Висячие стропила: сечение, пролет, способы монтажа

Любое строение, жилой дом или хозяйственную постройку, трудно представить без крыши. Она защитит от атмосферных явления. В большинстве случаев используется двухскатная кровля. Данный вариант достаточно надежен и прост в исполнении. Основной конструкцией крыши является стропильная система. Именно она поддерживает всю кровлю. А как ставить стропила на двухскатную крышу? На какие при этом следует смотреть нюансы?

Мауэрлат для разных типов кровель

Конструкция основания кровли не предполагает существенных отличий при сооружении разных видов кровель. Для простых двускатных кровель мауэрлат всегда размещается на стенах, так как служит опорой и слоем соединения стропильной системы и несущих элементов.

В зависимости от варианта соединения кровли определяется тип крепления мауэрлата

Если в строящемся доме планируется обустройство жилой мансарды, то сооружение мауэрлата проводится по обычной технологии. При этом не используются сложные методы, а брус крепят к стенам анкерами. Особым моментом является тщательное утепление, а также гидроизоляция, поскольку мансарда должна быть комфортной.

Мауэрлат для мансардной крыши имеет стандартную конструкцию

Вальмовые кровли имеют довольно сложную конструкцию и поэтому система мауэрлата должна быть максимальной прочной. Основа для вальмовой кровли создаётся по общим принципам, но нагрузка на неё немного больше, чем при наличии простой двускатной кровли. Для этого лучше всего крепить основу на армопояс.

Вальмовая кровля имеет четыре ската

Для сооружения крыши, имеющей два ската, требуется мауэрлат, надёжно прикреплённый к стенам. Основная нагрузка осуществляется на две стены, на которые опираются скаты кровли. В этом случае подходит закрепление как с армопоясом, так и без него.

Для двускатной крыши мауэрлат можно крепить любым методом

Виды двухскатной крыши

Монтаж стропильной системы двускатной крыши зависит, прежде всего, от ее конструкции.

Выделяют несколько вариантов двухскатных крыш (типы, виды):

1. Простая двускатная крыша — симметричная

Простая двускатная крыша — симметричнаяНаиболее распространенный в силу простоты и надежности вариант устройства крыши. Благодаря симметрии достигается равномерное распределение нагрузок на несущие стены и мауэрлат. Вид и толщина утеплителя не оказывают влияния на выбор материала.

Сечение бруса дает возможность обеспечить запас несущей способности. Отсутствует вероятность пригибания стропил. Подпорки и распорки можно ставить практически в любом месте.

Явный недостаток – невозможность обустройства полноценного мансардного этажа. Из-за острых углов появляются «глухие» зоны, которые непригодны для использования.

2. Простая асимметричная двускатная крыша

Простая асимметричная двускатная крышаУстройство одного угла более 45° приводит к снижению величины неиспользуемой площади. Появляется возможность сделать жилые комнаты под крышей. В тоже время увеличиваются требования к расчету, т.к. нагрузка на стены и фундамент будет распределятся неравномерно.

3. Ломаная двускатная крыша, с наружным и/или внутренним изломом

Ломаная двускатная крыша, с наружным и/или внутренним изломомТакая конструкция крыши позволяет обустроить полноценный второй этаж под крышей.

Естественно, простая двускатная стропильная крыша отличается от ломаной, не только визуально. Главная трудность таиться в сложности расчетов.

