Основой любой скатной крыши, которая в последствие является опорой для монтируемого кровельного пирога, служит стропильная конструкция. Балки перекрытия и стропила должны выдерживать вес кровельного покрытия и запросто справляться со снеговой и ветровой нагрузкой. По обыкновению подавляющую часть элементов стропильной системы изготавливают из древесины хвойных пород, обладающей влажностью до 20%.

В данной статье мы определим, как выполнить расчет стропильной системы, а также детально опишем тонкости ее монтажа.

Для начала следует выяснить, что такое стропила. Это несущие конструкции кровли скатного типа, изготовленные из стропильных ног, которые располагают под уклоном, наклонных подкосов и вертикальных.

При необходимости снизу их могут «обвязывать» подстропильными горизонтальными балками.

Воспринимаемые стропильной системой нагрузки бывают временными и постоянными. К первым относят такие явления, как выход на крышу людей для ремонта или обслуживания кровли, снеговая и ветровая нагрузка, а также особые нагрузки, как, например, сейсмические колебания, воздействующие на здание.

Постоянные нагрузки – это вес кровельной конструкции в целом.

Расчет показателей нагрузки на стропильную систему выполняют следующим образом:

• Показатель снеговой нагрузки определяется произведением расчетного значения веса снежного покрова на квадратный метр горизонтальной поверхности и коэффициента перехода от веса снежного покрова земли на снеговую нагрузку на кровлю. Значение множимого принимают по специальным таблицам в зависимости от района расположения постройки, тогда как множитель (коэффициент) принимается равным 1 при уклоне кровельных скатов менее 25 градусов и 0,7 – при уклоне 25-60 градусов. Если же уклон составляет свыше 60 градусов, коэф-т в учет не берут.

• Параметр средней ветровой нагрузки вычисляется произведением значения ветровой нагрузки, характерного для определенного района (также принимается согласно таблицам), и коэффициента, учитывающего изменение давления ветра по высоте, которое принимается по таблице и зависит от типа местности.

Виды стропильных сооружений скатной крыши

По типу конструкции стропила делятся на висячие и наслонные. Основной фигурой в системе стропил является треугольник, так как является фигурой, обеспечивающей максимальную жесткость.

Особенности расположения наслонных стропил:

• Своими концами наслонные стропила опираются на стены дома, при этом середину элементов поддерживают промежуточные опоры.
• Их монтируют в зданиях, обладающих несущей средней стеной или промежуточными опорами.
• Расстояние между опорами при применении наслонных стропил не должно быть более 6,5м. Наличие же дополнительных опор позволит увеличить данную ширину до 12-15м.
• В домах из цилиндрического бревна стропила опирают на верхние венцы, тогда как в каркасных домах в качестве опоры используют верхнюю обвязку. В кирпичных каменных и блочных домах в роли опоры стропильных балок выступает мауэрлат.
• При идентичных габаритах дома крыша с применением наслонного типа стропил будет легче.

Какими же особенностями обладают висячие стропила:

• Их концы опирают лишь на мауэрлат или на стены здания, без использования промежуточных опор.
• Данный тип стропил применим в строениях, обладающих легкими стенами.
• В системе данного типа стропильные ноги функционируют на сжатие и изгиб, а конструкция в целом создает распирающую горизонтальную нагрузку на стены здания.
• Для снижения такой нагрузки используют металлическую или деревянную затяжку, соединяющую стропильные ноги. Ее располагают у основания стропильных ног и выше. Чем выше располагают затяжку, тем соединение ее со стропилами должно выполняться более надежно.
• При длине пролета свыше 8м устанавливают стойку с подкосами («бабку»).

Висячие стропила обладают таким преимуществом, как возможность перекрытия пролетов большого размера.

Совет! При устройстве единой стропильной системы над несколькими пролетами, наслонные и висячие стропильные фермы можно чередовать – монтировать висячие стропила в местах, где нет промежуточных опор, наслонные – в местах с опорами.

Подготовка к монтажу стропил

Элементы должны опираться не непосредственно на стены, а на опорный брус, называемый мауэрлатом. В качестве такого в деревянных домах служит верхний венец дома (брус, бревно).

В кирпичных домах – это брус, специально монтируемый заподлицо к внутренней поверхности стен (снаружи его ограждают выступом кладки из кирпича). Между кирпичом и мауэрлатом обязательно следует проложить гидроизоляционный слой (обычно из битумных рулонных материалов).

Мауэрлат располагают по всей длине сооружения либо подкладывают только под стропилы.

Устанавливают в верхней части конструкции скатной крыши прогон, соединяющий друг с другом стропильные фермы. В дальнейшем на коньковом прогоне будут монтировать конек крыши.

Выбор сечения элементов стропильной системы

Выбор сечения бруса для изготовления стропил зависит от их длины, шага установки, расчетных показателей снеговой и ветровой нагрузки для данного региона.

Что касается других составных частей стропильной системы, то рекомендации по их сечению приблизительно следующие:

• Для мауэрлата – брусья 100*100, 100*150 или 150*150 мм.
• Для ендов и диагональных балок – брус 100*200 мм.
• Для прогонов – брусья 100*100, 100*150, 100*200 мм.
• Для затяжек – брус 50*150 мм.
• Для ригелей, служащих опорой для стоек – брусья 100*150, 100*200 мм.
• Для стоек – брусья 100*100, 150*150 мм.
• Для «кобылок», карнизных досок и подкосов – брус 50*150 мм.
• Для лобовых и подшивочных досок 22-25*100-150 мм.

Установка стропильной системы

Устройство стропильной системы ведется по разного рода технологиям и зависит от кровельной конструкции. Крепят стропила посредством крепежных элементов – гвоздей, шурупов, болтов, хомутов, скоб.

Части стропильной системы, соприкасаемые с блоками либо кирпичной кладкой, в обязательном порядке защищают от гниения при помощи прокладки рулонных материалов на основе битума. Помимо этого, элементы стропильной системы из дерева покрывают огне- и биозащитными растворами.

Мауэрлат к стенам прикрепляют при помощи анкеров. Стропильные ноги опирают на мауэрлат и притягивают скруткой из проволоки около 6 мм в диаметре.

При устройстве сперва монтируют крайние пары стропил, а после посредством шнура проверяют на параллельность их грани.

Затем натягивают шнур по коньку, устанавливают по нему промежуточные пары стропил, а далее тщательно их выравнивают.

При попадании стропила на место монтажа дымоходного выхода, мансардного окна либо вентиляции, допускается вырезка из него отрезка с монтажом поперечных распорок из бруса аналогичного сечения.

Совет! Промежуток от дымохода до деревянных частей согласно строительным нормам должен быть не менее 13 см.

Стропила являются одной и важнейших составляющих конструкции скатной крыши, поэтому рекомендуем со всей серьезностью отнестись к их расчету и монтажу.

Стропила являются основной несущей частью конструкции крыши. Они призваны выдерживать не только вес кровли, но и давление снега и ветра. Стропила можно подразделить на наслонные (рис. 2) и висячие (рис. 3).

Рис. 2 и 3. Наслонные стропила и висячие стропила:
1 - стропильная нога; 2 - ригель; 3 - чердачное перекрытие;
1 - мауэрлат; 2 - стропильная нога; 3 - затяжка; 4 - бабка; 5 - подкос.

Наслонные стропила концами опираются на стены здания, а средней частью - на промежуточные опоры. Висячие же стропила опираются только концами на стены 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. В деревянных брусчатых или же рубленых зданиях стропильные ноги опираются на верхние венцы (рис. 4), в каркасных - на верхнюю обвязку (рис. 5). В каменных домах в качестве опоры для стропильных ног используется мауэрлат - брусья толщиной 140-160 мм (рис. 6).

Рис. 4. :
1 - шип; 2 - стропильная нога.

Рис. 5. :
1 - балка перекрытия; 2 - стропильная нога.

Рис. 6. :
1 - мауэрлат; 2 - стропильная нога; 3 - затяжка; 4 - чердачное перекрытие.

Мауэрлат может располагаться по всей длине здания или подкладываться только под стропильную ногу. В том случае, если стропильные ноги в сечении имеют небольшую ширину, они могут со временем провиснуть. Чтобы избежать этого, необходимо применять специальную решетку, состоящую из стойки, подкосов и ригеля. Для изготовления стоек и подкосов используют доски шириной 150 мм и толщиной 25 мм или деревянные пластины, получаемые из бревна, диаметр которого должен быть не менее 130 мм. Для закрепления стропильной ноги применяется затяжка. При скольжении по затяжке стропильный конец может нарушить ее целостность. Чтобы предотвратить скольжение, врубать стропильную ногу в затяжку рекомендуется зубом, шипом или тем и другим одновременно (рис. 7). Кроме этого, стропила желательно устанавливать на расстоянии примерно 300-400 мм от края. В процессе врубания ноги в конец затяжки требуется максимально отодвинуть зуб. В том случае, если требуется усиленное крепление стропила, целесообразно использовать двойной зуб (рис. 8).

Рис. 7. :
1 - стропильная нога; 2 - затяжка; 3 - шип.

Рис. 8. :
1 - стропильная нога; 2 - затяжка.

Чаще всего применяют зубы разной величины: высота одного зуба составляет 1/5 толщины затяжки, а высота другого - 1/3. Предварительно на затяжке необходимо сделать упор и шип, а на стропиле - проушину (для первого зуба). Для второго зуба достаточно одного упора. В целях дополнительного крепления стропил в затяжках используются хомуты и болты (рис. 9).

Рис. 9. :
1 - стропильная нога; 2 - затяжка; 3 - болт; 4 - хомут.

Для того чтобы соединить подкос с бабкой, требуется в бабке продолбить гнездо, а в подкосе вырубить шип (рис. 10). Чтобы соединение было прочнее, его укрепляют дополнительно болтами или хомутами.

Рис. 10. :
1 - затяжка; 2 - болт; 3 - подкос; 4 - бабка; 5 - скоба; 6 - хомут.

Стропильные ноги соединяют с ригелем врубкой сковороднем вполдерева. Чтобы соединение было прочным, необходимо закрепить его болтом, нагелем и скобой (рис. 11). Для того чтобы соединить между собой составные части затяжки, применяются зуб, болты и накладки из металла. Бабка соединяется с затяжкой при помощи хомута. 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 (рис. 12).

Рис. 11. :
1 - стропильная нога; 2 - ригель; 3 - скоба.

Рис. 12. :
1 - стропильная нога; 2 - затяжка; 3 - скоба.

Концы стропильных ног присоединяются к стенам здания с помощью скруток. Это необходимо для того, чтобы предохранить крышу от разрушения при сильном ветре. Скрутка - это кусок толстой проволоки, лучше оцинкованной. Один конец скрутки присоединяют к стропильной ноге, а второй - к костылю. Костыль предварительно вбивается в шов каменной кладки на расстоянии 300-350 мм от верхнего края стены. В деревянных рубленых домах вместо скрутки целесообразно применять скобу из железа. Она призвана соединить стропила со вторым венцом сруба.

Стропило - это часть несущей системы скатной кровли, которая не используется в единственном экземпляре, а применяется в качестве стропильной конструкции. Состоит эта часть из вертикальных стоек, наклонных стропильных ног и наклонных подкосов. Если есть необходимость, то стропила укрепляются по нижней части к подстропильным балкам.

Что такое стропило

Стропило - это элемент, который ложится в основу целой системы, он состоит из наклонных подкосов, наклонных стропильных ног и вертикальных стоек. Опора осуществляется в деревянных рубленых постройках на венцы. А вот если речь идет о каркасных постройках, то опирание производится на обвязку сверху, тогда как в каменных домах они устанавливаются на мауэрлат, который представляют собой брусья максимальная толщина которых составляет 160 мм. Мауэрлат может располагаться по длине здания или находиться только лишь под стропильной ногой. В том случае, когда имеет сечение незначительной ширины, элементы со временем провисают. Для того чтобы исключить данное явление, следует использовать решетку, которая имеет в составе подкосы, стойки и ригели.

Для подкосов и ригелей применяются доски, ширина которых может составить 150 мм, тогда как толщина равна 25 мм. Для фиксации стропильной ноги используется затяжка, которая связывает нижние части стропильных ног. При скольжении по затяжке конец элемента может нарушить целостность. Для того чтобы исключить скольжение, стропильную ногу необходимо укрепить с затяжкой методом врубки. Стропила должны быть удалены от края на 400 мм.

Необходимость использования

Все это используется для того, чтобы придать крыше качества устойчивости при воздействии высоких нагрузок. В последствие кровля обретает свойства надежности, а стропила передают нагрузку от веса всей системы и снега на внутренние опоры здания. Если здание обладает небольшими пролетами, то следует использовать наслонные стропила. Если отсутствуют промежуточные опоры, то следует задействовать конструкцию из висячих стропил.

Где используются стропила

Стропило - это элемент, который является частью одной большой системы для упрочнения кровли. В зависимости от того, какими конструктивными особенностями будет обладать крыша, используются разные стропильные системы. При современном строительстве к стропилам и в целом предъявляются определенные требования, среди них:

• практичность;
• низкие затраты на монтаж и изготовление;
• долговечность;
• прочность;
• простота установки;
• функциональность; эстетичность.

Стропило - это элемент, который может использоваться в конструкциях односкатных, двухскатных и ломаных крыш. Эти элементы присутствуют и в В первом случае применяются стропила в виде балок, их опирание осуществляется на стены, довольно часто это позволяет сделать кровлю эксплуатируемой. Конструкция крыши в этом случае должна быть предварительно спроектирована, только так можно будет распределить нагрузку по используемой кровле. Стропило, значение которого упомянуто в статье, может использоваться и в двухскатной крыше, в этом случае система имеет треугольные фермы, которые располагаются под определенным углом. Ноги должны находиться на мауэрлате, при этом они дополнительно комплектуются ригелями и растяжками.

Если есть желание оставить пространство для обустройства мансарды, то следует выполнить ломаную крышу, стропильная система которой будет более сложной. В этом случае используется сразу несколько видов стропил. Стоит отметить, что очень оригинальной и привлекательной является конструкция крыши Судейкина. В этом случае стропила соединяются между собой, формируя четыре треугольных ската. Такая система подходит для квадратных заданий.

Что такое стропила с точки зрения конструктивных особенностей

Вы можете самостоятельно осуществить строительство крыши. Стропила в ее составе могут быть наклонными. В этом случае верхний узел фиксируется с помощью шарнира, а нижний - посредством плавающего соединения. Такие конструкции стропил в виде профильных систем принято называть безраспорными. В данной системе не происходит передача нагрузки на мауэрлат. Коньковое соединение выполняется максимально жестко, опора на мауэрлат происходит с помощью шарнира. В этом случае на стены передаются раздвигающие усилия. Данная система, которая объединяет висячие и еще называется гибридной. Перераспределение нагрузки - основной принцип работы данной системы. Вес кровли принимается стропилами ногами, которые соединены встык и работают на изгиб. При этом коньковый брус не является столь обязательным элементом, так как он почти бездействует.

Для справки

Распорные стропила, фото которых представлены в статье, должны обустраиваться с учетом качества выполнения Предварительно в изделиях следует просверлить отверстия, диаметр которых должен оказаться на один миллиметр меньше по сравнению с диаметром болта или шпильки. Если они будут излишне большими, то в процессе проведения работ может произойти повреждение мауэрлата.

Выбор материала

Слово стропило известно сегодня каждому строителю, однако не всякий домашний мастер знаком с тем, какой лучше материал использовать для изготовления данных элементов в конструкции крыши. В основе может лежать древесина, монолитные железобетонные конструкции или металл. В качестве последнего выступают оцинковка или сталь, в первом случае удается получить облегченные конструкции. При выборе материала специалисты советуют уделить внимание назначению постройки. При этом должны быть учтены и предполагаемые нагрузки на кровлю. Деревянные стропила используются наиболее часто, для этого подбирается качественный клееный брус или массив древесины. Для работ понадобятся не только пиломатериалы, но и плотницкие инструменты, а также элементы крепежа. Если вы решили применить клеенный брус, то он должен иметь ширину в пределах от 12 до 18 м, а вот цельные бревна и доски могут иметь любую конструкцию.

1.
2.
3.

Стропильная система – это конструкция, обеспечивающая прочность крыши и служащая основой для укладки кровельного материала. Она показана на фото.

Крыша – это несущая конструкция, которая выполняет следующие функции:

• придает строению красивый внешний вид;
• принимает на себя внешние нагрузки;
• ограждает чердак от окружающего мира;
• передает нагрузку с обрешетки и материала на ней на стены здания и внутренние опоры.

К главным элементам крыши относятся обрешетка, стропила и мауэрлат. Также в несущую конструкцию входят дополнительные элементы крепежа – ригели, стойки, подкосы стропил, распорки и прочее. На надежность и прочность кровли наиболее влияет система стропил. Стропила – это основная несущая часть крыши. На стропильную систему приходится вес не только кровельного покрытия, но и снежного покрова, давление ветра. Она должна выдерживать все эти воздействия, поэтому расчет производят с учетом типа кровельного материала и климатических особенностей региона.

Конструкция системы стропил

Соединение стропил друг с другом придает жесткость кровельному каркасу, и в результате получается прочная стропильная конструкция. Нагрузка на стропила может быть довольно значительной, например, во время сильного ветра, поэтому каркас крепко связывают с коробкой здания.

При строительстве частных домов и коттеджей обычно используют деревянные стропильные системы, которые легко изготавливаются и устанавливаются. Если же при возведении стен были сделаны ошибки, эти изделия можно легко обработать: укоротить, нарастить, подтесать и т.д.

При монтаже используют крепежные элементы стропильной системы: болты, шурупы, хомуты, гвозди, скобы. Также они применяются для усиления несущей кровельной конструкции. Связанные между собой элементы крыши создают стропильную ферму, в основе которой находятся треугольники, являющиеся самой жесткой геометрической фигурой.

Выбирая материал для изготовления системы из стропил, необходимо учитывать конструктивные и архитектурные нюансы проекта. Не стоит забывать про антисептическую и противопожарную пропитку для них, поскольку это влияет на долговечность кровли.

Состоит система из стропильных ног. Устанавливают стропила под углом уклона скатов крыш. Нижние участки стропильных ног опираются на внешние стены с помощью мауэрлата, способствующего равномерному распределению нагрузки. Верхние окончания стропил опираются на брус под коньком или на промежуточные подгоны. С помощью системы стоек нагрузка передается несущим внутренним стенам.

Виды стропил

Конструкция передает стенам значительное распирающее усилие по горизонтали. Для того, чтобы уменьшить нагрузку, используют растяжку, с помощью которой соединяют стропильные ноги. Делают ее либо в основании стропил, либо на большей высоте. Растяжка в основании стропил является одновременно и балкой перекрытия – это актуально при создании мансардных кровель. При повышении высоты расположения растяжки требуется увеличить ее мощность и убедиться в надежности прикрепления к стропилам.

В состав наслонных стропил входят: стропильная нога, мауэрлат, бабка, подкос, затяжка. Этот вид стропил устанавливают в зданиях, в которых есть средняя несущая стена или промежуточные опоры в виде столбов. Элементы такой конструкции работают только на изгиб, выполняя функцию бабок. Вес системы наслонных стропил меньше, материалов также требуется меньшее количество, поэтому она обходится дешевле, чем висячая система.

