Стропильная система наслонная – Виды наслонных стропильных систем. Или как с легкостью построить основу крепкой крыши

  ↑Устройство с распором

В отличие от безраспорной системы, где наслонные стропила фактически опирают, в распорных – они, наоборот, упирают. Чтобы мауэрлат смог принимать и передавать распор на несущие стены в горизонтальной плоскости, необходимо, чтобы стропильные ноги нижними концами упирались в мауэрлат, а верхними – друг в друга. Для этого верхнее и нижнее окончание стропильных ног должны иметь одну степень узлового соединения, или концы необходимо вообще защемить. Таким образом оба конца бруса теряют возможность скользить и возникает усилие распора.

Устойчивость стропильной конструкции обеспечивают также установкой горизонтальных схваток. В обычных условиях при отсутствии распора они работают знакопеременно, а в аварийных – целенаправленно. Допустим, проявилась просадка прогона,тогда принцип работы стяжки в следующем: при просадке в конькового прогона возникает распор, и его усилие направлено на раздвижение брусьев. В результате коньковый узел может раскрыться, тогда стяжки начинают работать на растяжение и перехватывают образовавшийся распор. В распорных системах они работают на сжатие и просто понижают распор на стены. Если стяжки установить по низу брусьев, то они могут полностью снять распор.

Что необходимо знать для изготовления стропил ↑

Изготовление стропильной системы связано с выбором материала, способом крепления стропил к мауэрлату и т. д.

Материалы

Для изготовления стропил используют металл и дерево. Однако, в силу доступности наибольшая популярность у пиломатериалов, особенно хвойный, сосны и ели. Важным условием при выборе древесины является качество его сушки – хорошо высушенным брусьям не грозит коробление.

Способы соединения

Детали стропильной системы когда-то крепили друг к другу только посредством врубки или скоб. Сегодня такую технику чаще заменяют на накладные крепежные детали из металла, которые фиксируют при помощи гвоздей, обычных саморезов и глухарей с шестигранной головкой. При расчете узловых нагрузок подсчитывают также количество необходимых крепежных деталей, которые обеспечат прочность соединения.

В любом случае выбор схемы стропил обусловлен конфигурацией крыши и ее размерами и в основе его лежат грамотный проект и правильный расчет.

© 2020 stylekrov.ru

Наслонные стропила: типы, конструктивные особенности, схемы

Кровлю необходимо устраивать таким образом, чтобы они выдерживали большие нагрузки. Повышение ее прочности достигается при помощи специальных конструкций, состоящих из стропильных ферм и обрешетки. Ее основной функцией является передача нагрузки от веса кровельной конструкции и снежной массы на внутренние опоры здания.

Применение наслонных стропил целесообразно в строениях с небольшими пролетами, а также при наличии средних промежуточных опор или несущей стены. При отсутствии таких конструкций устраиваются висячие системы стропил.

Устройство наслонных стропил: основные правила

Стропильная система наслонного типа используется при необходимости перекрытия пролетов с максимальной длиной 6-6,5 метров. Если во внутренней части строения имеются несущие конструкции (стены или колонны), то есть возможность дополнительной установки на них стоек.

Одной из самых функциональных деталей является стропильная опора скользящего типа, поскольку с ее помощью можно осуществлять крепление к мауэрлату разных промежуточных стропил.

Узнайте, как выполняется кирпичная кладка фронтонов.

Информацию о том, как выбрать лучший материал для кровли крыши мы собрали в этой статье.

Так как в сфере частного строительства пролеты больших размеров – большая редкость, в индивидуальных зданиях главным образом используются именно наслонные системы.

Согласно технологии, опорой для стропильной ноги служит мауэрлат. Если речь идет о деревянной постройке, его функция переходит к верхнему ряду стен. Данное узловое соединение имеет важнейшее значение.

При стягивании стропильных ног при помощи ригеля можно увеличить длину пролета до 8 метров, при наличии одной опоры – вплоть до 12 метров, при двух опорах – до 16 метров.

Запрещена укладка деревянных стропил на каменные стены, поскольку на них постоянно будет образовываться конденсат, оказывающий на дерево разрушающее действие. Для предупреждения возможного загнивания деревянных частей необходимо произвести изоляцию мауэрлата. Это же правило относится ко всем участкам, на которых деревянные элементы примыкают к металлическим или каменным конструкциям.

В процессе монтажа особое внимание следует уделять корректному закреплению стропил на подстропильном брусе.

Первым делом производится закрепление мауэрлата. Эта деталь по сути является брусом с параметрами 150 х 150, 150 х 200 мм. Процесс осуществляется с использованием штырей. Их необходимо забетонировать в стену минимум на 40 см. Аналогичным способом закрепляются болты. Для этого применяют проволочные скрутки, минимальный диаметр которых должен составлять 6 мм. Их закладка производится на этапе возведения стен не выше третьего ряда кладки (отсчет ведется с верхнего ряда).

Крепление наслонных стропил к мауэрлату может осуществляться при помощи скоб. Аналогичные требования предъявляются к брусу, укладываемому поверх наружных конструкций – лежню.

При возведении домов используют систему наслонных стропил на основе дерева. Изготовление и применение подобных деталей из металла нецелесообразно и довольно проблематично.

Соединение и крепление стропильных брусов, опорных брусьев и остальных деталей удобно осуществлять с помощью крепежей в форме зубьев, шипов, сковородень, широко используемых в плотницком деле.

Одним из важнейших моментов является точный расчет наслонной стропильной системы еще до начала монтажа стропил.

Предупреждение последствий усадки дома

Устройство несущих кровельных конструкций должно производиться с особой тщательностью в тех случаях, когда срубы строения пока не высохли надлежащим образом.

Необходимо учитывать, что при 4-6-процентном коэффициенте усадки сруба постройки трехметровой высоты на основе брусьев или бревен за один год может произойти усадка на 10-20 см. В результате значительно повреждаются несущие части кровли, а также столярные вставные изделия. Это обстоятельство является причиной закладки размеров дома в проект в двух вариантах: начальном и после усадки.

Одним из вариантов решений данной проблемы является применение стропильных систем висячего типа. Если это неосуществимо, то необходимо следовать некоторым правилам:

• дождаться полной усадки строения;
• прибегнуть к использованию стропил, оснащенных скользящими опорами;
• осуществить меры по укреплению всех опорных конструкций – в частности, в качестве компенсаторов укладки подставить под них винтовые домкраты.

При первом варианте основным минусом является длительный период ожидания, при последнем – необходимость наличия высокого уровня квалификации и соблюдения точности в процессе осуществления работ ручным способом.

Использование считающихся саморегулирующимися креплений скользящих типов предоставляет ряд дополнительных преимуществ.

К примеру, конструкции скользящих моделей способны отлично компенсировать свойство древесины со временем давать усадку, а также способность “дышать”, в результате чего они подвергаются деформации (не очень существенной) в течение всего эксплуатационного срока.

Конструкция создается следующим образом: на поверхность мауэрлата под требуемым углом вбивается брусок или производится вырубка нужной формы. После этого на нем закрепляют уголок. Одна из полок уголка загибается. Под образованный загиб продевается рельефная рабочая пластина. Ее закрепление осуществляется с таким расчетом, чтобы в направлении конькового прогона сохранялось довольно большое расстояние, обеспечивающее свободное скольжение, происходящее в направлении наружной стороны.

При покупке соединения для скольжения надо иметь в виду, что оно бывает различных рабочих размеров – опорные площадки пластинок располагаются на разных расстояниях. При выборе необходимо учитывать возможную величину усадки строения. При этом необходимо обращать внимание на то, что общий показатель усадки будет распределяться на стропильные брусы двух скатов.

Участок упора стропила на подстропильный брус – не единственный подвижный узел стропильной конструкции. На коньке также необходимо устраивать шарнирное соединение определенного типа.Возможен вариант соединения наслонных стропил встык с использованием металлических пластин. При этом с торца сохраняется довольно большой угол, благодаря которому в процессе схода стропила не будут упираться друг в друга.

Другим вариантом является соединение стропил внакладку. При этом в двух ногах необходимо проделать отверстия для прохождения болта.

