Стропильная система крыши

Содержание

Как устроена и из чего состоит крыша дома?

Илья, Екатеринбург задаёт вопрос: Добрый день! Мои родители купили загородный участок и решили построить на нем дом. Чтобы сэкономить на строительстве, большую часть работ решено было сделать самостоятельно. Поскольку с подобными работами мы ни разу не сталкивались, то первоначально стали собирать информацию о ведении строительства дома. Опираясь на полученную информацию была построена коробка здания, а теперь дело подошло к обустройству крыши. Столкнувшись с этой задачей, отец начал активный сбор данных о ее строительстве. Подскажите, пожалуйста, как строится и из чего состоит крыша дома? Эксперт отвечает:

Схема общего обустройства крыши.

Занявшись строительством частного строения, уже на первоначальном этапе нужно определиться с конструкцией крыши. Кроме того, следует понимать, из чего состоят крыши дома, и знать их основные узлы. От выбора ее типа зависит функциональное назначение будущего здания.

Крыша — это верхняя часть дома, которая служит не только для защиты от погодных осадков, но и укрепляет всю конструкцию от разрушения. Они различаются по своей геометрии и виду применяемого материала. Исходя из этого, все крыши делятся на 2 основные группы: плоские и скатные.

Подготавливая проект будущего здания, особое внимание следует обратить на крышу. Материал, из которого она состоит, и типы применяемых кровельных покрытий, будут принимать на себя нагрузку всех стропильных каркасов и прочих элементов дома.

В настоящее время имеется довольно большой выбор различных вариантов, при помощи которых можно обустроить кровельное пространство. Выбор каждого из них должен быть обусловлен климатическим поясом и типом применяемых материалов. Исходя из этих требований, верхние части строения делятся по определенным признакам. Среди этих признаков можно выделить следующие параметры: форма будущей конструкции, вид несущих частей, угол наклона и количество скатов.

Несмотря на такое большое разнообразие видов кровли, все они имеют обязательные узлы, применяемые во всех конструкциях, пирог кровли и перекрытия на верхних этажах строениях. Также они должны быть снабжены мауэрлатом и стропильной системой с подпорками и подкосами. Эти части представляют собой скелет сооружения, на который будет укладываться весь остальной материал.

Стропила изготавливаются из хвойных пород древесины, поскольку она очень долговечна и имеет небольшой вес. Более того, выделяющаяся смола предотвратит преждевременное гниение дерева.

Мауэрлат — это тоже деревянный брус, но с большим сечением. Он располагается в обеих частях сооружения, сверху от несущей части стены. Мауэрлат выполняет опорную роль, на нем располагается вся стропильная система. Чтобы надежно его закрепить применяются металлические шпильки. От надежности его крепления будет зависеть устойчивость всей крыши.

Стропила служат для поддержания всей кровельной обрешетки. Они могут быть висячей или наклонной конструкции. Наклонные применяются в том случае, когда в строительстве применяются несколько опорных стен. Висячая стропильная система применяется в том случае, когда длина пролетов составляет 7 м и более.

Выше стропил устанавливается обрешетка. Чаще всего применяется сплошная или разреженная. Выбор ее типа будет зависеть от применяемой модели крыши. На ее верхней части размещается выбранный материал кровли. Это может быть ондулин, металлочерепица, шифер и др.

Стропила в основном собираются в ферму по месту, но иногда фермы по одному, разработанному заранее шаблону, делаются где-то на земле (в цеху) и уже в готовом виде поднимаются, выставляются, закрепляются в проектном положении. Соединение всех деталей стропильной системы производится при помощи различного типа врубок или с использованием метизов (пластины гвоздевые, стальные скобы из прута, резьбовые шпильки, перфорированные крепежи, деревянные накладки…). Чаще всего данные способы комбинируются.

Шаг расстановки стропил и сечение стропил выбирается по прогнозируемым нагрузкам (снег, вес кровельного покрытия…) с обязательным учётом размера неподкреплённых пролётов, которые стропилами должны перекрываться. Шаг монтажа и сечение стропильных ног являются параметрами взаимосвязанными, то есть при желании можно увеличить сечение стропил, одновременно увеличивая дистанцию между ними, и наоборот – можно использовать менее массивные пиломатериалы для создания каркаса крыши, если шаг расстановки стропил уменьшить.

