каркас, установка стропил и что такое мауэрлаты крепления, брус для опоры кровли в строительстве, устройство ломаной и многощипцовой конструкции кровли, укладка поперечин
Каркасный формат выделяется среди ряда видов кровли. Он может быть выполненный довольно различным образом, но в любом случае потребуется рассчитать стропила и установить их по всем правилам. При должном знании проблемы можно решить ее собственными силами без обращения к специалистам.
Особенности и формы кровли
Каркасная крыша может быть установлена только с пролетами не длиннее 1220 см, при этом разрыв от одной фермы до другой составляет максимум 0,6 м. Размеры фрагментов каркаса определяются расстояниями пролетов и расчетной снеговой нагрузкой. Стропила могут быть как свободно устанавливаемые, так и принимающие нагрузку от чердачных элементов. В случае с кровлей ломаной формы удается обеспечить достаточную для жилой мансарды высоту потолка, а смотреться она будет лучше всего на квадратном строении.
Многощипцовая крыша считается наиболее сложной и едва ли доступной вариацией для самодеятельных строителей. Сбалансированная стропильная система эффективно выдерживает даже очень высокие нагрузки, имея при этом отличную «внешность». Поскольку скат крутой, риск задержки снега будет минимален. Но при этом придется очень тщательно рассчитывать все элементы конструкции, а в процессе работы появится немало отходов. Кроме того, ендова должна будет пережить воздействие значительного количества снега.
Назначение и виды систем
Мауэрлат призван устранить этот недостаток и предотвратить разрушение стен. Под этим словом подразумевается брус значительного сечения, который бывает и деревянным, и стальным. В большинстве случаев берут тот же материал, который использовали для формирования стропил, но обязательно добиваются непрерывности обвязки либо создают прочные и особо устойчивые стыки. От использования мауэрлата отказываются только в домах из сруба или в зданиях, построенных по каркасной технологии – да и там есть свои детали, выполняющие аналогичную задачу. Когда не удается сделать неразрывный блок, все фрагменты должны быть строго одинаковой длины.
Для Т-образной крыши характерна врезка двух крыльев под определенным углом. Из-за этого приходится формировать ендову. Наружные стропила будут упираться в опорные доски. Кроме них, будут еще и основные детали, непосредственно закрепляемые на стене. Чтобы в ендове все соответствовало решаемой задаче, используют деревянные элементы толщиной 3,8 см. Обрешетку полагается делать монолитной, покрытие присоединяют к ней кляммерами через каждые 50 см. Типичный мауэрлат по толщине является в три раза меньше, чем несущая стена, а если он сделан из стали, можно немного сократить этот показатель.
Под мауэрлатом часто оборудуется упрочняющий пояс. Это особенно важно, если планируется утеплять крышу и обеспечивать надежную гидроизоляцию. Такой пояс формируется из той же смеси, которая применяется для строительства фундаод ммента. Полностью вся опалубка заливается бетоном с одного приема, недопустимы малейшие отдельные слои. В газобетонной стене вырубают про
устройство стропильной системы, что такое балки перекрытия
Основой любой скатной крыши, которая в последствие является опорой для монтируемого кровельного пирога, служит стропильная конструкция. Балки перекрытия и стропила должны выдерживать вес кровельного покрытия и запросто справляться со снеговой и ветровой нагрузкой. По обыкновению подавляющую часть элементов стропильной системы изготавливают из древесины хвойных пород, обладающей влажностью до 20%.
В данной статье мы определим, как выполнить расчет стропильной системы, а также детально опишем тонкости ее монтажа.
Расчет стропильной системы
Для начала следует выяснить, что такое стропила. Это несущие конструкции кровли скатного типа, изготовленные из стропильных ног, которые располагают под уклоном, наклонных подкосов и вертикальных.
При необходимости снизу их могут «обвязывать» подстропильными горизонтальными балками.
Воспринимаемые стропильной системой нагрузки бывают временными и постоянными. К первым относят такие явления, как выход на крышу людей для ремонта или обслуживания кровли, снеговая и ветровая нагрузка, а также особые нагрузки, как, например, сейсмические колебания, воздействующие на здание.