Особенности конструкции наслонных стропил

Стропильная система, в которой верхний узел крепится с использованием шарнира, а нижний – с помощью шарнира и соединения плавающего образца (вышеописанный способ представляет собой вариант ползуна) называют безраспорной. В таких системах нагрузка не передается на мауэрлат и затем на стены.

Распорная система отличается от безраспорной жестким выполнением конькового соединения и осуществлением опоры на мауэрлат при помощи шарнира (одним из вариантов является так называемое “соединение зубом”. В таком случае происходит передача раздвигающих усилий на стены.

Система, в которой используются стропила как наслонного, так и висячего типа, может считаться гибридной. При этом происходит как бы перераспределение всей нагрузки. Вес кровельной конструкции приходится исключительно на соединенные встык и работающие на изгиб стропильные ноги. При этом коньковый брус не является необходимой деталью стропильной системы: он практически не выполняет никаких функций.

В случае распорной схемы важным условием является непременный учет необходимости качественного выполнения болтовых соединений. Они выполняются посредством высверленных заранее отверстий, которые по диаметру должны быть на один миллиметр меньше болта или шпильки. Если они окажутся слишком большого размера, возможно повреждение мауэрлата во время выбора деталью свободного хода.

Способ работы стропильной системы будет зависеть от того, какие соединения являются шарнирными, а какие из них работают в жестком режиме.

При эксплуатации кровли в нормальных условиях, без лишних нагрузок, общее количество нагрузки, испытываемой стропильной системой, будет равномерно распределяться на все элементы конструкции. Однако в зимнее время, после выпадения снега, величина нагрузки на каждый из скатов меняется. Если стойки не закреплены надлежащим образом или недостаточно прочно смонтированы, повышается вероятность сдвига стоек в направлении перегруженного кровельного ската. Такой сценарий чаще встречается в случае безраспорной схемы. Проблема решается посредством максимально надежного крепления бруса, при котором исключается возможность продольных сдвигов.

Порядок устройства стропил

Процесс возведения кровли состоит из следующих последовательных действий:

1. Расчет стропильных ног на основе их длины. Для этого можно воспользоваться следующей таблицей:



2. В тех случаях, когда материалов необходимой (в соответствии с проектом) длины и толщины нет в наличии, они создаются посредством сращивания с использованием гвоздей или саморезов.
3. Изготавливается шаблон стропил. Если основой конструкции являются стойки и подкосы, оптимальным является изготовление шаблонов также для них.

Важный момент: в случае возведения вальмовых конструкций, в основном имеющих четыре ската, необходимо учесть их специфику. Длина стропил, располагающихся в точке смыкания скатов, непременно должна сокращаться по мере спуска от конькового бруса в направлении мауэрлата. Она называется накосной ногой или стропильной диагональной ногой. Вследствие сложности конструкции вальмовой кровли изготовление шаблонов осуществляется для тех деталей скатов, которые считаются основными. Сборку и подгонку всех остальных элементов приходится осуществлять непосредственно на месте.

Что такое гидроизоляция крыши жидкой резиной и её преимущества.

Интересная информация о коньке двускатной крыши в статье.

Все о резино битумной мастике для кровли вы найдете по адресу https://rooffs.ru/krovelnye-materialy/bitumnaya-mastika/dlya-krovli.html.

4. Предварительно подготовленные и тщательно подогнанные материалы поднимаются на место выполнения работ.
5. Процесс монтажа начинается со стоек и бруса конька (конькового прогона) – это осуществляется при их наличии в соответствии с проектом. Для повышения надежности можно осуществить дополнительное крепление стоек к несущим конструкциям здания. Принятие таких мер является гарантией предупреждения возможных сдвигов.
6. Стропила устанавливаются к крепежам и посредством самого подходящего способа закрепляются к мауэрлату. На участках верхнего соединения они монтируются к брусу конька или скрепляются друг с другом.
7. При наличии горизонтальных схваток в соответствии с проектом (этот момент в определенной степени объединяет висячие и наслонные стропила) на данном этапе осуществляется их крепление.
8. После этого устанавливаются подкосы, шпренгели, остальные опорные элементы.
9. Следующий шаг – монтаж отвесов. На них оказывает влияние конструкция кровли и величина длины стропильных ног.

В случае осадков вода может попадать на нижние части ограждающих конструкций строения (стен). Для предупреждения подобного явления сооружение кровли осуществляется таким образом, чтобы ее край выходил за границу наружных стен хотя бы на 0,5 м. При осуществлении упора на мауэрлат с помощью шипа или зуба на нижний конец стропил, который располагается с боковой стороны, прибивают особый элемент – кобылку, благодаря чему их длина увеличивается.

10. Если проект дома предусматривает использование кобылок, они должны быть обшиты сплошной деревянной обрешеткой на всем протяжении периметра строения.

Обшивка обрешеткой является последним этапом перед началом создания кровельного пирога, в который входят устройство паро- и гидроизоляции, укладка утеплителя и работы по укладке кровельного покрытия.

ВЫВОДЫ:

• Применение наслонных стропил целесообразно в строениях с небольшими пролетами и при наличии средних промежуточных опор или несущей стены.
• Одной из самых функциональных деталей является стропильная опора скользящего типа, поскольку с ее помощью можно осуществлять крепление к мауэрлату разных промежуточных стропил.
• При возведении домов используют систему наслонных стропил на основе дерева.
• Одним из важнейших моментов является точный расчет наслонной стропильной системы еще до начала монтажа стропил.
• В случае деревянных строений необходимо учитывать фактор усадки дома.
• В безраспорных системах нагрузка не передается на мауэрлат и на стены.
• Распорная система отличается жестким выполнением конькового соединения и осуществление опоры на мауэрлат при помощи шарнира.
• Процесс возведения кровли должен осуществляться в определенной последовательности.

Как выглядит стропильная конструкция “изнутри”, смотрите на видео.

конструкция, узлы, расчет и установка (+ видео)

Основой любой стропильной системы являются стропила, которые принято подразделять на наслонный тип, висячие стропила, а также висячие фермы, оснащённые шпалами. Наслонные стропила относятся к числу самых надёжных конструкционных элементов и обладают характерным отличием в виде промежуточных опорных стоек, которые могут быть возведены в условиях внутренних стен, сводов или потолочных балок.

[contents]

Отличия висячих и наслонных стропил

Наслонная стропильная система чаще всего находит применение в зданиях, которые обладают дополнительными рядами стен. Такие стены используются в качестве дополнительных опор под стропильную систему. При этом, параметры здания могут достигать восемнадцать метров при условии наличия двух дополнительных элементов опорного характера.

Основным требованием является не более восьми метров пролётного пространства между двумя опорами. Стропильный шаг зависит от особенностей расчётов и может составлять 80-120 сантиметров. Нижние сегменты наслонной стропильной системы имеют опору в виде специальных подстропильных брусьев, а также мауэрлата.

Опорные стойки и прогоны разделяются при помощи подкосов, которые разгружают прогоны и придают всей конструкции необходимую степень жёсткости. Кроме того, подкосы служат в качестве разгрузочных элементов для ног стропильной системы и позволяют увеличить параметры перекрываемой ширины помещения. Стропильные ноги, имеющие более длинный размер чем стандартные показатели используемого пиломатериала, могут иметь составную конструкцию.

Отличие висячих и наслонных стропил

Висячий тип стропильной системы имеет характерные отличия от наслонного типа. В качестве опоры для нижних концов стропил выступают исключительно опорные стены, а стропильные ноги такой конструкции обладают нагрузкой в обоих направлениях монтируемой стропильной системы.

Кроме того, висячая конструкция имеет значительную степень нагрузок, которые распирают стены опорного характера. Такие нагрузки нивелируются посредством специальных затяжек, которые объединяют ноги в висячей стропильной системе. В качестве материала для затяжек может быть использована древесина или металл, а для расположения всегда выбирается горизонталь на удобной высоте. Следует учитывать, что чем выше расположены затяжки, тем более прочным должно быть крепление к стропильной системе.

Наиболее часто наслонный тип стропил используется для обустройства двускатных кровель над сооружениями, имеющими длину стены не более шести метров.