Интересно, что стропила не обязательно должны быть одного размера, например, при создании вальмовой конструкции помимо основного поля из однообразных стропил на преобладающих скатах ещё монтируются более длинные «коньковые» («диагональные» стропильные ноги), а также используются так называемые «нарожники» (укороченные стропила). Кстати, в некоторых более нагруженных местах (допустим, возле дымоходов или кровельных окон) стропила используют с увеличением по толщине – например, в виде сдвоенной доски.

Затяжка (схватка)

Именно такой элемент как затяжка формирует из пары стропил – замкнутый треугольник. Она представляет собой горизонтальную балку, которая чаще всего соединяет нижние края стропильных ног. Затяжка не даёт стропилам «разъезжаться» под нагрузкой и, соответственно, устраняет возможность поперечного приложения сил, действующих на наружные стены. Стропила, соединённые затяжкой, давят на стены только сверху вниз.

Именно через затяжку вес стропильной системы (если реализована конструкция наслоненная) переносится на промежуточную несущую стену.

Заметим, что затяжки не обязательно монтируются только в самом низу стропильной системы (кстати, роль затяжек могут играть как узкоспециализированные дополнительные детали, так и балки чердачного перекрытия), но она может стоять также ближе к средине стропильной ноги или ближе к коньку крыши. Такой элемент часто называют ригелем, он помимо стягивающей функции, которая, к слову, тут будет слегка купированная – ещё работает на распор, то есть увеличивает несущие способности стропил, не даёт им прогибаться.

Прогоны

Прогонами называют элементы каркасной кровельной системы, которые располагаются перпендикулярно направлению стропильных ног. Прогоны работают как соединяющие и распределяющие нагрузки детали деревянной крыши, они служат принимающей основой, на которую опирают стропила. Прогоны ставят либо в самом верху фермы (коньковый прогон), либо в районе их середины (например, когда под крышей делается мансарда).

Разновидностью прогона можно считать «коньковую балку». Этот элемент часто используется при строительстве коттеджей-каркасников по канадской технологии. Коньковая балка – это длинный прогон, выполненный из мощной доски, на котором стыкуются стропила смежных скатов.

Стойки

Стойки – это вертикальные элементы, что являются опорой для всех видов прогонов. Посредством стоек, расставленных по центральной оси дома, исключается прогиб конькового прогона или коньковой балки, через них более точно передаётся вес на затяжку висячей кровельной системы или на промежуточную несущую стену, когда кровля реализована наслонной.

Если под крышей делается мансарда, то боковые стойки, подпирающие промежуточные прогоны, одновременно могут выступать ключевыми элементами каркаса для обустройства стен.

Подкосы

Основная функция подкосов – устранить возможность прогиба стропил. В большинстве случаев, подкосы закрепляются к низу центральных стоек и под углом (в идеале близком к 45-ти градусам) расходятся к стропильным ногам.

Мауэрлат

Лишь с некоторой натяжкой мауэрлат можно отнести к элементам стропильной системы. Между тем, без него крайне сложно выполнять выставление и фиксацию стропильных ног на своих местах и практически невозможно равномерно перераспределить нагрузки от крыши на несущие стены.

В домах, сложенных из бревна или массивного бруса функции мауэрлата выполняет верхние венцы. А в случае с каркасным домостроением эту же роль играют доски верхней обвязки. Мауэрлат применяют, если дом у нас каменный, даже если стены увенчаны монолитным поясом. Он, как правило, представляет собой обрезной брус со сторонами от 75 до 150 мм, который (с использованием гидроизолирующей прокладки) анкерами закрепляется на стене по периметру дома. Затем врубкой, скобами или кронштейнами стропильные ноги закрепляют к мауэрлату. В некоторых случаях, когда строится сруб, и нужно компенсировать существенную усадку стен по высоте – для крепления стропил к мауэрлату используют скользящие опоры.

Отдельным подвидом мауэрлата можно считать так называемый «лежень». Этот элемент делают из аналогичного пиломатериала, но закрепляют его на внутренней несущей стене. Лежень тоже принимает/распределяет нагрузку, но он служит опорным элементом для стоек, затяжек и подкосов.

Обрешётка

Через обрешётку на стропила передаётся вес кровельного материала и прочие нагрузки, действующие извне. Разряжённая обрешётка в виде обрезной доски или обрезного бруска крепится к стропилам перпендикулярно. Шаг расстановки разряжённой обрешётки в основном выбирается в соответствие с требованиями производителей финишного кровельного покрытия. Нередко обрешётка выполняется из крупнолистовых материалов (OSB-3 или фанера марки ФСФ), что необходимо, например, под битумную черепицу. В обоих случаях обрешётка стабилизирует крышу, связывая стропила каждого ската в единое целое.

