Как сделать висячие стропила – варианты конструкции, правила устройства узлов крыши. Фальш стропила

Устройство двускатной крыши с висячими стропилами.

    В прошлых статьях, в которых описывалось устройство крыши, мы уже говорили, что висячие стропила нижним концом опираются на мауэрлат, а верхние концы смежных стропил упираются (либо непосредственно, либо через коньковую доску) друг в друга. В самом упрощённом варианте это показано на рис.1:

 

Рисунок 1

    Думаю, для всех очевидно, что при такой компоновке, появляются распирающие нагрузки на стены. Чтобы их уменьшить в стропильную ферму добавляют затяжки. Но давайте обо всём по порядку.

    В качестве примера возьмём дом с полумансардой в Волгоградской области. Сумма снеговой и ветровой нагрузок составляет 155 кг/м2. Размеры коробки дома 8х10 метров. Толщина стен 50 см. Угол наклона скатов — 40° (см. рис.2):

 

Рисунок 2

ШАГ 1: Устанавливаем мауэрлат.  В данной конструкции помимо обычных нагрузок на него будут действовать распирающие силы, стремящиеся сдвинуть его со стены. Для более надёжного закрепления, можно к анкерным болтам (либо шпилькам) добавить ещё металлические крепёжные пластины (см. рис.3). К стене пластины можно закрепить, например, рамными анкерами, а к мауэрлату можно и гвоздями, и саморезами, и ʺглухарямиʺ.

 

Рисунок 3

ШАГ 2: Определяем необходимое сечение стропил. Расчёт производим во вкладке ʺАркаʺ расчётной программы (см. рис.4):

 

 

Рисунок 4

    Сечение стропил принято 50х200 мм с шагом 60 см.

   Здесь сразу может появиться вопрос. Откуда мы берём расстояние от конька до затяжки (ригеля). Оно у нас равно 2 метра. Ранее на сайте мы уже говорили, что прежде чем приступать к возведению крыши, нам нужно на бумаге сделать её чертёж, обязательно в масштабе (с соблюдением всех пропорций). Если умеете, можно нарисовать на компьютере. Далее по этому чертежу, мы определяем все интересующие нас размеры и углы.

   Затяжки устанавливаются между висячими стропилами, чтобы уменьшить распирающие нагрузки на стены. Чем ниже стоит затяжка, тем больше от неё пользы. Т.е. тем меньше распирающей нагрузки приходится на стены. Но так как в нашем примере затяжки ещё выполняют роль потолочных балок мансардного этажа, то и высоту их расположения мы определяем исходя из нужной нам высоты потолков. Я взял эту высоту 2,5 метра (см. рис.5):

 

Рисунок 5

ШАГ 3: Изготавливаем шаблон нижнего запила стропил. Для этого берём обрезок доски нужного нам сечения длиной около метра, прикладываем его к мауэрлату под нашим углом наклона скатов 40° (ориентируйтесь по фронтону) и делаем разметку, как показано на рисунке 6:

 

Рисунок 6

    Необходимые нам вертикальные и горизонтальные линии (показаны синим цветом) проводим при помощи уровня. Глубина запила 5 см.

    Итак, делаем шаблон.

ШАГ 4: Устанавливаем коньковую доску, посредством которой все стропила будут связаны между собой. Для начала необходимо наметить место её установки.

    Берём изготовленный ранее шаблон и прикладываем его к мауэрлату. Нас интересует размер, показанный на рисунке 7 (здесь он равен 18 см):

 

Рисунок 7

   Нижнюю точку на мауэрлате назовём точкой «А».

    Переносим полученный размер наверх фронтона, делаем разметку в соответствии с рисунком 8:

 

Рисунок 8

    Правый нижний угол обозначим как точка «В». Теперь мы можем измерить расстояние от пола мансардного этажа до точки В (длина временных стоек).

    Устанавливаем строго вертикально временные стойки из доски 50х200 и кладём на них коньковую доску такого  же сечения. Под стойки для их фиксации можно положить доску, закреплённую простыми дюбель гвоздями к плитам перекрытия (см. рис.9). Сильно крепить не нужно, потом её уберём. Расстояние между стоек не более 3-х метров.

Рисунок 9

 К фронтонам коньковую доску крепим металлическими кронштейнами.    Устойчивость стоек обеспечивается укосинами.

     Возможно, Вы могли где-нибудь видеть, как висячие стропила устанавливаются без коньковой доски (см. рис. слева). Мне этот способ прекрасно знаком, раньше мы тоже так делали.

 Но когда попробовали вариант с коньковой доской, остановились на нём. Несмотря на то, что уходит какое-то время на установку стоек и коньковой доски, последующий монтаж стропил выполнять гораздо удобнее и быстрее. В итоге по времени Вы выигрываете. К тому же конструкция получается более устойчивая и более геометрически ровная.

 ШАГ 5: Изготавливаем и устанавливаем стропила.

    Стропило делаем так: берём доску нужной длины, прикладываем к одному концу шаблон, размечаем и делаем нижний запил. Затем рулеткой измеряем расстояние между точками «А» и «В» (см. рис.7-8). Переносим этот размер на нашу заготовку и делаем верхний запил. Угол, который нам нужен для верхнего запила, есть на нашем шаблоне (см. рис.10). У нас он равен 90°+40° = 130°

Рисунок 10

    Таким образом мы ставим все стропила (см. рис.11)

Рисунок 11

   Соединение стропил с мауэрлатом здесь выглядит не так, как было, например, описано здесь… Думаю, Вы уже поняли, что это обусловлено наличием распирающих нагрузок, которых в том варианте не было. Однако в будущих статьях Вы увидите, что такой вариант является всего лишь одним из возможных, а не единственно правильным. Мы будем использовать и более привычные нам запилы. Главное надёжно закрепить стропила на мауэрлате.

    В верхней точке стропила будут выступать за коньковую доску. Можно вогнать между ними небольшие бруски, а можно оставить как есть. Это, в принципе, роли никакой не играет (см. рис.12):

Рисунок 12

    К коньку стропила крепим гвоздями, либо саморезами. Каких либо дополнительных крепёжных элементов здесь ставить не обязательно. Вообще в данной конструкции благодаря нижнему запилу, стропила получаются как бы зажатыми между мауэрлатом и коньковой доской.

ШАГ 6: Устанавливаем затяжки.

    Делаем их из досок того же сечения,  что и стропила. Какие-то врубки и запилы здесь делать не обязательно. Затяжки делаем накладывающимися на стропила. Крепим их несколькими гвоздями и стягиваем резьбовой шпилькой диаметром 12-14 мм (см. рис.13):

Рисунок 13

    Таким образом устанавливаем все затяжки и убираем наши временные стойки, на которые ставили коньковую доску:

Рисунок 14

    Теперь можно догадаться о назначении маленьких окошек в верхней части фронтона. Через них будет осуществляться вентиляция утеплителя, который будет лежать на потолке полумансардного этажа (между затяжками).

ШАГ 7: Прикрепляем к нижним концам стропил кобылки карнизного свеса (см. рис.15). Делаем их из досок сечением 50х100 мм.  Длину кобылки делаем такую, чтобы получить карнизный свес нужной нам ширины (40-50 см), и чтобы она накладывалась на стропило не менее чем на 50 см. Крепим кобылку несколькими гвоздями и стягиваем 2-мя резьбовыми шпильками. В средней части, для дополнительного упора на стену можно закрепить гвоздями либо саморезами к кобылке небольшой брусок.

Рисунок 15

    Обратите внимание, в месте соединения кобылки свеса с мауэрлатом, мы не делаем на ней запил, т.к. это уменьшит её и без того не большое сечение. Здесь мы предварительно делаем небольшой пропил в самом мауэрлате (см. рис. 16):

Рисунок 16

    Чтобы карниз получился ровным, используйте шнурку. Сначала поставьте крайние кобылки, затем натяните между ними шнурку и ставьте все остальные. На рисунке 17 шнурка показана синим цветом.

Рисунок 17

Шаг 8: Следующие действия нам уже известны по прошлым статьям. Выставляем кобылки на фронтон и крепим ветровые доски (см. рис. 18):

Рисунок 18

ШАГ 9:  Сейчас мы можем оставить карнизы в том виде, в котором они находятся.

    Давайте посмотрим ещё один вариант исполнения карнизных свесов (см. рис. 19):

Рисунок 19

    Такие ʺсерьгиʺ делаются из дюймовых досок шириной 10-15 см. Крепим их при помощи саморезов.

    Таким образом, теперь нам остаётся подшить к карнизам снизу пояса для сайдинга; закрепив на стропилах защитную плёнку, сделать контробрешётку и обрешётку; покрыть крышу кровельным материалом.  Эти шаги мы рассматривали в прошлых статьях. Думаю, повторяться здесь и при рассмотрении других конструкций крыш в будущем, смысла нет.

СМОТРИТЕ ДРУГИЕ СТАТЬИ НА ЭТУ ТЕМУ:

• Строительство Х-образных (восьмискатных) крыш.

• Строительство Т-образной крыши дома.

• Монтаж Г-образной крыши с фронтонами различной ширины.

• Г-образная крыша дома с равными фронтонами.

• Шатровая крыша дома своими руками.

Лучший способ выразить благодарность автору - поделиться ссылкой на статью с друзьями!

Паразиты живут внутри каждого! Совет врача - возьмите 120 мл кипятка и...Читать далее

Смотрите, так можно "замедлить" Ваш электросчётчик в 2 раза! ... Совершенно ЛЕГАЛЬНО! Нужно взять и в ближнюю к счётчику ... Читать далее

stroyu-dom-sam.ru

Что такое фальшкровля?

С каждым годом все более популярной становится конструкция фальшкровли. Но многие не знают чем такая кровля отличается от обычной.  Хотя начальная часть словосочетания говорит сама за себя. Это уже предполагает использование определенной уловки или имитации в чем-либо. В данном случае это относится к покрытию крыш домов и других сооружений кровельными материалами. Фальшкровля – это кровельное покрытие отвесных либо выступающих частей зданий с целью придать сооружению более красивый, эстетичный вид. В некоторых случаях такое покрытие помогает избежать какой-либо горизонтальной поверхности постройки лишних нагрузок, например верхнему балкону в многоэтажке.

Особенности конструкции

В отличие от обычной кровли, особенностью данной конструкции является ее положение относительно вертикальной стены здания. Как правило, фальшкровля визуально будто покрывает стену под острым углом в несколько градусов, опускаясь вниз. Не присматриваясь к сооружению, можно подумать, что это покрытие является продолжением самой крыши, либо составляет обособленную конструкцию, словно растущую из стены. Конструкция фальшивой кровли предусматривается как практически отвесный скос, благодаря которому строение приобретает более презентабельный и гармонирующий вид.

Фальшкровли можно разделить на несколько распространенных видов:

• Скос над балконами, выступающими частями строений.
• Скос у прямых крыш, имитирующий кровлю.
• Визуальное продолжение обычной скатной крыши.

Горизонтальная открытая поверхность постоянно подвергается испытаниям всех природных явлений — oт адской жары до проливных дождей и снегопадов. Пусть даже покрытие крыши надежно, пройдет некоторое время, и влияние атмосферных осадков даст о себе знать. Недаром все старые постройки имели покатые крыши. Поэтому, будет целесообразно возвести над такой плоскостью фальшкровлю с достаточным углом, чтобы избавить сооружение от нежелательных нагрузок.

Следующие разновидности фальшкровли исполняют скорее декоративную роль и более призваны радовать взор домочадцев и гостей дома, чем исполнять какую-либо полезную функцию. В таком случае эта конструкция, зачастую из дорогого материала, устанавливается только на обозримой части крыши или по ее периметру, на остальной же ее поверхности используется более дешевый материал.

Возведение конструкции

Работа по возведению и креплению фальшкровельного покрытия не так трудоемка, как полноценная установка и монтирование элементов крыши зданий, но также требует внимания к мелочам. Когда требуется возвести кровельное покрытие на балконе многоэтажки, используется металлический каркас либо деревянный, монтируемый к несущей стене здания и балконному горизонтальному перекрытию. Затем к нему крепится металлочерепица или же другой материал по желанию заказчика. От качества установки зависит будущая надежная гидроизоляция балконного перекрытия, поэтому нельзя упускать из внимания даже небольшие щели. Каркас предварительно стоит обработать антикоррозийной смазкой.

Прямая крыша в наше время встречается в основном среди городских построек. Это серийные советские многоэтажки и новые небольшие постройки, вроде магазинчиков, бутиков и остановок. Неудобство очистки прямой крыши в зимнее время и скапливание воды в весенние и просто дождливые дни – отдельный разговор. При всех этих минусах такие постройки к тому же не отличаются привлекательным видом. Девятиэтажка и остановка это переживут, но как быть, если это магазин?

В таком случае фальшкровля крепится по периметру строения, образуя покатый козырек и визуально имитируя кровлю. В установке таких конструкций используется гораздо меньший  размер каркаса и только одна вертикальная плоскость для крепления, но трудоемкость возведения увеличивается в зависимости от размеров здания.

Скатная фальшкровля является зрительным продолжением основной кровли. При этом именно она играет главную роль в привлекательном виде постройки. Ведь именно на каркасе фальшкровли крепится дорогостоящий кровельный материал, создающий впечатление, что вся крыша покрыта недешевой керамической черепицей. Такая конструкция более массивна, чем предыдущая и требует более надежного крепления к стене.

Преимущества установки фальшкровли:

• Красивый, эстетичный вид. Любая постройка, до этого не отличавшаяся привлекательностью станет выглядеть по-домашнему уютно и тепло.
• Освобождение от нагрузки горизонтальных плоскостей. Снег будет благополучно скатываться вниз, а не ждать весны, чтобы растаять. Тоже можно сказать и об окурках.
• Защита от осадков. Плоские перекрытия не будут подвергаться постоянному воздействию влаги.

Недостатки фальшкровли:

• Финансовые затраты. Качественная кровля обойдется в хорошую сумму.
• Шум. Касается только недорогого металлического кровельного материала, такого как металлочерепица, профнастил и др.

Материалы по теме:

moscowsad.ru

конструкция и узлы, стропильная затяжка крыши, расчет, устройство и схема навесных стропил, крепление

Содержание:

Перед тем, как строить крышу дома, необходимо изучить возможные варианты стропильных систем и подобрать оптимальную схему в зависимости от индивидуальных особенностей постройки. Среди наиболее распространенных схем стропильного каркаса выделяются наслонные системы, подходящие для зданий, имеющих внутреннюю несущую стену, и висячие системы, в которых стропила могут опираться только на внешние стены кровли. В данной статье будут рассматриваться узлы и конструкция висячих стропил.

Устройство висячих стропил

Висячие стропила называются именно так неспроста – по сути, они постоянно находятся в подвешенном состоянии и не имеют под собой иной опоры, кроме внешних стен здания. Несмотря на кажущуюся ненадежность, висячие стропильные системы достаточно эффективные и способны в полной мере выполняться свои функции в пролетах длиной до 17 м.

Разумеется, сами по себе навесные стропила стоили бы немногого, но ведь они используются в связке с цельной системой, включающей в себя массу дополнительных элементов, позволяющих формировать крупные узлы вроде ферм или арок.

Примером простой фермы может выступить конструкция, состоящая из двух стропильных балок, которые соединены в верхней точке, за счет чего обеспечивается треугольная форма такой фермы. В горизонтальной плоскости устанавливается стропильная затяжка, представленная обычной деревянной балкой. Конечно, она может быть выполнена из металла, но тогда ее нужно называть тяжем.

Роль затяжной балки нельзя недооценивать – стропила, находящиеся под нагрузкой, постоянно пытаются нарушить треугольную форму фермы, а затяжка стропил предотвращает данный эффект. Кроме того, появляющаяся распирающая сила не передается стенам постройки, а приходится на саму затяжку, благодаря чему здание испытывает только усилия вертикальной направленности.

Затяжку можно устанавливать на любом вертикальном уровне, но для этого нужно точно знать, какие функции на нее возлагаются. Например, при расположении затяжки в нижней части стропил ее можно использовать еще и как балку перекрытия этажа, находящегося ниже. Если же под крышей будет располагаться жилое помещение, то затяжку стоит устанавливать выше, чтобы она мешала при обустройстве мансарды.  

При обустройстве больших пролетов узлы висячих стропил придется дополнительно усиливать. В том случае, если пролет между стенами превышает 6 м, то стропила укрепляются раскосами и подвесами, а затяжку стоит сделать из двух балок, соединенных между собой.

Устройство висячих стропил может выполняться по нескольким схемам, и их стоит рассмотреть подробнее.

Треугольная шарнирная арка

Рассматриваемый вид конструкции по праву считается одним из самых простых. Конструктивно такая схема предполагает создание простой фермы в форме треугольника, которая включает в себя две стропильных балки, направленных в сторону конька. Внизу стропила опираются на горизонтальную балку, кроме того, на нижнем уровне осуществляется крепление затяжек к стропилам. Для нормального функционирования такой конструкции высота конька должна быть больше, чем 1/6 пролета фермы.

В такой схеме, считающейся традиционной, основная нагрузка приходится на стропила, изгибая их так, чтобы они расходились в разные стороны. Это усилие компенсируется затяжкой, которая, работая на растяжение, позволяет разгрузить стропильную систему. Затяжка в данном случае не относится к числу несущих элементов, поэтому вместо деревянной детали вполне можно использовать металлическую.

Чтобы снизить изгибающую нагрузку, которую испытывают стропильные ноги, коньковые элементы в данном случае устанавливаются с небольшим отклонением от центральной оси. Такая схема становится причиной появления дополнительного усилия с противоположно направленным вектором. Помимо снижения нагрузки на стропильный каркас, это также позволяет использовать балки меньшей толщины – а это прямой путь к оправданной экономии.

Чаще всего треугольные шарнирные арки используются для создания мансард, а находящиеся в нижней части конструкции затяжки отлично служат в качестве балок перекрытия. Все описанные дальше схемы висячих стропил представляют собой вариации описанной трехшарнирной арки, в которых дополнительные элементы всего лишь повышают жесткость стропил.

Шарнирная арка с бабкой

Данная конструкция сложнее предыдущей, зато ее вполне можно использовать для перекрытия пролетов длиной более 6 м. Основной проблемой длинных конструкций является длинная затяжка – на нее приходятся существенные нагрузки, поэтому она изгибается под собственным весом. Для компенсации этих нагрузок используется бабка – деревянный брусок, при помощи которого подвешивается затяжка. При необходимости в качестве бабки можно использовать и металлические пруты, которые имеют достаточную прочность на растяжение.

Используя такой подвес, можно устанавливать висячие стропила с затяжкой большой длины, ведь ее изгиб будет компенсирован. Основной момент при монтаже такой конструкции – бабка не должна подвергаться сжатию, то есть ее нельзя использовать как вертикальную стойку. Конечно, конструктивно стойка и подвес очень похожи, но эти элементы выполняют совершенно разную работу.

Главное отличие бабки заключается в том, что она подвешивается к карнизному узлу, а затяжка крепится к ней посредством хомутов. Для создания затяжки нужной длины используются составные элементы, которые подгоняются посредством прирубов и фиксируются болтами. Перед сборкой стоит провести расчет затяжки стропил, чтобы конструкция была оптимальной.

Такая конструкция на сегодняшний день применяется редко по причине морального устаревания. Впрочем, заложенные в ней идеи и принципы все же находят применение в других, более современных стропильных системах.

Конструкция с приподнятой затяжкой

Такая схема преимущественно используется при создании жилых помещений под кровлей. Высота расположения затяжки в данном случае определяет высоту потолка будущей мансарды. Затяжка в такой конструкции поднимается к коньковой части крыши, и чем выше она установлена, тем большие нагрузки ей приходится испытывать.

Стропильный каркас в качестве опоры использует мауэрлат, а не затяжку. Чтобы кровля могла самостоятельно изменять свои размеры в зависимости от внешних факторов, стропила крепятся подвижным образом к специальным устройствам, обеспечивающим необходимую свободу перемещения конструкции.

При воздействии на кровлю уравновешенных нагрузок конструкция будет устойчивой, но если силы, находящиеся с одной стороны, будут превалировать, то крыша будет слегка завалена. Для предотвращения такой ситуации стропила необходимо выносить за пределы стен с обеих сторон здания.

В арке с приподнятой затяжкой последняя не выполняет функции опоры. На нее оказывают влияние только растягивающие нагрузки, если под крышей обустраивается чердак, или растягивающе-изгибающие, при создании мансарды. В последнем случае затяжку можно использовать для монтажа потолков или изоляционных материалов.

Для защиты затяжки от провисаний устанавливается подвеска. Здесь тоже есть нюансы: при небольших нагрузках и небольшой длине затяжку можно попросту прибить к ригелю и коньку, а вот для длинной затяжки с большими нагрузками потребуется несколько подвесок и дополнительная фиксация хомутами.

Шарнирная арка с ригелем

Данная схема конструктивно схожа с предыдущей, но есть и одно отличие – вместо подвижных опорных элементов для шарнирной арки с ригелем используется жесткое крепление. Стропила врубаются в мауэрлат или крепятся к неподвижным опорным брусам. Благодаря изменению конструкции опоры меняются и возникающие в системе напряжения – основной нагрузкой становится распирающая, приходящаяся на мауэрлат и стены.

Затяжка фиксируется в верхней части арки, но вместо растяжения она теперь испытывает сжатие. Вместе с изменением характера нагрузок меняется и название затяжки – теперь она именуется ригелем. Такая арка с приподнятым ригелем может работать только при условии небольшой распирающей нагрузки, а при ее увеличении ригель нужно дополнительно усилить затяжкой. В результате получатся висячие стропила, аналогичные традиционной арке с тремя шарнирами, и мауэрлат в данном случае уже не понадобится.

Арка с подвеской и подкосами

Такая схема является логическим продолжением темы арок с бабками. Арка с подвеской и подкосами используется для перекрытия пролетов длиной до 14 м – в подобных конструкциях нагрузка настолько велика, что стропила прогибаются из-за собственного веса. Для компенсации этих нагрузок используются подкосы.

Как правило, подкосы упираются на внутренние стены постройки, но висячие стропила используются только при их отсутствии. Решить эту проблему помогает бабка, являющаяся единственной доступной опорой.

Собранная таким образом конструкция работает по следующему принципу:

• На стропила приходится внешняя нагрузка;
• Подкосы принимают на себя часть этой нагрузки;
• Подвеска растягивается и натягивает коньковый брус;
• Стропила захватываются за верхнюю часть и тянутся вниз, за счет чего прижимаются подкосы.

Для длинных стропильных ног, свойственных такой конструкции, используется длинная же затяжка. Лучше всего использовать брус из двух жестко соединенных балок. Затяжка крепится к бабке посредством хомута.

Виды соединений отдельных элементов и узлов

Чтобы конструкция висячих стропил получилась достаточно качественной и надежной, необходимо позаботиться о качественном соединении ее элементов, для чего могут использоваться следующие способы:

1. Стыковое соединение. Такой метод используется для соединения верхних частей стропил, то есть конькового узла. Балки стропил срезаются под углом, совмещаются и фиксируются посредством деревянных или металлических накладок.
2. Соединение внахлест. Для реализации данного способа верхние края стропильных ног схлестываются и крепятся болтом с гайкой или шпилькой.
3. Соединение врубкой. Перед соединением стропила выпиливаются на половину своей толщины. Подготовленные детали сводятся и фиксируются через высверленное сквозное отверстие болтовым соединением. Такой же метод активно используется для монтажа карнизных узлов – в нижней части стропил вырубается зуб, который подводится к опорам и крепится болтами или пластинами.
4. Скользящее соединение. Такой метод соединения нижних частей стропил используется в системах с подвижной опорой. Для соединения используются специальные металлические элементы.

Расчет висячей стропильной системы

Крыша с висячими стропилами должна рассчитываться еще на этапе проектирования – это позволяет избежать дальнейших проблем. Лучше всего будет заказать расчет у специалистов или воспользоваться готовым проектом, но при желании можно сделать всю работу самостоятельно, воспользовавшись онлайн-калькулятором или более традиционными методами проведения расчетов.

В любом случае, для расчетов потребуется знать:

• Площадь и размеры подкровельного пространства;
• Наличие мансарды;
• Ожидаемую нагрузку на кровельную систему;
• Угол наклона скатов;
• Вид стропильной системы;
• Материал изготовления стен здания;
• Материал кровельного покрытия.

Расчет висячих стропил нужен для того, чтобы определить толщину стропил, шаг их установки и форму необходимых ферм.

Монтаж висячих стропил

Когда все предварительные этапы завершены, можно приступать непосредственно к монтажу стропильной системы, который выполняется по следующему алгоритму:

• Сначала нужно разметить центр крыши и высоту конька, после чего на фронтонах выставляются две доски с отметками;
• Далее нужно сделать шаблон монтажа стропильных ног, для чего нужно взять обрезок доски и прислонить ее одним концом к мауэрлату, а другим – к отметке высоты конька, и сделать на этой доске запилы;
• При помощи шаблона изготавливаются стропильные балки в необходимом количестве;
• Подготовленные и обработанные стропила раскладываются попарно;
• Сначала монтируется первая ферма, которую после сборки нужно установить на фронтоне здания, используя для крепежа саморезы или уголки с гвоздями;
• На другой стороне здания устанавливается вторая ферма;
• Между двумя установленными арками натягивается шнурок, от которого нужно будет отталкиваться при монтаже остальных ферм;
• Все остальные фермы устанавливаются последовательно, с соблюдением рассчитанного шага и уровня.

Завершив установку висячей стропильной системы, можно приступать к следующим этапам монтажа кровли.

Заключение

Деревянные висячие стропила достаточно удобны и подходят для решения множества задач. Монтаж висячей системы достаточно прост – необходимо лишь грамотно спланировать будущую конструкцию и тщательно провести каждый этап ее сборки. 

kryshadoma.com

устройство, конструкция, узлы, пример строительства

Еще на этапе проектирования постройки необходимо определиться с вариантом конструкции стропильной системы крыши. Впрочем, выбор несложен. При наличии внутренней капитальной стены-перегородки, для формирования крыши используют наслонные стропила. Если таких перегородок нет, то устанавливают висячие стропила, которые опираются исключительно на внешние стены.

Висячие стропила находят свое применение в строительстве однопролетных домов, производственных зданий, цехов, торговых павильонов, при устройстве мансард без внутренних стен.

Почему стропила называют «висячими»? Потому что они в буквальном смысле зависают в межпролетном пространстве, опираясь только на внешние стены. Внутренней опоры нет никакой. Тем не менее, висячие системы, благодаря своей конструкции, не прогибаются и способны перекрыть пролеты до 14-17 м!

Конечно, висячие стропила – это только часть стропильной системы, сами по себе они не используются. Только в связке с другими элементами (затяжками, бабками, ригелями, подкосами и т.п.), вместе с которыми стропила образуют фермы или арки.

В случае с висячими стропилами, простейшую ферму составляют из двух стропильных балок, соединенных в верхней точке под углом (в виде треугольника). По горизонтали стропила скрепляют затяжкой, которая обычно представляет собой деревянную балку. Но она может быть и металлической, например, сделанной из профильного металла. Тогда такую затяжку называют тяжем.

Затяжка выполняет важную функцию. Стропила, скрепленные в коньке и упертые в стены, стремятся разъехаться в стороны. А затяжка удерживает их, позволяя сохранить треугольную форму арки. Возникающий распор на стены не передается, а горизонтальные усилия нейтрализуются. Таким образом на наружные стены при использовании висячих стропил воздействуют только вертикальные усилия.

Затяжка не обязательно располагается в нижней части фермы, иногда она сдвигается вверх, ближе к коньку. Это зависит от типа конструкции арки, от того, какую работу должна выполнять затяжка. Если затяжка находится у основания стропил, то одновременно она служит и балкой перекрытия нижележащего этажа. При устройстве мансарды удобно располагать затяжку (ригель) выше основания стропильных ног, чтобы появилась возможность устроить этаж с полноценной высотой потолка.

Если пролет между стенами составляет более 6 м, висячие стропила для прочности подпирают раскосами и подвесами (бабками). А затяжку делают не цельной, а состоящей из двух срощенных балок.

Существует несколько вариантов конструкций с использованием висячих стропил. Рассмотрим их все по отдельности.

Конструкция #1. Треугольная шарнирная арка

Простейшая ферма в виде треугольника. Состоит из двух стропильных балок, сходящихся в коньке. Нижние основания упираются в горизонтальный брус. В нижней части «треугольника» закрепляют затяжку. Чтобы система работала правильно, высота конька в конструкции не должна быть меньше 1/6 пролета фермы.

Эту схему можно назвать классической. В ней стропила работают на изгиб, стремяться разъехаться в стороны, а затяжка удерживает их и получает растягивающие нагрузки (работает на растяжение). Несущим элементом затяжка не является, поэтому ее можно заменить на тяж из металлопроката.

Для снижения степени изгиба стропильных балок, врубку конькового узла выполняют с эксцентриситетом. Благодаря этому при воздействии на стропила внешних нагрузок (атмосферные явления, вес кровли, собственный вес и т.п.), наряду с ожидаемым изгибом, появляется изгибающий момент противоположного направления. Это позволяет не только уменьшить изгибающие деформации, но и применить для стропил балки меньшего сечения. Соответственно, это помогает удешевить строительство.

Как правило, эта конструкция висячих стропил применяется при строительстве мансардного чердака. Затяжки в этом случае играют роль балок чердачного перекрытия.

Конструкция #2. Арка шарнирная с бабкой

Более сложная схема, которая нужна в случае перекрытия пролетов более 6 м.

Проблема в такой системе – длинная затяжка, которая будет испытывать огромные нагрузки и, как следствие, прогибаться под своим весом. Чтобы прогиба не было, затяжку подвешивают к коньку. Как? С использованием дополнительного элемента – бабки. Она представляет собой деревянный брусок, играющий роль подвески. Если подвес выполняют из металла, то называют его тяжем. Нередко применяют для этих целей обычный металлический прут, который на практике хорошо работает на растяжение.

Таким образом, с помощью подвеса-бабки, удается поддержать длинную затяжку и нивелировать ее прогиб. Саму затяжку при этом составляют из двух частей-балок, стыкованных друг с другом (в центре конструкции).

Конструкция бабки  проста, однако строители часто допускают ошибку в ее устройстве. Самое главное: бабка должна работать только на растяжение, а не на сжатие. Ее нельзя путать со стойкой, упирая в балку затяжки и карнизный узел. В таком случае элемент будет сжиматься, а не растягиваться.

Такая путаница может возникнуть потому, что стойка и бабка очень схожи по своему устройству. Но их предназначение, как и принцип работы, совершенно разные. Бабка, в отличие от стойки, жестко не закреплена с затяжкой. Она подвешена на карнизном узле, к ее нижней части с помощью хомутов крепится затяжка.

Необходимую длину затяжки набирают из составных частей, соединяя их косым или прямым прирубом и закрепляя болтами. С подвеской затяжку стыкуют через хомут.

Рассмотренная схема подходит для аграрных и промышленных зданий с большими пролетами. Однако в оригинальном виде она уже не используется, считается устаревшей. Но отдельные ее элементы весьма успешно применяются в практике строительства, при разработке арок других типов.

Конструкция #3. Арка шарнирная с приподнятой затяжкой

В этой схеме затяжка устанавливается не в нижней части арки, а продвигается кверху, ближе к коньку. Чем выше место установки затяжки, тем больше она растягивается.

Конструкцию с приподнятой затяжкой используют в строительстве мансардных помещений. Высота потолков при этом напрямую зависит от того, как высоко располагается затяжка.

Стропильные балки конструкции опираются на мауэрлат, а не на затяжку. Причем, крепление не жесткое, а подвижное, скользящее по типу ползуна. Оно позволяет компенсировать изменение размеров балок (их подвижки), которые происходят при колебаниях влажности и температуры.

Если на скаты действует равномерная нагрузка, то система будет устойчивой в любом случае. Если же нагрузка будет больше с одной стороны, то стропильная система сдвинется в сторону превалирующей нагрузки. Чтобы этого не случилась и кровля оставалась устойчивой, стропила устанавливают с выносом в обе стороны, за пределы стен.

Затяжка в такой арке не является опорой, на нее действуют растягивающие нагрузки – при устройстве чердака, и растянуто-изгибающие – при устройстве мансарды.

В мансардных помещениях затяжка зачастую является балкой для крепления подвесного потолка или изоляции. Чтобы защитить ее от провисания, устанавливают подвеску. При небольших предполагаемых нагрузках и короткой затяжке, подвес прибивают к ригелю и коньку, скрепляя соединения двумя досками с обеих сторон.

Если затяжка сравнительно длинная, то используют несколько подвесок, а каждую из них закрепляют гвоздями. Большие нагрузки требуют дополнительного использования хомутов.

Конструкция #4. Арка шарнирная с ригелем

Схема, похожая на предыдущую, но имеющая отличие: нижняя скользящая опора в карнизном узле заменяется на аналогичную жесткую. Стропильные балки врубают в мауэрлат или применяют для неподвижной фиксации опорные бруски.

Замена опоры меняет характер возникающих в арке напряжений. Конструкция становится распорной, воздействуя с распирающими усилиями на стены и мауэрлат.

Затяжку устанавливают в верхней части арки. При этом ее назначение меняется. Она уже не работает на растяжение, ее принцип действия основан на сжатии. Затяжку, работающую на сжатие, называют ригелем.

Арка с одним приподнятым ригелем рассчитана на небольшую распорную нагрузку. При больших нагрузках в дополнение к ригелю устанавливается затяжка. Получаются висячие стропила, конструкция и узлы которой схожи с обычной трехшарнирной аркой. Мауэрлат для них уже не требуется.

Конструкция #5. Арка с подвеской и подкосами

Схема, дополняющая систему арки с бабкой. Используется, когда длина стропил настолько большая (до 14 м), что создает существенный прогиб их под собственным весом. Чтобы нивелировать изгибающие напряжения, систему дополняют подкосами, которыми подпирают стропильные балки.

Обычно подкосы упирают во внутренние стены. Но в висячих системах их нет, поэтому подкосы упирают в единственный существующий упор – бабку. Получается жесткая конструкция со следующим принципом действия:  стропила под воздействием внешней нагрузки прогибаются, давят на подкосы, подвеска растягивается и притягивает к себе коньковый брус, одновременно притягиваются и верхние части стропил, стропила поджимают подкосы.

Так как в этой схеме используются длинные стропила, соответственно применяется и длинная затяжка. Как правило, она состоит из двух частей-балок (хотя бывает и одноэлементной), соединенных в середине пролета косым или прямым прирубом. Соединение затяжки с бабкой выполняется через хомут.

По сути, все существующие висячие арки являются вариациями обычной трехшарнирной арки. Все остальные дополнения – бабки, ригели, подкосы – только увеличивают жесткость стропил. И несущей способности не меняют.

Любая из рассмотренных выше конструкций будет правильно работать лишь при грамотном соединении всех основных узлов. Только тогда они будут выполнять свою функцию, не деформируясь под воздействием внешних факторов.

Сверху стропильные балки совмещают под углом и соединяют встык, внахлест или путем врубки. Этот узел называют коньковым. Крепление встык предполагает стыковку срезанных под углом концов балок и скрепление их накладками из металла или дерева. При соединении внахлест верхние части стропилин схлестывают между собой и закрепляют болтом с гайкой или шпилькой.

Соединение врубкой вполдерева похожа на соединение внахлест. Но в этом случае верхушки стропил накладывают друг на друга после выпиливания выемок в половину толщины бруса. Потом выпиленные части соединяют, в них просверливают сквозное отверстие и стягивают их балтом.

В конструкциях арок также встречается (например, в обычной трехшарнирной арке) соединение нижней части стропил с затяжкой – карнизный узел. Соединение выполняется лобовой врубкой одинарным или двойным зубом с креплением болтами. Также для крепления могут быть использованы короткие доски или металлические пластины, наложенные на стык стропилины с затяжкой и скрепленные гвоздями.

Приподнятая затяжка врубается в стропила внахлест полусководнем с последующим болтовым скреплением.

В схеме с приподнятой затяжкой или ригелем стропила соединяются с мауэрлатом. При этом применяется скользящее (по типу ползуна) или жесткое крепление опор. Скользящее крепление выполняется с применением металлических скользящих опор, допускающих небольшие подвижки стропил. При жестком креплении применяют врубку зубом, также может быть использован опорный брусок.

Как вы уже успели убедиться, висячая стропильная система относится к сложным конструкциям и требует правильного расчета, основанного на множестве факторов. Ошибочные итоговые параметры приведут к тому, что крыша не сможет противостоять потенциальным нагрузкам, что чревато деформациями и обрушениями.

Поэтому желательно доверить расчет висячих стропил профессионалам или использовать уже готовый проект дома. В крайнем случае расчеты можно выполнить с помощью одного из  онлайн-калькуляторов, которых достаточно много в сети интернет.

Для расчета используются следующие данные:

• размеры перекрываемого помещения;
• наличие мансарды;
• предполагаемая максимальная нагрузка;
• угол наклона скатов;
• тип стропильной системы;
• материал изготовления стен;
• материал кровельного покрытия.

В результате расчета определяют:

• сечение стропил;
• величину шага стропил;
• форму ферм.

После выбора стропильной конструкции и ее расчета можно приступать к монтажным работам.

Устройство висячих стропил на строительной площадке выполняется по следующей схеме:

• Для точности монтажа и удобства, отмечают центр крыши и высоту конька. Для этого по фронтонам в центре временно закрепляют две доски, на них делают отметку по высоте конька.
• Изготавливают шаблон для стропильных ног. Берут доску, прислоняют ее к мауэрлату нижним концом, а к отметке высоты конька – верхним концом. Отмечают места расположения верхнего и нижнего запилов.
• Используя шаблон, изготавливают необходимое количество стропильных балок. В зависимости от будущего расположения в ферме помечают их на правые и левые стропилины. Выкладывают их по парам (так как каждая ферма состоит из двух стропилин – правой и левой).
• Начинают сборку первой фермы (арки). Две стропильные балки соединяют вверху внахлест, встык или путем врубки.
• Устанавливают затяжку и, если это предусмотрено схемой конструкции, бабку и подкосы.
• Поднимают ферму на крышу и монтируют ее с торца постройки (на фронтоне). Крепление выполняется к мауэрлату с использованием уголков и гвоздей или саморезов.
• Со стороны второго фронтона устанавливают такую же арку.
• Между фронтонной парой арок натягивают бечевку, чтобы остальные арки были установлены четко по линии и обозначенному уровню.
• Оставшиеся арки выставляют между фронтонами с шагом, предусмотренным проектом. Уровень арок по высоте контролируют натянутой бечевкой. Для исправления небольших погрешностей в размерах, высоту регулируют путем подкладки под стропилины деревянных дощечек.

На этом установка стропил окончена. Теперь можно приступать к очередным кровельным работам: укладывать утеплитель и гидроизоляцию, набивать обрешетку, монтировать кровельный материал.

krovgid.com

конструкция, устройство, расчет стропил из дерева

Для изготовления стропил в индивидуальном строительстве обычно используют деревянные материалы: доски, брус, бревна.  Несмотря на относительную дешевизну, деревянные стропила для крыши обладают достаточной прочностью, чтобы выдержать все кровельные нагрузки и служить верой и правдой долгие годы.

Другие возможные материалы для стропильных систем – металл и железобетон – для частного строительства применять нецелесообразно, ввиду их тяжелого веса, сложного монтажа и высокой стоимости.

Стропильная система обязана быть прочной, но не тяжелой. Конечно, для несущей основы кровли крупных промышленных зданий и многоэтажек, приходиться использовать металл или железобетон. А для обычных частных домов – это ненужное излишество. Стропила в этом случае делают деревянными – из досок, бруса (обычного или клееного), бревен.

Бревна используются редко, исключительно для срубов. Этот материал слишком увесистый, требующий от плотника высокого профессионализма и способности выполнять сложные врубки в местах креплений.

Брус – самый лучший вариант, из которого можно смонтировать прочные и долговечные стропила. Единственный недостаток бруса – высокая цена.

В качестве замены брусу часто используют более дешевые доски, толщиной минимум 40-60 мм. В список их преимуществ также можно включить небольшой вес, удобство в монтаже и высокий запас прочности.

К выбранному пиломатериалу предъявляют следующие требования:

• Минимально допустимые сорта древесины – 1-3. Наличие сучков допускается в небольшом количестве (лучше обойтись вообще без них!), не более трех сучков, высотой до 3 см, на 3 м.п. Трещины также допустимы, но они не должны пронизывать древесину насквозь, их длина не может превышать половину длины материала.
• Допускается использовать высушенную древесину с влажностью до 18-22%. Если эти показатели будут выше, стропила, по мере высыхания, могут потрескаться или выгнуться и потерять свою форму.
• Несущие части стропильной системы выполняют из материала, толщиной от 5 см, шириной от 10-15 см.
• Длина элементов из хвойных пород – до 6,5 м, а из твердых лиственных – до 4,5 м.
• Все деревянные части стропил, до начала эксплуатации, должны быть обработаны защитными составами, предотвращающими их гниение, возгорание и повреждение насекомыми-древоточцами.

Основной составляющей единицей деревянной стропильной системы является ферма – плоская треугольная конструкция. Стороны «треугольника» образуют стропильные ноги, соединенные сверху под углом. Для соединения стропил по горизонтали используются затяжки, ригели, схватки.

Стропильную систему составляют из нескольких ферм, выставленных на мауэрлат, и скрепленных между собой прогонами.

Чтобы лучше понять специфику фермы, определимся с ее элементами. Их состав и количество в одной конструкции зависит от типа крыши, ее габаритов и вида примененных стропил.

Итак, составные части могут быть такими:

• Стропильная нога – это непосредственно сами стропила, на которые набивают обрешетку и укладывают кровельный материал. Ферма состоит из двух стропилин (балок), соединенных сверху в коньке в виде треугольника. Угол их наклона равен углу наклона кровельных скатов.
• Затяжка – перекладина, скрепляющая стропильные ноги по горизонтали и не позволяющая им при нагрузке разъехаться в разные стороны. Используется в системе висячих стропил.
• Ригель – балка, похожая на затяжку, но работающая по иному принципу. В системе она сжимается, а не растягивается. Скрепляет стропильные балки в их верхней части.
• Схватка – также горизонтальная перекладина, соединяющая стропильные балки и повышающая устойчивость фермы. Используется в системе наслонных стропил.
• Стойка – горизонтальная балка, служащая дополнительным упором для фиксации стропильных ног.
• Подкос – элемент, монтируемый под углом к горизонтали, дающий стропилам дополнительную устойчивость.
• Кобылки – применяются для удлинения стропильных ног при необходимости создания свесов.

Также в стропильную систему можно отнести детали, не относящиеся непосредственно к фермам, но использующиеся для их монтажа и сборки. Они такие:

• Прогон – балка, идущая вдоль скатов, соединяющая стропильные ноги ферм. Частный случай – коньковый прогон, который устанавливают вдоль скатов кровли в ее наивысшей точке (коньке).
• Обрешетка – состоит из брусьев или досок, набиваемых на стропильные ноги сверху вдоль скатов крыши. На обрешетку монтируют кровельный материал.
• Мауэрлат – брус или доски, укладываемые по периметру наружных (капитальных) стен здания. Наличие мауэрлата предусмотрено для закрепления на нем нижних концов стропилин.
• Лежень – элемент, похожий на мауэрлат, но укладываемый вдоль внутренней стены здания. На лежне закрепляют вертикальные стойки.

Из дерева можно собрать множество вариантов ферм и, соответственно, стропильных систем. Но всех их можно разделить на два типа: висячие и наслонные.

Висячие стропильные системы

Применяются для помещений без внутренних стен. Фермы, составленные из стропил, опираются исключительно на наружные стены, необходимости в дополнительной опоре нет. То есть висячими стропилами перекрывают один пролет, шириной 6-14 м.

Обязательной частью висячих ферм, кроме стропильных ног, соединенных вверху под углом, является затяжка – горизонтальная, соединяющая стропила балка. Затяжка становится основой «треугольника» фермы. В большинстве случаев она располагается снизу конструкции, соединяя нижние концы парных стропил. Но также используются схемы с приподнятой затяжкой. А также с ее видоизмененным вариантом – ригелем, который выглядит как приподнятая затяжка, но работает на сжатие, а не на растяжение, как истинная затяжка.

