Стропильная система: типовые узлы и схемы для разных видов крыш

Оглавление

Виды стропильной системы

Принято классифицировать стропильные системы, чтобы задача по выбору варианта будущей кровли решалась легче:

Односкатные. Самые простые. Больше подходят для подсобных помещений, бань, небольших частных домов, беседок. Предусматривает наклонное положение конструкции под небольшим углом (не более 25°);
Двускатные. Используются для небольших домов и дачных построек. Имеют вид треугольника, при котором стропильные доски соединены балкой и находятся под определенным углом;
Двухскатные ломаные. Имеют два ската с переломом, благодаря которому есть возможность увеличить площадь мансарды;
Трехскатные (полувальмовые). Имеют два ската формы трапеции, которые соединены одним торцевым треугольным скатом (вальмой);
Четырехскатные (вальмовые). Используются для жилых построек, требуют значительных трудозатрат. Имеют два торцевых треугольных ската и два трапециевидных;
Шатровые. Используются для построек квадратной формы. Состоят их четырех треугольных скатов, верхний угол которых соединен в центре кровли;
Многощипцовые. Состоят из трапециевидных или других скатов разных форм, соединенных между собой.

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:

Висячие. При таком виде каркаса кровли не создается горизонтальная нагрузка по причине отсутствия несущих стен в помещении;
Наслонные. Вариант стропильной установки, предусматривающий опору на несущую внутреннюю стену или опору в здании.

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:

Нагрузка постоянная: включает в себя массу кровельного пирога, покрывного материала;
Нагрузка временная: постоянное и максимальное количество снега, дождей, интенсивность ветреных порывов, а в районах с высокой сейсмичной активностью — действие штормовых ветров, смерчей, ураганов.

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

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши ‒ Основные элементы кровли

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши, состоит из множества элементов. Монтаж следует начать только, после подробного изучения каждого из них, а также, правильного определения, оптимального их сечения. Поэтому, далее, мы подробно разберем каждый элемент, кровельного сооружения…

Стропильная система двухскатной крыши ‒ Мауэрлат

Во время монтажа элементов, под металлочерепицу или другого покрытия, рекомендуется использовать брусы, с сечением 150 на 150 или 200 на 200 мм. Именно такие размеры, позволяют более качественно распределить нагрузку. Далее, требуется определиться с способом закрепления конструкции. Он зависит от стройматериала стен здания. Существует несколько, оптимальных вариантов фиксации:

Схема крепления мауэрлата к стене

Каркасные, брусовые или бревенчатые стены, как правило, не требуют установки мауэрлата. Например, в каркасном здание, опорой для стропильных ног, служит верхняя обвязка стен. А вот у дома из бруса или бревна, мауэрлатом является, верхний венец. И в первом, и во втором случае, главное, выполнить грамотно и надежно, закрепление элементов к стенам.
При сооружение кровли на зданиях из легких бетонов, нужно дополнительное обустройство. К легким бетонам, относят следующие стройматериалы: пенобетон, шлакобетон, керамзитобетон и т.п. Подобные стены быстро разрушаются, если опереть на них крышу, не равномерно. Для равномерного распределения нагрузки, требуется, по обрезу стен, провести заливку монолитного железобетонного пояса. Во время обустройства пояса, закладывается специальная проволока, шпильки или болты, на которые, далее, надежно крепят мауэрлат.
Для кирпичных коробок, железобетонный пояс, можно не делать. Для этих целей, чтобы соединить с обвязочным брусом, в кладку заводят проволоку. С ее помощью, далее, оборачивают мауэрлат вокруг и закручивают. Второй вариант – в кладку, за один ряд до обреза стен, с внешней стороны, заводят, пропитанные антисептиком, деревянные брусы. Далее, мауэрлат и брусья, скрепляют, с помощью скоб. Возможно также, использование шпилек и болтов, но для закрепления их, уже потребуется заливка монолитного пояса.