Требования к качеству стропильной доски

Выполняя расчет стропильной конструкции, в которой предусмотрено изготовление стропильных ног из доски, важно учитывать не только сечение данных элементов, но и качество пиломатериала, который предполагается использовать.

В первую очередь, необходимо определиться, какая древесина более всего подходит для изготовления стропил. Это хвойный и лиственный пиломатериал, полностью отвечающий требованиям ГОСТ 8486-86 и ГОСТ 2695-83. Исходя из данных требований, доска для изготовления стропильных ног может иметь:

  • не более трех сучков на каждый погонный метр пиломатериала, максимально допустимый диаметр сучка составляет 30 мм;
  • несквозные трещины, длина которых не превышает 1/2 длины доски;
  • влажность не более 18% (измеряется влагометром).

Согласно предписаниям СНиП, приобретая пиломатериал для изготовления стропил и других элементов каркаса крыши, необходимо делать проверку документа, информирующего о качестве продукции. Там должны быть указаны:

  • наименование производителя и основные данные о нем;
  • название изделия и его номер стандарта;
  • размер пиломатериала, порода древесины, степень влажности;
  • количество единиц в упаковке;
  • дата выпуска партии пиломатериалов.

Древесина – натуральный материал, подверженный биологическому разрушению и горению. Чтобы снизить риск повреждения и разрушения готовой конструкции из пиломатериалов, требуется выполнить предмонтажную подготовку стропильных элементов, выполненных из доски. Подготовка подразумевает выполнение конструктивных и защитных мероприятий согласно требованиям СНиП. В число защитных мероприятий входит:

  • обработка древесины антисептическими составами с целью предотвратить преждевременное загнивание;
  • пропитка древесины антипиреновыми средствами, предотвращающими возгорание;
  • обработка стропил и других деревянных элементов средствами, защищающими от насекомых-вредителей.

В число конструктивных мероприятий входит:

  • монтаж гидроизоляционных прокладок в местах примыканий деревянных конструкций к кирпичным;
  • формирование гидроизоляционного ковра под кровельным материалом и пароизоляции со стороны помещения;
  • оборудование специальных проемов для вентиляции кровельного пирога.

Стропила, выполненные из доски, при соблюдении предписанных технологий обустройства крыши, смогут прослужить длительный срок, не требуя проведения ремонта.

Обработка древесины защитными средствами

На стропила после изготовления следует нанести спецсредства для био- и огнезащиты. Если делать обработку уже собранной стропильной конструкции, не получится защитить места стыков элементов и впоследствии именно они могут стать очагами гниения каркаса крыши. Это приведет к преждевременному разрушению кровли и повлечет за собой необходимость вложения серьезных финансовых средств в ремонт или замену крыши.

Стропила рекомендуется изготавливать их древесины хвойных пород, содержащей большое количество смолы, которая служит природным барьером от гниения. Тем не менее, даже деревянные элементы из лиственницы и сосны нуждаются в обработке специальными составами. Влажность доски для стропил не должна превышать 18%, в противном случае в процессе эксплуатации элементы стропильной конструкции может «повести», что вызовет деформацию кровли и потерю прочности всей системы.

Для нанесения защитных средств может использоваться мягкая кисть, валик, распылитель садовый или краскопульт, практикуется и метод окунания. Поверхность стропила должна быть чистой, сухой и не иметь лакокрасочного покрытия, препятствующего проникновению защитного состава в древесные волокна. Особенно тщательно пропитываются места будущих стыков стропильных ног. Обработку следует делать в сухую теплую погоду. Антисептики и огнезащитные составы (либо универсальное огнебиозащитное средство) наносятся двукратно. Между первой и второй обработкой стропильные доски должны успеть высохнуть.

Монтаж дважды обработанных стропил можно начинать только после их полного высыхания.

Сечение стропил из доски

Стропила могут изготавливаться из бревна, бруса или доски. К недостаткам бревна относится его большой вес и необходимость выполнять сложные врубки в местах креплений, которые существенно ослабляют несущие способности элемента из кругляка. Брус значительно лучше в применении, но стоит дороже, чем доска. Стропильные ноги из доски – оптимальный выбор, данный материал активно используется для изготовления боковых стропильных ног. Доска также позволяет делать удлиненные боковые стропила и прочные накосные (диагональные) стропильные ноги.