Виды стропильной системы

Принято классифицировать стропильные системы, чтобы задача по выбору варианта будущей кровли решалась легче:

  • Односкатные. Самые простые. Больше подходят для подсобных помещений, бань, небольших частных домов, беседок. Предусматривает наклонное положение конструкции под небольшим углом (не более 25°);
  • Двускатные. Используются для небольших домов и дачных построек. Имеют вид треугольника, при котором стропильные доски соединены балкой и находятся под определенным углом;
  • Двухскатные ломаные. Имеют два ската с переломом, благодаря которому есть возможность увеличить площадь мансарды;
  • Трехскатные (полувальмовые). Имеют два ската формы трапеции, которые соединены одним торцевым треугольным скатом (вальмой);
  • Четырехскатные (вальмовые). Используются для жилых построек, требуют значительных трудозатрат. Имеют два торцевых треугольных ската и два трапециевидных;
  • Шатровые. Используются для построек квадратной формы. Состоят их четырех треугольных скатов, верхний угол которых соединен в центре кровли;
  • Многощипцовые. Состоят из трапециевидных или других скатов разных форм, соединенных между собой.

Самые подходящие конструкции для мансардных крыш — двухскатные и ломаные двухскатные. Есть другие виды стропильных систем, но они менее распространены и не настолько практичны, как вышеперечисленные.

Стропильные конструкции еще классифицируются на:

  • Висячие. При таком виде каркаса кровли не создается горизонтальная нагрузка по причине отсутствия несущих стен в помещении;
  • Наслонные. Вариант стропильной установки, предусматривающий опору на несущую внутреннюю стену или опору в здании.

Расчет материала для каркаса кровли при проектировании здания ведется исходя из задуманной конфигурации и нагрузки. Стропила для двухскатной крыши своими руками сделать не трудно, важно подойти к делу с умом.

Стропильные системы наслонного и висячего типа

Расчет нагрузки на стропила

Для правильного расчета нагрузки на стропила необходимо учитывать множество факторов, которые способны повлиять на тяжесть конструкции.

Читайте также:  Арочные стропила. Технология производства и монтажа арочных стропил.

Важные показатели, которые следует учесть:

  • Нагрузка постоянная: включает в себя массу кровельного пирога, покрывного материала;
  • Нагрузка временная: постоянное и максимальное количество снега, дождей, интенсивность ветреных порывов, а в районах с высокой сейсмичной активностью — действие штормовых ветров, смерчей, ураганов.

Кроме того следует иметь ввиду массу и прочность стропильных ног, а также обратить внимание на крепление стропил двухскатной крыши и вариант монтажа.

Схема стропильных систем

Стропильная система дома из клееного бруса

Независимо от размера строения и нагрузок на кровлю, мы предлагаем прежде всего ПРАВИЛЬНУЮ и НАДЕЖНУЮ стропильную систему, выполненную на заводе как комплект деталей готовый для сборки на объекте, подобно конструктору.

Исходя из нагрузок на кровлю и пролетов, наш конструктор подбирает в программе правильное сечение деталей стропил. По этим расчетам делается выбор, какая деталь стропильной системы должна быть клееной, какая будет выполнена из сухой строганной доски, также зарезанной в деталь под проект.

Все конструктивные решения разработаны в лицензионной программе Cadwork (Германия) с расчетом всех нагрузок на перекрытия и кровлю.

  • Каждая стропильная нога имеет индивидуальное расположение. Точность замера и исполнения врубки под стропило станком в брусе прогона, стены и конька — до 0,3 мм. Что в точности на необходимой глубине согласно заранее согласованному с Вами проекту. Станком делается ответная врубка в стропильной ноге для конкретного места примыкания. Как итого — Вы получаете идеальный скат для своей кровли, на выравнивание которого в смете не увидите никаких дополнительных материалов.
  • Станок точно подрезает концы стропильных ног под углом, который указан в согласованном проекте. В результате Вам не придется переплачивать за припуски на торцовку, как в случае с ручным изготовлением стропилки. В Вашей смете будет только чистый объем стропильных элементов, без лишних трат.
  • На крыше специально подготавливается место для закрепления стропильной ноги, позволяющее использовать всего один шуруп для каждого примыкания. В отличие от двух уголков, которые усиливают в каждом примыкании и с каждой стороны, а также крепят саморезами. Стоит отметить, что для конька не нужна перфорированная пластина, требующаяся при ручном изготовлении стропилки, когда каждая пара стропил требует две перфорированные пластины и саморезы.
  • Вспомогательные стропила, не являющиеся несущими, вокруг всех стен внутри дома изготавливаются из не клееной доски. Нижняя кромка вспомогательных стропил — это опора для подшива потолков к внутренним стенам вплотную, а верхняя — опора, на которую крепится утеплитель. Стропильную систему на Вашей кровле укладывают в несколько уровней по высоте, к примеру:

