Стропила выполняют ряд значимых кровельных функций. Они задают конфигурацию будущей крыши, воспринимают атмосферные нагрузки, удерживают материал. В числе стропильных обязанностей формирование ровных плоскостей для укладки покрытия и обеспечение пространства под компоненты кровельного пирога.
Для того чтобы столь ценная часть крыши безупречно справлялась с перечисленными задачами, нужны сведения о правилах и принципах ее устройства. Информация полезна и тем, кем сооружается стропильная система двухскатной крыши своими руками, и тем, кто решит прибегнуть к услугам наемной бригады строителей.
В устройстве стропильного каркаса для скатных крыш используют деревянные и металлические балки. Исходным материалом для первого варианта служит доска, бревно, брус.
Второй сооружают из металлопроката: швеллера, профильной трубы, двутавра, уголка. Есть комбинированные конструкции со стальными наиболее нагружаемыми деталями и элементами из древесины на менее ответственных участках.
Кроме «железной» прочности у металла имеется масса недостатков. К ним относятся теплотехнические качества, неудовлетворяющие владельцев жилых строений. Разочаровывает необходимость в применении сварных соединений. Чаще всего стальными стропилами оборудуют индустриальные строения, реже частные бытовки, собранные из металлических модулей.
В деле самостоятельного сооружения стропильных конструкций для частных домов в приоритете древесина. С ней работать несложно, она легче, «теплей», привлекательней по экологическим критериям. К тому же для выполнения узловых соединений не потребуется сварочный аппарат и навыки сварщика.
Стропила – основополагающий элемент
Основной «игрок» каркаса для сооружения крыши – стропило, в среде кровельщиков называемое стропильной ногой. Лежни, раскосы, бабки, прогоны, затяжки, даже мауэрлат могут использоваться или не использоваться в зависимости от архитектурной сложности и габаритов крыши.
Стропила, применяемые в строительстве каркаса двухскатных крыш, по техническим признакам и способу укладки подразделяются на:
- Наслонные стропильные ноги, обе пятки которых имеют под собой надежные конструктивные опоры. Нижний край наслонного стропила упирается в мауэрлат или в потолочный венец сруба. Опорой для верхнего края может служить зеркальный аналог смежной стропилины или прогон, представляющий собой горизонтально проложенную под коньком балку. В первом случае стропильная система называется распорной, во втором безраспорной.
- Висячие стропила, верх которых упирается друг в дружку, а низ базируется на дополнительной балке – затяжке. Последняя соединяет две нижние пятки смежных стропильных ног, в результате получается треугольный модуль, именуемый стропильной фермой. Затяжка гасит процессы растяжения, благодаря чему на стены действует только вертикально направленная нагрузка. Конструкция с висячими стропилами хоть и является распорной, но сам распор на стены не передает.
В соответствии с технологической спецификой стропильных ног сооружаемые из них конструкции делятся на наслонные и висячие. Для устойчивости конструкции оснащают подкосами и дополнительными стойками.
Для устройства опор верха наслонных стропилин монтируют лежни и прогоны. В реальности стропильная конструкция намного сложнее, чем описанные элементарные шаблоны.
Отметим, что формирование каркаса двухскатной крыши может вообще производится без стропильной конструкции. В таких ситуациях предполагаемые плоскости скатов образуются слегами – балками, уложенными прямо на несущие фронтоны.
Однако интересует нас сейчас конкретно устройство стропильной системы двухскатной кровли, а в нем задействованы могут быть как висячие или наслонные стропила, так и комбинация обоих типов.
Тонкости крепления стропильных ног
Крепление стропильной системы к кирпичным, пенобетонным, газобетонным стенам производится через мауэрлат, который в свою очередь фиксируется анкерами.
Между мауэрлатом, представляющим собой деревянную раму, и стенами из указанных материалов в обязательном порядке прокладывается гидроизоляционная прослойка из рубероида, гидроизола и т.д.
Верх кирпичных стен иногда специально выкладывают так, чтобы по внешнему периметру получилось нечто вроде невысокого парапета. Так надо, чтобы размещенный внутри парапета мауэрлат и стены не распирали стропильные ноги.
Стропила каркаса крыш деревянных домов опираются на верхний венец либо на потолочные балки. Соединение во всех случаях выполняется врубками и дублируется гвоздями, болтами, металлическими или деревянными пластинами.
Как обойтись без зубодробительных расчетов?
Крайне желательно, чтобы сечение и линейные размеры деревянных балок определялись проектом. Проектировщик даст четкие расчетные обоснования геометрическим параметрам доски или бруса с учетом всего спектра нагрузок и погодных условий. Если в распоряжении домашнего мастера проектной разработки нет, путь его лежит на стройплощадку дома с подобной кровельной конструкцией.
На этажность возводимого здания внимание можно не обращать. Проще и правильнее выяснить требующиеся размеры у прораба, чем узнавать их у владельцев шаткого самостроя. Ведь в руках прораба документация с четким расчетом нагрузок на 1м² крыши в конкретном регионе.
Шаг установки стропилин определяет тип и вес кровельного покрытия. Чем оно тяжелее, тем меньше должно быть расстояние между стропильными ногами. Для укладки глиняной черепицы, например, оптимальным расстоянием между стропилами будет 0,6-0,7м, а для и профлиста допустимо 1,5-2,0 м.
Однако даже при превышении шага, требующегося для правильно монтажа кровли, имеется выход. Это устройство усиливающей контробрешетки. Правда она увеличит и вес крыши, и бюджет строительства. Поэтому с шагом стропил разобраться лучше до сооружения стропильной системы.
Народные умельцы вычисляют шаг стропилин согласно конструктивным особенностям постройки, банально разделив длину ската на равные расстояния. Для утепленных крыш шаг между стропилинами подбирают, исходя из ширины плит теплоизоляции.
У нас на сайте вы можете найти , который возможно вам также очень поможет при строительстве.
Стропильные конструкции наслонного типа
Стропильные конструкции наслонного типа значительно проще в исполнении, чем их висячие собратья. Обоснованный плюс наслонной схемы заключается в обеспечении полноценного проветривания, которое напрямую связано с долгосрочностью службы.
Отличительные конструктивные особенности:
- Обязательное наличие опоры под коньковой пяткой стропильной ноги. Роль опоры может играть прогон – деревянная балка, опирающаяся на стойки или на внутреннюю стену строения, или верхний торец смежной стропилины.