Такой параметр, как толщина доски, существенно влияет на ее прочностные характеристики. Толщина доски, пригодной для изготовления стропил, составляет 40-60 мм, причем для возведения кровли на постройках хозяйственного назначения лучше использовать доску толщиной 40 мм в целях снижения затрат. При этом для строительства крыши жилого дома данный параметр не должен быть менее 50 мм.

Ширина доски для стропил выбирается с учетом длины проема, который требуется перекрыть – чем длиннее стропильная нога, тем шире должна быть доска для ее изготовления. Стропила длиной до 6 метров могут выполняться из доски шириной 150 мм – таким образом, минимальное сечение стропила для крыши жилого дома составляет 50×150 мм. Если длина стропильной ноги превышает 6 метров, ширина доски должна быть не менее 180 мм. Удлиненную ногу делают из сплоченных досок шириной 150 мм, причем участок нахлеста досок, составляющий не менее 500 мм должен располагаться максимально близко к коньковой части.

Сечение стропил зависит от величины нагрузки на крышу (снеговой и ветровой), а также веса самой стропильной конструкции, угла наклона ската, длины перекрываемого проема и ширины дома. Чтобы рассчитать сечение, используются специальные таблицы и формулы, можно воспользоваться соответствующей компьютерной программой. В сложных случаях лучше всего доверить выполнение расчетов профессионалам.

Определив оптимальное сечение стропильных ног, необходимо обратить внимание на шаг установки стропил. Это взаимозависимые параметры, которые можно немного варьировать без ущерба для надежности кровли. Применение подкосов позволяет несколько уменьшить сечение стропил.

Наращивание стропил

Если длины или толщины доски не хватает для изготовления цельной стропильной ноги, выполняют наращивание стропила. Это можно делать различными способами. Проще всего сплотить доски, сложив их друг с другом широкими сторонами, и сшив гвоздями. Если укладывать доски со сдвигом в половину длины, можно изготовить длинную, прочную стропильную ногу, способную выдержать высокие нагрузки. Так делают, когда требуется создать накосные стропила вальмовой крыши.

В другом случае наращивания стропил делают косой срез на торцах, причем перед косым срезом выполняется небольшой вертикальный противоскользящий упор. Далее выполняется вертикальное сквозное отверстие для стяжки соединения болтом.

Удлинить стропило можно соединив гвоздями или шпильками две доски, уложенные с нахлестом в метр.

Автор Павлов Юрий

Элементы крыши. Названия

Выбор конкретной крыши и кровли необходимо делать еще на стадии проектирования строения. Современные технологии и стройматериалы позволяют архитекторам создавать огромное разнообразие решений как по конструкционным особенностям, так и по используемым покрытиям и технологиям. Во время выбора конкретного решения принимается во внимание большое количество факторов, влияющих на элементы крыши. Несмотря на такое разнообразие типов и конструкций крыш все они имеют несколько общих элементов.

Элементы крыши. Названия

Название элемента крыши Краткое описание

Стропильная система

Может быть плоской односкатной, двускатной, многоскатной вальмовой, сложной, купольной и т. д. Сами стропила могут быть наслонными и висячими, целыми или наращиваемыми.

Обрешетка

В зависимости от типа кровельных материалов бывает сплошной или решетчатой. Некоторые крыши имеют специальную вентиляционную контробрешетку.

Кровельный пирог

Используется во время обустройства теплых крыш, состоит из пароизоляционного слоя, утеплителя и ветрозащиты.

Кровельное покрытие

Может быть рулонным или штучным, из натуральных или искусственных материалов. Материалы кровли оказывают существенное влияние на ее стоимость и сложность кровельных работ.

В таблице приведены только общие названия, каждый вид кровли имеет свои дополнительные элементы. На крышах могут быть окна и фронтоны, водостоки и иные инженерные конструкции.

Элементы крыши и их названия

Наиболее часто используемые элементы крыши рассмотрим на примере одной из самых сложных конструкций – вальмовой кровле с эркером.

Вальмовая крыша с эркером

Далее поговорим о тех элементах, которые на вальмовой крыше использованы не были. Сразу по ходу описания будем давать краткие объяснения к названиям элементов.

Рассматриваемая крыша не имеет фронтонов, основная часть перекрывается двускатной вальмовой, эркер имеет шатровое покрытие.

Фронтоны

Фронтон – передняя часть стены различной формы. По бокам ограничивается двумя скатами, в нижней части карнизом. Фронтоны чаще всего изготавливаются из тех же стройматериалов, что и фасадные стены, но есть и иные варианты строительства этих элементов.

