Элементы кровли: наслонные стропила, водосточные трубы и другие конструкции

Наслонные стропила: обзор конструктивных схем + план монтажа

Наслонная стропильная система – конструкция, применяемая при сооружении крыш зданий с промежуточными несущими стенами, опорными столбами или колоннами. Опирается она не только на стены снаружи, но и на внутреннюю центральную опору ( в некоторых случаях – на две).

Если говорить про использование, то наслонные стропила – самые распространенные для жилых частных домов, которые, как правило, имеют внутренние стены-перегородки.

Содержание

Особенности наслонных стропил

Составные элементы наслонной системы: две стропильные ноги, нижние края которых опираются и закрепляются на наружных стенах (мауэрлате), а верхние – на горизонтальном коньковом прогоне. Прогон, в свою очередь, удерживается вертикальными стойками, упертыми в промежуточную стену.

Это классическая схема устройства наслонной системы, подходящая для двухскатной крыши. С односкатной крышей прослеживаются те же правила, но с иной реализацией. Стропила, входящие в стропильную систему, укладывают с опорой на противоположные несущие стены (выходит, что только на две опоры). Внутренняя перегородка здесь не нужна. По сути, ее функцию выполняет более высокая стена.

Для повышения несущей способности стропильной конструкции, в систему внедряют подкосы. Их наличие позволяет увеличить длину перекрываемых пролетов.

Для односкатных крыш возможно применение наслонных стропил без внедрения подкосов при пролетах до 4,5 м. Наличие подкоса увеличивает эту возможную длину до 6 м. Похожая тенденция прослеживается с двухскатными крышами. Двухскатная конструкция с одной промежуточной опорой используется для пролетов до 9 м. Установка подкосов увеличивает максимальную длину пролета до 10 м. А комбинация подкосов со схваткой (горизонтальной балкой, соединяющей пару стропильных ног) – до 14 м.

Существует несколько вариантов реализации наслонных систем, среди которых различают безраспорные и распорные конструкции с дополнительными поддерживающими подкосами, схватками, подстропильными балками.

Рассмотрим основные конструкции наслонных стропил.

Безраспорные стропила без подкосов

Данный вид наслонных стропил не дает распор на внешние стены. Нивелирование распирающих нагрузок происходит, благодаря особому сочетанию креплений. Один край стропилины всегда закрепляют жестко, а второй – на скользящей опоре. Это дает отсутствие распора.

Жесткое крепление может означать, что узел закреплен, но допускается поворот балки в шарнире (одна степень свободы). Также существует жесткое защемление стропильной балки, при котором любые смещения невозможны (нулевая степень свободы).

Больше свободы дает скользящее крепление, которое позволяет стропильной ноге не только поворачиваться, но и смещаться горизонтально (две степени свободы).

Безраспорная конструкция характеризуется тем, что в ней всегда присутствует и жесткое, и скользящее крепление. Благодаря этому, под влиянием нагрузки, стропила изгибаются, не передавая распор на стены.

Варианты закрепления стропильных ног

Низ стропилины закрепляют жестко, верх – свободно (скользящая опора)

Нижний край стропилины крепят жестко к мауэрлату (одна степень свободы), путем врубки зубом. В другом случае применяют запил с фиксацией опорным бруском.

На верхнем конце стропилины делают горизонтальный пропил со скосом. Если врубка невозможна, то край стропильной ноги подшивают снизу обрезком балки и скрепляют с двух сторон монтажными пластинами. Крепление верхнего края стропилины к прогону выполняют по типу скользящей опоры. При этом противоположные стропилины укладывают на конек поочередно, без скреплений между собой. Поэтому двускатную крышу, выполненную по этой схеме можно воспринимать, как две односкатные крыши, прилегающие друг к другу.

Сложность схемы в том, что любая погрешность в реализации конькового узла, превращает безраспорную конструкцию в распорную. Поэтому данный вариант редко используют для двухскатных крыш, чаще – для односкатных.

Низ стропильной ноги закрепляют свободно, верх – жестко

Самая распространенная схема для частных домов.

Нижний край стропилины закрепляют к мауэрлату на ползуне (металлической скобе), благодаря чему она может сдвигаться и изгибаться под нагрузкой. Чтобы стропилина не могла “уйти” в боковом направлении, с двух сторон ее фиксируют металлическими уголками или брусками.