- Использование мауэрлата для возведения стропильной конструкции по стенам из кирпича или искусственного камня.
- Применение дополнительных прогонов и стоек там, где стропильным ногам по причине крупного габарита крыши требуется дополнительные точки опоры.
Минус схемы заключается в наличии конструктивных элементов, влияющих на планировку внутреннего пространства эксплуатируемого чердака.
Если чердак холодный и в нем не предполагается организация полезных помещений, то наслонной конструкции стропильной системы для устройства двухскатной крыши стоит отдать предпочтение.
Типовая последовательность работ по сооружению наслонной стропильной конструкции:
- Первым делом промеряем высоты постройки, диагонали и горизонтальность верхнего среза остова. При выявлении вертикальных отклонений кирпичных и бетонных стен, устраняем их цементно-песчаной стяжкой. Превышение высот сруба стесываем. Путем подкладывания щепы под мауэрлат с вертикальными огрехами можно бороться, если величина их незначительна.
- Поверхность перекрытия под укладку лежня необходимо тоже выровнять. Он, мауэрлат и прогон должны быть четко горизонтальны, но расположение перечисленных элементов в одной плоскости не обязательно.
- Обрабатываем все деревянные детали конструкции перед установкой антипиренами и антисептическими препаратами.
- По бетонным и кирпичным стенам прокладываем гидроизоляцию под установку мауэрлата.
- Укладываем брус мауэрлата на стены, вымеряем его диагонали. Если понадобится, слегка передвигаем брусья и поворачиваем углы, стремясь добиться идеальной геометрии. Выравниваем раму по горизонтали при необходимости.
- Монтируем мауэрлатную раму. Сращивание брусьев в единую раму производится посредством косых врубок, места соединений дублируются болтами.
- Фиксируем положение мауэрлата. Крепеж производится либо скобами к загодя заложенным в стену деревянным пробкам, либо анкерными болтами.
- Размечаем положение лежня. Его ось должна отступать от брусьев мауэрлата на равные расстояния с каждой стороны. Если прогон будет опираться только на стойки без лежня, процедуру разметки проводим только для этих столбиков.
- Устанавливаем лежень на двухслойную гидроизоляцию. К основанию его крепим анкерными болтами, с внутренней стеной соединяем проволочными скрутками или скобами.
- Размечаем точки установки стропильных ног.
- Выпиливаем стойки по единым размерам, т.к. лежень у нас выставлен в горизонт. Высота стоек должна учитывать размеры сечения прогона и лежня.
- Устанавливаем стойки. Если предусмотрено проектом, раскрепляем их распорками.
- Укладываем на стойки прогон. Снова проверяем геометрию, затем устанавливаем скобы, металлические накладки, деревянные крепежные пластины.
- Устанавливаем пробную стропильную доску, размечаем на ней места подрезки. Если мауэрлат выставлен строго в горизонт, нет необходимости в подгонке стропилин на крыше по факту. Первая доска может использоваться в качестве шаблона для изготовления остальных.
- Размечаем точки установки стропилин. Народные мастера для разметки обычно заготавливают пару реек, длина которых равна просвету между стропилинами.
- По разметке устанавливаем стропильные ноги и крепим их сначала внизу к мауэрлату, затем вверху к прогону друг к другу. К мауэрлату проволочной связкой прикручивается каждая вторая стропилина. В деревянных домах стропилины прикручивают ко второму от верхнего ряда венцу.
Если подстропильная система сделана безупречно, наслонные доски монтируются в произвольном порядке.
Если уверенности в идеальном сооружении нет, то сначала устанавливаются крайние пары стропилин. Между ними натягивается контрольная бечевка или леска, согласно которой подгоняется положение вновь устанавливаемых стропил.
Завершается монтаж стропильной конструкции установкой кобылок, если длина стропильных ног не позволяет сформировать свес требующейся длины. К слову, для деревянных построек свес должен «выходить» за контур здания на 50см. Если запланирована организация козырька, под него устанавливаются отдельные мини-стропила.
Еще одно полезное видео о строительстве двухскатной стропильной основы своими руками:
Висячие стропильные системы
Висячая разновидность стропильных систем представляет собой треугольник. Две верхние стороны треугольника сложены парой стропилин, а основанием служит соединяющая нижние пятки затяжка.
Применение затяжки позволяет нейтрализовать действие распора, потому на стены с висячими стропильными конструкциями действует только вес обрешетки, кровли плюс в зависимости от сезона вес осадков.
Специфика висячих стропильных систем
Характерные черты стропильных конструкций висячего типа:
- Обязательное наличие затяжки, выполненной чаще всего из древесины, реже из металла.
- Возможность отказаться от использования мауэрлата. Раму из бруса с успехом заменит уложенная на двуслойную гидроизоляцию доска.
- Установка на стены готовых замкнутых треугольников – стропильных ферм.
К достоинствам висячей схемы относят свободное от стоек пространство под кровлей, позволяющее организовать мансарду без столбов и перегородок. Есть недостатки.
Первый из них – ограничения по крутизне скатов: угол их уклона может быть минимум 1/6 пролета треугольной фермы, настоятельно рекомендованы более крутые крыши. Второй минус заключается в необходимости доскональных расчетов для грамотного устройства карнизных узлов.
Кроме всего прочего, угол стропильной фермы устанавливать придется с ювелирной точностью, т.к. оси соединяемых компонентов висячей стропильной системы должны пересекаться в точке, проекция которой обязана попадать на центральную ось мауэрлата или заменяющей его подкладочной доски.
Тонкости большепролетных висячих систем
Затяжка – самый длинный элемент висячей стропильной конструкции. Со временем она, как свойственно всем пиломатериалам, деформируется и провисает под действием собственной массы.
Владельцев домов с пролетами 3-5м указанное обстоятельство не слишком беспокоит, а вот хозяевам зданий с пролетами 6 и более метров стоит задуматься об установке дополнительных деталей, исключающих геометрические изменения затяжки.
Чтобы предотвратить провисание в схеме монтажа стропильной системы для большепролетной двухскатной крыши имеется весьма значимый компонент. Это подвеска, называемая бабкой.
Чаще всего она представляет собой брусок, прикрепленный деревянными прибоинами к вершине стропильной фермы. Не следует путать бабку со стойками, т.к. ее нижняя часть вообще не должна соприкасаться с затяжкой. И установка стоек в качестве опор в висячих системах не применяется.