В последнее время существенно расширился геометрический вид фронтонов, теперь можно встретить следующие их формы:

  • килевидную – напоминают перевернутый корабль;
  • лучковидную – форма лука;
  • полукруглую – вершина с циркульным завершением;
  • прерванную – имеется горизонтальный карниз для вставки окна;
  • самцовую – сложенную из бревен в качестве продолжения венцового участка стены;
  • ступенчатую – размеры ступенек уменьшаются кверху;
  • трапециевидную – фронтон в виде правильной трапеции.

Фронтон в архитектуре

На обыкновенных зданиях фронтоны чаще всего имеют традиционную треугольную форму.

Треугольный фронтон

Скат

Часть крыши, располагающаяся между крайними стропильными ногами. Может иметь форму трапеции, прямоугольника, треугольника и т. д.

Скат

В многоквартирных домах крыши чаще всего односкатные плоские, скат – бетонная плита перекрытия. Такие крыши имеют рулонные покрытия, в некоторых случаях могут быть эксплуатируемыми. На них делают зимние сады, площадки для отдыха, бассейны и прочие элементы для повышения комфортности проживания.

Плоская крыша с бассейном

Эркер

Выступающая за проекцию фасада часть здания со своей отельной кровлей. Крыша эркера может быть полукруглой, прямоугольной или многогранной. В нашем примере эркер симметричен и расположен точно посредине фасадной стены. Размеры здания 11×13,5 м. Стропильные ноги и вертикальные опоры упираются на мауэрлаты и лежни.

Эркер

Изготавливается из досок или бруса, фиксируется по периметру фасадных стен или к специально подготовленному армирующему поясу. На мауэрлат упираются нижние концы стропильных ног. Элемент должен прочно фиксироваться, если кладочные материалы фасадных стен не отличаются высокими показателями физической прочности, то под мауэрлат обязательно обустройство армирующего пояса. В брусчатых домах в качестве мауэрлата используется верхний венец. Для предупреждения расползания стен применяются металлические или деревянные нагели большого диаметра и длины, они связывают между собой несколько венцов дома.

Мауэрлат

Лежень

Изготавливается из бруса или доски, крепится к несущим межкомнатным перегородкам сразу к кладочным материалам или армопоясу, служит опорой для различных упоров стропильной системы.

Лежень

Между стенами и деревянными элементами всегда следует укладывать гидроизоляцию, универсальным и самым оптимальным вариантом считается обыкновенный рубероид. Есть лишние деньги и желание их потратить – можно покупать современные мастики на основе модифицированного битума. Строительный эффект тот же, финансовый намного отличается от варианта с рубероидом.

Балки перекрытия

Этот архитектурный элемент можно относить как к потолку, так и к крыше. Дело в том, что на эти балки упираются многие упоры стропильной системы, без них строительство сложных кровель невозможно.

Балки перекрытия

Расстояние между балками выбирается с учетом стандартных размеров утеплителей. Во время установки этих элементов следует принимать во внимание особенности крыши эркера, балки должны держать все стропильные ноги. Угловые балки эркера располагаются на биссектрисе угла, в противном случае крыша и вылет карниза будут несимметричными. Укладываются на мауэрлаты и лежни или на стены.

Карниз

Элемент, который отделяет вертикальную плоскость стены от плоскости крыши, называется карнизом.

Подшивка карниза

Может иметь несколько разновидностей.

  1. Ордерный карниз. Резко выходит вперед и сильно нависает над частями фасада, выполняет функцию их защиты от атмосферных осадков.
  2. Гезимс. Карниз имеет вид полосы, расчлененной на несколько продольных выступов и впадин, может располагаться как непосредственно под крышей, так и между этажами как декоративный элемент фасада здания.

Если строение имеет деревянный карниз, то его рекомендуется подшивать досками сразу после монтажа балок, это намного упрощает работы по дальнейшему строительству стропильной системы. Кроме того, сам карниз также намного проще подшивать сразу после установки балок. После того как балки перекрытия и карниз готовы, можно приступать к установке опорной рамы.

Подшивка карниза доской

Опорная рама

Один из самых важных несущих элементов крыши. Состоит из вертикальных опор, прибитых к лежням, и горизонтальных коньковых прогонов. Размеры опорной рамы зависят от размеров крыши, сложные варианты могут иметь несколько опорных рам: одна устанавливается под коньком, остальные в самых слабых местах стропильных ног.