Благодаря такому подходу точно укладывается расчетное количество утепляющего материала, который перекрывает выход для теплого прогретого воздуха из помещения через любые возможные щели в конструкции системы стропил.

При ручном изготовлении стропилки создание врубок нужной глубины для всех точек примыкания невозможно, поэтому закладывается объем на 5-7% больший чем необходимо.

Также в процессе подшивки потолков внутри дома закладывают дополнительный брусок, который нашивается на стену и помогает аккуратно выполнить работы по примыканию стены и обшивки потолка

При использовании нашей стропильной системы, изготовленной по предварительному проекту на станке, вы не будете нуждаться в покупке дополнительного бруска и саморезов, для его крепления, а также оплачивать процесс его прикручивания. Утепление кровли будет идеальным, без использования дополнительного утеплителя.

Стропильная система, изготовленная с помощью нашего станка Hundegger K2i обеспечивает:

  • финишное покрытие кровли высокого качества не требующее дополнительно никаких выравнивающих элементов;
  • гарантию хорошего и качественного утепления кровли без необходимости приобретения дополнительного утеплителя;
  • качественные и безупречно выполненные примыкания, что позволяет экономить на дополнительных затратах на отделку дома изнутри и снаружи;
  • кратчайшие сроки сборки на объекте;
  • Ваше спокойствие и уверенность!
  • Осуществляем продажу и монтаж черепицы, сланцевых покрытий, фальцевых кровель, а также всех необходимых аксессуаров и комплектующих.
  • К Вашим услугам кровельные работы полного цикла, позволяющие комплексно решить задачи даже для самой сложной архитектуры крыши.
  • Мы предлагаем мансардные окна VELUX для естественного освещения и создания функционального пространства, а также продукцию для создания самых комфортных и впечатляющих интерьерных решений.

Варианты крепления мауэрлата к кирпичной стене

При строительстве дома одним из наиболее ответственных циклов работ становится монтаж кровли. Важно контролировать теплоизоляцию, гидроизоляцию и надежное закрепление всех конструкций. Важно надежно зафиксировать мауэрлатный брус, крепление которого к кирпичной стене может осуществляться несколькими способами.

Зачем нужен мауэрлат

В качестве этого элемента подойдет брус сечением 100х100 или 150х150 мм. Он предназначен для выполнения следующих функций:

  • закрепление стропильных ног;
  • обеспечение совместной работы стропил;
  • равномерное распределение нагрузки от отдельных элементов на стену.

Можно избежать устройства мауэрлата, только если под каждую наклонную балку ската предусматривать опорную подушку, но такая укладка – слишком трудоемкое занятие.

Подготовительный этап

Положение мауэрлата в кровле

Перед тем как осуществить крепление мауэрлата к кирпичной стене, необходимо подготовиться. Первый этап подготовки выполняют при кладке стен. Существует два варианта завершения кирпичной кладки:

  1. Кладка наружных стен дома заканчивается в одном уровне. Получается горизонтальный обрез стены. Мауэрлат укладывается на внутреннюю сторону. После завершения работ, внешний край заливается керамзитобетоном или утепляется теплоизоляционным материалом.
  2. Кладка наружных стен завершается уступом. Наружную часть делают выше, чем внутреннюю. При этом создается дополнительное сопротивление распору и обеспечивается теплоизоляция конструкции. Этот вариант предпочтительнее при строительстве частного дома.
Читайте также:  Кровля из металлочерепицы своими руками, у вас все получится!