Стропильная система двухскатной крыши ‒ Стропила

После надежной фиксации мауэрлата, устанавливаются стропильные ноги. Оптимальное сечение стропильных ног, определяется, в зависимости от шага несущих балок, их пролета, снеговой нагрузки и будущего настила крыши. При монтаже каркаса, под металлочерепицу, при шаге, к примеру, в 600 мм, рекомендуется, в зависимости от пролета, соблюдать следующие параметры:

3 м – 40 на 150 мм;
4 м – 50 на 150 мм;
5 м – 50 на 175 мм;
6 м – 50 на 200 мм.

Таблица средних значений стропильных ног

Представленные параметры, имеют средние значения. Чтобы иметь более точные расчеты, лучше обратится к специалисту или дополнительно, прочитать и изучить, специальную литературу.

Выполнить качественно, фиксацию стропильных ног к мауэрлату, в основном, можно двумя способами:

С зарубкой;
без нее.

Крепление стропильных ног к мауэрлату с зарубкой и без

В первом варианте, выполняется запил на обвязочном брусе, а во втором, к стропиле прибивают специальную дощечку, которая становится упорным приспособлением. Далее, закрепление, для всех способов, выполняют одинаково. При помощи металлических уголков, наклонную балку, чтобы она не смещалась относительно проектного положения вдоль мауэрлата, надежно фиксируют. Или-же, дополнительно вбивают под углом, обычные гвозди.

Схема крепления стропил при помощи проволоки и на скобы

Помимо этого, требуется качественно, скрепить стропило со стеной. Правильное выполнение действий, предусмотрено в нормативных документах. В основном, производить скрепление, можно двумя способами:

На скобы (для деревянных построек);
При помощи скрутки из проволоки (для каменных стен дома).

Выполнять закрепление, по строительным нормативам, следует через одну ногу. Такой подход, позволит более надежно закрепить крышу к коробке, капитального строения. Если провести монтажные работы правильно, на должном высоком уровне, то можно не переживать за ее техническое состояние, даже в самый сильный ветродув.

Стропильная система двухскатной крыши ‒ Стойки, стяжки, подкосы

Элементы стропильной системы двухскатной крыши, как стойки, стяжки и подкосы, в основном, делают из досок. Оптимальные параметры толщины, как правило, от 32 до 50 мм. Исключением, могут являться – стойки. Здесь уже, допускаются доски и большей толщины: от 50 до 100 мм. Как показывает практика, лучше всего, крепление производить на шпильки или с применением опорных брусков. Оптимальный вариант, в основном, зависит от конструкционных особенностей, кровельного сооружения.

Двухскатная конструкция: мансардная крыша и из каких частей она состоит.

Двускатной мансардной крыше обеспечивает прочность и надежность система стропил, которая являет собой конструкцию, включающую в себя мауэрлат, сами стропильные ноги, обрешетку, лежни, затяжки, стойки и другие элементы.

Опора крыши — мауэрлат — представляет собой брус или бревно, на которое крепятся стропила и каркас крыши. Он играет значительную роль во всей конструкции, рассредотачивая нагрузку по плоскости стен и не позволяя скатам разъехаться под воздействием внешних факторов.

Монтаж мауэрлата возможно осуществить тремя способами: с помощью стальной проволоки, анкеров или шпилек. Как сделать мансарду с двухскатной крышей:

Скрученная стальная проволока за 4-5 рядов до окончания кирпичной кладки серединой укладывается в нее с шагом в 60-70 см. По застывании раствора и обретения кладкой достаточной прочности концы проволоки обвивают вокруг бруса и крепко скручивают поверх него.

Крепление анкерными болтами считается одним из наиболее эффективных и надежных. Единственный минус заключается в высокой цене самих анкеров. Этот вид монтажа предполагает крепление бруса непосредственно к армпоясу, в котором во время его заливки укрепляются анкерные болты. Перед тем как насадить брус, на него наносят разметку отверстий и просверливают их. Анкера сверху закручивают шайбой или приваривают. Для того, чтобы максимально близко определить расположение анкерных болтов, возьмите ровную доску и, наложив на анкера, разметьте. После, приложив ее к нижнему краю бруса, проделайте в нем отверстия соответственно отметкам на доске.