Устройство конструкции стропильной системы

Основными элементами наслонной стропильной системы служит наклонный тип балок, которые необходимо располагать вдоль кровельного ската. Поэлементный состав правильной наслонной стропильной системы выглядит следующим образом:

• стропильные ноги, являющиеся элементом, к которому монтируется конструкция обрешётки;

• прогоны, являющиеся элементами стропильной системы, которые укладываются не только на капитальные стены, но и столбы промежуточного характера;

• стойки, подкосы, лежни, мауэрлаты, которые применяются с целью усиления всей конструкции и позволяют более равномерно распределить всю стропильную нагрузку на прогоны и опорный тип конструкций.

Конструкция и узлы наслонной стропильной системы

Необходимость применения

Наслонная стропильная конструкция необходима в случаях, когда требуется перекрыть пролёты с максимальной длиной от шести метров до шести с половиной метров, с соблюдением условия по наличию дополнительных несущих конструкций в виде колон или стен, способных удерживать стойки.

Наиболее целесообразной конструкционной особенностью является использование скользящей опоры для стропильной системы, которая допускает крепление разных промежуточных стропил к мауэрлату.

Крепление стропил к мауэрлату

Пролёты, имеющие максимальные значения протяжённости в условиях частного домостроительства, встречаются крайне редко. Именно поэтому при возведении индивидуальных построек рекомендуется применять наслонный тип стропил.

В основе технологии лежит опора стропильных ног на мауэрлат, но в случае с деревянными постройками функцию мауэрлата берёт на себя верхний стеновой ряд. Такой соединительный узел является наиболее важным в наслонной стропильной системе. Использование ригеля, которым стягиваются стропильные ноги, позволяет увеличить длину пролёта до восьми метров, в условиях одной опоры – до двенадцати метров, а при использовании двух опор – до шестнадцати метров.

Расчёт элементов крыши

Любая конфигурация и конструкционные особенности кровельной системы решаются ещё на этапе проектирования здания. Конструкция крыши коренным образом влияет на набор материалов, используемых в процессе монтажа и конструкцию несущих стен. Именно поэтому стропильная конструкция, которая будет служить опорой кровле, а также каркас обрешётки являются основными предметами расчетов крыши.

Для грамотного расчёта сечения стропильных ног за основу берётся показатель их длины.

Если пролёт между стропилами составляет 100 сантиметров:

• длина менее трёх метров – бруски 8х10 см. или брёвна 10 см.;
• длина 3-3,6 метра – бруски 8х13 см. или брёвна 13 см.;
• длина 3,6-4,3 метра – бруски 8х16 см. или брёвна 16 см.;
• длина 4,3-5 метров – бруски 8х18 см. или брёвна 18 см.;
• длина 5-5,8 метра – бруски 8х20 см. или брёвна 20 см.;
• длина 5,8-6,3 метра – бруски 10х20 см. или брёвна 20 см.

Если пролёт между стропилами составляет 140 сантиметров:

• длина менее трёх метров – бруски 8х13 см. или брёвна 13 см.;
• длина 3-3,6 метра – бруски 8х16 см. или брёвна 16 см.;
• длина 3,6-4,3 метра – бруски 8х18 см. или брёвна 18 см.;
• длина 4,3-5 метров – бруски 8х20 см. или брёвна 20 см.;
• длина 5-5,8 метра – бруски 10х20 см. или брёвна 22 см.;
• длина 5,8-6,3 метра – бруски 12х22 см. или брёвна 24 см.

Если пролёт между стропилами составляет 175 сантиметров:

• длина менее трёх метров – бруски 9х10 см. или брёвна 15 см.;
• длина 3-3,6 метра – бруски 8х18 см. или брёвна 18 см.;
• длина 3,6-4,3 метра – бруски 9х18 см. или брёвна 18 см.;
• длина 4,3-5 метров – бруски 10х20 см. или брёвна 20 см.

Если пролёт между стропилами составляет 213 сантиметров:

• длина менее трёх метров – бруски 9х16 см. или брёвна 16 см.;
• длина 3-3,6 метра – бруски 9х18 см. или брёвна 18 см.;
• длина 3,6-4,3 метра – бруски 10х20 см. или брёвна 18 см.

Особенности монтажа и крепления

Весь технологический процесс по устройству стропильной наслонной системы состоит из нескольких основных этапов:

• подготовка пиломатериалов согласно произведённых расчётов;

• при необходимости, сращивание недостающих по длине элементов посредством саморезов или гвоздей;

• изготовление шаблонов стропил, стоек и подкосов;

• подъём подготовленного пиломатериал на крышу;

• установка стоек и прогона конькового бруса, предусмотренных конструкцией крыши и крепление стоек на несущие конструкции для предотвращения нежелательных сдвигов;

• установка стропил к крепежам и закрепление их предпочтительным способом на мауэрлате;

• верхние соединения стропил следует закрепить к коньковому брусу или друг к другу;

• если запроектированы горизонтальные схватки, то необходимо их закрепить;

• установка опорных конструкций, включая подкосы и шпренгели;

• если на отвесы могут повлиять конструкционные особенности крыши и стропильные ноги, то возникает необходимость их предварительной установки;

• в случае упора стропильных ног в мауэрлат посредством зуба или шипа, необходимо выполнить удлинение кобылками, которые обшиваются по всему периметру сплошным типом обрешётки.

Далее, выполненная стропильная конструкция с использованием стропил наслонного типа, обшивается обрешёткой, на которую монтируется кровельный пирог с пароизоляцией и гидроизоляцией, а далее выполняется утепление и покрытие кровли.

Подробнее о монтаже стропил смотрите в видео.

Усадка дома

Усадка дома

Стандартный коэффициент усадки сруба, высота которого составляет порядка трёх метров, равен порядка пяти процентов. Таким образом, усадка дома за один год может составлять около двадцати сантиметров, что негативно сказывается на несущих элементах крыши. Грамотные строители при проектировании составляют два варианта – первоначальный и с учётом усадки.

Таких проблем лишены висячие стропильные системы. Для наслонного типа стропил будет необходимо применить один из нескольких возможных вариантов:

• дождаться окончательную усадку строения;

• применить стропильную систему с скользящими опорами;

• выполнить укрепление всех опорных конструкций при помощи компенсаторов, в качестве которых допускается использование винтовых домкратов.

Подводим итоги

При монтаже деревянных стропил на каменные опоры следует выполнить грамотную изоляцию при помощи двух слоёв рубероида или любого другого гидроизолирующего материала.

При использовании наслонных стропил для обустройства крыш мансардного типа необходимо устанавливать внутренний брусовый каркас под нижними стропилинами, а верхние стропильные ноги упирать в коньковый прогон, монтируемый на стойках.

Для выполнения соединения стропильной ноги с мауэрлатом рекомендуется использовать ползун или жёсткое защемление.

Для наслонного типа стропил допускается соединение встык, которое выполняется посредством металлических пластин. Для такого соединения требуется оставлять значительный торцевой угол, который в процессе схождения позволяет стропилам делать упор друг в друга.

Наслонная стропильная система может быть выполнена с соединением внакладку, что подразумевает просверливание специальных отверстий под крепёжные болты.

Наслонные стропила двухскатной крыши: конструкция, узлы, крепление

Крыша – это важная часть любого дома, от которой зависит защита строения от различных негативных воздействий атмосферы. Она должна быть не только прочной и надежной, но и привлекательной, а также безопасной для использования. Все эти параметры обеспечиваются за счет монтажа на крыше строений специальных стропильных систем совместно с обрешеткой. Именно они принимают на себя различные нагрузки, распределяющиеся далее равномерно по стенам дома. Для строений, обладающих несущими стенами, располагающимися внутри дома, оптимальным выбором считаются наслонные стропила.

Устройство наслонных стропил

К их отличительной особенности относится наличие специального проветривания.

Важно! Наличие сквозных отверстий для проветривания обеспечивает долгий срок службы всей системы, так как для ее формирования используется древесина, поэтому не создаются условия для ее загнивания и разрушения.

Наслонная стропильная система считается достаточно простой в создании, поэтому нередко вовсе собственники жилых сооружений предпочитают самостоятельно заниматься процессом ее формирования. В нее входят конкретные узлы:

• стропильные ноги;
• специальные элементы, располагающиеся под стропилами;
• обрешетка, предназначенная для оптимальной укладки любого выбранного кровельного материала.

