоляционную пленку, устанавливают обрешетку, элементы кровельного пирога и покрывной материал.
Устройство мансардной крыши
Стропильная система двухскатной крыши: элементы
При обустройстве каркаса двухскатной крыши используют элементы:
Совокупность нескольких элементов (стропил, стоек, раскосов) в одной плоскости называется фермой.
Стропильная система двухскатной крыши, чертежи и фото ниже:
Чертеж элементов стропильной системы
Полезное видео
В данном видео вы узнаете о том, как строится двускатная крыша и стропильная система мансарды.
Основные элементы стропил
Состоит каркас из таких частей:
Установка стропил проводится так, чтобы детали соединялись по принципу шип-паз. Дополнительное крепление стыков проводится гвоздями, скобами, пластинами и уголками.
Виды стропильных систем для разных типов крыш
При проектировании внутренней структуры могут использоваться такие разновидности каркасов:
Выбирая тип стропильной системы, нужно учитывать собственные финансовые возможности и строительные навыки.
Особенности установки стропильной системы своими руками
Монтаж стропильной системы своими руками нужно проводить после тщательной проверки схем и составления плана работ.
Проводятся они в такой последовательности:
На заключительном этапе проводится монтаж водосточной системы, параметры которой должны соответствовать площади крыши.
Инструменты для возведения стропильной системы
Для монтажа стропильной системы двухскатной крыши понадобятся следующий набор инструментов:
Весь инструмент на кровле содержать в сумке для инструментов, в целях безопасности.
Расчет стропильной системы
Определить нужное в стропильной системе сечение бруса двухскатной крыши, можно собрав все нагрузки, воздействующие на нее: вес покрытия, обрешетки, снега, давление ветра, осадки.
Постоянные нагрузки можно определить по весу 1 м 2 кровельного покрытия, обрешетки. Важно что бы вес на 1 м 2 кровли был в пределах 40-45 кг.
А если нет проекта, и кровля возводится на небольшое здание? Нужно посмотреть на строительство дома по соседству, которое выполняется по проекту, по площади кровли одинаковой с вашей постройкой. Стропильная система двухскатной крыши послужит образцом.
Размеры бруса для стропила
На верхней точке укладывается конек, который соединяет стропила. Высота конька зависит от наклона кровли. На наклон влияет выбор материала покрытия. Минимальные размеры таковы:
- для черепичных кровель, шифера 22 гр.;
- для металлочерепицы — 14 гр.;
- ондулин — 6 гр.;
- профнастил — 12 гр.
Оптимальный угол 35-45 гр. наклона, обеспечивает быстрый сброс воды и снега. В регионах с сильными ветрами, кровли делают пологими и тогда угол наклона в пределах 20-45 градусов.
Определить высоту можно по формуле: Н=1/2Lпр*tgA. Где А угол наклона, L-ширина здания.
Рассчитать длину стропила на двухскатную крышу, можно по формуле: Lcтр=1/2Lпр*sinA.
Задача упрощается, при использовании готовой таблицы. От ширины здания и угла наклона, зависит коэффициент. Коэффициент умножить на 1⁄2 ширины здания.
Стропила изготавливают из брусков сосны или ели, сечением 50×100 мм, 50*150 мм.
Кровля не оканчивается на уровне стен, ее продлевают на 500 мм наружу. Стропильная нога может выступать, или наращивается доска или брусок. В таком случае влага не попадает на стену, не заливается фундамент.
Виды стропильной системы
Принято классифицировать стропильные системы, чтобы задача по выбору варианта будущей кровли решалась легче:
Самые подходящие конструкции для мансардных крыш — двухскатные и ломаные двухскатные. Есть другие виды стропильных систем, но они менее распространены и не настолько практичны, как вышеперечисленные.
Стропильные конструкции еще классифицируются на:
Расчет материала для каркаса кровли при проектировании здания ведется исходя из задуманной конфигурации и нагрузки. Стропила для двухскатной крыши своими руками сделать не трудно, важно подойти к делу с умом.