Верх стропильных ног закрепляют на шарнире с допуском поворота (одна степень свободы). При этом коньковые узлы наслонных стропил данного типа выполняют так: края стропилин схлестывают между собой и соединяют болтом или гвоздями. Или же стыкуют предварительно срезанные под углом концы, а затем связывают их металлическими или деревянными накладками.

Низ стропильной ноги закрепляют свободно, верх – жестко защемляют

Эта схема отличается от предыдущей тем, что соединение стропил в коньковом узле выполняется с жестким защемлением. Стропила скошенными торцами опирают друг в друга, а затем связывают их между собой и коньковым прогоном двумя ригелями-затяжками. Получается узел с защемлением.

Низ стропильных ног соединяют с мауэрлатом свободно, на ползуне.

Данный вариант креплений отличается повышенной несущей способностью, позволяющей применять его в регионах с повышенным уровнем снеговых осадков.

Способы повышения устойчивости безраспорных систем

Все три рассмотренные стропильные системы показывают себя, как устойчивые при неравномерных нагрузках только в случае жесткой фиксации конькового прогона. То есть, когда его концы выводят на фронтоны или подпирают дополнительными накосными стропилами.

Если же коньковый прогон опирается только на стойки, крыша может потерять устойчивость. В рассмотренных втором и третьем вариантах (низ стропильной ноги на ползуне, верх – жестко закреплен) при увеличении нагрузки на один из скатов крыша будет смещаться в сторону увеличившейся нагрузки. Первый вариант сохранит форму, но только при идеально вертикальных стойках (под прогоном).

Чтобы, несмотря на нежесткую фиксацию прогона и неравномерные нагрузки, система стропил наслонная осталась устойчивой, ее дополняют горизонтальной схваткой. Схватка – это балка, обычно с тем же сечением, что и у стропил.

Она скрепляется со стропилами гвоздями или болтами. Пересечение схваток и стоек фиксируется гвоздевым боем. Работу схватки можно охарактеризовать, как аварийную. В случае неравномерной большой нагрузки на скаты, схватка включается в работу и предохраняет систему от перекоса.

Укрепить систему с жестко закрепленным верхом и свободным низом (второй и третий варианты) можно с помощью небольшой трансформации нижнего узла. Стропильные ноги выводят за край стен. При этом само крепление остается скользящим, по типу ползуна.

Еще один вариант повышения устойчивости – жесткое крепление низа стоек, на которых удерживается горизонтальный коньковый прогон. Для этого их врубают в лежень и фиксируют к перекрытиям, например, используя накладки из досок или брусков.

Распорные стропила без подкосов

В этом случае стропила опираются на несущие стены и передают им распор. Поэтому такие системы нельзя применять для домов, стены которых выстроены из газобетона. Газобетонные блоки совершенно не противостоят изгибу и разрушаются при распорных нагрузках. А другие материалы, например, кирпич или бетонные панели, легко выдерживают такие нагрузки и не деформируются.

Распорная система стропил требует наличия жестко закрепленного мауэрлата. Причем, чтобы выдержать распор, прочность стен должна быть высокой. Или же по верху стен должен идти неразрывный железобетонный пояс.

Для распорных стропил используют те же, рассмотренные выше для безраспорных систем, варианты креплений. Но с одним нюансом: все имеющиеся скользящие крепления (ползуны) заменяют на шарнирные с возможностью поворота. Для этого к низу стропилины прибивают опорный брус или делают врубку зубом в мауэрлат. Шарнирное крепление в коньковом узле выполняют, наложив стропила друг на друга и скрепив их гвоздевым боем или болтом.

Распорная конструкция – это нечто среднее между наслонными безраспорными и висячими системами. Коньковый прогон в них еще используется, но он уже не играет значительной роли. Ведь стропила уперты нижними краями в стены, а верхними краями – друг в друга. При просадке стен или прогибе конькового прогона под собственным весом, прогон перестает работать вообще. По своей сути такие стропила становятся висячими.

Для повышения устойчивости системы в нее включается схватка, которая работает на сжатие. Она частично, хоть и в небольшой степени, снимает распор на стены. Для того, чтобы схватка сняла распор полностью, она должна соединить нижние края стропильных ног. Но тогда она станет уже не схваткой, а затяжкой.

Также уменьшает распор установка жестко зафиксированного конькового прогона.

Стропила с подкосами

Такие системы могут устраиваться как по распорным, так и по безраспорным схемам. Их отличие от уже рассмотренных вариантов состоит в наличие третьей опорной части под стропильной ногой – подкоса (подстропильной ноги).