Постоянные нагрузки – это вес кровельной конструкции в целом.
Таблица значений ветровой нагрузки на стропильную систему- Показатель снеговой нагрузки определяется произведением расчетного значения веса снежного покрова на квадратный метр горизонтальной поверхности и коэффициента перехода от веса снежного покрова земли на снеговую нагрузку на кровлю. Значение множимого принимают по специальным таблицам в зависимости от района расположения постройки, тогда как множитель (коэффициент) принимается равным 1 при уклоне кровельных скатов менее 25 градусов и 0,7 – при уклоне 25-60 градусов. Если же уклон составляет свыше 60 градусов, коэф-т в учет не берут.
- Параметр средней ветровой нагрузки вычисляется произведением значения ветровой нагрузки, характерного для определенного района (также принимается согласно таблицам), и коэффициента, учитывающего изменение давления ветра по высоте, которое принимается по таблице и зависит от типа местности.
Виды стропильных сооружений скатной крыши
По типу конструкции стропила делятся на висячие и наслонные. Основной фигурой в системе стропил является треугольник, так как является фигурой, обеспечивающей максимальную жесткость.
Особенности расположения наслонных стропил:
- Своими концами наслонные стропила опираются на стены дома, при этом середину элементов поддерживают промежуточные опоры.
- Их монтируют в зданиях, обладающих несущей средней стеной или промежуточными опорами.
- Расстояние между опорами при применении наслонных стропил не должно быть более 6,5м. Наличие же дополнительных опор позволит увеличить данную ширину до 12-15м.
- В домах из цилиндрического бревна стропила опирают на верхние венцы, тогда как в каркасных домах в качестве опоры используют верхнюю обвязку. В кирпичных каменных и блочных домах в роли опоры стропильных балок выступает мауэрлат.
- При идентичных габаритах дома крыша с применением наслонного типа стропил будет легче.
Какими же особенностями обладают висячие стропила:
- Их концы опирают лишь на мауэрлат или на стены здания, без использования промежуточных опор.
- Данный тип стропил применим в строениях, обладающих легкими стенами.
- В системе данного типа стропильные ноги функционируют на сжатие и изгиб, а конструкция в целом создает распирающую горизонтальную нагрузку на стены здания.
- Для снижения такой нагрузки используют металлическую или деревянную затяжку, соединяющую стропильные ноги. Ее располагают у основания стропильных ног и выше. Чем выше располагают затяжку, тем соединение ее со стропилами должно выполняться более надежно.
- При длине пролета свыше 8м устанавливают стойку с подкосами («бабку»).
Висячие стропила обладают таким преимуществом, как возможность перекрытия пролетов большого размера.
Совет! При устройстве единой стропильной системы над несколькими пролетами, наслонные и висячие стропильные фермы можно чередовать – монтировать висячие стропила в местах, где нет промежуточных опор, наслонные – в местах с опорами.
Подготовка к монтажу стропил
Схемы наслонных и висячих стропилЭлементы должны опираться не непосредственно на стены, а на опорный брус, называемый мауэрлатом. В качестве такого в деревянных домах служит верхний венец дома (брус, бревно).
В кирпичных домах – это брус, специально монтируемый заподлицо к внутренней поверхности стен (снаружи его ограждают выступом кладки из кирпича). Между кирпичом и мауэрлатом обязательно следует проложить гидроизоляционный слой (обычно из битумных рулонных материалов).
Мауэрлат располагают по всей длине сооружения либо подкладывают только под стропилы.
Устанавливают в верхней части конструкции скатной крыши прогон, соединяющий друг с другом стропильные фермы. В дальнейшем на коньковом прогоне будут монтировать конек крыши.
Выбор сечения элементов стропильной системы
Выбор сечения бруса для изготовления стропил зависит от их длины, шага установки, расчетных показателей снеговой и ветровой нагрузки для данного региона.
К примеру, при длине висячих стропил в 5 м и шаге установки в 1,4 м, сечение элементов должно составить примерно 75*200 мм. Существуют специальные таблицы для более точного расчета сечения стропил.