Суть заключается в том, что бабка как бы висит на коньковом узле, а уже к ней присоединяется затяжка с помощью болтов или прибитых деревянных накладок. Чтобы корректировать провисающую затяжку используются хомуты резьбового или цангового типа.
Регулировку положения затяжки можно устроить в зоне конькового узла, а бабку с ней соединить жестко врубкой. Вместо бруска на нежилых чердаках для изготовления описанного стягивающего элемента может быть использована арматура. Бабку или подвес рекомендуется устроить еще и там, где затяжка собирается из двух брусьев, для поддержки участка соединения.
В усовершенствованной висячей системе подобного типа бабку дополняют подкосные балки. Силы напряжения в образовавшемся ромбе гасятся самопроизвольно благодаря грамотной расстановке действующих на систему векторных нагрузок.
В результате стропильная система радует стабильностью при незначительной и не слишком дорогой модернизации.
Висячий тип для мансард
С целью увеличения полезного пространства затяжка стропильных треугольников для мансарды переносится ближе к коньку. У вполне резонного перемещения есть дополнительные плюсы: оно позволяет использовать затяжки в качестве основы для подшивки потолка.
Присоединяется к стропилам она путем врубки полусковороднем с дублированием болтом. От провисания ее оберегают посредством установки короткой бабки.
Ощутимый недостаток мансардной висячей конструкции заключается в необходимости точных расчетов. Самостоятельно рассчитать ее слишком сложно, лучше воспользоваться готовым проектом.
Какая конструкция более экономически выгодна?
Стоимость – немаловажный аргумент для самостоятельного строителя. Естественно, цена сооружения у обоих типов стропильных систем не может быть одинаковой, потому что:
- В строительстве наслонной конструкции для изготовления стропильных ног используется доска или брус небольшого сечения. Т.к. наслонные стропилины имеют под собой две надежные опоры, требования к их мощности ниже, чем в висячем варианте.
- В строительстве висячей конструкции стропила выполняют из толстого бруса. Для изготовления затяжки требуется аналогичный в сечении материал. Даже с учетом отказа от мауэрлата расход будет ощутимо больше.
Сэкономить на сортности материала не получится. Для несущих элементов обоих систем: стропилин, прогонов, лежней, мауэрлата, бабок, стоек нужен пиломатериал 2го сорта.
Для ригелей и затяжек, работающих на растяжение, потребуется 1ий сорт. В изготовлении менее ответственных деревянных накладок может применяться 3ий сорт. Без подсчета можно сказать, что в сооружении висячих систем дорогой материал используется в большем объеме.
Висячие фермы собирают на открытой площадке рядом с объектом, затем транспортируют в собранном виде наверх. Для подъема увесистых треугольных арок из бруса потребуется техника, за аренду которой придется платить. Да и проект для сложных узлов висячего варианта тоже чего-то стоит.
Видео-инструктаж по устройству стропильной конструкции висячей категории:
Методов сооружения стропильных систем для крыш с двумя скатами на самом деле гораздо больше.
Мы описали лишь базовые разновидности, которые в реальности применимы для небольших дачных домиков и построек без архитектурных затей. Однако представленной информации достаточно, чтобы справиться со строительством простой стропильной конструкции.
Конструкция крыши каркасного дома является одной из наиболее простых, поэтому ее самостоятельное возведение не отнимет много сил и времени.
Эта статья поможет вам, если в процессе работы возникли трудности.В ней рассмотрим особенности монтажа крыши, дадим практические рекомендации по выбору материала, элементов конструкции, и соблюдению необходимых норм и требований в процессе работы.
Что сделать перед тем, как взяться за работу?
До начала возведения конструкции надо определиться:
- С типом крыши и углом уклона скатов
- Типом кровельного материала
- Длиной, сечением стропил и расстоянием между ними
- Длиной, шагом и сечением элементов обрешетки и контробрешетки
- Типом утеплителя
Тип крыш каркасных домов
Крыши бывают:
- Плоскими
- Скатными (с одним, двумя или более скатами)
- Мансардными (с двумя и четырьмя скатами)
- Щипцовыми, коническими, многошипцовыми и прочее
Выбор крыши делается не только исходя из условий ее внешнего вида. Важно учитывать функциональные возможности конструкции. Основные преимущества и недостатки крыш разного типа приведены ниже.
Каркасный дом с плоской крышей
Плоские крыши не пользуются популярностью в частном строительстве. Их сооружение не вызывает сложностей, но недостатки все перекрывают. За ними требуется тщательный уход. После дождя на крышах остается вода, зимой снег приходится убирать самостоятельно. При этом повышается вероятность проникновения влаги внутрь помещения. На домах же со скатной крышей можно использовать чердак, как дополнительное помещение.
Зато при монтаже плоской крыши можно значительно сэкономить на строительных материалах и загорать на ней летом.
При монтаже надо выдерживать угол уклона в 2-3 градуса по отношению к горизонту.
Многоскатная и односкатная крыша каркасного дома
Угол уклона скатов начинается от 10 градусов. Количество скатов – от 1 до 4.
Скатные крыши очень популярны и используются повсеместно. Весной снег долго не задерживается на них, вода спокойно стекает по желобам, появляется много дополнительного места в виде чердачного помещения, на котором можно устроить дополнительную комнатку. Нагрузка на конструкцию также снижается, а вместе с ней и возможность протечек.
Мансардная крыша
Может быть полувальмовой (двухскатной с двумя маленькими скатами) и вальмовой (четырехскатной). Такой тип крыши также широко используется.
Преимущества следующие: дополнительное место под крышей, возможность установки окон, уникальный внешний вид дома, низкая нагрузка на конструкцию зимой. Недостатки – большие затраты на материал, отопление, много снега на оконных конструкциях зимой, более быстрое разрушение стропильных конструкций из-за недостаточного вентилирования.
Многощипцовая крыша
Многощипцовая крыша считается одной из самых популярных. Отличается от других большим количеством скатов и наличием ендов. Устанавливается в том случае, если дом имеет сложную планировку.
Преимущества – конструкция выдерживает существенные нагрузки, появляется возможность обустройства дополнительного помещения, уникальный внешний вид. Недостатки – большой расход материала, при этом остается много отходов, сложность монтажа своими руками, большие денежные затраты.
Конические крыши
Коническая крыша устанавливается в случае, когда здание выполнено в форме круга. В России такие крыши мало кто строит.