Схема двух вариантов закрепления стен мауэрлатами

После завершения кладки стен необходимо обеспечить гидроизоляционный слой между разными по своим характеристикам материалами: кирпичом и древесиной. Для этого брус укладывают на предварительно подготовленный слой гидроизоляции. Возможно использование следующих материалов:

  • толь (устаревший и неэффективный, но дешевый материал, который в массовом строительстве в настоящее время не применяется);
  • рубероид;
  • гидроизол;
  • линокром.

Материалы представляют собой основу, пропитанную битумным составом.

Способы крепления

Брус на стене дома можно закрепить по-разному. Все зависит от нагрузки и наличия инструментов и материалов.

Установка может осуществляться следующими способами:

  • проволокой;
  • при помощи деревянных пробок;
  • на строительные шпильки;
  • на анкера.

Материал

Из чего собирается стропильная система? Вариантов здесь не очень много:

  • Профильная труба, двутавр или швеллер. Их применение оправдано при особенно жестких требованиях к прочности — значительные ветровые или снеговые нагрузки. Они обладают прочностью на изгиб, мало уступающей таковой у прутка того же сечения;

Металлическая стропильная система двухскатной крыши.

  • Брус или доска. В большинстве случаев висячие и наслонные стропила изготавливаются из указанных материалов. Как правило, пиломатериалы монтируются в положении «на ребре»: так обеспечивается максимальная жесткость конструкции при минимальном сечении каркаса.

Требования

Из каких именно пиломатериалов изготавливаются висячие конструкции? Как правило, в роли сырья выступает древесина хвойных пород (сосна, ель, пихта, реже — кедр или лиственница).

Древесина не должна иметь пороков, влияющих на ее прочность, на сжатие и изгиб:

Иллюстрация Описание
Косослоя — значительного отклонения направления волокон от продольной оси доски или бруса.
Гнили.
Сучков — кроме сросшихся.
Трещин — значительной длины, прежде всего косых.
Проростей.
Смоляных карманов.

Древесина стропил (как и все остальные элементы стропильной системы) в обязательном порядке обрабатываются антисептиком. Он не только защитит дерево от грибка и насекомых, но и сделает его менее горючим: в состав всех современных антисептических грунтов входят антипиреновые добавки.

Сечение

Расчет ширины пролета висячих стропил линейно взаимосвязан с их сечением и обратно — с шагом стропил. Вот рекомендуемые значения сечения бруса для разных пролетов при шаге стропил 90 сантиметров:

Пролет, см Сечение, см
300 15х5
350 17,5х5
400 20х5
450 17,5х7,5
500 17,5х7,5
550 20х7,5
600 25х7,5

В ряде случаев рекомендуется увеличивать сечение, уменьшать шаг или пролет стропил относительно приведенных значений. Когда именно?

  • На пологих скатах при значительных снеговых нагрузках;
  • На скатах со значительным уклоном в регионах с сильными ветрами;
  • При использовании тяжелых кровельных материалов — керамической черепицы или шифера.

Несущую способность стропил можно увеличить не только увеличением сечения бруса, но и попарным соединением досок фиксированного размера.

Стропила собраны из пары досок размером 150х50 мм.

Максимальный размер двускатной крыши обусловлен не только сечением бруса, но и устройством стропильной системы:

Материал
  • Висячие стропила с затяжкой на уровне верха стены могут использоваться при строительстве крыши шириной до 6 метров;
  • Аналогичную ширину может иметь двускатная крыша с ригелем (затяжкой, поднятой относительно уровня стен);
  • Стропильная система с нижней затяжкой и ригелем может иметь ширину до 9 метров;

Максимальные размеры для разных исполнений стропильной системы.

Материал
  • Такой же ширины может достигать крыша с центральной стойкой, опирающейся на нижнюю затяжку;
  • Наконец, при использовании нескольких стоек или подкосов двускатная кровля может перекрывать здание шириной до 12-14 метров. При этом используется треугольная трехшарнирная арка.