Опорная рама

Конек

Линия стыка верхних частей скатов крыши. Простые крыши имеют только один конек, у сложных таких элементов несколько.

Коньковый элемент кровли

На опорной раме крыши эркера устанавливается специальное приспособление – центрирующее ядро.

Центрирующее ядро

На нем сходятся все стропила крыши эркера. Это центрирующий элемент высотой примерно 50 см м толщиной около тридцати сантиметров. Делается он из сплошной чурки или клееных досок, служит упором для стропилин, фиксируется на вертикальной опоре рамы эркера.

Центрирующее ядро

Стропилины основной крыши

Самый важный и самый известный элемент кровли. Воспринимают на себе все усилия кровли, изготавливаются из досок различных размеров. Расчет делается на стадии проектирования дома. Вверху стропилины фиксируются друг к другу или к коньковой доске, могут упираться о коньковый прогон или иметь отдельную опорную раму.

Стропила

Внизу стропильные ноги упираются о мауэрлат, могут быть висячими наслонными.

  1. Висячие стропилины. Используются на небольших зданиях и сооружениях, имеют только две точки опоры. Вверху упираются друг о друга или в коньковую доску, расположенную между стропильными ногами. Внизу упираются о мауэрлат. Для усиления конструкции могут применяться затяжки. Это обыкновенные доски, фиксирующие две стропильные ноги в верхней части, таким образом подготавливаются простейшие фермы.
  2. Наслонные стропилины. Название элемента обозначает, что стропильные ноги наслоняются на любые дополнительные опоры. Они могут размещаться в различных местах, быть вертикальными или угловыми.

Особенности стропильных систем

Кобылки

Крепятся на стропилах, удлиняют эти элементы, позволяют уменьшать стоимость стропильной системы и улучшать ее эксплуатационные характеристики. Для изготовления кобылок могут использоваться тонкие доски, на них не воздействуют значительные усилия. Кобылки позволяют выводить скат за пределы стены на значительное расстояние и дополнительно защищать фронтонные стены от негативного воздействия естественных осадков.

Стропила с кобылками

Короб для софитов

Назначение – улучшение внешнего вида свесов скатов крыши, минимизация рисков подрыва кровли резкими порывами ветра. Изготавливается из досок, в дальнейшем зашивается деревянными или пластиковыми софитами.

Короб для софитов

Угловые стропилины

Используются только в сложных многоскатных крышах, самые длинные элементы стропильной системы. Требуют особенного внимания во время изготовления и установки.

Нарожники

Специальные элементы для увеличения жесткости фиксации угловых стропилин. Могут опираться о балки перекрытия или специально установленные элементы.

Нарожники

Стропилины эркера

Самые большие по размерам элементы сложной кровли, закрывают эркер. Одним концом упираются о центрирующее ядро, там сходится верхний край, а вторым концом на балки.

Стропила эркера

Это общая начальная конструкция крыши, в дальнейшем нужно устанавливать различные вертикальные, горизонтальные и наклонные связи для увеличения жесткости конструкции и повышения ее несущей способности. Количество рассчитывается индивидуально для каждой крыши, каждый вариант фермы может иметь существенные различия. Но есть общие виды элементов стропильных систем.

Нижний подкос

Устанавливается под углом к вертикали, один конец упирается о стропилину, второй о вертикальную опору и балку перекрытия.

Нижний подкос

Вертикальная стойка

Поддерживает стропильную ногу, устанавливается вертикально, нижний конец упирается о балку перекрытия.

Стойка

Верхний подкос

Монтируется в верхней трети стропильной ноги, устанавливается под углом, нижний конец упирается о горизонтальную затяжку.

Верхний подкос

Горизонтальная затяжка

Фиксирует две стропильные ноги в конструкцию фермы.

Стойки, затяжки и подкосы изготавливаются из досок, длинные вертикальные опоры и прогоны из бруса. Проектировщики часто предлагают эти элементы изготавливать из спаренных досок, так дешевле и надежнее. Спаренные доски всегда имеют более высокие показатели сопротивляемости на изгиб, чем брус такой же толщины.

Горизонтальная затяжка

Ендовы

Места стыка скатов под тупым углом. Наиболее опасный элемент крыши, именно здесь чаще всего возникают протечки. В ендовах устанавливается специальный брус или доска, которая называется ендовной. Во время строительства ендов нужно использовать лишь качественные пиломатериалы, обязательно делать мероприятия по их защите от гниения и повреждения вредителями.