Преимущества – интересный внешний вид, простота ухода. Недостатки: сложность расчетов и монтажа.
Мы предлагаем сделать выбор в пользу крыши с двумя скатами. В этом случае получится заметно сократить расходы на материал и обслуживание, при этом внешний вид конструкции не пострадает.
Стоит понимать, что чем больше скатов, тем крыша красивее, но при этом и дороже.Но если вы не привыкли экономить и хотите самое лучшее – то устанавливайте крышу любого типа.
Уклон скатов
Идеальным уклоном с точки зрения безопасности и долговечности является уклон от 30 до 45 градусов. В этом случае нагрузка на кровлю (ветер, снег) является оптимальной.
При этом внешне крыша с таким уклоном смотрится выигрышней.
Выбор материала для кровли
Выбор кровельного материала зависит от уклона скатов. В этом случае будут соблюдены необходимые требования по безопасности и увеличен срок службы крыши.
Ниже приведены основные типы кровельных материалов и угол уклона, который надо соблюдать при монтаже:
- Профнастил – от 10 градусов
- Шифер – от 12 до 60 градусов
- Еврошифер (ондулин) – от 6 градусов и выше
- Керамическая черепица – 18-60 градусов
- Полимерпесчаная черепица – 18-60 градусов
- Битумная черепица – от 12 градусов без ограничения максимального уклона
- Металлочерепица – от 15 градусов
Выбирая тип кровельного материала надо соблюдать следующие рекомендации:
- Материал должен соответствовать конфигурации кровли
- Срок службы материала должен быть максимально приближен к сроку годности самой кровли
- Выбранный материал должен соответствовать эстетическим и экономическим критериям владельца. Надо учитывать сложность кладки и стоимость кровельного материала, сложность схемы крыши и т.п
- Кровельный материал должен обладать максимально «выгодными» характеристиками: долговечность, устойчивость к механическим и климатическим воздействиям, простота ухода, морозоустойчивость, уровень звукоизоляции, климатические условия и т.д. Если вы живете там, где часто идет град, не стоит выбирать кровельный материал, который после первого выпадения осадков превратится в лохмотья
Стропила: сечение, шаг, длина
Для расчета стропил вы можете воспользоваться специальным калькулятором, сэкономив время:
Сечение стропил выбирается с учетом следующих параметров:
- Длины стропильных ног и шага их установки
- Уклона кровли (чем он меньше, тем меньше нагрузка на поверхность)
- Нагрузки (снеговые, ветровые и пр.), которые установлены в нормативных документах для каждого региона страны
- Вида материала, которым будет покрываться кровля, а также его веса и размера
Выбрать сечение можно двумя способами: обратиться к строительным таблицам или провести самостоятельный расчет.
Мы предлагаем ознакомиться с нормативами, приведенными в таблице ниже. Однако лучше всегда выбирать вариант с запасом. Из таблицы сразу можно подобрать шаг стропил и длину.
| Шаг установки стропил, мм | Длина отдельной стропилы, м | ||||||
| 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | |
| 600 | 40х150 | 40х175 | 50х150 | 50х150 | 50х175 | 50х200 | 50х200 |
| 900 | 50х150 | 50х175 | 50х200 | 75х175 | 75х175 | 75х200 | 75х200 |
| 1100 | 75х125 | 75х150 | 75х175 | 75х175 | 75х200 | 75х200 | 100х200 |
| 1400 | 75х150 | 75х175 | 75х200 | 75х200 | 75х200 | 100х200 | 100х200 |
| 1750 | 75х150 | 75х200 | 75х200 | 100х200 | 100х200 | 100х250 | 100х250 |
| 2150 | 100х150 | 100х175 | 100х200 | 100х200 | 100х250 | 100х250 | _ |
Обрешетка
В зависимости от уклона кровли и кровельного материала (в данном случае выбрали черепицу) можно подобрать шаг и размеры обрешетки по таблице.
Сечение брусков шаговой обрешетки можно выбрать размером 50 на 40 мм.
| Уклон кровли, град | Шаг обрешетки, мм | Расход черепицы, шт/м2 |
| 50 | 375 | 8,9 |
| 45 | 370 | 9,0 |
| 45 | 365 | 9,2 |
| 40 | 360 | 9,3 |
| 35 | 355 | 9,4 |
| 35 | 350 | 9,6 |
| 30 | 345 | 9,7 |
| 25 | 340 | 9,8 |
| 20 | 335 | 10,0 |
| 15 | 330 | 10,1 |
| 14 | 320 | 10,4 |
Контробрешетка
Размер, и сечение контробрешетки можно делать такими, как у обрешетки.
Шаг должен совпадать с шагом стропил.
Монтаж крыши каркасного дома
Последовательность монтажа для двухскатной крыши выглядит следующим образом:
- Установка стропильной системы
- Укладка утеплителя
- Устройство обрешетки и контробрешетки
- Установка кровельного материала и финишных элементов конструкции
Установка стропильной системы
Установка стропильных ног начинается после того, как будут надежно зафиксированы потолочные балки (мауерлаты). В качестве стропил будет выступать брус сечением 50×150 мм., или 50×200 мм. Более точное сечение возьмите из таблицы выше.
Подготовка стропил
Для начала надо изготовить шаблон стропильных ног. Делается это так:
- Берут две доски и соединяют их внахлест под углом 90 градусов, фиксируя гвоздем в верхней точке
- Шаблон поднимают наверх и устанавливают края досок на мауерлаты
- Регулируя расположение досок, находят нужный скат. При этом их края должны на 40-60 сантиметров выходить за уровень стен, чтобы в будущем проще устроить систему водостока. Если длины досок не хватает, можно сшить по две на земле
- Когда необходимый уклон скатов получен, надо между стропильными ногами прибить поперечную перекладину, тем самым зафиксировав угол. В это же время нужно обозначить карандашом линию среза стропил, если они будут фиксироваться встык и срезы под прямым углом в местах присоединения ног к мауерлатам
- Все расчеты должны быть сняты с максимальной точностью
После того, как шаблон приготовлен, по нему надо собрать две пары стропил, которые будут монтироваться по краям. При необходимости ноги наращиваются. Состыковывать их можно вполдерева толстыми болтами, что безопасней, или при помощи двух гвоздей, вбитых под разным углом. Между двумя ногами одного стропила надо установить поперечину.
Сращивание бруса
Соединение стропил внахлест
Сращивание стропил способом соединения встык
Спаренные стропила
Жёсткое соединение стальным уголком и опорным подшивным брусом
Вбивание гвоздей с боков, под углом в направлении друг к другу
Скользящее соединение стропил
Следующий шаг – подъем стропил на крышу и их фиксация на мауерлатах (балках), как показано на картинке. Внизу монтируется упорный брусок.
Когда две пары боковых стропил установлены, между ними надо натянуть веревку. Она служит маяком, по которому проверяется уровень. Далее между стропилами измеряется расстояние и делится на 60 или 80, в зависимости от шага, с которым будет вестись монтаж.
После проведения расчетов на земле собирается нужное количество стропил. Затем они поднимаются наверх, и устанавливаются с выбранным шагом по всему периметру. Между стропильными фермами прибивается по две доски для фиксации.
Утепление крыши каркасного дома
Чтобы зимой не замерзнуть, надо утеплить крышу.
Сначала к внутренней стороне стропильных ног при помощи строительного степлера крепится пароизоляционная пленка. Стыки прорабатываются двухсторонним скотчем. Затем в пространство между брусьями стропил укладываются плиты утеплителя.
Чтобы защитить утеплитель от атмосферных осадков, надо поверх него постелить диффузионную мембрану. Если планируете использовать армированную пленку, то между ней и утеплителем оставляйте зазор в 2 сантиметра.
Вот отличное фото, которое упрощает процесс:
- 1 - Стропило
- 2 - Утеплитель
- 3 - Подкровельная ветро-водоизоляция
- 4 - контррейка
- 5 - Обрешетка
- 6 - Кровельное покрытие
Обрешетка и контробрешетка
Контробрешетку можно выполнить брусками 25 на 30 сантиметров или 30 на 50. Шаг брусьев такой же, как у стропил, так как они монтируются поверх них. На фото выше это отлично видно.
На контробрешеку монтируется обрешетка. Для этого используются доски 25 на 100 мм., или брусья 40 на 50 мм. Шаг обрешетки зависит от типа кровельного покрытия, который будет применяться. Крепления делаются оцинкованными гвоздями, чья длина в три раза больше толщины брусков или досок и в шахматном порядке.
На фото ниже выберите нужное расстояние для своего варианта.
Монтаж кровельного материала
В нашем случае рассмотрим монтаж металлочерепицы. Он начинается по направлению снизу – вверх.
Вначале монтируется карнизная планка при помощи саморезов. Далее на крышу поднимается первый лист металлочерепицы. К карнизной планке он крепится саморезами в каждую выемку. Затем можно крепить лист через одну выемку. Если длины одного листа черепицы не хватает, можно нарастить его, используя свободные куски, укладывая их внахлест и фиксируя саморезами 4,8 x 28 мм. Далее аналогично укладываются с нахлестом остальные листы.
Нижний край черепицы должен выступать на 40 см. за край карниза.
Главным элементом конструкции крыши является каркас, поскольку на него приходится большая механическая нагрузка. По этой причине к нему предъявляются повышенные требования относительно надежности, прочности и долговечности.
Даже при использовании самых качественных стройматериалов для обустройства кровли, если каркас крыши выполнен с нарушением технологии, возведенная конструкция быстро придет в негодность.
Каркасную часть небольшого по площади дома возвести можно самостоятельно, но при условии проведения правильных расчетов, владения навыками строительных работ и соответствующей теоретической подготовке. В результате получится сэкономить немалую сумму. Если все же решено воспользоваться услугами профессиональных кровельщиков, тогда владелец дома сможет держать под контролем процесс создания каркаса.
В статье описано обустройство наиболее распространенного типа кровли – двускатного. Если освоена технология строительства такого каркаса крыши, тогда и другие конструкции (например, ломаные, шатровые) можно будет выполнить без труда.
Особенности подбора варианта стропильной системы
Все системы стропил состоят из стропильных ног, которые нужно в верхней части попарно соединить между собой. Внизу эти главные элементы каркаса объединяют стяжкой – она также может стать основанием для межэтажного чердачного перекрытия. Но в конструкционном решении систем имеются особенности.
Дело в том, что каркасы крыш обустраивают по одному из двух типов:
- наслонному;
- висячему.
Эти обе системы стропил нашли применение в частном жилищном строительстве.
Как правило, конкретный выбор зависит от проектной конструкции здания. Когда промежуток между несущими стенами равен не более 6 метров, допускается монтаж системы стропил висячего типа. Ее особенность заключается в том, что ноги стропил опираются лишь на боковые стены.
Наслонная конструкция отличается большей надежностью и ее применяют при вышеназванном расстоянии, которое превышает 6 метров, и когда в помещении имеется несущая стенка, выстроенная по центру дома. В данном случае можно отказаться от провисающего варианта, если установить дополнительную опору.
Материалы для каркаса крыши
Для строительства каркасной части двускатной крыши в первую очередь потребуются стропила. Их предположительно будут делать из древесины. Можно возвести каркас крыши из досок с сечением 50х150 миллиметров или из бруса сечением 150х150 миллиметров. Желательно, чтобы это был материал хвойных пород, заготовленный в зимнее время, и из него не спустили предварительно смолу.
Наличие в древесине смолистых веществ, которые являются природным антисептиком, заметно продлевают ее срок службы. Немаловажное значение имеют условия хранения материалов и степень их просушки.
Когда производится осмотр брусьев и досок, обращают внимание на наличие брака – им могут быть трещины, расслоения, наличие следов повреждений от насекомых - древоточцев. При обнаружении этих недостатков отбракованные доски и брусья не используют.
Кроме пиломатериалов для обустройства каркаса задействуют ЖБК и металлический швеллер, но тогда кровля получается чересчур тяжелой и возвести ее самостоятельно невозможно.
Помимо стропильных ног, стоек и прогонов, из которых состоит система, в каркасную конструкцию входит перекрытие чердака, обрешетка и контробрешетка. В случае, если чердачное пространство планируется использовать как нежилое, тогда для устройства перекрытия будет достаточно досок с сечением 50х150 миллиметров.
Когда из помещения чердака хотят обустроить жилую мансарду, тогда перекрытие нужно делать надежным и для этих целей потребуется деревянный брус, имеющий сечение 150х150 миллиметров. Его укладывают на мауэрлат и тем самым добиваются требуемой прочности.