Монтаж с помощью строительных шпилек используют при строительстве маленьких домиков, не предполагающих сильную внешнюю нагрузку. Шпильки особой Г-образной формы монтируют в кладку. В этом варианте крепления возможно дополнительное укрепление конструкции бетонной подушкой, не превышающей 400 мм в длину и 220 мм в высоту.

Для обеспечения точной разметки бруса, можно разместить его поверх шпилек и надавить или ударить каким-нибудь тяжелым предметом для образования вмятин с оборотной стороны под будущие отверстия. После насадки мауэрлата, шпильки закручиваются гайками

Важно не допустить загрязнения их резьбы, если применяется заливка бетоном. Стропильные ноги — это составные части крыши, которые одним концом упираются в стену дома, а другим под углом смыкаются с противолежащими стропильными ногами

Они составляют основу каркаса и опору будущей крыши

Стропильные ноги — это составные части крыши, которые одним концом упираются в стену дома, а другим под углом смыкаются с противолежащими стропильными ногами. Они составляют основу каркаса и опору будущей крыши.

Для эффективной защиты строения от любых погодных условий очень важно качество материала из которого они изготовлены

ВНИМАНИЕ! При установке конструкции, следите за качеством материала и обязательно обработайте древесину инсектицидными и защитными растворами. Помните, что небольшое количество личинок жуков, поедающих дерево, способны разрушить конструкцию в течение нескольких лет.

Лежень представляет собой брус, располагаемый в горизонтальном положении на опорные стены внутри строения

Все давление стоек системы стропил ложится на него, которое он, в свою очередь, пересылает опорной стене

Лежень представляет собой брус, располагаемый в горизонтальном положении на опорные стены внутри строения. Все давление стоек системы стропил ложится на него, которое он, в свою очередь, пересылает опорной стене.

При монтаже лежня применяют брус сечением от 100х100 до 150х150 мм.

Перед креплением лежня важно установить положение срединной линии, на которой будет располагаться лежень. Замеры необходимо производить относительно мауэрлата, потому что при его помощи корректировались ошибки периметра

От боковых и фронтонных мауэрлатов надо отмерить расстояние, определенное проектом

Под брусом стоит осуществить двойную изоляцию от влаги.

Монтаж лежня производят креплением его к внутренним стенам с использованием скоб или проволочных скрутков, которые можно предварительно заложить при строительстве дома или крепить с помощью анкеров.

Если стены дома пенобетонные или построены из прочих легких материалов, прежде монтажа лежня стоит изготовить армпояс и выпустить анкерные крепления, с помощью которых и будет произведена его установка. В случае установки под лежень кирпичных столбиков, крепится он так же к внутренним опорным стенам.

Мауэрлат

План двускатной конструкции

Виды двухскатных крыш

Плоскости двухскатной крыши соединяются под углом, образуя треугольник. В зависимости от угла фиксации получаются разные варианты кровли. Каждый из видов двухскатной кровли характеризуется определёнными особенностями, например, формой и размерами скатов.

Классическая двухскатная крыша позволяет создать мансарду на чердаке

Симметричная или простая двухскатная кровля

Классический вариант двухскатной кровли — симметричная конструкция, скаты которой имеют одинаковую площадь и длину. Угол соединения плоскостей может быть различным. Например, крутые скаты позволяют создать мансарду на чердачном помещении. При этом угол ската составляет 35–40 градусов.

В симметричной конструкции скаты имеют одинаковую площадь

Симметричная кровля имеет форму равнобедренного треугольника, а длина основания может быть различной. Сооружение такой конструкции предполагает наличие всех основных элементов стропильной системы. При этом вес крыши равномерно распределён на две стены, служащие непосредственной опорой скатов.