Что касается других составных частей стропильной системы, то рекомендации по их сечению приблизительно следующие:
- Для мауэрлата – брусья 100*100, 100*150 или 150*150 мм.
- Для ендов и диагональных балок – брус 100*200 мм.
- Для прогонов – брусья 100*100, 100*150, 100*200 мм.
- Для затяжек – брус 50*150 мм.
- Для ригелей, служащих опорой для стоек – брусья 100*150, 100*200 мм.
- Для стоек – брусья 100*100, 150*150 мм.
- Для «кобылок», карнизных досок и подкосов – брус 50*150 мм.
- Для лобовых и подшивочных досок 22-25*100-150 мм.
Установка стропильной системы
Устройство стропильной системы ведется по разного рода технологиям и зависит от кровельной конструкции. Крепят стропила посредством крепежных элементов – гвоздей, шурупов, болтов, хомутов, скоб.
Части стропильной системы, соприкасаемые с блоками либо кирпичной кладкой, в обязательном порядке защищают от гниения при помощи прокладки рулонных материалов на основе битума. Помимо этого, элементы стропильной системы из дерева покрывают огне- и биозащитными растворами.
Установка прогона для крепления стропилМауэрлат к стенам прикрепляют при помощи анкеров. Стропильные ноги опирают на мауэрлат и притягивают скруткой из проволоки около 6 мм в диаметре.
При устройстве стропил для крыши своими руками сперва монтируют крайние пары стропил, а после посредством шнура проверяют на параллельность их грани.
Затем натягивают шнур по коньку, устанавливают по нему промежуточные пары стропил, а далее тщательно их выравнивают.
При попадании стропила на место монтажа дымоходного выхода, мансардного окна либо вентиляции, допускается вырезка из него отрезка с монтажом поперечных распорок из бруса аналогичного сечения.
Совет! Промежуток от дымохода до деревянных частей согласно строительным нормам должен быть не менее 13 см.
Стропила являются одной и важнейших составляющих конструкции скатной крыши, поэтому рекомендуем со всей серьезностью отнестись к их расчету и монтажу.
Что такое стропильная система крыши
Кровля является важнейшим элементом любого здания, и именно на нее мы в первую очередь обращаем свое внимание. Красивая крыша способна волшебным образом изменить внешний вид сооружения и превратить самое невзрачное здание в волшебный замок.
Мы можем еще не видеть даже самого здания, но уже восхищаться его кровлей. И именно этот элемент принимает на себя все нагрузки, которым подвергается сооружение в процессе эксплуатации.
Скелет кровли
Стропильная система – это своего рода скелет скатной кровли, полностью отвечающий за ее прочность, долговечность, устойчивость и надежность. Стропильная система крыши характеризует несущие способности кровли.
От конструкции крыши и ее особенностей будет зависеть форма кровли, так как именно она задает основной геометрический тон всей верхней части здания.
В наше время для строительства каркаса крыши могут применяться самые разнообразные виды стропильных систем. Но, несмотря на существующее разнообразие, стропильная система должна возводиться в строгом соответствии с принципами, обеспечивающими ей должный запас прочности.
Отчего зависит выбор типа конструкции:
- Габаритов сооружения;
- Выбора материала, а, точнее, – его веса;
- Вида материала самих стропильных ферм;
- От актуальных для данной климатической зоны снеговых и ветровых нагрузок;
- От выбранной геометрической формы.
Вне всяких сомнений, все вышеперечисленные факторы имеют немаловажное значение при выборе вида конструкции.
Какие же существуют виды стропильных систем и как не ошибиться и сделать правильный выбор в пользу того или иного типа? При выборе вида важно помнить, что опора кровли в разных типах зданий приходится на различные его части.
Опора стропил выполняется:
- В рубленных и деревянных брусчатых сооружениях – на верхние венцы его каркаса.
- В каркасных домах опора производится на верхнюю обвязку.
- В сооружениях, выполненных из камня, – на мауэрлат, толщина брусьев которого может быть от 140 до 160 мм.
Основываясь на конструктивных различиях, можно выделить такие стропильные конструкции – это системы, в которых используются висячие, а также наслонные элементы.
к оглавлению ^Стропила висячего типа
Следует отметить, что эта стропильная система конструктивно имеет только две точки опоры, по одной для каждой отдельной пары стропильных ног.
Опорные точки располагаются на противоположных стенах дома. Эта стропильная система характеризуется тем, что при ее обустройстве стропильные ноги выполняют работу не только на изгиб, но и на сжатие.
Если используется стропильная система этого типа, то опора концов элементов выполняется на мауэрлат (специальный опорный брус) либо короб, выполненный из соединенных досок, которые надежно закрепляются на торцевой части каждой несущей стены.
К мауэрлату ноги стропил крепятся при помощи врубки, а для фиксации дополнительного элемента применяются кронштейны либо скобы. Следует учитывать, что при этом конструкция создает значительную распирающую силу, которая также передается всему сооружению.
Для компенсации силы распирания устанавливается затяжка, которая помимо уравновешивания распирающей силы, призвана предотвратить разъезжание концов элементов.
к оглавлению ^Стропила наслонного типа
Наслонные стропильные конструкции могут быть смонтированы только в сооружениях, в которых имеется средняя несущая стена.
Конструкционные особенности наслонной кровли:
- В этой конструкции опора концов элементов приходится на несущие стены дома, а ее средняя часть опирается на внутренние специальные опоры либо стену.
- В данной конструкции стропильные ноги выполняют работу исключительно на изгиб. В связи с этим для монтажа крыши наслонного вида могут применяться элементы меньшей толщины, благодаря чему такая крыша имеет меньший удельный вес.
При монтаже сложных кровельных конструкций допустимо совместное использование их различных типов. Например, в тех частях зданиях, где имеется средняя несущая стена, целесообразно обустройство балок наслонного типа, а при ее отсутствии, возможно обустройство висячей кровли.
к оглавлению ^Вальмовая кровельная конструкция
Для строительства вальмовой крыши применяется особенная стропильная система. В связи с тем, что она имеет сложную геометрическую форму, при ее монтаже могут быть задействованы несколько различных видов элементов, выполняющих разные функции.
к оглавлению ^Назначение стропил вальгусной крыши
Диагональные или накосные стропила используются для соединения углов конструкции с торцевыми отделами конькового бруса, что позволяет создавать ребра крыши. Эти элементы должны иметь не только наибольшую длину, но и прочность, так как они будут испытывать основную нагрузку.
Центральные или рядовые элементы используются для соединения конькового бруса с опорным, расположенным по бокам скатов. Могут быть установлены только параллельно.
Нарожники или угловые стропила, должны иметь меньшую длину, чем рядовые. Они необходимы для соединения опорного бруса с диагональными элементами и способствуют правильному формированию скатов.
к оглавлению ^Материалы для изготовления стропильной системы
Традиционно в нашей стране для строительства кровли используют древесину. Чаще всего это сосновый брус, толщиной 150 на 150 мм либо же сосновые доски 50 на 150 мм. В случаях, когда необходима усиленная стропильная система, могут применяться сшитые доски либо брус большей толщины.
Какая стропильная система не была бы выбрана, важно, чтобы она была правильно смонтирована, так как только в этом случае крыша полностью справится с возложенной на нее задачей.
Это тоже можно почитать:
Стропильная система
Из этой статьи вы узнаете, что такое стропильная система и стропила, какие бывают разновидности кровли. Мы рассмотрим устройство стропильной системы крыши, разновидности крыш, достоинства и недостатки самых популярных видов. Также статья расскажет об альтернативе деревянной стропильной системе.
Стропильная система — это конструкция, которая поддерживает кровлю, защищает дом от ветра и осадков, и в некоторых случаях создаёт дополнительное пространство (чердак, мансарду). О том, из каких элементов она состоит, какие бывают разновидности устройства этой конструкции, рассмотрим более детально.
Виды стропильных систем
Разновидностей систем устройства крыши существует очень много. Условно их можно подразделить на традиционные и индивидуальные. Для простоты восприятия мы раскроем несколько базовых терминов.
Стропила или стропильная нога — наклонный элемент, одно из рёбер ската крыши. Располагается от конька до опорной стены, либо до края (свеса) крыши.
Скат крыши — плоскость кровли, расположенная под углом к горизонту (как правило, от конька к стенам).
Конёк крыши — прямая, по которой стыкуются скаты (плоскости) кровли. Его проекция, как правило, проходит между двух несущих стен дома.
Мауэрлат — основание стропильной системы. Обвязка из толстого бруса или доски по несущим стенам.
Кобылка — элемент, удлиняющий стропила для устройства свеса крыши.
Мансардный этаж или мансарда — жилое помещение на чердаке дома, площадью меньше нижних этажей. Крыша имеет ломаную форму.
Традиционные стропильные системы
Наиболее простые и проверенные конструкции, для создания которых достаточно минимального уровня знаний и навыков. Конструкция традиционных систем сложилась исторически в течение многих веков, поэтому их можно назвать оптимальным решением для большинства случаев. При создании традиционной системы, для здания размерами не больше средних (до 80 кв. м), используется только необходимый минимум деталей, смонтированных интуитивно понятным способом.
Односкатная крыша
Стропильная система кровли, состоящая из одного ската, применяется только на временных и подсобных зданиях — гараж, сарай или пристройка, терраса, навес, козырёк. Для создания такой системы ряд стропил приподнимается с одной стороны (по опорной стене) на высоту от 1/10 (уклон 10%) до 1/3 (уклон 33%) от длины проекции стропил (расстояния между опорными стенами).
Свойства такой стропильной системы редко позволяют использовать её для жилых зданий из-за ограниченной площади ската, а значит и всего здания. Несмотря на самый малый расходкровельного материала, односкатная планировка наименее эффективно организовывает подкрышное пространство. Для того чтобы обеспечить достаточную несущую способность, используют мощные балки.
Двускатная крыша
Самый простой вид крыши для жилого дома. Стропильная система двускатной крыши представляет собой две плоскости, созданные стропилами, которые сходятся в коньке. В большинстве случаев скаты делают равными по размерам.
Достоинства:
1. Не требуется состыковка дополнительных плоскостей.
2. Меньший отход кровельного материала (отсутствует подрезка под угол).
3. Самый малый расход материала.
4. Самый малый суммарный вес всех элементов.
5. Мауэрлат устраивать необязательно.
6. Большое разнообразие вариантов — от бесчердачной кровли высотой 400 мм до полноценного мансардного этажа.
7. Разброс длины скатов — от 1 до 6 м.
Недостатки:
1. Распределение нагрузки на две несущие стены.
2. Вертикальный фронтон воспринимает значительную ветровую нагрузку.
3. Расход стенового материала для фронтона (как правило, он дороже кровельного).
4. Обычный внешний вид.
5. Двускатная кровля деформируется быстрее, чем четырёхскатная из-за меньшего пространственного раскрепления.
6. При большой снеговой нагрузке необходимы дополнительные опоры и уменьшение угла конька (сделать его более острым)*.
* — уменьшение угла конька возможно только путём увеличения высоты подчердачного пространства, т. к. несущие стены неподвижны.
Скаты чаще всего имеют равные размеры, но встречаются и неравноскатные крыши. Оптимальный угол конька — 90°. Двускатная стропильная система подходит для любых зданий, с облегчённым кровельным материалом (все современные материалы —металлочерепица, профиль, шифер и т. д.).
Четырёхскатная крыша
«Производная» от двускатной крыши. Стропильная система четырёхскатной крыши сложилась исторически. Из-за применения в качестве кровельного материала глиняной черепицы, которая имеет большой вес, возникла необходимость распределения нагрузки по всем стенам и углам здания. При опоре концов стропил на мауэрлат, к ним наращивают кобылки для увеличения вылета крыши и водоотвода.
В этой вариации двускатная стропильная система получает два дополнительных ската. Иными словами, фронтон заменяют скатом крыши, который имеет треугольную форму и называется «вальма». Именно поэтому четырёхскатные крыши чаще всего являются вальмовыми.