Ендова кровли из металлочерепицы

Подвесы конькового прогона

Используются для усиления конструкции на больших по размеру крышах, изготавливаются из брусков или досок.

Подвесы конькового прогона

Все элементы стропильной системы должны между собой жестко фиксироваться. Делать это можно как при помощи современных металлических перфорированных пластин и уголков, так и обыкновенными гвоздями или металлическими скобами. После того как все работы закончены, можно приступать к изготовлению обрешетки.

Обрешетка

Удерживает кровельный материал, технические параметры зависят от физических характеристик кровельных покрытий. Обрешетка может быть сплошной или решетчатой. Очень важный с точки зрения длительности эксплуатации крыши элемент. Обрешетка должна гарантировать, что кровельное покрытие не будет прогибаться под весом снежного покрова, листы металлочерепицы прочно зафиксированы и не оторвутся резкими порывами ветра.

Обрешетка

Делать обрешетку можно как из новых, так и из бывших в употреблении пиломатериалов. Главное требование к ним – отсутствие гнилостных повреждений. Внешний вид никакого значения не имеет, обрешетка всегда скрывается кровельными покрытиями.

Контробрешетка

Монтируется на теплых кровлях, обеспечивает надлежащие условия естественной вентиляции для удаления влаги. Увеличивает время эксплуатации крыши, предупреждает преждевременный выход из строя нагруженных элементов стропильной системы. Линейные параметры контробрешетки имеют строгие нормированные значения. Несоблюдение рекомендаций профессионалов становится причиной нарушения эффективности естественной вентиляции, последствия такой ситуации очень неприятные.

Обрешетка и контробрешетка

Ветровые доски

Фиксируются на обрешетке со стороны фронтонов. Выполняют две функции: предупреждают подрыв кровли и улучшают внешний вид дома. Могут быть деревянными, металлическими или пластиковыми.

Монтаж ветровой доски

Карнизные доски

Улучшают дизайнерский вид крыши, предупреждают намокание стропильной системы. Изготавливаются из металла или пиломатериалов.

Лобовая планка для софитов

Кровельное покрытие

Главная задача – создавать герметичное покрытие крыши, защищать внутренние помещения от ветра, дождя и снега. В настоящее время существует много видов кровли, каждый элемент крыши имеет свои технические характеристики. Во время выбора нужно смотреть не столько на стоимость, сколько на время эксплуатации. Дешевая кровля служит примерно десять лет, экономично очень дорого полностью менять кровлю через такой короткий срок эксплуатации.

Кровельные материалы

Кровельный пирог

Элемент присутствует только в теплых крышах, состоит из нескольких слоев.

  1. Парозащита. Назначение – предупреждать попадание влаги в утеплители. Этот элемент кровли обязателен только в тех случаях, когда для теплозащиты используется минеральная вата или эковата. Эти материалы способны впитывать большое количество влаги, а во влажном состоянии существенно увеличиваются показатели теплопроводности. Эффективность теплозащиты кровли уменьшается, деревянные элементы стропильной системы длительное время контактируют с влажным утеплителем. Как следствие – ускоренная порча пиломатериалов.
  2. Утеплительный слой. Чаще всего используется минеральная вата. Реально имеет всего два преимущества – не выделяет в воздух вредные химические соединения и не боится открытого огня. Недостатки – высокая стоимость, довольно большая масса, значительные показатели гигроскопичности и продуваемость ветром. Утеплительные материалы на основе полимеров этих недостатков не имеют. Что касается выброса вредных веществ, то современные пенопласты по этим показателям считаются безопасными для здоровья и санитарными организациями допущены к использованию в жилых помещениях.
  3. Ветрозащита. Предупреждает выдувание теплого воздуха из утеплителя. Применяется только в том случае, когда в качестве утеплителя использовалась минеральная вата. Для ветрозащиты используются высокотехнологичные современные мембраны, они пропускают пар из минваты, защищают ее от ветра и попадания конденсата.
  4. Капельник. Специальный элемент теплых крыш, собирает капли конденсата с кровли и ветрозащиты и направляет их в водосточную систему.
  5. Контробрешетка. Обязательный элемент теплой кровли, устанавливается между ветрозащитой и кровельными покрытиями. Контробрешетка обеспечивает функциональность естественной вентиляции подкровельного пространства. За счет этого быстро отводится влага, не допускается гниение деревянных элементов стропильной системы.
  6. Кровельное покрытие. Могут применяться как дешевые рулонные материалы для плоских односкатных крыш, так и дорогая натуральная штучная черепица для сложных дизайнерских кровель.