Максимальная ширина — 14 метров.

Материал

Деревянные балки-затяжки длиной более 6 метров будут испытывать огромную нагрузку на изгиб даже без учета веса кровли и лежащего на ней снега. В их качестве обычно используется не брус, а металлический или деревянный двутавр.

Подготовка к монтажу

Прежде чем поставить стропила, их следует подготовить к монтажу. Для этого проделывается следующая работа:

  • Первым делом следует проверить качество материала. Стропила должны быть ровными, без следов плесени. Также материал должен обладать определенной влажностью, которая должна составлять 10-15 процентов;
  • Стропила изготовлены из древесины. Данный материал «боится» плесени, влаги, насекомых и огня. Поэтому, перед тем как ставить стропила на двухскатную крышу, их следует обработать. Для этих целей используются специальные пропитки. Чтобы стропила хорошо пропитались, их желательно предварительно очистить от пыли и грязи;
  • Также следует подготовить и крепежные приспособления. Чаще всего чтобы установить и закрепить стропила на двухскатной или другой крыши используют гвозди. Кроме того, дополнительно можно применять металлические скобы, специальные планки и стальную проволоку.
Подготовка к монтажу

Ну и конечно нельзя обойтись без инструментов. В первую очередь – это обычный набор плотника. Также понадобится электро- или бензопила. Чтобы поставить стропила вам придется передвигаться по крыше. Поэтому, между балками перекрытия нужно расположить доски. Также нельзя забывать про безопасность. Лучше всего для монтажа стропил использовать строительные леса, если их нет, то применяют лестницу достаточной высоты и прочности.

Укладка балок перекрытий в стену

Укладка балок перекрытий в стену не менее важный процесс, чем расчет самих конструкций и от того насколько все будет сделано правильно зависит не только целостность всего дома, но порой и жизнь его обитателей.

Причем это касается как деревянных балок перекрытия, так и металлических: и те, и другие подвержены в местах стыковок выпадению конденсата, образования плесени и грибков (для деревянных балок), усиленной коррозии в торцах балок из металла.

Читайте также:  Волновой шифер — характеристики и применение

Все это способствует ослаблению материала и может привести к его разрушению, повлекшее за собой обвал межэтажного перекрытия дома. Поэтому все действия по защите торцов балок перекрытий, включая и балки (лаги) при устройстве пола, сводятся к тому чтобы защитить эти части от конденсата и пагубного влияния жучков-паразитов (для деревянных балок).

Укладка деревянных балок перекрытий в стену

В большинстве случаев деревянные балки заводятся в стену в специально подготовленные для этого гнезда, которые сооружаются в процессе кладки. Размер опорных участков балок должен быть не менее 150 мм. Концы, опирающиеся на стены, срезаются по углом в 60º, обжигаются, обрабатываются антисептиком и оборачиваются в два слоя рубероидом.

Крепление деревянных балок перекрытия к стене

Однако, торцы балок оставляют обязательно оставляют открытыми для того чтобы они постоянно обтекались потоками воздуха, предотвращая таким образом образования конденсата на поверхности торцов.

Кроме того, концы балок должны находиться в гнездах чтобы со всех сторон между стеной и балкой оставалось свободное пространство в 40–50 мм, которое по окончанию монтажа заполняется утеплителем, например, минеральной ватой.

Диффузия водяного пара в деревянной балке

В домах из сруба или оцилиндрованного бревна концы балок заводят в гнезда на размер не менее 70 см для чего в стенах вырезаются специальные пазы. Во избежание скрипов в места укладки балок перекрытий в стену закладывается гидроизоляционный материал.

Следует отметить, что в случае подрубки концов балок допускается уменьшение размера на одну четвертую высоты балки, иначе под нагрузкой в этом месте могут образоваться трещины что существенно ослабит прочность перекрытия.

В случае с каркасными домами концы балок крепятся к брусу обвязки с помощью гвоздей или металлических скоб.