Подкос меняет систему. Стропилина из однопролетной балки превращается в двухпролетную неразрезную. Это позволяет увеличить перекрываемый пролет, вплоть до 14 м. А также – уменьшить сечение стропил.

Подкос соединяют со стропилиной таким образом, чтобы не допустить ее смещения. Делается это следующим образом: подкос заводят под стропило и фиксируют деревянными накладками по бокам и снизу.

Наслонная система с подстропильными балками

Эта конструкция наслонных стропил подходит для построек с двумя продольными несущими стенами или промежуточными поперечными стенами. Стойки в этом случае расположены не под коньком, а под стропилами. Коньковый прогон отсутствует.

Стропильные ноги в схеме опираются на две подстропильные балки (сквозные прогоны), которые, в свою очередь, уложены вдоль скатов крыши и опираются на вертикальные стойки. Стойки закреплены к несущим промежуточным стенам через лежни.

Сквозные прогоны можно и не включать в схему. Тогда стойки придется подводить непосредственно под каждую стропилину и закреплять с затяжкой гвоздевым боем.

Сверху стропильные ноги стыкуют между собой и связывают накладками из металла или дерева с двух сторон.

Отсутствие конькового прогона автоматически означает, что стропильная система образует распор. Чтобы его нейтрализовать в безраспорном варианте системы, ниже сквозных прогонов закрепляют затяжку. При нагрузках она будет растягиваться и устранит нежелательный распор. Для сохранения устойчивости в системе используется схватка, закрепленная в нижней части сторопильных ног. Также от складывания конструкцию уберегут специальные расшивки, которые закрепляют крест-накрест между стойками.

В распорной системе схватку устанавливают выше сквозных прогонов. Тогда схватка под нагрузкой будет сжиматься и, по сути, превратится в ригель.

Установка стоек под стропильными ногами или сквозных прогонов (и отсутствие центральных стоек!) дает возможность использовать наслонные стропила данного типа для устройства просторных мансардных помещений. Другие схемы подходят только для чердачных помещений и мансард с перегородками.

Ключевые моменты монтажа наслонных стропил

Имея на руках рассчитанную схему устройства, можно приступать к монтажу стропильной системы. Установка выполняется в несколько этапов, основные из них такие:

1. По верху наружных стен укладывают мауэрлат – доску или брус. Чтобы предупредить загнивание мауэрлата, между ним и стеной прокладывают гидроизолирующий материал – рубероид, толь и т.п.

2. По верху промежуточной стены укладывают лежень, который необходим для крепления вертикальных стоек.

3. На лежне закрепляют стойки с шагом 3-6м.

4. Сверху, на стойки, устанавливают коньковый прогон.

5. Выставляют стропила с шагом 0,6-1,2 м. Снизу стропильная нога крепится к мауэрлату в соответствии с выбранной схемой креплений (на шарнире или на ползуне). Сверху стропильные ноги либо выкладывают отдельно на коньковый прогон, либо соединяют верхние края между собой, опирая на конек.

6. Если схема предусматривает, стропильные ноги соединяют горизонтальными схватками.

7. Опять же, по требованию схемы, выставляют подкосы, опорные элементы.

Выполняя работы по установке стропил нельзя допускать оплошностей. Следует помнить, что стропильная система – это каркас крыши, который должен выдерживать все возможные нагрузки. Неправильно рассчитанная или смонтированная система может запросто привести к перекосу и даже разрушению всей крыши.

Наслонные стропила: обзор конструкции, узлов и план монтажа

В основе любой крыши лежит система балок, стоек, прогонов. Они являются тем проводником нагрузок, который позволяет крыше выдерживать порывы ветра и вес снега зимой. В разрезе стропила представляют традиционную фигуру — треугольник жёсткости. В строительстве используется множество стропильных систем. Наиболее востребованы наслонные стропила.

Варианты стропил

Стропила — основа крепления кровли. По устройству различают три вида:

  1. Наслонные, считающиеся одними из самых надёжных компонентов, использующихся в конструкционных работах.
  2. Висячие стропила.
  3. Висячие фермы, оборудованные шпалами.

Каждая из систем имеет особенности конструкции. Проведение точных расчётов позволит создать прочную и надёжную конструкцию.