Стропильные системы наслонного и висячего типа
Расчет нагрузки на стропила
Для правильного расчета нагрузки на стропила необходимо учитывать множество факторов, которые способны повлиять на тяжесть конструкции.
Важные показатели, которые следует учесть:
Кроме того следует иметь ввиду массу и прочность стропильных ног, а также обратить внимание на крепление стропил двухскатной крыши и вариант монтажа.
Схема стропильных систем
Из чего состоит стропильная система
Стропильная конструкция — сложная система и установка стропильной системы двухскатной крыши не лёгкая задача. Стропильная система состоит не только из стропильных досок, но и из других дополнительных элементов:
Из чего состоит стропильная система двускатной крыши
Стропильная система двухскатной крыши своими руками: монтаж с висячими стропилами
Стропильная система, оснащенная висячими стропилами, представляет собой треугольную конструкцию, где стороны — стропила, а основание — затяжка, соединенная с нижними пятками стропилин.
Монтаж стропильного каркаса висячего типа может обойтись без установки мауэрлата: доска, которую закрепили на двухслойную гидроизоляцию может его заменить.
Если конструкция имеет большой пролет, то к ней крепят подкосы, бабки, ригели.
Стойки в висячей системе не предусмотрены.
Затяжки
Устройство стропильной системы
Монтаж подкосных балок
Бабку могут дополнять подкосные балки, образуя ромб, где два подкоса — нижние стороны, а стропильные доски — верхние, верхний угол — конек. Таким образом подкосы упираются в бабку, распределяя нагрузку.
Стропила
Стропила висячей конструкции монтируются подобно наслонной. При установке мансард затяжку устанавливают ближе к коньку, обеспечивая большее пространство под потолок. Затяжка в таком случае крепится путем врубки с болтовым закреплением.
Наличие погрешностей приводит к смещению осей элементов системы, что обеспечивает перекос конструкции.
Как установить стропила для двускатной крыши вам подскажет это фото:
Виды стропил
По типу конструкций стропильные системы разделяют на:
- наслонные;
- висячие;
- шпренгельные системы (фермы).
Висячие стропила
В висячих стропильных системах, в отличии от наслонных, стропильные ноги опираются только на мауэрлаты расположенные на фасадных несущих стенах.
Рисунок — Висячие стропила:
Опора стропил
Опора стропильных ног производится на:
- В деревянных брусчатых или же рубленых зданиях (срубах) — на верхние венцы;
- В каркасных строениях— на верхнюю обвязку;
- В каменных, монолитных и кирпичных домах — на мауэрлат (деревянные брусья толщиной от 100 до 200 мм).
Кобы́лка — отрезок деревянной доски, применяющийся для удлинения нижнего конца стропильной ноги и расположения на нём свеса крыши или сплошной обрешётки, лежащей на карнизе.
Наро́жник — элемент кровельной системы здания, укороченная стропильная нога, поддерживающая участок ската между накосной стропильной ногой и свесом крыши.
Виды стропильных систем
В зависимости от формы и размера здания, материала стен и планов в отношении использования чердачного пространства делается выбор в пользу той или иной стропильной системы.
Специалисты рекомендуют использовать наслонный тип, так как при минимальном наборе опорных элементов система будет стабильна и устойчива.
Схемы и последовательность монтажа
Схемы сооружений висячего и наслонного типа включают в себя такие составляющие:
В зависимости от особенностей проекта могут задействоваться и другие детали, например, для изготовления балкона.
Для возведения полувальмовой кровли потребуются такие инструменты:
В зависимости от приоритетов владельца недвижимости выбирается различный уклон скатов, а также их конфигурация — ровная, вогнутая, выгнутая, верхнее или нижнее размещение полувальмы, со слуховыми окнами, балконами и эркерами.
Обобщенная последовательность строительства:
В заключение проводится теплоизоляция, обшивка и финишная отделка мансарды изнутри, вставляются окна и двери.