Укладка металлических балок перекрытий в стену

В отличие от деревянных балок концы металлических балок перед заделкой их в стену покрывают горячим битумом или суриком после чего их (концы) оборачивают минеральной ватой или войлоком, защитив их таким образом от промерзания.

При возведении стен из керамического кирпича, дойдя до уровня балок, определяют места и укладывают опорные подушки, установку которых проверяют по уровню или нивелиру.

Концы металлических балок после укладки крепят металлическими анкерами Т-образной формы.

Опирание металлических балок

В качестве опорных подушек используют листовой металл толщиной около 20 мм или крупный уголок величиной 160 х 160 х 12. Не исключено применение опорных подушек сверху и снизу конца металлической балки. В принципе конструкций опорных подушек может быть много, но предназначение во всех одинаковое: уложить и надежно закрепить металлическую балку (балки) перекрытий в стену.

Установка стропил

Монтаж стропил начинают с установки мауэрлата.

Установка стропил

Прогон прикрепляется к стенам при помощи анкерных болтов. Крепят стропила к мауэрлату двухскатной крыши в следующей последовательности:

  1. Делают шаблон будущей конструкции стропильных ног. Для этого достаточно соединить одинаковые по длине доски гвоздём.
  2. Получившееся изделие закрепляют в местах фиксации стропильных ног. Фиксируют положение «ножниц» при помощи ещё одной доски, которая идёт параллельно балкам перекрытия. Это поможет зафиксировать угол конструкции.
  3. Делают ещё один шаблон из листа фанеры. С его помощью определяют величину зарезки балок в местах опирания на мауэрлат.
  4. При помощи ранее изготовленных шаблонов делают монтажные запилы и соединяют брусья под необходимым углом, что позволяет получить стропильную ферму.
  5. Поднимают фермы на крышу и закрепляют на мауэрлате. Работу начинают из установки крайних конструкций. Далее в верхних частях ферм забивают по гвоздю и натягивают шнур. Верёвка станет ориентиром для установки последующих ферм. Остальные стропила устанавливают на расчётном расстоянии, но не менее 60 см между соседними балками перекрытия.

Установка стропил

При необходимости фермы дополнительно закрепляют ригелями, подкосами и подпорками. Конёк фиксируют на специальных опорах при помощи промежуточных и диагональных стропил.

Крепежная фурнитура для соединения стропил

В продаже реализовано множество крепежных элементов, с помощью которых можно создать кровельный каркас. Причем практически все они изготовлены из одного материала – металла.

Самыми востребованными крепежами для крепления стропил к дому можно считать следующие разновидности:

Крепежная фурнитура для соединения стропил
  • Кронштейны. Эти элементы производятся из оцинкованный металла (2 мм). Крепятся они при помощи анкерных болтов, гвоздей, шурупов.
  • Уголки. Позволяют усилить крепление стропил, делают соединение прочным и способствуют повышению несущей способности всей кровельной конструкции. Другое достоинство уголков в том, что нет необходимости нарушать целостность элементов каркаса. Сами металлические изделия крепятся ершеными гвоздями или шурупами.
  • Перфорированная лента. Еще один вариант, с помощью которого конструкции придается необходимая прочность и жесткость.
  • Крепления LK. Напоминают кронштейны. Всего производится нескольких типов, в зависимости от размерности. Это позволяет подобрать их к любой толщине бруска или доски. Крепление осуществляется гвоздями или шурупами.
  • «Салазки» – идеальный способ крепления стропил для деревянного дома, который дает усадку. Благодаря этому решению можно избежать деформации крыши.
  • Перфорированные металлические пластины. Это самый простой вариант среди прочих существующих. У этого крепежа масса преимуществ, за счет чего он пользуется просто огромной популярностью не только в частном домостроении, но и в других сферах строительства.

Помимо этого, находят широкое применение и прочие разновидности – болты с гайками, саморезы, стяжки из проволоки.

Источник