    Пирог крыши под металлочерепицу

    Кровельный пирог под мягкую кровлю

Элементы теплой крыши могут иметь различные названия используемых материалов, но от этого не изменяется их конструкционная функция.

Водостоки

Назначение – отвод талой и дождевой воды со скатов крыши, недопущение чрезмерного увлажнения почвы под фундаментом здания, защита цоколя от переувлажнения. Эти элементы крыши могут изготавливаться из пластика или металла, имеют различную стоимость и форму. Но всегда состоят из одинаковых элементов.

  1. Желоб принимает воду со скатов и направляет ее к вертикальным элементам водоотвода. Желоб имеет торцевые заглушки, комплектуется соединительными и поворотными элементами.

    Желоб водосточный

  2. Воронка. Может устанавливаться на желоба, по ней вода попадает из желоба в вертикальные трубы. Есть воронки, которые крепятся у ендов в тех местах, где монтаж обыкновенных желобов по каким-либо причинам невозможен. Такие воронки для сбора воды из ендов сразу подключаются к индивидуальным трубам.

    Воронка

  3. Крепежные элементы. Фиксируют трубы к фасадным стенам и желоба к стропильной системе. Позволяют регулировать углы наклона и расстояния, могут быть металлическими и пластиковыми.

    Держатель водосточной трубы

  4. Круглые трубы. Отводят воду от дома, комплектуются концевиками, соединителями, тройниками.

    Труба водосточная оцинкованная

    Тройник водосточной трубы

    Колено трубы

Водостоки – важный элемент крыши любого типа и на любом сооружении.

Снегозащита

Этот элемент кровли выполняет две функции: защищает водостоки от чрезмерных усилий во время весеннего схода снега со скатов крыши и не допускает травмирования пешеходов. Снегозадержатели изготавливаются из металлических труб или листовой стали. Обязательно должны фиксироваться к стропилам или обрешетке, запрещается прикручивание только к кровле в местах ее провисания. Выбор конкретного типа снегозадержателей и мест их установки зависит от климатической зоны расположения здания.

Трубчатый снегозадержатель

Снегозадержатель для кровли

Чердачные помещения

Элементы крыши могут быть жилыми и нежилыми. В последнее время жилые чердачные помещения называются мансардами, но под такие цели они использовались и ранее. К сожалению не так часто, как хотелось многим владельцам домов. Проблема была в крайней отсталости советских строительных технологий и материалов. Как только на отечественном рынке появились импортные товары, мансарды стали очень популярными в нашей стране.

Мансарда с балками

Спальня на мансардном этаже

Нежилые чердачные помещения чаще всего используются в различных пристройках и хозяйственных сооружениях. Они применяются только для хранения различных вещей, в сельской местности переоборудуются для хранения урожая.

Требования предъявляемые к стропильной системе

Жесткость

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

Небольшой вес

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

Высокое качество материала

Дерево для стропил должно быть следующим:

  • Древесина берется 1 — 3 сорта. Трещин и сучков должно быть по минимуму. На метр может быть 3 сучка высотой не более 3 см. Трещины допустимы не по всей глубине, длиной до половины длины доски.
  • Несущие элементы делают из деревянных деталей толщиной от 5 см, площадью от 40 см2.
  • Хвойные доски могут быть длиной до 6,5 м, а лиственные – до 4,5 м.
  • Прогоны, подушки и мауэрлат делают из твердых лиственных пород дерева. Их обрабатывают антисептиком.


Основные части конструкции стропильной системы

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Формы крыш и стропильных систем

Односкатная крыша.

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

Устройство стропил односкатной крыши.

Двускатная крыша

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



Устройство висячих и наслонных стропиль двускатной крыши.

  • Подробнее о ней в материале: Стропильная система двухскатной крыши и ее устройство

Четырехскатная крыша

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

Особенности конструкции четырехскатной крыши.

Ломанная крыша

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

Устройство ломанной крыши.

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

Типы стропильных систем — чем они отличаются между собой

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

Система с висячими стропилами

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

Перечислим несколько важных фактов об их конструкции:

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

Наслонные стропильные системы

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

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

На что необходимо обращать особое внимание:

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

Соединительные элементы

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

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

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

Способы крепления стропильных ног.

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

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

Перфорированные пластины использующиеся для крепления стропил.

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

Материал подготовлен авторами проекта SRBU.RU

> Видео: Стропильная система крыши, что нужно знать для правильного конструирования
Вам будет интересно

Записи созданы 1177

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх