Конструкция висячих и наслонных стропил крыши своими руками

Система стропил двускатной кровли — это конструкция довольно простая и доступна для обустройства своими руками даже домашним строителям. Необходимо только предварительно сделать расчет стропильной системы двускатной крыши, познакомиться с этапами и способами ее возведения, подсчитать требуемые материалы для монтажа. Во время расчетов необходимо учитывать, что у двускатной кровли несущая способность будет зависеть от воздействия на нее нагрузок от веса материалов, снега, ветра.

Виды стропил и их применение

Выбор стропильной системы – ответственный шаг, требующий знания конструкции каждого из видов кровли. Стропила могут быть:

  1. Наслонные стропила, опирающиеся на коньковый прогон и мауэрлат. Применяются при возведении односкатной, простой двускатной крыши, а также как один из элементов вальмовой и ломаной мансардной крыши.
  2. Скользящие стропила – разновидность наслонных стропил, применяемая для деревянных строений, дающих большую усадку. Их отличием является скользящее крепление стропил к мауэрлату, что позволяет компенсировать усадку стен без деформации кровли.
  3. Висячие стропила – система из стропил, стянутых ригелями или затяжками, обычно применяется при строительстве простой двускатной крыши, а также в качестве верхних стропил мансардной крыши. В висячей стропильной системе коньковый прогон отсутствует, и в верхней части симметричные стропильные ноги опираются непосредственно друг на друга.
  4. Накосные стропила, иначе называемые угловыми или диагональными. Применяются для выполнения трехскатной или четырехскатной крыши, а также для кровли со сложной геометрией.

Конструкция стропил крыши

Скаты крыши могут иметь уклон от 5° до 60°. Допустимый угол наклона определяется кровельным материалом, снеговой и ветровой нагрузкой. При большой снеговой нагрузке делают большой уклон скатов крыши, от 45°. При сильных ветрах уклон скатов наоборот уменьшают.

При большой снеговой и ветровой нагрузке делают невысокую вальмовую крышу. Односкатные крыши обычно делают с наклоном 20-30°. Двускатные крыши делают с наклоном скатов 20-45°. Черепичную крышу делают с уклоном от 40°. Под шифер рекомендуем угол наклона от 35°, допустим угол 20-45°. Металлическую крышу и еврошифер лучше делать с уклоном не менее 30°. Рубероидная крыша и крыша под мягкой черепицей может быть с уклоном от 10°.

Стропила крыши бывают наслонные и висячие. Конструкция наслонных стропил крыши применяется при небольшом расстоянии между стенами или с использованием промежуточной опоры при большом расстоянии между стенами дома. В случае, когда нет возможности установить промежуточную опору, а расстояние между стенами велико, тогда применяется конструкция висячих стропил крыши, читайте о ней ниже.

Для каркасного дома рекомендуем выбрать конструкцию висячих стропил, т.к. его стены довольно легкие и могут не выдержать нагрузку конструкции наслонных стропил. Наслонные стропила рекомендуем устанавливать на дома с толстыми прочными стенами. Конструкция наслонных стропил передает на стены вертикальную и горизонтальную нагрузку.

Висячие стропила передают на стены только вертикальную нагрузку.

Стропила устанавливаются на расстоянии друг от друга от 1 до 2 м. Делают их из хорошо просушенного бруса или бревен хвойных пород дерева, ровных, без трещин.

Инструменты

[rek_custom2] Для установки системы стропил двускатной кровли будет необходим такой набор инструментов:

  • карандаши и маркеры;
  • рулетка;
  • гвоздодер и молоток;
  • шнур для натяжки;
  • кровельный нож;
  • ножницы для раскроя;
  • скотч;
  • шпатель;
  • шуруповерт с насадками;
  • электродрель с различными насадками и сверлами, электропила, ножовка;
  • линейка и рейки;
  • для безопасной работы – веревка и страховочный ремень;
  • строительная пена;
  • уровень вертикальный и горизонтальный, разметки.

В целях безопасности весь инструмент на крыше необходимо содержать в специальной сумке.

Расчет необходимых элементов

Теоретически сечение каждого конструктивного элемента стропильной системы необходимо рассчитывать с учетом предполагаемых нагрузок. Однако на практике размеры принимаются конструктивно.

Сечение стропильных ног можно выбрать по таблице, приведенной на рис. 7 в зависимости от их длины и шага установки. Также рекомендуется учитывать предполагаемую толщину теплоизоляционного слоя – желательно, чтобы она совпала с высотой стропил (в случае утепленной кровли).

Рисунок 7. Таблица для выбора сечения стропил

Размеры других конструктивных элементов тоже подбираются конструктивно с учетом удобства соединения со стропильными ногами:

  • Мауэрлат – 150×150 мм.

  • Прогон – 150×50 или 150×100 мм.

  • Стойки – 150×100 или 100×100 мм.

  • Затяжки – 150×50 мм.

  • Подкосы – 50×150 или 100×150 мм.

Рисунок 8. Конструктивные элементы стропильной системы

Размеры досок для обрешетки подбираются с учетом разновидности покрытия:

  • Укладка металлочерепичной кровли, из профнастила и других листовых материалов выполняется на разреженный каркас из досок толщиной 25-30 мм и шириной до 150 мм.

  • Гибкая черепица монтируется на сплошную обрешетку из OSB, фанеры или досок.

  • Для каркаса под шифер применяется пиломатериал толщиной не менее 50 мм.

  • Керамическая черепица обычно монтируется на обрешетку из брусков сечение 50х50 мм.

Конструкция наслонных стропил

Наслонные стропила концами опираются на стены здания, а средней частью — на промежуточные опоры. В качестве промежуточной опоры может использоваться центральная стена здания.  Наслонные стропила устраивают в том случае, если расстояние между опорами не превышает 6,5 м. Наличие дополнительной опоры позволяет увеличить ширину, перекрываемую наслонными стропилами до 12м, а двух опор — до 15м.

Стропильные ноги висячих стропил, упираясь друг в друга в коньке, создают значительное горизонтальное давление, которое передается стенам. Нижний пояс стропильной фермы (затяжка) гасит распор.

В деревянных строениях стропильные ноги опираются на верхние венцы (рис. 3), в каркасных — на верхнюю обвязку (рис. 4). В каменных домах в качестве опоры для стропильных ног используется мауэрлат — брусья толщиной 140—160 мм (рис. 5).

 (рис. 3) Опирание наслонных стропил в деревянных брусчатых или рубленых зданиях: 1 — шип; 2 — стропильная нога

 (рис. 4) Опирание наслонных стропил в деревянных каркасных зданиях: 1 — балка перекрытия; 2 — стропильная нога

 (рис. 5) Опирание наслонных стропил в каменных зданиях: 1 — мауэрлат; 2 — стропильная нога; 3 — затяжка; 4 — чердачное перекрытие

Есть два варианта устройства мауэрлата: по всей длине соответствующих стен или локально в месте прохождения стропильной ноги. Чтобы избежать провисания стропильной ноги, следует устраивать в стропильной ферме специальную решетку, состоящую из стойки, подкосов и ригеля.

С ригелем стропильные ноги соединяются методом врубки вполдерева.

Крыша должна защищать стены здания от пагубного воздействия дождя и снега. Для реализации данной функции используется карнизный свес, который должен иметь длину не менее 550 мм (7).

Виды деревянных кровельных конструкций

Деревянная крыша дома может быть реализована в трех вариантах:

  • С наслонными стропилами.

  • С висячими стропилами.

  • С деревянными фермами.

Наслонные стропила с торцевой части упираются в мауэрлат, с другой стороны в стену дома или стойку. Стропила располагаются на расстоянии от 0,6 до 2 м друг от друга. На значение шага влияет сорт древесины и предполагаемые нагрузки. Для сооружения стропил данного типа используют брус с сечением не менее 0,2*0,2 или доску толщиной более 5 см. Расстояние между стойками не должно быть менее 2 м.

Основные элементы конструкции

Рекомендуем к прочтению:Накосная нога и накосные стропила

Перед тем как приступить к изучению разновидностей и особенностей конструкций висячих стропил, необходимо познакомиться с основными элементами крыши. Это поможет лучше представить систему и не запутаться в понятиях.

В строительстве такой крыши используется шесть основных элементов:

  • Мауэрлат. Брус с сечением 100х100 или 150х150 мм расположенный на верхнюю часть несущих стен. На них опираются стропильные ноги. Основная задача этой части — равномерно распределить нагрузку и передать ее на фундамент.
  • Стропильные ноги. Основа ската крыши. Обычно применяют обрезную доску с сечением 50х150 или 100х150 мм. Между отдельными элементами выдерживается шаг в 0,6—1,2 м. Габариты и расстояние зависят от планируемой нагрузки и несущей способности стен.
  • Затяжка. Горизонтальная балка или доска, закрепляющаяся на противоположных нижних частях конструкции. Основная задача — сдерживать распирающую нагрузку от стропил.
  • Ригель. По сути, та же затяжка, только расположенная возле конька. На эту часть приходится больше нагрузки, поэтому применяют более прочный брус.
  • Бабка. Подвесной элемент, расположенный под коньком, поддерживающий слишком длинную затяжку. Может быть деревянным или металлическим.
  • Подкос. Подпорки, применяемые на зданиях с большими пролетами. Они помогают избежать слишком сильного провисания стропил. Опорой для подкосов служит бабка.

Некоторые схемы висячей стропильной системы сохраняют необходимую прочность без использования мауэрлата.

Порядок сборки ферм ↑

Торцевые фермы рекомендуется предварительно собирать, не соединяя их капитально. Дело в том, что именно они обеспечивают правильную геометрию крыши, следовательно к их установке нужно относиться особенно тщательно: пару нужно многократно вымерять, а в случае необходимости корректировать.

Правильность установки проверяют следующим образом. Нижний угол каждой из временно закрепленных ферм соединяют бечевкой с вершиной противоположного угла. Таким образом, на плоскости ската образуются диагонали. Теперь можно проверять геометрию ската.

На угловых, ломаных или имеющих другую сложную форму крыш промеры производят на всех имеющихся на ней ровных плоскостях.

shema-proema-fermustanovka-kraynih-stropil

Если вы получили следующие результаты,

      1. Бечевки в точке пересечения лишь слегка касаются.
      2. Точка пересечения приходится на половину длины противолежащих стропилин.
      3. Пересекаться бечевки должны по центру длины крыши.

то это означает, что полученный скат имеет правильную геометрию.

При нарушении любого из условий «некорректную» ферму соответствующим образом подправляют. После того  как все проблемы будут устранены, фермы крепят уже капитально, используя скобы или скрутки.

Последующие стропила выравнивают по бечевке, которая натянута по коньку.

Установка стропил шале имеет свои особенности, обусловленные фронтонными стенами «под конек». В крышах этого типа опорой для крайних ферм служат стены, поэтому вышеуказанные операции выполняют еще до их установки для самих фронтонных стен. При выявлении несоответствий в данном случае их корректируют, используя выравнивающую стяжку.

© 2021

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши

Постройка крыши любой сложности своими руками предполагает знания назначения основных конструктивных элементов.

Элементы стропильной системы двухскатной крышиЭлементы стропильной системы двухскатной крыши — схема 2Элементы стропильной системы двухскатной крыши — схема 3

  • Мауэрлат. Предназначен для распределения нагрузки от стропильной системы на несущие стены здания. Для обустройства мауэрлата выбирается брус из прочной древесины. Предпочтительно лиственницы, сосны, дуба. Сечение бруса зависит от его вида – цельный или склеенный, а также от предполагаемого века конструкции. Наиболее популярные размеры 100х100, 150х150 мм.

    Совет. Для стропильной системы из металла мауэрлат также должен быть металлическим. Например, швеллер или двутавровый профиль.

  • Стропильная нога. Основной элемент системы. Для изготовления стропильных ног используется прочный брус или бревно. Соединенные сверху ноги образуют ферму.

Варианты фермы стропильной системы крыши

Важное значение имеют параметры стропил. О них речь пойдет чуть ниже.

  • Затяжка — соединяет стропильные ноги и придает им жесткость.
  • Прогон:
  • Коньковый прогон, монтируется в месте примыкания одного стропила к другому. В дальнейшем на него будет установлен конек крыши.
  • Боковые прогоны, они обеспечивают ферме дополнительную жесткость. Их количество и размер зависят от нагрузки на систему.
  • Стойка для стропил — вертикально расположенный брус. Также принимается на себя часть нагрузки от веса крыши. В простой двускатной крыше обычно располагается по центру. При значительной ширине пролета – по центру и по бокам. В несимметричной двускатной крыше – место установки зависит от длины стропила. При ломанной крыше и обустройстве одной комнаты на мансардном чердаке – стойки располагаются по бокам, оставляя свободным пространство для перемещения. Если комнат предполагается две – стойки находятся по центру и по бокам.

Расположение стойки в зависимости от длины крыши показано на рисунке.

Расположение стойки в зависимости от длины крыши

  • Подкос. Служит опорой для стойки.

Совет. Установка подкоса под углом в 45° существенно снижает риск деформации от ветровой и снеговой нагрузки.

В регионах со значительной ветровой и снеговой нагрузкой устанавливают не только продольные подкосы (находящиеся в одной плоскости со стропильной парой), но и диагональные.

  • Лежень. Его назначение служить опорой для стойки и местом крепления подкоса.
  • Обрешетка. Предназначена для передвижения во время строительных работ и фиксации кровельного материла. Устанавливается перпендикулярно по отношению к стропильным ногам.

Совет. Важное назначение обрешетки — перераспределение нагрузки от кровельного материала на стропильную систему.

Наличие чертежа и схемы с указанием месторасположения всех перечисленных конструктивных элементов поможет в работе.

Совет. Обязательно добавьте в схему стропильной системы двухскатной крыши данные об устройстве прохода вентиляционной шахты и дымовой трубы.

Технология их устройства определяется типом кровли.

Выбор материала для стропил

При расчете материала на двухскатную крышу нужно выбирать качественную древесину без повреждений и червоточин. Наличие сучков для балок, мауэрлата и стропил не допускается.

Для досок обрешетки сучков должно быть минимум, при этом они не должны выпадать. Древесина должна быть прочной и обработанной необходимыми препаратами, которые повысят ее свойства.

Совет. Длина сучка не должна превышать 1/3 толщины бруса.

Как построить крышу дома правильно основные этапы

Перед тем, как приступить к изучению материала о том, как построить крышу дома своими руками, важно лучше ознакомиться с конструктивными особенностями каждого типа крыш. Итак, основные требования к конструкции крыши следующие :

  • высокая механическая прочность, которая сможет выдержать не только вес кровли, но и большие ветровые нагрузки в сочетании с давлением массы мокрого снега;
  • низкая масса крыши, способствующая отсутствию давления на несущие стены и фундамент зданий и сооружений.

В зависимости от конструкции, различают следующие виды кровли :

  1. плоская;
  2. скатная (с чердаком и без него).

Если с плоской крышей все более или менее понятно, то со скатной крышей следует прояснить ситуацию. Прежде всего, обустройство кровли с чердачным помещением имеет много преимуществ :

появляется возможность получить дополнительное хозяйственное помещение, где можно организовать хранение вещей; со временем вы сможете произвести переоборудование чердака в жилое помещение (так называемую мансарду); уровень общей вентиляции здания значительно увеличивается при строительстве чердаков; чердак – это дополнительный слой теплоизоляции между жилыми помещениями и окружающей средой, поэтому во время его строительства особое внимание уделяют вопросам утепления данного помещения.