От наличия затяжки и ее расположения в ферме зависит необходимость использования мауэрлата. Если затяжка располагается у основания стропильных ног, то мауэрлат не нужен. При монтаже ферму опирают на наружные стены через имеющуюся затяжку, которая одновременно становится балкой перекрытия. Если же затяжка приподнята кверху или же вместо нее используется ригель, то в схему обязательно включается мауэрлат, как основа для крепления стропилин на верхних краях стен.

В качестве дополнительных элементов в висячей системе применяют бабки и подкосы. Они служат для упрочнения фермы, при перекрытии широких пролетов.

Бабка по своему виду напоминает вертикальную стойку, идущую от центра затяжки до верхней точки фермы (коньковой части). На самом деле бабка – это подвес, функция которого заключается в поддержке слишком длинной затяжки (более 6 м) и исключении ее прогиба.

В тандеме с бабкой, при еще большем увеличении длины затяжки, используют подкосы – диагональные балки. Их упирают одним концом в стропильную ногу, другим – в бабку. В одной ферме применяют два подкоса, с обеих сторон от бабки.

В дачных и небольших частных домах висячие стропила из дерева хороши тем, что позволяют устраивать просторные мансардные помещения без перегородок внутри. Конечно, речь идет о схемах, где отсутствуют подкосы и бабки.  Их наличие возлагает на застройщика необходимость делить мансарду минимум на две комнаты.

Наслонные стропильные системы

Наслонная конструкция деревянных стропил применяется для помещений с внутренними капитальными стенами, которые служат дополнительной опорой для системы. При этом расстояние между наружными стенами (общий перекрываемый пролет) может быть в пределах 6-15 м.

Наслонные фермы, в обязательном порядке, состоят из стропильных ног, опираемых на наружные стены, и вертикальной стоки, опираемой на внутреннюю стену. При наличии двух внутренних стен в схеме может быть использованы две стойки.

В отличие от висячей, в наслонной системе обязательно присутствует мауэрлат, к которому крепятся стропильные ноги. Стойки врезаются в некое подобие мауэрлата – лежень. Это брус, укладываемый по верху внутренней опорной стены.

При пролете 6 м и менее используется простейшая наслонная ферма, состоящая из двух парных стропильных ног и стойки. Устройство деревянных стропил при увеличении пролета требует внесения в схему дополнительных деталей, таких как схватки и подкосы (подстропильные ноги).

Схватки похожи на затяжки в висячих системах, но они всегда располагаются выше основания стропильных ног. Основное назначение схватки – повышение устойчивости системы.

Для устойчивости предназначены и подкосы, которые также называются подстропильными ногами. Подкос поддерживает стропильную ногу, то есть, по сути, становится для нее дополнительной (третьей по счету, после мауэрлата и конькового прогона) опорой.

Наслонные деревянные стропила являются наиболее распространенными для частных жилых домов, коттеджей. Как правило, такие постройки имеют одну или несколько внутренних капитальных стен-перегородок, которые могут стать опорой и дополнительной поддержкой для прочной стропильной системы.

Узел крепления стропил к мауэрлату – один из наиболее важных, от правильности его выполнения зависит функциональность стропильной системы, ее  способность воспринимать нагрузки.

Всего существует два типа подобных креплений: жесткое и скользящее. Выбор одного из них зависит от схемы стропильной конструкции. Замена жесткого крепления на скользящее или наоборот, а также недостаточное обеспечение необходимой степени сдвига стропильной ноги приведет к тому, что схема «поломается» и не будет работать.

Жесткое крепление обеспечивает прочное, неподвижное сочленение стропилины с мауэрлатом. Сдвиг не допускается, однако возможен поворот стропилины в шарнире. Организовывают такое крепление двумя основными способами:

• путем врубки стропильной балки в мауэрлат и дальнейшей фиксации узла уголками, скобами, гвоздями;
• с помощью уголков из металла и опорного бруска.

Скользящее крепление (или как его называют кровельщики – «скользячка») несколько иного вида и функциональности. Оно позволяет стропильной ноге сдвигаться относительно опоры. Конечно, этот сдвиг не будет заметен глазу, но позволит стропильной системе не деформироваться при естественной усадке стен дома. Скользящее крепление особенно необходимо при строительстве деревянных срубов. Также оно реализуется при строительстве домов любого другого типа, если того требует схема и выполненный расчет деревянных стропил.

Чтобы обеспечить стропильной ноге небольшой запас хода относительно мауэрлата используются особые крепежные элементы – ползуны. Конструктивно они состоят из двух металлических элементов, первый из которых статичен, а второй – способен перемещаться относительно первого. Существует две разновидности скользящих креплений: открытого и закрытого типов.

Ползун открытого типа представляет собой сборную конструкцию, состоящую из двух отдельных частей: статичной планки-направляющей и уголка с загибом сверху. Направляющая продевается в загиб уголка и фиксируется на стропильной ноге, уголок крепится на мауэрлате. При изменении геометрических размеров постройки, направляющая может сдвигаться относительно жестко зафиксированного уголка на 60-160 мм.

Скользящее крепление закрытого типа по своему свойству точно такая же. Немного меняется конструкция, она уже не разборная, а цельная. Уголок, который крепится к мауэрлату, имеет в центральной части петлю. В нее вставлена направляющая, которая, в свою очередь, крепится к стропильной ноге.

Что собой представляют оба варианта креплений (скользящее и жесткое) показано в видео-ролике:

Другой важнейший узел стропильной фермы – узел крепления стропил в коньковой части. В частном домостроительстве для этих целей чаще всего применяют следующие варианты креплений:

• внахлест;
• встык;
• с помощью врубки вполдерева.

Крепление внахлест считается самым простым вариантом. Верхние края парных стропилин просто-напросто накладывают друг на друга. Затем в обоих торцах выполняют отверстие и фиксируют соединение шпилькой или болтом с гайкой.

Для соединения встык верхние торцы стропильных ног спиливают под углом для того, чтобы появилась возможность совместить спиленные поверхности. Крепление выполняется с помощью гвоздей, которые забивают в торец коньковой части через обе стропильные ноги. Чтобы дополнительно зафиксировать гвоздевое соединение, используют деревянные горизонтальные накладки или металлические пластины, которые накладывают поверх соединения с двух сторон фермы.

Соединение вполдерева предусматривает предварительное выпиливание на верхних концах стропилин выемок на половину толщины бруса. Это позволяет совместить стропилины в коньке, как детали конструктора, не увеличивая при этом толщину конькового узла (как происходит при соединении внахлест). После совмещения деталей, их фиксируют гвоздями, болтами или нагелями.

Кроме описанных способов существуют и другие, менее распространенные. Например, соединение «шип-паз». Оно не является популярным, так как требует большого профессионализма от плотника. Суть крепления в том, что в одной стропилине выполняется углубление-паз, а на другой вырезается шип. Шип и паз совмещают и скрепляют гвоздевым боем или нагелем.

Одно из возможных соединений стропилин в коньке (встык, через коньковый прогон) рассматривается в видео:

Впрочем, никаких особенных сложностей работа с деревом и монтаж деревянных стропил не представляет. Кроме этого есть и другие преимущества использования дерева, как материала для стропил:

• невысокая стоимость древесины;
• повсеместная доступность;
• сравнительно небольшой вес, упрощающий монтаж;
• нет необходимости в привлечении тяжелой строительной техники;
• универсальность, возможность применения на зданиях из любого материала, причем, независимо от несущей способности фундамента.

Недостатки выбора деревянных стропил незначительны, но их тоже необходимо знать «в лицо» перед началом строительства:

• необходимость в обработке защитными средствами, предотвращающими возгорание и гниение дерева, а также снижающих его «привлекательность» для различных насекомых-вредителей;
• применение деревянных стропил возможно только на пролетах до 14-17 м, для более широких пролетов рекомендовано использовать металл или железобетон;
• несколько сниженный срок эксплуатации, по сравнению с металлическими или железобетонными фермами.

Таким образом, все недостатки являются, скорее, особенностями, чем реальными негативными сторонами. Этим и объясняется столь широкое распространение деревянных стропил в частном домостроительстве.

krovgid.com

Как делать стропильную систему правильно?

Стропила — это несущий элемент крыш, и функция у нее та же, что и у фундамента, поддерживающего ваш дом. Как же сделать, рассчитать и смонтировать стропильную систему самим, без помощи профессионалов, и какие знания и материалы нам для этого понадобятся?

Формы крыш.

Безопасность и долговечность вашей крыши напрямую зависит от того, как правильно подобрана система и насколько профессионально она была смонтирована. Если вы правильно собрали систему кровли, защищающей ваш дом, то это обеспечит вам комфортное существование на протяжении многих лет. Давайте рассмотрим, как делать стропильную систему, каковы тонкости ее устройства и сборки.

Весь дом находится под защитой кровли. Поэтому крыша должна быть собрана так, чтобы стропильная система не переломилась под тяжестью материалов, из которых она изготовлена, и еще смогла выдерживать вес строителей, которые работают на крыше. Опять же, не забывайте о том, что наши непредсказуемые зимы могут значительно увеличить нагрузку на поверхность крыши в результате обильного снегопада.