Система может применяться для разных видов крыш, в соответствии с чем, имеет определенные особенности:

• если выбирается односкатная крыша, то в состав системы входит оптимальное количество отдельных стропил, причем они краями упираются на стены строения, располагающиеся противоположно друг другу;
• наслонные стропила двускатной крыши состоят из пары ног стропил, располагающихся под конкретным углом друг к другу и упирающихся снизу в стены, а сверху в специальный прогон, поддерживаемый стойками.

Важно! Если вырастает длина пролета, то существует возможность возникновения прогиба или выворачивания ног стропил, а чтобы этого не случилось, необходимо пользоваться специальными подстропильными элементами, к которым относятся подкосы или стойки.

Наслонные стропила формируют специальные системы, причем они могут быть безраспорными или распорными. Отличия у них заключаются в методе, используемом для соединения стропил, а также в узлах опирания.

Какими отличиями обладают наслонные стропила и висячие?

Наслонные стропила не являются единственно возможными для создания конструкции на крыше, так как нередко для этого используются висячие элементы. Существуют многочисленные отличия между этими видами стропил, в которых рекомендуется предварительно разобраться, чтобы убедиться, что выбранные элементы подходят для конкретного дома. Для этого учитываются особенности:

• наслонная система считается оптимальной для строения, в котором имеется несколько дополнительных стен, используемых в качестве опоры для нее;
• для этой системы между опорами оставляется не больше 8 м, а также шаг стропил варьируется от 80 до 120 см;
• внизу наслонной системы имеется специальная опора, представленная подстропильными брусьями и мауэрлатом;
• разделяются стойки и прогоны с использованием подкосов, обеспечивающих создание действительно прочной конструкции, обладающей хорошей жесткостью;
• ноги стропил обычно обладают значительной длиной;
• у висячих стропил для создания опоры применяются только опорные стены, причем стропильные ноги имеют нагрузку в двух направлениях системы;
• висячие конструкции обладают существенной степенью нагрузки, поэтому имеется распирание стен, а нивелируются нагрузки особыми затяжками, объединяющими ноги.

Наслонные стропила обычно используются, когда создается двускатная крыша. Висячая может применяться для разных вид крыш и обладает особой спецификой, поэтому важно перед строительством оценить все имеющиеся отличия.

Особенности безраспорной системы

Безраспорная стропильная система оснащается ногами, работающими на изгиб, поэтому на стены не передается распирающее усилие по горизонтали. Она может создаваться тремя разными методами:

1. Внизу стропильной ноги формируется врубка, которая далее располагается на мауэрлате. Она может заменяться фиксацией специального опорного бруска. Сверху так же делается врубка, но она должна быть больше по размеру, а также располагается по горизонтали. В ней непременно создается небольшой скос, предотвращающий возникновение упора в прогон и создание сопротивления изгибу. Существуют ситуации, когда невозможно подрезать верх стропильной ноги. В этой ситуации наращиваются наслонные стропила искусственно, для чего используется обрезок стропила. Он прикрепляется с обеих сторон специальными монтажными пластинами.

2. Низ ноги формируется на специальном высокопрочном ползуне. Этот метод создания безраспорной системы используется наиболее часто. Верх элемента фиксируется болтами или гвоздями, а также допускается, чтобы стропила упирались друг в друга, после чего они соединяются пластинами из металла или накладками из древесины. При таком методе стропила крепятся к мауэрлату при предварительном расчете оптимального шага. Фиксируются стропила двумя гвоздями, вбиваемыми в боковые стороны элемента. Также допускается пользоваться всего одним гвоздем, но он забивается через верх. Можно для фиксации пользоваться металлическими пластинами.

3. Третий способ предполагает жесткое защемление конька. В этом случае верх прочно и надежно фиксируется, а вот низ формируется на ползуне. Такое крепление не создает распор на стены строения. Изгибающий момент образуется в коньке, причем он стремится разрушить его, а вот у стропил образуется небольшой прогиб. Такая установка обеспечивает получение определенного запаса прочности, повышающего дополнительно несущую способность крыши.

Важно! При использовании любого варианта создания безраспорной системы используется единый принцип, предполагающий, что один край стропил формируется на шарнире, дающим возможность сделать 1 поворот, а вот другой на специальной скользящей опоре.

Фиксация на различных жестких ползунах реализуется с применением различных крепежных элементов, таких как скобы или пластины из металла, а также нередко используется гвоздевой бой.

Видео по теме:

Специфика распорной системы

Распорная система предполагает крепление опоры с 1-ой степенью свободы. Весь процесс создания заключается в том, что верхние части стропил надежно и крепко фиксируются, для чего используются болты или гвозди. Это приводит к формированию специальной шарнирной опоры. К ее особенностям относится:

• имеются одинаковые схемы с безраспорной системой;
• как и безраспорная система, у распорной имеется одинаковое напряжение сжатия и изгиба;
• формируется специальный распор, за счет которого создается раздвигающее усилие, воздействующее на стены дома.

Важно! Данная система предполагает использование наслонных стропил совместно с висячими, поэтому нередко она называется смешанной.

К основным плюсам распорной системы относится:

• конструкция стойка перед разными видами нагрузок;
• непременно при ее создании к стенам строения фиксируется жестко и надежно мауэрлат;
• непременно устанавливаются деревянные коньковые прогоны, обладающие высокой жесткостью, что дает возможность уменьшить распор на стены дома;
• для увеличения жесткости прогона используются специальные стойки или подкосы, а также допускается применять консольные балки.

Важно! Допускается пользоваться такой системой для домов, возведенных из любого материала и для строений, в которых делается мансардный этаж.

Что включается в подстропильные элементы системы?

Крепление наслонных стропил может выполняться разными способами в зависимости от выбранной системы. При этом важно изучить, какими подстропильными элементами оснащается конструкция.

Важно! Подстропильные элементы могут быть разными, а при их выборе учитывается, создается ли двускатная крыша или какая-либо другая конструкция.

Наиболее часто выбираются изделия:

1. Горизонтальная схватка. Данный элемент применяется для увеличения устойчивости всей системы. Увеличивается надежность конструкции, хоть и не слишком сильно. Данная схватка фиксируется в месте, где имеется перекрещивание со стойками, обеспечивающими поддержание прогона конька. Если на крыше возникают равномерные нагрузки, то грамотно прикрепленная схватка действует на сжатие. Если же образуется просадка или прогиб прогона, то работает схватка на растяжение. Расстояние, на которое крепятся схватки, равно обычно не меньше 1,8 м, а это обусловлено созданием оптимальных условий для комфортного хождения людей по чердачному помещению. Во время фиксации схваток непременно формируются отверстия, которые будут меньше или равны 1 мм в диаметре. В них вставляются болты или специальные шпильки. Именно такая фиксация обеспечивает возможность сработать схватке в случае возникновения какого-либо аварийного случая.2. Жесткая фиксация нижних элементов стоек. Это приводит к повышению прочности наслонных стопил и всей стропильной системы в целом. Закрепляется низ стоек, обеспечивающий поддержку конькового прогона. Этот элемент применяется достаточно редко, так как для некоторых конструкций просто невозможно зафиксировать стойки, поэтому предварительно оценивается возможность их использования.

3. Использование подкоса. Если применяется этот элемент, то все наклонные части системы формируют специальную неразрезную балку. Фиксировать его надо под углом, который не будет меньше 45 градусов. Для этого используются разные накладки или допускается применять опорный брусок.

4. Подстропильные конструкции, состоящие из сквозных прогонов, укалывающихся на лежень, используются для строений, в которых имеется 2 несущие стены. Лежень непременно в такой системе упирается на внутренние стены.

Видео по теме:

Таким образом, правильный выбор системы, которая может быть безраспорной или распорной, а также грамотный подбор всех остальных элементов обеспечивает создание действительно прочной, надежной и долговечной крыши. Выбор различных элементов, имеющихся в стропильной системе, полностью зависит от ее конструкции и нагрузок, которые воздействуют на нее. Если планируется самостоятельно делать систему, состоящую из наслонных стропил, то предварительно уделяется много внимания и времени грамотным расчетам, позволяющим правильно зафиксировать разные части конструкции. Для повышения ее прочности и надежности применяются разнообразные подстропильные элементы, но они выбираются в соответствии с особенностями каждой системы.

Посмотрите еще статьи:

Стропила без подкосов | Все о ремонте и строительстве

Стропила, опертые на две опоры без каких-либо дополнительных упоров, применяется для односкатных крыш пролетом 4,5 м или двухскатных пролетом до 9 м (рис. 30). Стропильная система может быть использована с передачей распора на мауэрлат (стены) и без передачи распора.

Безраспорные наслонные стропила

Работающее на изгиб стропило, не передающее распора на стены, должно иметь одну опору закрепленной, но свободно вращающейся, другую свободно вращающейся и подвижной.

Таким условиям отвечают три варианта закреплений стропил:

1. Низ стропильной ноги подшивается опорным бруском или на нем делается врубка (запил) зубом и упирается в мауэрлат, а вверху стропила выполняется увеличенная горизонтальная врубка (запил) со скосом (рис. 31). Глубина врубки (запила) в верхней части стропила не должна превышать а = 0,25h. Длина подрезки (площадка опирания) делается не более высоты сечения стропила (h). Подрезку рекомендуется скашивать, чтобы она не препятствовала изгибу стропила, иначе врубка боковой щекой упрется в прогон и получим распорную стропильную систему. Длина скошенной подрезки делается не менее двух глубин а. Если подрезку верха стропильной ноги сделать невозможно, его подшивают обрезком стропила с двухсторонним креплением монтажными пластинами или деревянными прибоинами. Верхние концы стропильных ног свободно укладываются на прогон. В двускатных крышах их крепят к прогону по типу скользящей опоры, а между собой не скрепляют. Двускатную крышу, в данном случае, рассматриваем как две односкатных, примкнутых друг к другу высокой стороной. Обратите внимание на чрезвычайно важное условие: верхняя опорная врубка или подшивка верха стропилины прибоинами делаются горизонтально. Стоит только изменить схему опирания на прогон, как стропило тут же показывает распор. Эта асчетная схема установки стропил из-за жесткости условий изготовления верхнего узла (любая неточность в исполнении узла тут же превращает безраспорную схему в распорную) практически не применяется для двухскатных крыш, поэтому ее чаще используют в односкатных крышах. Кроме того, в двухскатных крышах за отсутствие распора на мауэрлате при прогибе стропил под действием нагрузки, приходится расплачиваться раскрыванием конькового узла кровли.

Эта схема на первый взгляд вообще парадоксальна. Мы же отчетливо видим в нижней части стропильной ноги упор в мауэрлат и система вроде бы должна оказывать на него горизонтальное усилие. Тем не менее, она не показывает распора. Если кому-то хочется узнать почему, то доказательство читайте в курсе лекций профессора Залесского В. Г. на страницах 414–415.

2. Самый распространенный способ установки стропил относящийся к двухскатным крышам. Низ стропильной ноги делают на ползуне, а верх закрепляют (рис. 32): связывают гвоздевым боем или болтом, либо упирают друг в друга и связывают деревянными прибоинами или металлическими зубчатыми пластинами (МЗП).

На что необходимо обратить особое внимание так это на крепление стропильной ноги к мауэрлату Оно сводится только к закреплению стропил в проектное положение обеспечивающее шаг их установки. Для этого достаточно вбить с двух сторон по одному гвоздю наискосок в боковую поверхность стропила или один длинный гвоздь сверху либо поставить гибкую стальную пластину. Если будут применены модные крепежные уголки, то для закрепления низа стропилины достаточно будет одного гвоздя либо нужно прижать стропилину уголками с двух сторон вообще без гвоздей. Не вкручивайте в уголки столько шурупов и не забивайте в них столько гвоздей, сколько имеется отверстий в уголке. Иначе вы превратите ползун в несовершенный шарнир и получите на мауэрлат распор. От ветрового опрокидывания крышу держат гибкие проволочные скрутки не нужно эту функцию перекладывать на уголки либо стропильная система должна расчитываться как распорная.

3. Не дает распора и жесткое защемление конькового узла, когда низ стропильной ноги делают на ползуне, а верх жестко закрепляют (рис. 33). Однако в коньковом узле появляется изгибающий момент, стремящийся его разрушить. Максимальный изгибающий момент в такой конструкции возникает на коньковой опоре, а сами стропильные ноги получают меньший прогиб. Рассчитать такой узел, а потом точно изготовить его на стройплощадке достаточно трудно, поэтому лучше принимать формулы для вычисления изгибающего момента и прогиба как для обыкновенных однопролетных балок.

Во всех трех вариантах соблюдается правило: один конец стропильной ноги делается на скользящей опоре, позволяющей поворот, другой на шарнире, допускающим только поворот. Крепление стропил на ползунах и неподвижных шарнирах делаются самых разных конструкций. Сейчас их часто выполняют на крепежных пластинах. Можно крепить и по старинке: скобами, гвоздевым боем или использованием коротышей брусков и досок. Нужно только правильно подобрать вид крепежа, чтобы он допускал или препятствовал скольжению стропила в опоре.

При расчете стропильной системы принимается «идеализированная» расчетная схема. Считается, что на крышу давит равномерно распределенная нагрузка, т.е. одинаковая и ровная сила, действующая равномерно по всем плоскостям скатов. На самом деле равномерно распределенной нагрузки на скатах крыши практически никогда не бывает. Ветер, наметающий снеговые мешки на один из скатов и сдувающий снег с другого, солнце растапливающее снег на южных скатах, сползающий весной снег — делают нагрузку на скатах неравномерной. При действии неравномерной нагрузки все три выше представленных варианта стропильных систем статически устойчивы, но только при условии жесткого закрепления конькового прогона. Который концами вводят во фронтоны стен либо подпирают накосными стропилами вальмовых крыш. То есть стропильная система будет устойчивой только в том случае, если коньковый прогон на который опирается верх стропил, надежно закреплен от горизонтального смещения.

При изготовлении щипцовых крыш и опирании прогона только на стойки (без опирания их концов на стены фронтонов) ситуация меняется в худшую сторону (рис. 34). Во втором и третьем варианте при значительном снижении нагрузки на одном из скатов, против расчетной на другом скате, крыша будет пытаться «уехать» в сторону более высокой нагрузки. Первый вариант, в котором низ стропильной ноги сделан с врубкой зубом либо с подшивкой опорного бруска, а верх горизонтальной врубкой уложен на прогон, хорошо держит неравномерную нагрузку, но только при условии абсолютной вертикальности стоек, удерживающих коньковый прогон.

Для придания стропильной системе устойчивости в нее вводят горизонтальную схватку (рис. 35). Она повышает устойчивость системы, но незначительно. Поэтому во всех местах, где схватка пересекается со стойками, поддерживающими коньковый прогон, ее прикрепляют к стойкам гвоздевым боем. Существует устойчивое заблуждение, что схватка всегда работает на растяжение, это не так. Схватка многофункциональный элемент: в безраспорных конструкциях стропил она вообще не работает при отсутствии на крыше снега либо работает на сжатие при появлении на скатах незначительной равномерной нагрузки. На растяжение она работает только в предаварийной ситуации при просадке либо прогибе конькового прогона от действия максимальных нагрузок. По-сути, схватка это аварийный элемент стропильной системы, вступающий в работу, когда крышу завалит максимально возможным количеством снега и коньковый прогон прогнется на всю расчетную величину либо когда произойдут непредвиденные и неравномерные просадки фундаментов и, как следствие, неравномерная осадка стен и конькового прогона. Чем ниже установлены схватки, тем лучше. Обычно их устанавливают на высоте не менее 1,8–2 м от поверхности перекрытия, чтобы они не мешали человеку при прохождении по чердаку.

Если во втором и третьем варианте нижний узел опирания стропильной ноги (ползун) заменить на ползун немного другой конструкции (рис. 35, в) — с выносом конца стропилины за стену, то это еще более укрепит всю систему, делая ее статически устойчивой конструкцией при любом сочетании нагрузок.