Достоинства (в сравнении с двускатными):
1. Значительно большая несущая способность.
2. Пространственная жёсткость стропильной системы.
3. Нагрузка распределяется на четыре несущие стены.
4. Замена стенового материала кровельным — меньше нагрузки на фундамент.
5. Гашение ветровой нагрузки на фронтон наклонным скатом (вальмой).
6. Способность выдержать кровельный материал и снеговую нагрузку значительного веса.
Недостатки:
1. Требуется развитый навык плотника.
2. Обязательное устройство мауэрлата.
3. Больший расход материала стропильной системы.
4. Больший расход кровельного материала (угловая подрезка).
5. Больший суммарный вес всех материалов.
6. Часть чердака недоступна из-за вальмы.
Стропильные системы, которые имеют более 4-х скатов, называют многоскатными. Они принципиально повторяют систему четырёхскатной крыши, но проектируются индивидуально, исходя из особенностей здания.
Индивидуальные стропильные системы
В случае, когда здание имеет сложную форму в плане или сложную планировку подчердачного пространства, стропильная система превращается в сложный конструктивный элемент с комбинированными функциями. Возведение таких систем требует высокого мастерства плотника и понимания распределения нагрузки в процессе эксплуатации. Мы рассмотрим наиболее распространённые случаи комбинированной кровли.
Мансардная стропильная система
Самая простая из индивидуальных. В основном применяется при реконструкции здания — надстройке дополнительного этажа. В этом случае между несущих стен перекидываются балки, которые служат основой перекрытия и затяжкой одновременно. По балкам устанавливается ряд вертикальных стоек высотой от 1,5 до 2,5 м. По верху балок устраиваются скаты крыши и конёк.
Преимущество такой организации чердака:
· комбинация функций помещения;
· уменьшение площади кровли, несущей снеговую нагрузку;
· расширение жилой площади дома.
Вальмовая стропильная система
Как было сказано, вальма — треугольный скат вместо фронтона двускатной кровли. Поэтому вальмовой она называется по принципу устройства. Например, в случае, когда такой скат устраивается только с одной стороны, такая кровля называется вальмовой трёхскатной. Принцип её устройства описан в разделе о четырёхскатной кровле.
Частный случай вальмы — полувальма. Фронтон и вальма пересекаются выше уровня перекрытия. Практического смысла в таком решении нет (кроме незначительного снижения ветровой нагрузки), но здание приобретает интересный внешний вид. Комбинация вальм, козырьков и мансардных окон создаёт эффектный внешний вид.
Ещё одни частный случай вальмовой кровли — шатровая. Крыша имеет четыре ската-вальмы, которые сходятся в одной точке. Такая крыша не имеет конька и подходит только для домов квадратной формы в плане.
Купольная и сводчатая кровли
Применяются при исторической отделке, в зданиях, представляющих художественную ценность. Стропильная система в виде купола или ангара, колпака башни или волнообразная — сама по себе произведение искусства. Здесь потребуется не просто понимание нагрузки, но и кропотливые вычисления с учётом климатических условий, особенно ветровой и снеговой нагрузок.
Материал для крыши
С кровельным материалом определиться довольно просто — исходя из внешнего вида. Но к выбору материала для стропильной системы следует подойти более тщательно. Традиционно её принято создавать из дерева. Это вполне объяснимо, учитывая свойства этого материала — малый вес, лёгкость обработки, относительно невысокая стоимость. Однако дерево имеет существенные недостатки, которые отрицательно сказываются на всей конструкции:
1. Усушка. Со временем любой деревянный материал рассыхается, при этом увеличиваются размеры посадочных мест метизов. В результате крепления ослабевают. Именно поэтому при возведении стропильной системы рекомендуют использовать не гвозди, а шурупы (саморезы).
2. Подверженность гниению и поражению насекомыми. Увы, это судьба всех натуральных материалов. К тому же владельцы домов редко вспоминают о профилактической обработке дерева.
3. Относительно малая несущая способность. Дерево хвойных пород не держит существенных нагрузок на срез, смятие и излом.