В России снег и дождь — обычное дело, поэтому у нас очень часто делают скатные крыши. Дом с такой крышей не нуждается в ежедневной уборке снежных покровов с кровли. На такой крыше не будут надолго задерживаться осадки. Скатная крыша — довольно надежная конструкция, которую составляют стропила и основное покрытие. И в эксплуатации она зарекомендовала себя с положительной стороны.

Варианты изготовления стропильной фермы могут быть различными. Либо это стропильная система, изготовленная на профессиональном заводском оборудовании, либо изготовленная самостоятельно.

На заводе стропильные системы делают сразу же с металлическими пластинами для соединения стропил. Эта схема позволит вам правильно собрать стропильные конструкции повышенной сложности. Также заводское производство предоставляет возможность сделать изготовление готовых стропильных ферм либо их составных частей по вашему выбору.

Односкатная система стропил

Конструкция односкатной системы стропил для крыши.

Рассмотрим односкатную систему стропил. Сечение любых стропил размером 50х150 мм оптимально. Угол наклона скатных крыш выбирается по вашему желанию и в соответствии с погодой вашего региона. При большом количестве осадков наклон крыши нужно сделать более значительным, и, наоборот, при незначительном количестве осадков делают более пологую крышу. Но есть и разумные ограничения. Скат крыши с самым максимальным углом наклона не должен быть больше 600 градусов. Как уже отмечалось выше, при монтаже скатной кровли нужно делать расчет с учетом количества снега, попадающего на вашу крышу. Это сделает ваш дом более безопасным.

В основном односкатные крыши покрывают различные пристройки к основному зданию. Стропила такой крыши располагаются на балках различной высоты. Чтобы правильно защитить строение от снега, ветра и дождя, сделать такую крышу нужно с наветренной стороны.

Более распространенный вариант — двускатные крыши. Балки несущих стен поддерживают края таких крыш. Наверху располагается специальный конек, связывающий все стропила. Такая кровля выглядит красиво и дает возможность увеличить жилое пространство, используя в качестве комнаты помещение под двускатной крышей.

Другие системы

Также существуют шатровые скатные стропильные системы. Это наиболее сложный вариант крыши, как при расчете, так и при монтаже. Если выбираете такую крышу, делать ее лучше доверьте профессионалам.

Четырехскатная (вальмовая) стропильная система — это соединение фасада в виде трапеции и двух треугольников, подпирающих по бокам крышу, в задней части. Как декоративный элемент в конструкции такой крыши делают окно мансардного типа.

Схема стропильной системы вальмовой крыши.

Итак, крыша требует непростого математического расчета стропильной системы и обрешетки. Специалисты рекомендуют очень серьезно подходить к сбору стропильной системы, так как от этого зависит безопасное проживание вашей семьи. Существует ряд приборов, позволяющих очень точно сделать расчет стропильной системы, и множество услуг профессионалов, которые помогут вам в этом.

Если вы производите расчет стропильной системы самостоятельно, не забудьте учесть такие моменты, как материал, используемый для изготовления крыши, угол наклона кровли и ее площадь, количество осадков.

Древесина хвойных пород — обычный материал для изготовления стропильной системы при строительстве дач либо одноэтажных домов. Его доступность, прочность, способы обработки и большой срок службы обеспечивают его популярность. Составные части деревянной стропильной системы изготавливаются довольно легко, прямо на стройплощадке, при сборке не требуется использование спецтехники.

Виды стропил

Виды стропильных систем крыш.

Стропила подразделяются на два вида — висячие и наслонные. Если в вашем доме предусмотрена несущая стена по центру, то выбор — за наслонными стропилами. Наслонные стропила могут быть изготовлены самостоятельно. У такой стропильной системы три опорных точки. Это промежуточная опора и две стены. В качестве промежуточной опоры используется средняя несущая стена дома. Этим обеспечивается перераспределение существующей нагрузки. Если средняя несущая стена отсутствует, применяется система опоры на краевые столбы дома. Если же ширина ваших стен более 6,5 м, дополнительно установите опоры. Стропильные ноги нужно расположить на расстоянии от 800 до 1200 см, в соответствии с размером сечения бруса.

Опорой верхнего конца ноги будет прогон, а нижний конец будет упираться в мауэрлат (подстропильный брус), расположенный на верхнем срезе стены и выполняющий функцию распределения нагрузки. Достичь устойчивости удается с помощью подстропильной рамы, в конструкцию которой входят стойки, прогоны и подкосы.

Конструкция висячей системы отлична от наслонной. Стропила здесь опираются на верхнюю обвязку постройки и упираются верхними концами друг в друга на коньке кровли. «Затяжка» (нижний пояс) в данном случае гасит распор.

Обрушение вашей крыши могут вызвать допущенные ошибки в расчетах длины стропил. Поэтому, заботясь о безопасности, рассчитывая сложную стропильную систему, доверьтесь специалистам. Но если все же решили изготовить стропильную систему самостоятельно, используйте в работе специальные калькуляторы либо таблицы, которые позволят вам не допустить ошибок.

Висячая стропильная система

Используется в случае, если в доме не предусмотрены опоры и вся крыша располагается на внешних стенах. Распорки ног упираются в несущие балки с усилением в виде обрешетки, собранной из брусьев. Форма такой стропильной системы треугольная, шириной не больше 12 метров. В качестве дополнительного усиления используют ригель. Это более сложная стропильная система. Увеличивается время монтажа и финансовые затраты на материал. Чтобы сэкономить, комбинируйте различные стропильные системы.

Схема устройства висячих стропил.

Что касается способа закрепления кровли на дом, то каким он будет, зависит от строительного материала. Кирпич предусматривает крепление стропила к мауэрлатам (короткие брусья, закрепленные по периметру крыши). Если ваш дом из сруба, значит, стропила крепятся прямо к срубу. А современный каркасный дом предусматривает стропильную систему с креплением к обвязке строения.

Чем интереснее и красивее вы решили сделать крышу, защищающую ваш дом, тем сложнее будет конструкция и схема вашей кровли. При пересечении скатов необходимо устанавливать горизонтальные дополнительные ноги. Длина их больше, чем у остальных. Дополнительное крепление с опорой поможет выдержать нагрузку большую, чем на все остальные стропила.

Вес осадков оказывает давление не на поверхность покрытия крыши, а на обрешетку кровли. Какая будет обрешетка, сплошная или прореженная, зависит от материала покрытия крыши. Если вы решили покрыть крышу гибкой черепицей, то обрешетка сплошная, а для других покрытий подойдет прореженная обрешетка.

Устройство и изготовление

Этапы возведения стропильной системы двускатной крыши.

Обычно стропило изготавливают из сосновой доски с сечением либо 50х150 мм, либо 60х200 мм. Если вы используете тяжелые кровельные материалы, такие как черепица, вам будет необходим брус с большим сечением. Как альтернатива более широкому брусу, можно усилить стропильные ноги сращиванием досок определенным образом.

Для стропильной системы подойдут хвойные породы дерева, обработанные антисептиком. Это может быть брус либо доска. Для крепления пользуются гвоздями, пластинами из металла, деревянными планками, с помощью которых происходит соединение наклонных стропил в месте расположения конька.

Перед сборкой стропил очень важно выровнять по уровню несущие стены и перекрытия. Затем приступать к покрытию материалами, обеспечивающими гидроизоляцию. Также для крепости и безопасности стропильной системы важно использовать подстропильную конструкцию. Она изготовлена из дополнительных опор: стоек, подкосов, прогонов и т.д.

Сборка стропил производится как на земле, с последующим подъемом на дом к месту монтажа, так и непосредственно на месте сборки. Что касается последовательности сборки, то вначале монтируются крайние, после чего — центральные. По окончании установки стропильной системы и прочного ее закрепления строится обрешетка.

Кровля вашего дома выполняет защитную функцию, охраняя вашу семью от ненастья. Уют и тепло не покинут ваш дом, если крыша сделана из качественных материалов и собрана с соблюдением существующих технологий.

kryshikrovli.ru

Установка стропил своими руками: наслонных и висячих

Для того чтобы дом вам прослужил много лет, требуется не только надежный фундамент и крепкие стены.

Нужна еще и надежная крыша, которая защитит дом от превратностей непогоды.Если крыша ненадежна – никакой фундамент не поможет.

Основой любой крыши является система стропил.

Именно она на себя принимает все порывы ветра, ливни и снегопады.

И от того, насколько крепко и надежно сделана эта система, зависит эффективность работы крыши и срок ее эксплуатации.

Требования, которые предъявляются к стропильной системе крыши

Жесткость

Каждый из элементов системы, каждое место соединения элементов должны быть жесткими.

Ни при распоре, ни при сдвиге они деформироваться не должны.

Основой всей конструкции является треугольник.

Самая жесткая геометрическая фигура.

Все фермы, собранные из стропил, имеют именно такую форму.

Необходимая устойчивость крыши обеспечивается жесткой фиксацией стропильных ферм параллельно друг другу.

Малый вес

Крыша не должна иметь большой вес.

Именно по этой причине стропильные системы изготавливают из древесины.

Хотя, если предстоит уложить кровлю, имеющую исключительно большой вес, то несущая основа может быть изготовлена из бетона или металла.

Используется древесина хвойных пород с влажностью не более 18%.

Деревянные элементы в обязательном порядке обрабатывают антипиренами, чтобы защитить дерево от огня, и антисептиками чтобы защитить от насекомых и грибков.

Материал высокого качества

К древесине для изготовления стропил предъявляются особые требования:

• древесина – только 1 сорт. Минимально возможное количество сучков и трещин.Не более 3 сучков на метр. Допустимы небольшие трещины;
• для несущих элементов используются деревянные детали, имеющие площадь от 40 см. кв. и толщину от 5 см;
• длина хвойных досок может составлять 6.5 м, а лиственных досок – до 4.5 метра;
• подушки, прогоны и мауэрлат изготавливают из лиственных пород деревьев, отличающихся твердостью.

Крыши домов по виду и количеству скатов существуют:

• односкатные (крыша, имеющая один уклон).Применяется для простейших построек;
• двускатные. Самый популярный вид крыши;
• четырехскатные или полувальмовые;
• мансардные. Сооружается там, где планируется чердачное помещение сделать жилым.

Конструкция крыши

Выбор конструкции крыши зависит от многих факторов:

• от длины пролета. Чем длиннее пролет, тем большее сечение ноги стропил потребуется, чтобы выдержать нагрузку;
• от величины угла наклона скатов. Чем угол наклона больше, тем меньшее количество осадков скапливается на крыше.Тем меньше будет нагрузка на стропильную систему. А значит, сечение стропил может быть меньшим;
• от требований по долговечности. В принципе, долговечность крыши должна быть такая же, как долговечность всего дома.То есть 100 лет. Однако деревянным элементам через 30 лет требуется ремонт;
• от огнестойкости. Согласно нормам огнестойкость деревянных конструкций должна составлять 45 минут.Чтобы такого предела достигнуть, оперируют сечением элементов. Чем больше сечение, тем больше огнестойкость.

  Чтобы не увеличивать чрезмерно сечение стропил, но сохранить показатель огнестойкости, используют специальные пропитки, понижающие горючесть;

• от теплотехнических требований к кровле. Чем теплее кровля требуется, тем больше будет ее вес.Соответственно, и сечение конструктивных элементов будет больше.

Конструкция стропильной системы. Основные части

Стропильная система состоит из:

1. мауэрлата. Брус, который служит опорой нижним частям стропил и равномерно распределяет нагрузку на несущие стены;
2. стропильных ног. Основные части системы, на которых держится кровля.Определяют угол наклона скатов и внешний вид кровли;
3. прогонов. Этот элемент скрепляет между собой стропильные ноги. Самая верхняя часть конструкции – это коньковый прогон.По бокам располагаются боковые прогоны;
4. затяжек. Эти элементы соединяют стропильные ноги, чтобы те не «разъезжались»;
5. стоек и подкосов, которые придают дополнительную устойчивость стропилам. Их упирают в лежень, который располагается внизу, точно под коньковым прогоном;
6. обрешетки из досок или брусков, к которой прибивают кровельный материал. Всю нагрузку на стропила передает именно обрешетка;
7. конька крыши. Скаты крыши соединяются именно в этом месте.Вдоль конька набивают сплошную обрешетку, чтобы усилить эту часть крыши;
8. кобылок, которые используются, когда требуется создать свес, а длина стропил не позволяет это сделать;
9. свеса крыши, который эффективно защищает стены от попадания дождя.

Основой крыши является стропильная ферма.

Состоит она из стропил, растяжек, раскосов и стоек.

Фермы устанавливают так, чтобы вся нагрузка передавалась только на внешние, несущие стены дома.

Причем передача нагрузки производится вертикально.

Если необходимо перекрыть большой пролет, то ферма может состоять из нескольких частей.

Нижний пояс фермы является потоком чердачного помещения.

Типы и особенности стропил

Тот или иной тип системы стропил выбирают не спонтанно.

Выбор зависит от размеров строящегося дома и его конструкции.

Всего существует два типа стропил: наслонные и висячие.

Наслонные

Такие стропила используют там, где величина пролета 10 — 16 метров.

Угол наклона скатов крыши на выбор типа стропил не влияет.

Главное, чтобы внутри здания была несущая стена или несколько колон.

В верхней части опирание стропил производится на коньковый прогон, а в нижней части — на мауэрлат.

Для поддержки конькового прогона используются либо колоны, либо внутренняя стена, на которые укладывают лежень.

Так как нагрузки передаются только по вертикали, затяжки не используют.

Если перекрываемый пролет большой, то коньковый прогон часто заменяют двумя боковыми прогонами.

Опираются такие прогоны на стойки.

Если в планах устройство мансарды, то для опоры наклонных стропил выгоняют стену, или используют ломаную крышу.

Несколько тонкостей наслонных стропил:

• толщина каждого элемента должна быть не меньше 5 см;
• необходимым условием является прогаблеванная гладкая поверхность всех узлов. Так они будут в меньшей мере подвергаться грибку и не прогниют;
• запрещается добавлять в рассчитанную систему дополнительные узлы! Иначе могут возникнуть нагрузки совсем в других местах;
• требуется строго горизонтальная укладка мауэрлата. Если поверхность стыковки стропильной ноги и мауэрлата будет не горизонтальной, то опора может опрокинуться;
• подкосы и стойки следует располагать по возможности симметрично;
• чтобы стропила не намокали и не начали гнить, в крыше чердака устраивают продухи, а в крыше мансарды – щели;
• длина стропильной ноги, не имеющей подкоса или опоры, не может быть больше 4.5 метра

Висячие

Такой тип используют там, где величина пролета не больше 6 метров, а внутри дома нет стен для промежуточной опоры.

В нижней части стропила упираются в мауэрлат, который предварительно укладывают по периметру несущих стен.

Еще о стропильной системе ломаной мансардной крыши.

О расчете длины стропил в статье. Расчет шага стропил, пример расчета.

О минимальном уклоне кровли из профлиста здесь. Также о минимальном уклоне плоской кровли, кровли из шифера, металлочерепицы.

Вверху стропила опирают друг на друга.

А чтобы стропильные ноги на стены дома не передавали распирающее усилие, их скрепляют затяжками.

Балочные затяжки устанавливают в самой нижней части стропил.

Их одновременно используют как балки перекрытия.

Если величина пролета между несущими стенами больше 6 метров, то для поддержки стропильных ног используют раскосы и стойки.

Длина нижней части стропил при этом должна быть не больше 4.5 метра.

Несколько тонкостей при устройстве висячих стропил:

• • свес крыши не следует опирать на низ стропильных ног, которые выведены за пределы стен. В таком случае для опоры используют кобылки. А нога всей плоскостью опирается на мауэрлат;

• на скате от конька к мауэрлату необходимо прибить ветровую доску с наклоном от чердака. Это необходимо для повышения жесткости крыши;
• если при изготовлении стропил использовался материал, имеющий большой процент влажности, то следует ждать появления шаткости всей системы при его постепенном высыхании. Поэтому для соединения элементов следует использовать не шурупы и гвозди, а болты.При необходимости болт несложно подтянуть. А лучше всего использовать ершенные гвозди и винты.

Способы установки

В идеале, если есть возможность использовать подъемную технику, то стропильную ферму лучше собрать на земле, и уже затем поднять на крышу и смонтировать. Но если такой возможности нет, придется монтаж выполнять по месту.

Монтируем верхние концы

Верхние концы стропил могут быть соединены разными способами.

Самый распространенный способ – соединение встык.

На встречных стропильных ногах выполняются под нужным углом зарезы. Затем производят стыковку торец к торцу и прибивают гвоздями.

Для усиления соединения используют металлическую или деревянную накладку.Следующий способ – внахлест.

Стропила при таком соединении соприкасаются плоскостями. Между собой их соединяют при помощи шпилек или болтов.

Монтируем нижние концы

Нижние концы стропильных ног прикрепляют к мауэрлатам.

В стропильной ноге изготавливается вырез, и надевают ее на балку.

Иногда изготавливают ответную выемку в мауэрлате.

Главное, чтобы между стропилом и мауэрлатом не оставалось зазора.

После установки соединение скрепляют при помощи гвоздей.

Для усиления соединения используют скобы или уголки.

Монтируя любую стропильную систему, следует помнить, что все соединения должны быть надежно закреплены.

Ведь именно от этого зависит надежность крыши.

Также не следует экономить на древесине и кровельном материале.

Видео о монтаже и установке стропил своими руками.

Что еще почитать по теме?

Автор статьи:

Сергей Новожилов - эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.

Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

proroofer.ru

---

• 
  Балки перекрытия деревянные расчет
• 
  Как закрепить наличники на межкомнатные двери без гвоздей
• 
  Стройка ремонт
• 
  Устройство деревянных перекрытий
• 
  Расчет деревянного перекрытия
• 
  Режимы окна
• 
  Внутренняя отделка окон
• 
  Строй дей
• 
  Устройство вальмовой стропильной системы крыши
• 
  Дома контейнеры
• 
  Деревянное одинарное окно