Кровля асимметричной простой формы

Асимметричная крыша имеет два ската разной площади. Таким образом, верхнее ребро смещено от середины в одну из сторон. В результате этого образуется крыша в форме треугольника с неравными сторонами.

Проектирование асимметричной крыши требует точного расчета нагрузки на стены

Крыша в неравными сторонами выглядит современно и подходит для различных стилей дизайна, например, модерн. Чердачное помещение под такой кровлей имеет меньшие размеры, чем при симметричной конструкции. Проектирование предполагает строгий и точный расчёт нагрузки на стены, так как одна сторона кровли осуществляет большую нагрузку, чем другая.

Двухскатная ломаная конструкция крыши

Ломаная конструкция с внутренним или внешним углом излома является наиболее сложным вариантом. Самостоятельное строительство такой крыши чрезвычайно сложно и требует профессионального расчёта всех параметров

Обусловлено это тем, что при проектировании ломаной кровли важно определить угол излома, нагрузку, параметры стропильной системы в месте искривления

Крыша ломаной формы выглядит эффектно и подходит для деревянных или кирпичных домов

Кровля с внутренним или наружным изломом нуждается не только в точном расчёте наклона скатов, но и правильной эксплуатации. В зимний период на верхних скатах могут скапливаться большие объёмы снега, которые следует своевременно устранять. Ломаная крыша позволяет создать просторное помещение мансарды, что особенно актуально при внешнем изломе поверхности. В таком случае высота потолка мансарды довольно комфорта.

Фотогалерея: варианты двухскатных кровель

Симметричная двускатная крыша имеет лаконичный вид

Симметричная кровля оптимальна для кирпичного здания

Вальмовая кровля имеет конструкцию,похожую на двускатную

Асимметричная форма крыши делает здание оригинальным

Простая двухскатная крыша подходит для домов из любых материалов

Асимметричная крыша не требует особого ухода

Монтаж кровельного материала проводится после полного завершения крепления стропил

Двухскатная крыша в разрезе

В процессе проектирования создаётся чертёж конструкции кровли в разрезе. Это позволяет отобразить все особенности сооружения, указать внутренние элементы и их размеры.

Схема значительно упрощает строительство

Подробный чертёж значительно упрощает строительство, позволяет учесть все особенности сооружения. Проект крыши в разрезе предполагает чёткий контур, отображение как внешних, так и внутренних элементов.

Виды стропил

Перед непосредственными работами по созданию двускатной крыши своими руками следует сделать специальный план, в котором будет содержаться чертеж и раскладка всей конструкции. При этом учитывается, какие стропила будут применяться, так как могут использоваться виды:

Висячие. Подходят для небольших строений. Их установка заключается в фиксации ноги к несущей стене сооружения, а также к коньковому прогону. Особенностью использования этих элементов является то, что на стропильные ноги воздействует распирающее усилие, а для снижения этого влияния используются затяжки. Они могут быть сделаны из древесины или металла.
Наслонные. Подходят для крыши, обладающей любой формой и размерами. Наслонная конструкция используется совместно со стойками и лежнем. Лежень укладывается параллельно закрепленному мауэрлату, поэтому на него переходит определенная часть нагрузки. Это позволяет приклонить друг к другу ноги стропил, которые дополнительно поддерживаются стойкой.
Комбинированные. Они применяются при использовании необычных конфигураций двускатных крыш.

После определения основных параметров конструкции, начинается расчет нужного количества материала. Далее можно приступать к непосредственному созданию стропильной системы.

Какие бывают двухскатные крыши

В состав двухскатной (или щипцовой) крыши входят два плоских наклонных прямоугольника, которые называются кровельными скатами. При их монтаже соблюдается определенный угол по отношению к внешним стенами постройки. Скатный наклон позволяет природным осадкам стекать вниз естественным путем. Желание сделать свою крышу более интересной и оригинальной выражается в обустройстве неравных наклонов скатов, когда конек располагается не по центру здания. В таком случае длинна скатов будет отличаться друг от друга, что сказывается на рациональности использования подкровельного пространства.

Ломанную щипцовую крышу применяют в случае обустройства на чердаке мансардного помещения. За счет подобно конструкционного решения достигается некоторое увеличение чердачного пространства, дополнительно изолируемого от холода и влаги. Основой двухскатной симметричной крыши является равнобедренный треугольник. Данная классическая конструкция по причине простоты сооружения пользуется высокой популярностью среди опытных и начинающих строителей.

Составные части крыши

Двускатная крыша — самая распространенная конструкция в частном строительстве. Представляет собой две плоскости, наклоненные в противоположные стороны под углом к горизонту 20-42°, соединенные в вершине — коньке.Благодаря такой форме снег, дождь и талая вода стекают с поверхности крыши, не задерживаясь. При увеличении угла наклона возрастает парусность конструкции, что при сильных порывах ветра может привести к отрыву.

Несущий каркас крыши состоит из стропильной системы, которая включает элементы:

Мауэрлат — опорная балка, расположенная по периметру дома в верхней части стен. Нагрузка от вышележащей конструкции, снега и ветра передается коробке через нее.

Крепление мауэрлата

Мауэрлат

Стропильные ноги или стропила — наклонные элементы, которые монтируют с шагом 80-200 см и соединяют горизонтальными прогонами. Передают усилия от кровли на мауэрлат. По виду опирания их разделяют на наслонные или висячие.

Крепление стропильной ноги к мауэрлету.

Конек — горизонтальный брус для крепления стропил, верхняя точка крыши.
Стойки, подкосы, распорки, ригели — горизонтальные, вертикальные и диагональные элементы для придания жесткости каркасу.
Лежень — горизонтальный брус для опирания стоек, уложенный на внутреннюю несущую стену.
Обрешетка, настил — основание для слоев кровельного пирога, добавляет стропильной системе устойчивость.
Кобылка — элемент, удлиняющий стропила. Применяют при недостаточной их длине для формирования свесов.
Затяжка — потолочная балка, элемент перекрытия этажа или усиливающая стропильную систему горизонтальная связь.

По обрешетке монтируют слои гидро-, шумо- и пароизоляции, утеплитель, если чердак жилой, и кровельные материалы.

Стропильная система двускатной крыши в частном строительстве обычно изготавливается из дерева. Материал доступен, прост в обработке, позволяет возводить легкие пространственные конструкции, не перегружающие стены и фундамент.

Схемы стропильной системы двухскатной крыши.

Иногда для сооружения каркаса применяют металлический прокат — швеллеры, трубы, двутавры, уголки. Такой способ в индивидуальном строительстве используется значительно реже. Конструкции из стали дороже, сборка требует профессиональной квалификации и оборудования.

Сечения стандартных несущих элементов составляют:

мауэрлат (лежень) — брус толщиной от 100, высотой от 150 мм, бревно диаметром 170-190 мм;
стропила — брус 50х150, 100х150 мм, стесанные на один кант бревна, доски, уложенные на ребро;
стойки — 100х100 мм;
доски обрешетки — толщина 25 мм.

При больших пролетах домов и высоких нагрузках размеры сечений несущих элементов определяют расчетом на прочность.При соответствующей подготовке антисептиками древесина устойчива к гниению. Специальные составы — антипирены — защищают материал от возгорания.

Помимо несущего каркаса и покрытия крыша содержит элементы:

свесы — выступающие за пределы наружных стен продолжения скатов, оберегают ограждающие конструкции от стекающей воды;
ендовы, разжелобки — элементы для обустройства стыков при пересечении плоскостей кровли, необходимый узел в кровлях, состоящих из нескольких двускатных форм.

С боков крышу ограничивают фронтоны — части стен треугольной формы. Чердак может выполнять функции мансарды и использоваться как жилое помещение для постоянного или временного проживания.