Во многих случаях применение дерева становится нерентабельным и неудобным — чтобы обеспечить достаточную несущую способность, требуется слишком большое сечение элемента. Тогда стропильную систему выполняют из металла. Вот наиболее распространённые случаи применения стальной стропильной системы:
1. При значительных пролётах. Металлические фермы могут быть до 12 метров длиной.
2. При значительной нагрузке. Стальной рамный каркас выдержит кровлю даже из бетона.
3. При строительстве монументальных сооружений (храмов, вокзалов, музеев). Когда требуется ограждение больших пространств, например, подкупольных — используют стальные фермы, рассчитанные индивидуально. Помимо несущей способности здесь требуется продолжительный срок службы — от 100 лет.
4. Если предполагается повышенная влажность. Дерево при воздействии влаги теряет свойства во много раз быстрее, чем металл.
Правильно рассчитанная и собранная стропильная система — залог надёжности и уюта всего дома.
Виталий Долбинов, рмнт.ру
http://www.rmnt.ru/ — сайт RMNT.ru
Что такое стропила? Основные элементы крыши
Строительство крыши является одним из самых важных этапов при сооружении дома, поэтому здесь нужно всё выполнить на высшем уровне, чтобы избежать неприятностей в будущем. Особое внимание стоит обратить на стропильную систему, которая удерживает на себе кровельный материал. Что такое стропила, какую функцию они выполняют, как их изготовить и установить?
Стропила, известные ещё под названием стропильные ноги, выполняют очень важную функцию. Это один из наиболее важных элементов крыши. Качественное изготовление и установка стропил по всем правилам обеспечит долговечность, надёжность и прочность любого покрытия. Их можно выполнить своими руками или заказать в столярной мастерской. В первом случае понадобится определённый опыт и знания, ведь все неточности обязательно скажутся на внешнем виде и характеристиках крыши.
Виды стропил
В зависимости от сложности крыши различают несколько видов стропил. Для сложных видов кровли — мансардная, вальмовая, двускатная используют наслонные или висячие стропила. Для односкатных крыш преимущественно используют наслонные стропильные ноги. Основанием для таких стропил служит опорная стена или коньковый брус (прогон), висячие образуют стропильную ферму, опираясь друг на друга.
С помощью стропильных ферм есть возможность пролёты помещений перекрыть без опорных стен. Внизу стропила, которые располагаются по противоположной стороне, крепятся к балке перекрытия или мауэрлату, а вверху соединяются между собой. Чтобы придать конструкции необходимую жёсткость стропильные ноги соединяют затяжками или накладками. Если длина стропил превышает 4,5 метра, то для надёжности опоры используют подкосы или дополнительные стойки.
Нижняя часть наслонных стропил крепится к балке или мауэрлату. Сверху их крепят на дополнительную балку, брус или коньковый прогон. Дополнительные подкосы и стойки усиливают стропила с большими пролётами.
Изготовление
Стропила — это несущие элементы крыши, поэтому материал для их изготовления должен быть прочным и долговечным. В большинстве случаев используют древесину хвойных пород без трещин и сучков. Это может быть брус, доска или кругляк. Проще всего изготавливать стропила из бруса и доски. Такие элементы получаются более лёгкими, чем из кругляка, их удобнее транспортировать, перемещать и устанавливать.
Длина стропильных ног зависит от угла наклона и пролёта крыши. Сечение стропил будет отличаться в зависимости от того, какая форма древесины используется — брус или доска. На выбор сечения влияют также такие факторы, как:
- ширина пролётов;
- шаг установки;
- высота подъёма или угол наклона крыши;
- предполагаемая нагрузка (воздействие ветра, масса снега зимой, вес самой кровли).
Способ соединения опорных углов стропил определяет их форму. Для их соединения можно использовать вырезы (зарубки), уголки, металлические пластины, скобы, болты, гвозди. Выбор способа соединения зависит от предпочтений мастера, но в результате оно должно быть качественным, долговечным и надёжным.