Для обустройства обрешетки и контробрешетки применяют брус, но только он должен быть более тонким. Подойдет пиломатериал с сечением квадратной формы 40х40 или 50х50 миллиметров. Брусья, имеющие такие размеры, достаточно прочные, чтобы выдержать вес «пирога» кровли. При их выборе обращают внимание на прямолинейность, поскольку любое отклонение приводит к сложностям, возникающим в процессе проведения кровельных работ.
Для сооружения обрешетки и контробрешетки также можно приобретать перфорированный профиль, изготовленный из оцинкованного металла.
Кроме вышеназванных материалов потребуются:
- Металлические шпильки с резьбой – ими крепят мауэрлат, выполняющий функцию опорного бруса.
- Скобы и кронштейны для фиксации ног стропил к мауэрлату.
- Крепежные изделия, включая шпильки диаметром 8 и 10 миллиметров, саморезы по дереву, которые нужны для соединения стропил.
- Гвозди оцинкованные.
Чтобы выполнить монтаж каркаса крыши, необходим стандартный набор инструментов, среди которых:
- молотки разных размеров;
- дрель для создания отверстий;
- рубанок;
- болгарка или пила;
- измерительные приспособления – уровень, отвес.
Способы защиты древесины для каркаса
Прежде, как сделать каркас крыши дома, необходимо обработать его деревянные элементы защитными средствами от гниения и возгорания.
С этой целью все детали, из которых состоят стропила, обрешетки и перекрытия обрабатывают следующими составами:
- антипиретиками, снижающими степень возгораемости древесины и защищающими от огня деревянные части кровельного каркаса;
- антисептиками, представляющими собой вещества, способные уничтожать бактерии, они препятствуют развитию гнилостных процессов в материале, из которых сделаны перекрытия и стропила.
Вышеназванные составы наносят кистью, поскольку при использовании распылителей невозможно сделать пропитку качественно и глубоко. Это делают в несколько слоев.
Некоторые защитные средства для древесины отличаются токсичностью, поэтому их нужно наносить в условиях улицы или в помещении, которое хорошо проветривается. При этом нужно пользоваться средствами, предназначенными для индивидуальной защиты.
Обрабатывать каркас можно и после завершения его обустройства. Тогда конструкцию покрывают огнезащитным и антибактериальным составами, при этом повышенное внимание уделяют местам соединения балок системы стропил.
Монтаж мауэрлата своими руками
Опорой для каркаса возводимой кровли является мауэрлат, устанавливаемый на несущие стены. Его главная функция заключается в передаче и распределении веса крыши и различных нагрузок на ограждающие конструкции. Мауэрлат - это основа почти любой системы стропил за исключением случаев, когда кровля создается на каркасном доме или постройке из бруса. В них функцию опорной балки выполняет верхний брус на стене.
Обычно в качестве мауэрлата принято использовать брус 100х150 или 150х150 миллиметров. Лучшим вариантом считается его укладка «заподлицо» с внутренней поверхностью несущих стен. При этом снаружи в уровень с мауэрлатом нужно выложить ряды кирпичей.
Вдоль периметра здания перед его монтажом необходимо залить бетонную отмостку. После окончательного застывания состава, на эту основу в несколько слоев укладывают рубероид, чтобы этот материал обеспечил достаточную степень гидроизоляции и эффективно не допускал поглощения влаги древесиной.
В большинстве случаев мауэрлат монтируют в соответствии с такой технологией:
- В основу из бетона на этапе ее возведения или позже вставляют металлические крепежи диаметром от 10 миллиметров. Для этого в ней сверлят отверстия и для фиксации шпилек используют цементный раствор.
- Мауэрлат из цельного бруса сечением 150х150 миллиметров укладывают вдоль отмостки и в местах, где он касается крепежей, делают соответствующие отметки. Согласно им высверливают отверстия. Мауэрлат надевают на шпильки так, чтобы они выступали из бруса минимум на 10 –15 миллиметров.
- Для фиксации этого элемента используют гайки, поместив между ними и брусом широкую, плоской формы шайбу. При наличии сварочного аппарата на шпильках получится сэкономить. В этом случае вместо них используют арматурные прутки, а гайки приваривают к ним.
Существует другой способ монтажа мауэрлата, когда брус заменяют двумя рядами досок сечением 50х150 миллиметров:
- Первый ряд пиломатериалов помещают по периметру стен и закрепляют анкерными винтами, имеющими потайную головку и металлическую гильзу. Чтобы сделать отверстия в кирпичной кладке или бетоне задействуют перфоратор, заранее просверлив доски дрелью со стандартным сверлом.
- Другой ряд располагают сверху первого так, чтобы стыки досок не совпали. В углах древесные материалы укладывают в «перевязку».
- Оба ряда между собой соединяют 100-миллиметровыми гвоздями.
Второй способ обустройства мауэрлата значительно облегчает перемещение пиломатериалов на высоту, поскольку доски гораздо легче бруса. Одновременно степени прочности подобной конструкции будет достаточно, особенно, когда возводится крыша для каркасного дома, имеющая относительно небольшой вес.
Обустройство системы стропил - технология
Дальнейшим этапом постройки кровли является установка стропил. Чтобы облегчить рабочий процесс, особенно когда сооружается каркас крыши своими руками, обработку стропильных балок осуществляют на земле.
Так будет гораздо удобнее подрезать материалы в соответствии с размерами, придавать им требуемую форму при помощи шаблона, выпиливать пазы и просверливать отверстия для крепежей. Только потом комплектующие для стропил перемещают наверх и начинают их соединять.
Технология сборки каркаса с висячей системой стропил выглядит так:
- В мауэрлате выпиливают пазы под монтаж стропильных ног. Промежуток между этими соседними элементами определяют при выборе типа системы стропил, но оно в любом случае не должно превышать 150 сантиметров, иначе конструкция не получится достаточно жесткой. Когда планируется утепление крыши, тогда расстояние между стропилами следует согласовывать с размерами теплоизоляционного материала. Если в свободное пространство, имеющееся между стропильными ногами, укладывать цельные плиты утеплителя, не надо будет тратить время на подгонку этого материала.
- К монтажу стропил приступают с торцевых частей (фронтонов) крыши. После их установки между коньками натягивают шнур и при выставлении промежуточных стропил относительно вертикали необходимо ориентироваться на него.
- Стропильные ноги опускают в пазы. Чтобы их зафиксировать в мауэрлате, задействуют комплексный крепеж. Для этого поперечное смещение элементов ограничивают стальным кронштейном, а продольное – скобой.
- В процессе монтажа нужно учитывать, что стропила должны выходить за периметр постройки. Оптимальной величиной выступа, который принято называть вылетом или свесом, считается 40 сантиметров. В итоге стены дома получаются защищенными от воды, стекающей по поверхности кровли. Свес можно обустроить не только за счет стропильного бруса – длину стропил наращивают при помощи использования тонкой доски, получившей название «кобылка». Ее крепят к стропилу посредством прокладки (короткого отрезка доски) гвоздями. Применение дополнительной доски при строительстве кровельного свеса не считается недостатком конструкции, а наоборот, использование «кобылки» облегчает и немного удешевляет строительство. Одновременно упрощается ремонт свеса: при необходимости достаточно заменить одну или несколько «кобылок», а не полностью стропильный брус.
- Нижние концы стропил следует зафиксировать обвязкой, которую используют как основание для чердачного перекрытия. Брусья обвязки опирают на мауэрлат.
- Если нужно нарастить брусья для стропил при недостаточной их длине, два бруса укладывают в накладку с нахлестом размером не меньше одного метра. Их крепят шпильками диаметром 8 –12 миллиметров.
- Между собой стропила соединяют шпильками – их вставляют в заранее подготовленные отверстия. Чтобы предотвратить вращение стропил около оси шпильки, каждую пару стропил фиксируют двумя крепежами.
- Когда ширина кровли не превышает 6 метров, тогда висячие стропила соединяют поперечным брусом – затяжкой, имеющей форму буквы «А». Делают этот элемент из доски сечением 50х100 или 50х150 миллиметров, а к стропилам прикрепляют саморезами. Также можно установить затяжки, состоящие из трех досок сечением 30х100 миллиметров, которые располагают по обе стороны стропила.
- Стропильные фермы в верхней части фиксируют продольным коньковым брусом или коньковой доской.
- Дополнительно с целью усиления верхнего узла стропил соединяют коньковый брус с затяжкой с помощью отрезка доски. Это делают, чтобы не допустить прогиба затяжки в случае большого промежутка между стропилами.
Таким же способом выполняют устройство крыши каркасного дома , хотя и есть небольшие нюансы. После завершения установки стропил приступают к монтажу обрешетки.
Как сделать обрешетку кровли
Этот элемент крыши бывает двух видов: сплошным и разреженным. Выбор одного из них зависит от используемого кровельного материала.
Чтобы построить сплошную обрешетку, задействуют плиты OSB или листы влагостойкой фанеры толщиной от 10 миллиметров. Их набивают на стропила посредством контррейки. Используют сплошную обрешетку, если предстоит монтаж рулонных или мягких материалов.
Когда обустраивают прореженную обрешетку, на стропила набивают доски или брусья с интервалом, который зависит от размеров элементов покрытия кровли. При необходимости сэкономить для создания обрешетки данного типа вместо использования бруса применяют необрезную доску.
Разреженную обрешетку набивают на стропила в направлении сверху вниз. Чтобы повысить прочность конструкции, первые из рядов от конькового бруса, создают без промежутков. После завершения строительства обрешетки можно начинать работы по теплоизоляции кровли, монтажу теплоизоляции и укладке финишного покрытия.
Выбор вида крыши
До начала проектирования дома его владельцы должны решить, будет ли второй этаж использоваться для жилья. Дело в том, что технология каркасной крыши под второй этаж имеет отличия, ведь жилое помещение располагается непосредственно под кровлей. В данном случае нет необходимости строить стены верхнего этажа и уже над ним обустраивать кровлю.
Каркасные крыши под второй этаж кроме достоинств имеют и недостатки, среди которых отсутствие возможности установки полноценных оконных проемов, а жилое пространство сложно сделать удобным.
Самый важный процесс установки крыши – изготовление каркаса. Если при его планировке и возведении будут допущены просчеты и недоработки, тогда такая конструкция долго не простоит. В жилищном строительстве этот «скелет» кровельной конструкции в основном выполняется из дерева. Давайте поговорим о том, как сделать такое деревянное устройство долговечным и практичным.
Каркас изготавливается с учетом выбранной конструкции крыши (двускатная, ломаная, мансардная и т.д.), типа стропильной системы и характеристик кровельного покрытия. Самый распространенный вид – кровля двускатного типа. Поэтому для примера возьмем технологию строительства именно такого каркаса. Освоив ее, вы без труда сможете построить «скелет» крыши любого вида. Ключевой этап в процессе построения каркаса занимает так называемая стропиловка крыши. Нужно понимать: от того, насколько четко будет произведен расчет стропильной конструкции и правильно совершен ее монтаж, зависит надежность и устойчивость всей будущей кровли. Поэтому первый и важный этап работ – составление чертежа и грамотное проектирование с учетом всех будущих нагрузок.
- Висячий.
- Наслонный.
Основное различие между этими вариантами – способ соединения стропил. Первый тип стропил опирается по краям на стены здания с использованием мауэрлата, а второй – на внутренний опорный элемент (несущую стену). Верхние части наслонных стропил между собой не соединяются. Чаще используется вариант крепления с помощью мауэрлата.
Конструкция каркаса верхней части здания включает в себя:- Элементы стропильной системы – коньковый брус, стропильные ноги угловые и центральные стропила, вертикальные стойки и т.п.
- Чердачное перекрытие.
- Обрешетку.
- Мауэрлат.
Поэтому на втором этапе позаботьтесь о приобретении материала для создания этих элементов:
- Для стропил – доска обрезная с сечением 50×150 мм.
- Для мауэрлата – брус с сечением 150×150 мм.
- Для обрешетки – рейки с сечением 40×40 мм.
Кроме того, вам понадобятся:
- шпильки для стропил и для мауэрлата (с резьбою);
- гвозди;
- скобы.
Не забудьте все деревянные элементы обработать специальными составами – антипиретиком и антисептиком. Первое вещество предотвращает деревянные части крыши от пожара, а второе – от гниения.
Последовательность монтажа каркаса крыши такова:- Крепление мауэрлата к поверхности несущих стен.
- Изготовление и установка стропил.
- Возведение чердачного перекрытия.
- Укладка обрешетки.
- В мауэрлате проделайте пазы для крепления стропил.