Еще одним мероприятием повышения устойчивости всей системы является жесткое (что не всегда возможно) закрепление низа стоек поддерживающих прогон. Их врубают в лежень и прикрепляют к перекрытиям любым возможным способом, превращая нижний узел опирания стойки из шарнирного (в плоскости стропил) в узел с жестким защемлением (рис. 36).

Сечение схваток ввиду развития в них малых напряжений не рассчитывают, их принимают конструктивно. Для того, чтобы уменьшить типоразмер деталей использующихся при строительстве стропильной системы, сечение схватки используют тех же размеров, что и стропила, но могут быть применены и более тонкие доски. Схватки устанавливаются с одной или двух сторон стропил и прикрепляются к ним гвоздевым боем и/или болтами (рис. 37). При расчете сечения стропил, схватки не считаются дополнительными опорами, т.е. стропильную систему рассчитывают так, словно схваток в ней вообще нет. Однако, если схватки прикручиваются к стропилам болтами, то несущую способность древесины из-за ослабления отверстиями под болты, уменьшают использованием коэффициента 0,8. Иными словами, если в стропилине будут сверлиться отверстия под установку болтов схваток, то ее расчетное сопротивление применяют равным 0,8R. При креплении схватки к стропилам только гвоздевым боем ослабления расчетного сопротивления древесины стропильной ноги не происходит, но нужно сделать расчет на количество забиваемых гвоздей. Производится расчет на срез (изгиб) гвоздей. За расчетную силу среза принимают распор, который может возникнуть при аварийном состоянии стропильной системы. В общем, в расчет гвоздевого соединения схватки со стропилом вводят распор (H), которого нет, при нормальной работе стропил.

Еще раз напомним, статическая неустойчивость безраспорной стропильной системы проявляется только в крышах, где нет возможности закрепить коньковый прогон от горизонтального смещения. В домах с вальмовыми крышами и в домах с фронтонами из кирпича и камня, безраспорные стропильные системы вполне устойчивы и в мероприятиях по обеспечению устойчивости нет никакой необходимости. Однако «противоаварийные» конструкции — схватки, устанавливать все же надо.

При введении в расчёт стропильной системы распора (даже если его нет) изменяется расчёт сжимающей силы S. Теперь она рассчитывается делением равнодействующей распределённой нагрузки на синус угла наклона стропилины S=(qL/2)/sinα. Не вдаваясь в подробности разложения векторов сил, поясним это на небольшом примере. Предположим, имеем стропильную систему с крутым углом наклона скатов. При действии на неё нагрузки в аварийном состоянии, например, при просадке, ухода от вертикали или разрушении конькового прогона, в схватке появятся растягивающие напряжения, нейтрализующие так называемый распор. При неизменной внешней нагрузке, чем меньше будет угол наклона скатов, тем больше будет расти распор и тем больше будут сжаты стропильные ноги. И наоборот, если стропильные ноги не будут связаны схватками, то они работают, как обычные балки, уложенные в наклонном положении. В этом случае уменьшение угла наклона, при неизменной нагрузке, уменьшает сжимающие напряжения в стропилине и увеличивает нормальную (перпендикулярную) силу, направленную на изгиб балки. Поэтому сжимающая сила в стропильных системах без схваток считается как S=(qL/2)×sinα а со схватками S=(qL/2)/sinα. Так как двухскатные стропильные системы практически никогда не строятся без схваток, а расчёт всегда ведётся на самые плохие условия работы, то далее на всех схемах сжимающие напряжения будут записаны, как S=(qL/2)/sinα вне зависимости будет в этих схемах распор или нет.

При установке шпилек или болтов для крепления схваток обратите особое внимание на диаметр отверстия под них. Он должен быть равным диаметру шпилек (болтов) или даже меньше его на 1 мм. В аварийной ситуации схватка не будет работать до тех пор, пока не выберет зазор между шпилькой и стенкой отверстия в это время низ стропильных ног «разъедется» на несколько миллиметров или сантиметров (зависит от высоты установки схватки), что может подвинуть или выкрутить мауэрлат и разрушить карниз стен, а в распорных стропильных системах, где мауэрлат жестко закреплен — «раздвинуть» легкие стены.

Распорные наслонные стропила

Работающее на изгиб стропило, передающее распор на стены, должно иметь две закрепленные опоры.

Берем те же варианты стропильных схем и заменяем в них нижние опоры с двумя степенями свободы (ползуны) на опоры с одной степенью свободы (шарниры). Просто, где их нет, прибиваем к низу стропильной ноги опорные бруски. Обычно используется брусок длиной около метра и сечением 50×50(60) мм с расчетом гвоздевого соединения. Либо делаем опору на мауэрлат в виде зуба. В первом варианте расчетной схемы, в коньке там где стропила горизонтально оперты на прогон, сшиваем верхние концы стропильных ног гвоздевым боем или скрепляем болтом и получаем, таким образом, шарнирную опору.

Расчетные схемы стропильных систем меняются незначительно (рис. 38), все внутренние напряжения сжатия и изгиба остаются прежними, но в нижних опорах стропил появляется распор равный H = (qL/2)×ctg α, (кг). В верхних узлах распор в одной стропильной ноге уничтожается противоположно направленным распором от конца другой стропильной ноги, поэтому здесь он не приносит особых хлопот. Однако концы стропильных ног, упертые непосредственно друг в друга или через прогон, могут быть проверены на смятие древесины, хотя в большинстве случаев этого не требуется.

По сути, распорные наслонные стропила это переходная схема между безраспорными наслонными и висячими стропилами. В них уже просматривается схема висячих стропил, но рудимент в виде конькового прогона еще остается. Когда стропила низом уперты в стены, а верхом друг в друга, то прогон здесь как пятое колесо в телеге. С одной стороны вроде и не помешает, а с другой — можно и без него обойтись. Стропильная система проявляет двойственность своей работы, которая зависит от плотности прилегания верха стропил к прогону и друг к другу. Вектор силы давящий на коньковый узел распределяется и на стропильные ноги, и на прогон. При просадке, в результате усадки стен или прогибе от собственного веса, прогон уходит из работы и векторы сил полностью распределяются по стропилам, а сами стропила при этом превращаются в висячие.

В распорных стропильных системах назначение у схватки несколько иное — она в аварийных ситуациях работает на сжатие. Вступая в работу, она снижает распор на стены низа стропильных ног, но полностью его не снимает. Она сможет его снять полностью, если будет расположена в самом низу закрепленная между концами стропильных ног, но это уже другая конструктивная схема и схватка в ней называется затяжкой.

Что же изменяется с включением в схему схватки? Не будем нагружать вас раскладкой векторов сил, просто представьте предаварийную ситуацию, когда на крышу действуют максимальные нагрузки. Там где под коньковым прогоном нет стоек происходит прогиб прогона и наслонные стропила, стянутые схваткой, моментально превращаются в схему висячих стропил со сжатым ригелем, а низ стропильных ног получает распор по соответствующей расчетной схеме. Там где под коньковым прогоном есть стойки либо прогон жесткий, схватка то же работает на сжатие и низ стропильных ног тоже передает распор, но более слабый так, как верх стропил держит коньковый прогон. Однако расчет производится по наихудшему сценарию.

Применение распорных наслонных стропильных систем требует учета влияния распора на стены. Снизить распор можно установкой жестких коньковых прогонов. Для этих стропильных схем будет лучше, если расчетный прогиб конькового прогона получится намного меньше нормированного СНиПом. Старайтесь увеличивать жесткость прогона установкой стоек, подкосов или консольных балок (изменение высоты сечения) либо делайте на нем строительный подъем. Особенно это актуально для домов из легких бетонов, брусовых и рубленных из бревна. Массивные кирпичные, бетонные и панельные дома легче переносят распор на стены.