Монтаж наслонной системы делают в том случае, если опоры друг от друга удалены не больше чем на 6,5 метров. Если есть дополнительная опора, стропила иногда перекрывают ширину в 12 метров, а если опор две – до 15метров.

Стропильные ноги чаще всего опирают не на стены здания, а на специальный брус – мауэрлат. Этот элемент может находиться по всей длине дома или быть подложенным только под стропильные ноги. Если конструкции деревянные, для мауэрлата берут бревно или брус, которое является верхним венцом сруба.

При кирпичной кладке стен мауэрлат представляет собой установленный вровень с внутренней поверхностью стен брус, огражденный снаружи выступом кладки. Между этим элементом и кирпичом укладывают слой гидроизоляции – например, можно положить в два слоя рубероид.

Если ширина стропил небольшая, со временем они могут обвиснуть. Чтобы этого не произошло, используют решетку, состоящую из стойки, ригеля и подкосов. В верхней части конструкции укладывают прогон, который соединяет стропила или фермы. Это делают независимо от вида кровли. Впоследствии на этом прогоне делают конек кровли. В местах, где нет несущих стен, пятки стропил упирают в боковые прогоны – продольные балки значительной мощности. Размеры данных деталей зависят от ожидаемой нагрузки.

При строительстве частных домов используют стропила из бревен – они более легкие. Для создания крыш на многоэтажных жилых объектах и промышленных зданиях применяют металлические стропила.

Установка стропильных систем

Углы наклонов скатов выбираются исходя из типа здания и назначения чердачного пространства. На величину наклона также оказывает влияние материал, выбранный для создания кровельного покрытия.

Если будет укладываться рулонная продукция, угол наклона должен составлять 8-18 градусов. Для черепицы необходимый угол равен 30-60 градусов, для кровельной стали или листов асбоцемента – 14-60 градусов.

Установку системы стропил начинают после возведения несущих стен дома (подробнее: " "). Конструкция стропил деревянного рубленого дома значительно отличается от систем для домов из пеногазобетона, кирпича, каркасных деревянных или панельных домов. Различия существенны и при одинаковой форме, типе и виде крыши. Что касается того, чем обработать стропильную систему, то необходимо использовать антисептические и противопожарные средства, чтобы крыша прослужила длительное время.

Главные элементы несущей конструкции – и обрешетка. Кровля является наружной частью крыши, которую укладывают на несущую конструкцию, состоящую из обрешетки и стропил.

Для производства стропил берут материал определенного размера. Так, толщина стропил (сечение) чаще всего составляет 150х50 и 200х50 миллиметров. Для обрешетки обычно берут брусья и доски размером 50х50 и 150х25 миллиметров. Расстояние между стропильными ногами в среднем составляет 90 сантиметров. Если уклон крыши больше 45 градусов, данный шаг увеличивают до 100-130 сантиметров, а если в регионе выпадает огромное количество снега, то уменьшают до 60-80 сантиметров.

Чтобы произвести более точные расчеты относительно промежутка между строительными ногами, нужно учитывать их сечение, шаг между опорами (подкосами, прогоном конька, стойками), тип кровельного материала.

Плавающая стропильная система крепится с помощью специальных кронштейнов, позволяющим стропилам «садиться» вместе с усадкой фронтонов и не висеть над коньковым бревном.

В горных районах пользуется популярностью стропильная система шале (детальнее: " "). Особенностью данной конструкции является значительный выступ крыши за пределы несущих стен. Иногда такой выступ достигает двух-трех метров, а угол ската кровли небольшой. На такой крыше не задерживается снег, поэтому она служит долго. Но лучшим вариантом является выступ крыши на 1-1,5 метра (прочтите также: "Характеристики и конструкция крыш: стропильные системы ").

Монтаж стропильной системы необходимо произвести, точно соблюдая все требования. Если нет опыта в строительстве, лучше поручить возведение крыши специалистам, поскольку это нелегкое занятие, и малейшие ошибки могут привести к ее обрушению.