Что влияет на стропила

Перед тем как приступать к изготовлению стропил, следует определиться с их видом, способом крепления и линейными размерами. Только в этом случае можно быть уверенным в прочности и безопасности конструкции.

Как влияют различные факторы на параметры стропилин?

Физический фактор
Краткое описание влияния на параметры стропилин

Величина нагрузки на крышу

Стропила должны выдерживать снеговые и ветровые нагрузки. Во время расчетов нужно брать из таблиц строительных норм и правил фактические максимальные значения снегового покрова, учитывать силу и розу ветров. Данные позволяют узнать общую нагрузку на скат крыши в зависимости от его площади и угла наклона. Далее уже можно определить размеры стропилин, их количество и шаг. При этом обязательно закладывается коэффициент запаса прочности. Дело в том, что пиломатериалы не имеют стабильных и одинаковых значений прочности, слишком много непредвиденных факторов влияют на эти показатели. Для большинства случаев для изготовления стропильных ног используются доски 50×150 мм или 50×200 мм.

Тип крыши

Двускатные крыши могут быть наслонными и висячими. Для висячих крыш нужно делать стропила из более прочных досок

При этом принимается во внимание метод фиксации элементов к мауэрлату. Если делается врубка, то ширина досок должна увеличиваться на величину врубки

Дело в том, что пропил в этом месте автоматически уменьшает ширину материала, воспринимающего нагрузки. Если на доске толщиной 200 мм сделать поперечный пропил длиной 60 мм, то в расчет принимается только оставшаяся ширина 140 мм. Соответственно, если при расчете нагрузок выбраны стропила из досок 200 мм, но во время крепления делаются непредусмотренные пропилы 60 мм, то ширина заготовок для стропилин увеличивается до 260 мм. Это замечание делается для тех, кто любит злоупотреблять различными зарубками и пропилами для упорных площадок концов стропилин. В настоящее время есть много специальных приспособлений, позволяющих прочно зафиксировать стропилину в нужном положении без запиливания.

Назначение здания

Для жилых зданий стропилины должны иметь запас по прочности в размере не менее 1,4 от расчетных значений. Для нежилых сооружений коэффициент понижается до 1,2. Вывод – размеры стропильных досок на домах больше, чем на гаражах и иных пристройках.

Назначение чердачных помещений

Жилые чердачные помещения (мансарды) должны иметь утепленную крышу. Ширина стропилин должна соответствовать толщине утеплительного слоя. Одновременно нужно корректировать шаг между стропильными ногами в зависимости от стандартной ширины утеплителя. Если в данной климатической зоне оптимальная толщина утеплителя крыши 200 мм, то такую же ширину рекомендуется выбирать и для стропилин. Различные наращивания узких стропильных ног во время утепления кровли не считаются правильным решением.

Эти знания помогут принимать правильные решения как во время изготовления стропил, так и во время их фиксации непосредственно на месте. Ошибки в строительстве стропильной системы слишком дорого обходятся, не стоит проявлять излишнюю самоуверенность.

Заключение

Крыша это третий конструктив дома (фундамент, стены, крыша). Этот конструктив осуществляет главную защитно-декоративную обязанность. Крыша оберегает весь дом от внешних климатический факторов и сохраняет тепло в доме. А ещё она создаёт притягательность дома за счёт эстетических объёмов, которые отвечают избранному зодческому образу.

Именно она извлекает и добивается приличного вида дома с однообразной и неинтересной коробкой стен.

Кровля это одна из конструкций крыши. Этот конструктив — финишное покрытие крыши. Её задачи защитно-декоративные.

Все крыши делятся на:

плоские,
и скатные.

Как правило, многие застройщики строят дома без проектов. Поэтому рекомендую хотя бы выполнить схему дома. Не только стен и перегородок, но и крыши до начала основного строительства, чтобы итог его в конце не огорчил Вас. Ведь Вы всю оставшуюся жизнь будете жить в доме, который построите сами. И дай Вам бог…

Будьте здоровы!

Крепкая кровля: стропильная система крыши и её виды