Наслонного типа

В сооружениях, имеющих ещё несколько рядов стен, служащих, кстати, в роли вспомогательных опор, чаще всего используется наслонная стропильная система.

Если в наличии имеется пара вспомогательных компонентов, имеющих возможность применяться в роли опоры, здание в своих размерах может достичь 17—19 метров. Главное, делать не больше 8 метров пространства между соседними опорами. До 120 сантиметров величины порой достигает стропильный шаг, главное, правильно провести расчёты и учесть все необходимые особенности.

Нижние части такого вида обладают опорой, состоящей из подстропильных брусьев. В том числе вкупе с ними используется мауэрлат.

Чтобы разделить опорные стойки и прогоны, о которых также не стоит забывать, используют подкосы. Их главная функция заключается в том, что они выполняют разгружающую и поддерживающую функцию, в том числе и для ног стропильной системы, увеличивающих размер сооружения. Они сами имеют больший размер, чем обычный коэффициент пиломатериала, и их нужно собирать.

Висячая система

Висячие стропила кардинально отличаются от наслонных. Их нижние концы занимают опорные стены. Стропильные ноги этой системы нагружены в двух частях всей монтируемой системы.

Нагрузки от висячей конструкции распирают стены, которые имеют опорный характер.

В роли использованного материала с целью затяжек применяют дерево либо сплавы. Для того чтобы это всё расположить, в основном избирается линия в комфортной высоте. А также принимайте во внимание, что крепление к стропильной системе зависит от высоты расположения затяжки.

Наслонный тип чаще всего применяется для того, чтобы была возможность обустроить двускатные кровли над сооружениями. Их стены длиной должны быть не больше 5—6 метров.

Конструкция и узлы

Наслонные стропильные системы обладают достаточной долговечностью благодаря тому, что их эксплуатация происходит под действием различного вида проветривания, например, сквозного. Это препятствует возможности загнивания деревянного материала. Устройство выполнено очень просто. И это играет значительную роль.

Пришло время рассмотреть, на какие конструкционные составляющие разбивается система наслонных стропил:

  • неотъемлемой частью структуры служит стропильная нога;
  • применяются, конечно, подстропильные компоненты;
  • не забываем про обрешётку.

Такая система, используемая при строительстве крыши с одним скатом, в своём строении обладает сооружениями, которые разносторонними концами упираются в противоположные стенки. Когда крыша уже с двумя скатами, стропильная система будет состоять из нескольких стропильных ног, упирающихся разными своими сторонами на погон и стойки.

Нельзя увеличивать размер пролёта, так как может случиться прогиб, а может и произойдёт вырывание стропильной ноги. Чтобы это не произошло, применяют специальные компоненты, носящие название стойки и подкосы. Применяются такие компоненты также, когда есть необходимость состыковать стропила, состоящие из небольшого количества досок, чтобы конструкция имела ещё большую стабильность.

Специализированные наслонные стропила подразделяются на два разных вида:

Условия создания распора на стенку определяются с помощью узлового распирания.

Безраспорная система

Работа ноги в такой системе соответствует собственному особому механизму, а именно на изгиб. Её характерная черта заключается в том, что на стены она не оказывает никакого усилия.

Безраспорные наклонные стропила используются тремя разными способами. Специально на конец ноги присоединяется опирающийся брусок, можно осуществить врубку, или по-другому запил, и упереть в мауэрлат.

Особенности монтажа конструкции

На верху стропила проделываем больших размеров запил и скашиваем его под небольшим углом. Подрезка на концах стропила обладает различными границами, характеризующимися по глубине. Главное, чтобы размер подрезки превышал размер сечения стропила.

Если не представляется возможным сделать подрезку верха стропила, используют искусственное наращивание, крепление осуществляется по обеим сторонам. Используются монтажные пластинки.

Когда будете проводить монтаж, обязательно сделайте так, чтобы верх врубки был максимально ровным, чтобы система внезапно не стала распорной. Чаще всего низ стропильной ноги присоединяют на ползуне.

Верхняя часть фиксируется с применением гвоздей или же, например, болтового крепления, стропила могут также взаимно упирать и связывать железными пластинками, имеющими зубчатое строение либо древесными накладками.

Сильное защемление конькового участка

Бывает, что присутствие сильного защемления конькового участка, если верхнюю часть твёрдо закрепляют, а основание ставят в ползуне, никак не появляется распор в стенке. В этом случае в твёрдо объединённом коньковом узле возникает экстремальный искривляющий период, который должен уничтожить узел, тогда стропильные ноги приобретают значительно меньший прогиб. Защемив верх стропил, мы приобретаем определённый резерв крепости, повышающий все характеристики.