Крепление стропил к балке может осуществляться несколькими способами: с двойной зарубкой, одинарной или без неё. Для крепления элементов к мауэрлату используют способ с зарубкой. Между собой стропильные ноги соединяются с помощью различных дополнительных элементов (стойки, балки, прогоны), металлических уголков и пластин, изготовленных из оцинкованной стали. С деревянной конструкцией металлические элементы соединяются болтами или гвоздями.
Установка стропил
Когда стропила готовы, можно приступать к их установке. Способ монтажа будет отличаться в зависимости от вида элементов, а также от типа крыши. Но существует несколько общих правил, которые являются обязательными в любом случае.
- Установка стропил должна быть выполнена под прямым углом (перпендикулярно) к мауэрлату или несущим боковым стенам.
- Для того чтобы обеспечить строгую вертикальность, можно воспользоваться длинным строительным уровнем или отвесом.
- Поддерживающие коньковый прогон стойки устанавливаются в одной плоскости строго вертикально.
- Мауэрлаты устанавливаются строго горизонтально.
- Для фиксации стропил в процессе установки используют временные или постоянные укосины.
Установка висячих стропил
В этом случае можно обойтись без дополнительных подкосов и стоек. Для удобности монтажа рекомендуется устроить по балкам перекрытия накат из досок. Стропильную ферму можно сбивать уже наверху из отдельных элементов или же изготовить её заранее.
Первым шагом будет установка крайней стропильной фермы. Выстроена она должна быть по отвесу строго вертикально. Для крепления к мауэрлату используются скобы или гвозди. Надёжную фиксацию положения стропил обеспечат постоянные укосины.
Перед тем как приступить к монтажу внутренних стропильных ферм, рекомендуется натянуть шнур, который послужит ориентиром. Потом фермы устанавливают с кратным длине крыши, выбранным шагом. Фиксация промежуточных стропил осуществляется при помощи временных раскосов, которые после устройства обрешётки убираются. Монтаж обрешётки проводится после установки всех ферм.
Стропильная система
Стропильная система состоит из каркаса и опорных элементов. Именно от их качества и зависит надёжность, долговечность и прочность крыши. Каркас выполняет функцию основания для утеплителей, гидроизоляционных слоёв и кровельного материала.
Самыми распространёнными считаются деревянные стропильные системы, так как древесина характеризуется надёжностью, привлекательностью, лёгкостью и экономностью. Для улучшения характеристик древесины, её предварительно обрабатывают антибактериальными и противопожарными составами.
Стропильные системы, выполненные из металла по технологии лёгкий стальной каркас, используются в строительстве промышленных зданий или многоэтажных домов. Тонкостенный оцинкованный металлопрофиль, из которого изготовляются подобные системы, обеспечит конструкции длительный срок службы и высокую прочность. Некоторые производители заверяют, что металлические стропила способны прослужить более ста лет.
В сравнении с деревянными, металлические стропильные системы отличаются рядом преимуществ:
- Пожаробезопасность. Возгорание конструкции исключается за счёт использования неспособных к горению материалов. Это также обуславливает ненадобность обработки противопожарным составом, как в случае с деревянными системами.
- Срок службы. Гарантийный срок службы — 100 лет, но профессионалы говорят, что это далеко не предел. Конструкция стойкая к воздействию грибков, микроорганизмов. Покрытие металла цинком обеспечивает антикоррозийную стойкость.
- Монтаж. Казалось бы, металлические системы намного сложнее установить, чем деревянные. Но это не совсем так. В процессе монтажа понадобится только шуруповёрт и дрель, а вес системы не слишком отличается от массы деревянных конструкций. Кроме того, работы можно проводить в любое время года, ведь металл не боится ни дождя, ни холода, ни снега.
Существенным преимуществом деревянных стропильных систем является способность сохранять тепло в помещении, что принесёт дополнительную экономическую выгоду. Древесина более экологична, у неё привлекательный внешний вид, она легко поддаётся обработке. Но срок службы деревянных систем намного короче, к тому же она со временем может стать местом жительства различных микроорганизмов.
Использование металлических конструкций оправдывается при возведении многоэтажных домов или зданий промышленного предназначения. Для жилого дома отлично подойдёт и обычная деревянная стропильная система.