Следует заметить, что под распором понимается горизонтальное усилие, возникающее от скатывающегося по стропильной ноге сжимающего напряжения S. Иными словами, распор — это горизонтальный вектор сил появляющийся от действия вертикальной нагрузки. Не нужно путать его с распором от прогиба стропил. В расчетной схеме стропила считаются стержневыми элементами, не имеющими высоты, поэтому распор от прогиба не учитывается. На это и направлено нормирование прогиба в строительных конструкциях. СНиП, вводя нормированные величины прогиба, приближает идеализированные расчетные схемы к реальным. Другим словами если прогиб строительной конструкции не превышает нормируемого, то и задумываться о распоре от прогиба не следует, его как бы нет. Хотя на самом деле он есть и в распорной схеме он проявляет себя в большей степени, чем в безраспорной. На распор от прогиба нужно обращать внимание при строительстве стен дома из газобетонов. Это блоки абсолютно не держат изгиб и могут быть разрушены распором даже от прогиба стропил. Не делайте на этих стенах систем распорных стропил. В других случаях распор от прогиба не наносит особого вреда, например, в кирпичных стенах его воспринимает упругость мауэрлата и стального крепежа.

Стропильная система, сделанная по распорному варианту, статически устойчивая система при любых сочетаниях нагрузок и требует жесткого закрепления мауэрлата на стене. Для удержания распора, стены должны быть достаточно массивными либо снабжены неразрывным монолитным железобетонным поясом по всему периметру, как обруч на деревянной бочке. В аварийных ситуациях, в отличие от безраспорных систем, в распорной системе работающая на сжатие схватка не спасает положения, она лишь частично уменьшает распор, передающийся на стены (рис. 38.1). Для того чтобы аварийных ситуаций не произошло мы и собираем по максимуму, нагрузки действующие на крышу.

Расчет стропильной системы с введенной в нее сжатой схваткой делается по двум сочетаниям нагрузок. Сечение стропильной ноги подбирается по максимальному изгибающему моменту и прогибу без учета работы сжатой схватки. Представьте, что на крыше действуют неравномерная нагрузка: на одной стороне ската снег лежит, а на другой он стаял или сполз. Изгибающаяся стропильная нога просто толкнет сжатую схватку и будет работать как обычная однопролетная балка. Подбор сечения сжатой схватки и определение распора на стены, наоборот, будем производить для равномерно распределенной нагрузки по обоим скатам. В этом случае схватка будет сжата с обеих сторон и получит максимальное напряжение сжатия, низ стропильной ноги будет отдавать пониженный распор на стену, а сама стропильная нога превратится в неразрезную балку на трех опорах.

Наслонная стропильная система двухскатной крыши, типы стропильных систем

Соорудить двускатную крышу своими руками под силу каждому человеку. Единственное, за что не нужно браться без особого опыта в строительстве – это сооружение крыши сложной формы. Справиться со сложными конструкциями в одиночку, будет нелегко, тогда как с простой двускатной крышей для небольшого дома или дачи, можно справиться и в одиночку.

Основные виды двускатной крыши

Двускатная крыша – одна из самых простых видов крыш. Любой новичок, вооружившись нужной информацией и заранее все спланировав, сможет легко справиться с её сооружением своими руками. Для начала предлагаю рассмотреть основные конструктивные элементы двухскатной крыши, их виды и основные способы монтажа.

Несущими конструкциями любой крыши, в том числе и двускатной, являются стропила, которые чаще всего бывают деревянными.

Стропила двускатной крыши бывают: висячими (А)инаслонными (Б)(рис. 1):

Рис.1Основные несущие элементы крыши: 1 -стропила; 2 — мауэрлаты; 3 — перекрытие; 4 — затяжка; 5 — накладка; 6 — стойка; 7 — прогон.

Особенности наслонных стропил

Двускатная крыша  с наслонными стропилами, обычно, устраиваются в домах, имеющих средние опорные стены. Она экономична и относительно проста в изготовлении. При таком способе сооружении двускатной крыши верхние концы стропильных ног опираются на прогон, уложенный по стойкам, установленным по средине крыши на несущую стену. В некоторых случаях роль стоек может выполнять опорная стенка из кирпича или другого строительного материала. Особенно часто это бывает при сооружении крыши в разных уровнях.

При сооружении такой крыши дома своими руками, для наслонных стропил можно использовать доски или брус сечением 50…100х180…220 мм или круглый лес диаметром 130-180 мм.

Конструкция крыши определяется с учётом  уклона кровли, длины перекрываемого пролёта, сечения стропил и обрешётки и вида кровельного материала.

Шаг стропил обычно выбирают 70-120 см и зависит он от их сечения,  расстояния между опорами и угла наклонакровли.

Конструкция висячих стропил и стропильных ферм

Двускатная крыша с висячими стропилами отличается с тем, что вверху стропильные ноги опираются друг на друга и крепятся между собой без необходимости монтажа стоек и прогона посредине крыши.

Крыши дома с висячими стропилами или стропильными фермами требуют более тщательного изготовления узлов, особенно затяжек. При неправильном их изготовлении сила горизонтального распора может даже опрокинуть стены.

Достоинством крыш с висячими стропилами является  их способность перекрывать пролёты более 6 метров без промежуточных опор, что обеспечивает свободную планировку дома и позволяет уменьшить затраты на устройство крыши.
При устройстве крыши дома в двух уровнях стропильные фермы с промежуточной опорой позволяют более полно использовать чердачное пространство. При этом затяжка входит в составмеждуэтажного перекрытия.

Собираем двускатную крышу своими руками

Для изготовления своими руками висячих стропил (стропильных ферм) используют доски, брусья или кругляк. Хотя последний для этой цели наименее пригоден.

Длину стропильных ног определяют по чертежу, а вырезают вместе с их опорными  частями по заготовленномушаблону.

Для устройствасвесакрыши — выступа элементов крыши за пределы опорных наружных стен, чаще всего, используют «кобылки» из досок сечением 40-50х100 мм. Длина «кобылки» должна быть равна планируемой величине свеса плюс 0.5-0,6 м для стыка её со стропильной ногой. Свес можно также устраивать с помощью выпуска бруса или досок, используемых для изготовления стропильных ног, если их длина это позволяет.

Затяжки делают того же сечения, что и стропильные ноги и крепятся к ним гвоздями.

Стропила в коньке могут стыковаться в торец и соединяться при этом, дощатыми накладками на гвоздях. Можно также соединять стропильные ноги внахлёст или в «лапу» — с выборкой половины толщины, с последующим креплением гвоздями.

При сборке стропил их положение закрепляют с помощью постоянных или временныхсвязейилираскосов из досок для придания всей конструкции крыши жёсткости. Для временных связей используют бруски или доски обрешётки.

При строительстве крыши своими руками монтаж стропил  начинают с установкимауэрлатов, которые укладывают на стены по гидроизоляции. Их изготавливают из брусьев сечением от 100х100 мм до 100х150 мм.  Мауэрлаты крепят в трёх – четырёх точках по длине  стены анкерами. При этом важно следить, чтобы верхняя плоскость мауэрлата была строго горизонтальной. По мауэрлату размечают положение стропильных ног и готовятгнёздадля их опоры.

Монтаж стропильных ферм своими руками

Висячие стропильные фермы подают на перекрытие дома в собранном виде с затяжками или ригелями, выверяют по отвесу и прикрепляют к мауэрлату с помощью скоб или скруток из мягкой проволоки диаметром 3-4 мм. Хомут из проволоки крепят с помощью костыля к наружной стене. Чтобы увеличить площадь опоры , к стропильной ноге прибивают бобышку из брусков высотой 50-60 мм. Длинна свесапринимается не менее 55 см. По «кобылкам» устраивают сплошной настил

Рис. 4Узлы висячих стропильных ферм двускатной крыши: 1 — стропильная нога; 2 — накладка; 3 — коньковый брусок; 4 — обрешётка;5 — мауэрлат;  6 — затяжка; 7 — обшивка из досок; 8 -«кобылка»; 9 — бобышка; 10 — хомут из проволоки; 11 — костыль.

В принципе, можно, обойтись и без «кобылок», а использовать для свеса нижнюю часть стропильной ноги, но тогда они будут необходимы более длинные и монтировать их будет не совсем удобно.

Второй способ крепления стропильных ферм к мауэрлату своими руками

Возможен иной способ решения нижнего узла крепления стропил двускатной крыши без «кобылок». В этом случае стена сооружается вверху с утолщением (карнизом). Величина свеса, при этом, будет определяться шириной карниза. В этом случае, низ стропильной ноги укладывается на мауэрлат так, чтобы его окончание  совпадало с верхним углом карниза, как показано на рис.5.

Рис. 5Нижний узел крепления стропильной фермы двускатной крыши  на стене с карнизом: 1 — балка перекрытия; 2 — стропильная нога; 3 — стальная скоба; 4 — обрешетка; 5 — гвоздь 200 мм; 6 — мауэрлат; 7 — карниз; 8 — стена.

Недостатком такого способа можно считать то, что свес крыши получается небольшой и его величина привязана к ширине карниза.

Еще один простой способ крепления

Существует ещё один способ монтажа висячих стропильных ферм двускатой крыши, при котором свес крыши формируется без «кобылок», правда его можно использовать только при устройстве перекрытий по деревянным балкам. При этом способе каждая стропильная нога опирается на соответствующую деревянную балку перекрытия, которая, в свою очередь, при укладке выпускается наружу, на величину необходимого свеса крыши. В этом случае шаг установки стропил будет соответствовать шагу укладки балок перекрытия. При этом способе сооружения двускатной крыши при той же ширине здания увеличивается ширина чердака.

Рис. 8Нижний узел крепления стропильной наги  на балке перекрытия:1 — стропильная нога; 2 — балка перекрытия; 3 — стена; 4 — обрешетка; 5 — стальная скоба; 6 — лобовая доска; 7- подшивка свеса; 8 — гвозди 200 мм.

Соединение стропил в верхней точке своими силами

Сопряжение стропильных ног вверху может быть выполнено встык, внахлест или «в лапу»(с выборкой половины толщины места стыка стропил), как показано на рис.6.

Рис. 6Варианты решения верхнего узла крепления :а- встык;b- внахлест;c- «в лапу».

Собираем наслонные стропила

Монтаж двускатной крыши своими руками с наслонными стропилами начинается с установки и креплениястоек. Под стойку укладывают, по слою гидроизоляции, подкладкуиз доски для распределения нагрузки  на стену.Стойкиделают из того же материала, что и мауэрлаты.

После установки и закрепления стоек на них укладывается и крепится прогон.
Дляпрогоновиспользуют спаренные доски или бруски. Стойки и прогоны закрепляют временными связями и раскосами, после чего устанавливают стропила в проектное положение и прибивают их к мауэрлате и прогону.

Нижние узлы крепления наслонных стропил двускатной кровли могут быть выполнены также, как и при монтаже висячих.

Как смонтировать двускатную крышу при большой длине ската?

При длине ската более 4,5 м, для усиления стропильных ног, желательно, установить раскосы или вертикальные поддерживающие стойки. Это относится как к висячим так и наслонным стропилам. Особенно это актуально при небольших углах наклона крыши.

Рис. 2Двускатная крыша с стропильными фермами при длине ската более 4,5 м: 1 — стропильная нога; 2 — накладка; 3 — балка перекрытия; 4 — верхний прогон; 5 — стойка.

В том случае, если стропильные ноги крепятся к деревянным балкам перекрытия, то и раскосы или стойки крепят внизу также к балкам.

Если же стропильные ноги крепятся к мауэрлатам, то для установки и крепления раскосов или стоек внизу по перекрытию необходимо уложить горизонтальный брус (прогон) параллельно мауэрлату.

Вертикальные стойки могут устанавливаться не под каждую стропильную ногу, а реже, но тогда сверху стоек необходимо укладывать верхний прогон (брус) на который и будут опираться стропила. Для этого, ещё до монтажа стропильных ног устраивается каркас из вертикальных стоек и горизонтальных прогонов. Чтобы каркас был устойчивым его укрепляют раскосами.

Рис. 3Усиление стропильных ног длинной более 4,5 м:a- поддерживающими стойками;b- раскосами; 1 — стропильная нога; 2 — верхний  прогон; 3 — мауэрлат; 4 — стойка; 5 — нижний прогон; 6 — перекрытие; 7 — балка перекрытия; 8 — раскос; 9 — стропильная нога; 10 — несущая стена.

Монтируем обрешетку

После монтажа стропил или ферм  к стропильным ногам прибиваетсяобрешёткаиз брусков сечением 50х50 мм или досок 30-40х120 мм. Расстояние между брусками или досками обрешётки выбирается в зависимости от материала кровли.

Если под кровельный материал планируется укладка гидроизоляционной плёнки, то она крепится непосредственно к стропилам — с нахлестом поперёк стропил, начиная от свеса карниза. Сверху гидроизоляционной плёнки, вдоль стропил, прибиваются бруски сечением 40-50х50 мм, а уже к ним крепится обрешётка. Это делается для получения вентиляционного зазора между кровлей и гидроизоляцией.

Теперь остаётся смонтировать кровельный материал и крыша своими руками — готова.

Деревянные элементы крыши должны бытьобработаныантисептиком до её сборки, а после сборки – огнезащитным составом.

Андрей Пузанов

Рейтинг: 8

17 марта 2015
в 20:28А если пространство под крышей планируется как мансарда, то крышу необходимо основательно утеплять и монтировать паробарьер. В какой последовательности в таком случае производятся данные работы по утеплению, и чем лучше все таки утеплять крышу.
dentrans

Рейтинг: 3

18 марта 2015
в 9:30Монтировать паробарьер и утеплять крышу, нужно в любом случае. Независимо от того, будет этаж мансардным или просто обычным чердаком, через крышу уходит порядка 30% тепла. Материалов для утепления очень много, но лучше всего использовать стекловату или минеральную вату. Стекловата будет на порядок дешевле, но при работе с ней нужно защитить тело и дыхательные путя от попаданий стекляной пыли.

Стропильная система двухскатной крыши своими руками: обзор конструкций висячего и наслонного типа

Одежду после работы с ней нужно уничтожыть, так как выстирать или вытрусить из нее пыль стекловолокна не реально. Минеральная вата более дорогая, но безопаснее и имеет лучшие свойства паропроницаемости и шумоизоляции.

evs76

Рейтинг: 21

22 марта 2015
в 8:41Как определить оптимальный угол наклона крыши? Существует ли определенная методика или данный параметр зависит только от предпочтения хозяина будущего дома? Зависит ли угол наклона от географического расположения строения?

Схема стропильной системы двухскатной крыши

устройство и конструкция деревянных систем, подробно на видео и фото

Чаще всего используют комбинацию наслонных и висячих стропил, принимая во внимание на следующие моменты:

Наслонные стропильные системы применяются в тех случаях, когда величина пролета составляет 7 и более метров. Стропила имеют только по одной опоре на стену.

Верхние концы стропил скрепляются друг с другом одним из трех способов:

• при помощи прорезного шипа;
• при помощи металлических пластин;
• при помощи соединения вполдерева.

Размеры стропильной системы и нюансы монтажа

В процессе устройства системы кровли особое внимание необходимо уделять детальному изучению размеров сечений ее основных элементов и расстояний, на которых они должны размещаться:

• при использовании стропильных ног из бревен и пластин между ними следует оставлять расстояние, равное полутора-двум метрам; из досок – 1-1,75 метра;
• при диаметре стропильных бревен 18-20 сантиметров ширина пролетов должна составлять четыре с половиной – шесть метров. Основание бревен остается не обработанным, а их верхний кант стесывается;
• с целью уменьшения пролетов между стропилами рекомендуется использовать подкосы, изготовленные из бревен диаметром 10 сантиметров, брусьев сечением 8х8 сантиметров и досок сечением 4х15 сантиметров;
• если используются деревянные наслонные стропильные системы в каменных строениях, то мауэрлат при прогонах между стропилами в один-полтора метра устанавливают по всему периметру наружных стен. Для мауэрлата используют бревна диаметром 18-22 сантиметра, предварительно обработанные антисептическим раствором в местах соприкосновения с кладкой.

Крепление стропильной системы, детали на видео:

Опорой для стропильных ног между стенами служат продольные прогоны, концы которых упираются в торцевые стены строения. Между поперечными стенами в качестве опоры для них используют подкосы, стойки и шпренгели. Для прогонов используют бревна диаметром 20-26 сантиметров. Стойки и подкосы опираются на внутренние стены и специально установленные столбы.

Правильно выбранная в соответствии с конфигурацией и размерами кровли стропильная схема гарантирует надежность и долговечность крыши вашего дома.