- Осуществите монтаж конькового бруса. В дальнейшем он послужит фиксатором верхних частей стропильных ног.
- Первыми установите торцевые стропила, а между их коньками протяните шнур. Именно он будет ориентиром для всех вертикальных промежуточных элементов.
- В отверстия мауэрлата вставьте стропильные ноги и зафиксируйте их с помощью скоб и кронштейнов.
- «Вылет» стропил за стены здания должен быть в пределах 40 см.
- Зафиксируйте нижнюю часть стропил обвязкой. Она станет основой для чердачного перекрытия.
- Верхнюю часть стропил прикрепите к коньку.
- Между собой все стропила соедините шпильками.
Вышеописанным способом установите все стропильные пары и приступайте к сборке обрешетки. При выборе ее типа (сплошная или с шагом) ориентируйтесь на тип кровельного материала. Например, для металлочерепицы или шифера потребуется обустройство прореженной обрешетки. Для этого подготовленные бруски прибейте перпендикулярно к стропилам с шагом, равным размеру шифера или черепицы.
Как видите, при ответственном подходе каркас кровли можно собрать самостоятельно, прямо на крыше. Этот вариант считается более бюджетным в сравнении с установкой уже готовых стропильных ферм. Ведь для их монтажа нужна специальная грузоподъемная техника.
1.
2.
3.
Использование металлической стропильной системы целесообразнее всего в промышленном и общественном строительстве, например, при возведении цехов, складских помещений, супермаркетов, бассейнов, вокзалов. Жилищное строительство не оправдывает приобретение такого стройматериала, который к тому же трудно транспортировать.
От деревянных конструкций металлический каркас для крыши отличается устойчивостью к большим нагрузкам, что способствует увеличению жесткости и надежности всего кровельного пирога постройки.
Если длина ската крыши превышает 10 м, то стропила рекомендуется устанавливать из металла, которые должны дополняться такими же прогонами, коньковыми опорами и мауэрлатом.
Чем отличаются металлические стропила от других систем
В строительстве допускается комбинирование стропильных систем, где будет использоваться как дерево, так и металл. Следует помнить о том, что места, где металлокаркас кровли обшивается деревом, могут стать причиной образования конденсата, который приводит к постепенному гниению древесины. Во избежание подобных проблем все деревянные элементы пропитываются особым составом с последующей их изоляцией рубероидом.
- Для утепления металлической основы следует обшивать ее либо снизу, либо сверху.
- Утеплитель укладывается на металлические части с небольшим зазором, для того чтобы при конденсате влага не проникала внутрь утепляющего материала.
- При монтаже утеплителя под стропилами крепление остальных кровельных частей выполняется поверх него. Благодаря такой конструкции тепло надежно сохраниться на чердаке.
- Прослужит каркас крыши из металла очень долго, помимо этого, допускается использование стропил порядка 30 м в длину.
Использование легких профилей для возведения современных зданий
На данный момент в строительстве наблюдается применение новых технологий, которые направлены на возведение легких стропильных конструкций в жилых домах.
К таковым относится оцинкованный холодногнутый профиль, его преимуществами являются:
- устойчивость к процессам разрушения, включая гниение и порчу от насекомых;
- высокая пожаробезопасность;
- не нуждается в постоянной антисептической обработке;
- сооружается такой металлический каркас крыши, независимо от времени года;
- соответствие приобретаемых деталей указанным размерам, что позволяет сократить количество отходов;
- удобство монтажа – работа выполняется дрелью и шуруповертом;
- разборный комплект конструкции позволяет транспортировать ее без дорогостоящего подъемного оборудования.
Благодаря подобным стропильным , существенно отличающихся от профильных металлических элементов толщиной металла менее 2,5 мм, застройщики могут сэкономить на покупке материала.
Легкая конструкция не увеличивает нагрузку на несущие стены и фундамент, что также сказывается на сокращении бюджета строительства. Собрать каркас двускатной крыши сможет любой мастер, обладающий элементарными навыками подобного монтажа. Работа не составит особого труда еще и потому, что все чертежи деталей и их маркировка проходит тщательную проверку на производстве.
Наряду с перечисленными преимуществами, облегченные стропильные конструкции все же имеют недостаток – они выступают в качестве проводника холода, а, значит, их сложно утеплять. Также на них часто появляется конденсат, который оказывает разрушительное воздействие на кровельный пирог. Исходя из этого, жилые постройки все же лучше возводить из древесины.
Установка металлического каркаса, смотрите на видео:
Как правильно выполнять монтаж каркаса
Собирается металлический каркас для кровли из двутавров, уголков, швеллеров, которые изготавливаются из профилированного металла. Форма этих деталей может быть треугольная, трапециевидная, прямоугольная или любая другая.
Будучи конструкцией высокого качества, в частности, долговечной и практичной для перекрытия больших пролетов, каркас обладает существенным недостатком – сложностью транспортировки из-за большого веса. Наличие данного фактора сказывается на необходимости заказа подъемных механизмов. В совокупности вся проделанная работа приводит к увеличению стоимости, поэтому металлические стропила очень редко можно увидеть в частном строительстве.
- При помощи металлических стропильных ферм легко перекрываются пролеты порядка 50 м.
- В большинстве случаев, монтаж таких элементов выполняется поверх подстропильных ферм прямоугольной формы.
- В помещениях промышленного назначения устройство подстропильных ферм выполняется с технологическим оборудованием, например, с кран-балками или мостовыми кранами.
- Укладывается металлический каркас четырехскатной крыши или любой другой крыши на опору из железобетонных колонн, металлических или бетонных армированных подушек, закрепленных на кирпичной стене (прочитайте: " "). Для этого опорная часть стальной фермы укрепляется стальной пластиной, а железобетонные подушки – металлической закладной пластиной. Более подробно система представлена на фото.
- Для выполнения узлов металлических стропил отдельные части соединяются при помощи стальных косынок, которые привариваются или затягиваются болтами.
Застройщики, занимающиеся частным домостроением, все же не обходятся без металлических стропильных конструкций, отличие лишь в том, что их основой являются горячекатаные гнутые трубы с круглым, квадратным или прямоугольным профилем. Благодаря таким стропилам намного облегчается вся система, при этом ее несущая способность остается прежней. Объяснением малого веса труб является использование в производстве стали не толще 5 мм, что в несколько раз тоньше металла для других профильных изделий.