У всех способов есть объединяющая особенность: одна область стропила мастерится на шарнире, который использует только поворот, а другую область конструируют на скользящей опоре. Она имеет возможность позволить себе поворот. Крепится это по-разному. Иногда применяют гвоздевой бой или могут использовать даже крепёжные пластинки.

Плохо становится, если происходит упирание прогона на специальные стойки. В других двух вариантах, статическая устойчивость существует благодаря тому, что нагрузка равномерно распределяется по обеим сторонам крыши, используя при этом одинаковый угол наклона.

Но на самом деле сделать наклон крыши абсолютно ровными невероятно трудно. Растаявший снег распределяется по крыше неровно, особенно когда вмешиваются сильные порывы ветра. Первоначальный способ разрешает делать различные угловые наклоны скатов. Он также неплохо справляется со всеми нагрузками, только если стойки будут стоять абсолютно вертикально.

Распорная система

Распорную систему мы имеем возможность создать, применяя несколько безраспорных стропильных систем с заменёнными в них различными степенями систем. Получаем шарнирную опору для использования её в качестве распорной системы, крепко-накрепко зафиксированной гвоздями. Все составляющие системы остаются неизменны, даже напряжения стропильных систем и соответственно изгиба. Но в этой ситуации образуется распор, который раздвигает стенки постройки.

Система, имеющая в своём составе разные виды стропил, называется смешанной. Зато распорная система обладает высокой устойчивостью к различным нагрузкам, только мауэрлат нужно обязательно зафиксировать на поверхности стены сооружения.

Чтобы значительно снизить распор на стенки, рекомендуется установить прогоны, обязательно жёсткие, которые можно получить, если добавить побольше стоек или балок.

Компоненты подстропильных конструкций

Система должна обладать высокой устойчивостью. Для того чтобы достичь этого, наклонные стропила нужно обеспечить горизонтальной схваткой, использование которой немного обеспечит устойчивость, но совсем немного. Прикреплять её стоит там, где схватка пересекает стойки. Она обязательно сработает в любых обстоятельствах. Их расположение нужно сориентировать со средним человеческим ростом. А если вы конец стропила вынесете наружу, устойчивость гарантируется.

Если случиться аварийная ситуация это обеспечит схватке сработать молниеносно и безошибочно. Если целью стоит повышение устойчивости наслонных стропил и системы в целом жёстко зафиксируйте стойки. Если перекрытие чердака неудачно, то усиление устойчивости окажется невозможным. Те строения, которые содержат 2 внутренние стены, используют сквозящие стропильные конструкции. Нужно правильно выбрать все компоненты, от этого зависит качество сделанной работы и надёжность крыши.

Особенности использования

Наслонная стропильная конструкция применяется тогда, когда возникает срочная необходимость перекрыть пролёты с наибольшей длиной, существует необходимость в применении стоек, прибавляющих устойчивости.

Более подходящей конструкционной чертой представляется применение скользящей опоры, что разрешает соединение различных переходных стропил к мауэрлату. Практически не попадаются длинные пролёты в собственном строительстве сооружений. Из этого следует, что наилучшим из всех вариантов является использование специализированных наслонных стропил. Главный компонент техники строительства — это опирание на мауэрлат строительных ног. Когда сооружение из дерева, эту способность берёт на себя верх.

Такого рода стыковочный узел представляется более значимым в наслонной стропильной концепции. Применение ригеля даёт возможность повысить величину пролёта вплоть до 8 метров, в обстоятельствах одной опоры — вплоть до 12-ти метров, а рядом с применением 2-х опор — вплоть до 16 метров.

Расчёт компонентов крыши

Каждая структура и конструкционные характерные черты кровельной концепции находят решение ещё на рубеже проектирования сооружения. Структура кровли главным способом оказывает большое влияние в комплект материалов, применяемых во время монтажа и систему несущих стенок.

Стропила наслонного вида отделываются обрешёткой. На них устанавливается кровельный пирог с пароизоляцией и гидроизоляцией.

Практические советы

Если нужно сделать мансардную крышу с применением наслонных стропил, обязательным условием является установка брусового каркаса внизу, а вверху стропильные ноги следует прятать в коньковый прогон.

Если вам нужно соединить стропильную ногу с мауэрлатом, используйте защемление. Можете соединить его металлическим материалом. Для этого существует способ, заключающийся в использовании большого торцевого угла. Он в будущем обеспечит возможность стропилам взаимно упираться.

Применяется наслонный тип вкупе с соединением, подразумевающим за собой просверливание отверстий для болтов.

Наслонные стропила — как устроена конструкция или секрет надежности крыши

Что представляет собой наслонная система

Наслонная конструкция представляет собой обычную скатную кровлю. Главная же ее особенность заключается в том, что она опирается не только на внешние стены, но и внутренние несущие элементы, к которым могут относиться не только стены, но и колонны. Такое решение обладает двумя важными достоинствами:

  • Позволяет укладывать стропила на большие пролеты, так как часть нагрузки с них снимается, и передается на внутренние несущие стены;
  • Разгружают наружные стены и, соответственно, фундамент.

Наслонные системы укреплены стойками и другими деталями, передающими нагрузку на внутренние стены

Конечно, конструкция не лишена минусов, а точнее, одного минуса — элементы каркаса, которые передают нагрузку от крыши внутренним стенам, занимают чердачное пространство. Поэтому системы наслонного типа не применяются в случаях, когда чердак планируется использовать как жилой этаж. Других недостатков, можно сказать, нет.

Детали стропильной системы

Для удобства разобьем все детали, из которых состоит наслонная стропильная система, на две группы:

  • Базовые элементы каркаса. К ним относятся те детали и узлы, которые формируют каркас кровли;
  • Подстропильные (вспомогательные) элементы. Предназначены для повышения несущей способности каркаса, его жесткости и надежности.

Базовые элементы

Итак, к базовым элементам можно отнести следующие детали и узлы:

  • Мауэрлат. Представляет собой брус или бревно, которое укладывается на стены для предотвращения неравномерной нагрузки на них. Другими словами, это основа крыши, которая воспринимает на себя все нагрузки, и равномерно передает их на несущие стены;

Мауэрлат обеспечивает равномерное распределение нагрузки на стены

  • Стропильные ноги (СН). Это основные элементы, которые формируют скат крыши. По сути, они представляют собой наклонные балки из досок или бруса.

В нижней части СН крепятся к мауэрлату, а в верхней — опираются на коньковый прогон или друг на друга;

  • Стропильная ферма. Является также базовым элементом каркаса, основанным двумя ответными (смежными) СН;

Коньковый прогон представляет собой несущую балку, расположенную по центру конструкции

  • Коньковый прогон. Представляет собой горизонтальную балку, которая связывает все фермы между собой, проходя сквозь их коньковый узел;

Стык двух стропил и прогона обеспечивают коньковый узел

  • Коньковый узел. Является вершиной фермы, образованной стыком стропильных ног и коньковом прогоном. Правда, иногда каркас собирают без конькового прогона, если конструкция небольшая;
  • Коньковые (диагональные) стропила. Представляют собой угловые ноги, которые устанавливаются на стыке боковых и торцевых скатов вальмовых крыш. У двухскатной крыши они отсутствуют;
  • Нарожники. Это стропила, которые крепятся к мауэрлату и коньковым ногам.

Вот и все базовые детали каркаса крыши. Отмечу, что они абсолютно такие же, как и у других стропильных каркасов, к примеру, висячих. Разница заключается в установке вспомогательных узлов, с которыми ознакомимся ниже.

Вспомогательные детали

Подстропильные элементы включают в себя следующие детали:

  • Затяжка (ригель, схватка подстропильная балка). Неукрепленная ферма оказывает распор на стены, т.е. вектор нагрузки направлен не только вертикально вниз, но и наружу в горизонтальной плоскости. При помощи горизонтальных схваток, которые соединяют две ответные ноги, эта нагрузка уменьшается.

Надо сказать, что подстропильные балки могут располагаться как возле конькового узла, так и у основания фермы;

Основные подстропильные укрепляющие детали

  • Лежень. Выполняет ту же функцию, что и мауэрлат, но, в отличие от последнего, укладывается на внутренние стены;
  • Прогоны. Горизонтальные балки, которые связывают между собой стропильные ноги на одном из скатов;
  • Опоры. Это вертикальные стойки, которые могут подпирать различные участки каркаса, и передавать нагрузку на лежень. Чаще всего они устанавливаются для снятия нагрузки с конькового бруса, т.е. по центру каркаса;
  • Подкосы. По сути, эти подкосы выполняют ту же функцию, что и опоры, т.е. снимают нагрузку со скатов, и передают их несущим конструкциям. Разница заключается лишь в том, что располагаются они не вертикально, а под наклоном. Чаще всего подкосы подпирают стропильные ноги, тем самым снижая изгибающий момент.

На схеме распорная система стропил

Конструкции со стойками, подпирающими коньковый брус, называются распорными, так как оказывают на стены большие распорные нагрузки. Чтобы их снизить, необходимо использовать затяжки и подкосы.

Как я уже говорил, благодаря всем этим элементам прочность наслонных стропил значительно возрастает.

Несколько слов о креплениях

Что представляют собой наслонные стропила мы выяснили. Теперь давайте напоследок ознакомимся с вариантами креплений основных узлов, а именно:

  • СН к мауэрлату;
  • СН к коньковому прогону.

Крепление стропил к мауэрлату

Надо сказать, что всевозможных вариантов креплений существует великое множество. Поэтому далее рассмотрим наиболее современные и распространенные:

  • Пазовым способом. В мауэрлате выбирается паз по ширине ноги, который выпиливается под углом наклона скатов. Дополнительно нога фиксируется шурупами и металлическими уголками;

Фиксация ноги пазовым способом осуществляется с использованием крепежного уголка

  • Путем зарезки. В этом случае край стропильной ноги зарезается так, чтобы она упиралась не только в горизонтальную поверхность мауэрлата, но и вертикальную, т.е. в ноге вырезается прямой угол;

Ползун обеспечивает скользящее крепление ноги

  • При помощи ползуна. Ползун представляет собой крепежный элемент, состоящий из петли и скользящей опоры. Благодаря такому крепежу ноге предоставляется определенная степень свободы.

Крепление ног подобным способом применяется обычно для срубов и брусовых домов, которые дают большую усадку. Ползун позволяет избежать перекосов кровли, но, в то же время, сохраняет устойчивость системы.

Чтобы не выполнять зарезку СН под прямым углом, можно реализовать соединение при помощи опорного бруска, который накладывается на нижнюю кромку стропила, в результате чего упирается в вертикальную поверхность мауэрлата.

Закрепить ногу на мауэрлате можно как при помощи запила, так и с использованием опорного бруска

Крепление к коньку

Фермы могут крепиться к прогону также несколькими способами:

  • Методом накладки. Это наиболее простой вариант, при котором край ноги зарекается под углом наклона кровли, т.е. в рабочем положении СН линия реза должна быть вертикальной, для обеспечения максимальной площади соприкосновения с балкой. Затем стропило фиксируется на балке уголком;

Крепление к прогону пазовым способом требует зарезки ног

  • Путем зарезки. В этом случае края ног закрепляются так, что при состыковке с ответной ногой образуется паз для балки. Дополнительная фиксация осуществляется уголком и шурупами;

Жесткое защемление является наиболее простым способом крепления ферм к прогону

  • Методом защемления. Принцип такого крепления предельно простой — к ферме над балкой и под ней крепятся затяжки, в результате чего происходит жесткое защемление прогона.

Вот, собственно, и все важные моменты устройства наслонных систем.

Вывод

Мы с вами выяснили что представляют собой наслонные стропила, а также разобрались из каких узлов состоит подобная стропильная система. Если я какой-то момент я упустил или вы что-то не поняли, пишите комментарии, и мы обсудим все интересующие вас нюансы.

Конструктивные элементы крыши

Крыша дома состоит из двух основных конструктивных блоков: несущие элементы и кровля. Несущие элементы обычно бывают двух видов:

  • Балки – вытянутые конструктивные элементы крыши, длина которых гораздо больше, чем ширина и высота.
  • Фермы – решетки, конструируемые из балок. В верхней части фермы находится верхний пояс балок, в нижней части расположены стержни нижнего пояса. Верхний и нижний пояса соединяются вертикальными стержнями – стойками, и наклонными стержнями – раскосами.

Обычно балки и фермы делаются из дерева, но встречаются и стальные конструкции несущих элементов крыши. Часто используют смешанные фермы, в которых их металла делаются только те элементы, которые испытывают максимальные нагрузки, а остальные элементы выполняются из дерева.

Давайте подробнее изучим конструктивные элементы двух видов крыш: скатной и плоской.

Скатная крыша

Скатной называется крыша, которая состоит из скатов – плоских поверхностей, которые пересекаются и образуют углы, называемые ребрами. Ребра бывают двух видов:

  • конек – это ребро скатной крыши, обращенное углом вверх;
  • разжелобок или ендова – это ребро скатной крыши, обращенное углом вниз, и образующее своеобразный желоб.

Скаты как правило выступают за пределы стен. Та, часть скатов, которая выступает, называется карнизным свесом.

Основной скатной кровли являются стропила – наклонные балки, которые одним концом опираются на верхнюю часть стены, а другим концом доходят до конька крыши.

В сложных случаях стропила объединяются в стропильные фермы.

Выбор материала, из которого изготовлены стропила, зависит от несущих стен, колонн, пролетов и других параметров строящегося дома, так как именно стропила передают нагрузку от крыши на несущие конструкции здания. Обычно на несущей стене крепится специальный брус или мауэрлат, на который опираются стропила. Этот брус служит для равномерного распределения нагрузки на несущую стену, с целью уменьшения нагрузки на единицу площади верхней кромки несущей стены.

Для стропильных ферм нет необходимости обеспечивать дополнительную поддержку балкой под коньком. Их конструкция и так обеспечивает достаточную прочность при вертикальных нагрузках. А вот для предотвращения опрокидывания всей конструкции, верхние концы стропил поддерживают специальной балкой – прогоном. Для предотвращения выворачивания и опрокидывания стропильной фермы, ее укрепляют вертикально стоящими балками.

Все эти элементы соединяются друг с другом с помощью металлических стяжек, пластин, гвоздей. Реже используется клей.

На выбор конструкции крыши и материала кровли и стропил влияют такие параметры, как конструкция здания, величина пролета, климатические особенности региона, а также требования по пожарной безопасности, долговечности и т. д.

По способу формирования опоры стропил различают два вида стропил:

  • наслонные стропила;
  • висячие стропила.

Наслонные стропила скатной крыши

Главная функция стропил – обеспечить жесткость и прочность крыши. Поэтому особое внимание необходимо уделять основному элементу наслонных стропил – стропильным ногам, которые предназначения для удерживания на себе обрешетки и формирования скелета крыши. Стропильные ноги опираются на стойки, мауэрлат и коньковый прогон. Расстояние между стойками зависит от величины пролета, и может варьироваться в пределах 3-5 м. Кроме этого, для улучшения требований по жесткости для каждой стойки можно поставить продольные подкосы.

Наслонные стропила имеют существенное ограничение – их можно использовать при строительстве только тех зданий, где величина пролета составляет не больше 16 м. Пролет – это расстояние между несущими стенами или колоннами. Так вот, если пролет больше 16 м, то наслонные стропила могут выгнуться и сломаться, так как велик риск не выдержать нагрузки.

Если пролет от 6 до 16 м, то при использовании стропил, их надо усиливать. В качестве усиления для стропил может использоваться металлический каркас, либо стропила должны быть обработаны специальным составом для усиления гибкости дерева. Но лучше для строительства домов с пролетами больше 6 м использовать стропильные фермы.

Висячие стропила скатной крыши

Висячие стропила проще в конструкции и дешевле, но имеют существенно ограничение: их можно применять только в тех домах, где величина пролета меньше 12 м. Висячие стропила в основе своей имеют стропильные ноги, которые крепятся на затяжках и болтах.

Кроме наслонных и висячих стропил, существуют еще наносные стропильные ноги. Они образуют угловое ребро в многоскатной крыше.

Стропила – это брусья или доски, сечение которых обычно составляет от 180 до 200 мм. Если это брусья, то их устанавливают с шагом от 1,5 до 2 м. Если это менее прочные доски, то шаг составляет от 1 до 1,5 м.

Железобетонные стропила

Стропильная конструкция может быть не только деревянной, но и железобетонной, при этом принципе ее построения примерно такой же, но отличие в том, что опираться такие стропила могут только на такой же твердый железобетонный или кирпичный остов, то есть несущие стены должны быть более жесткими. Шаг опорных столбов – 4-6 м.

На основу из стропил укладывают обрешетку из балок меньшего сечения. На обрешетку укладывают кровельное покрытие. Для большей прочности, в целях предотвращения сминаемости гибких кровельных материалов, а также во избежание попадания крошек от кровельного покрытия внутрь помещения, между обрешеткой и кровельным покрытием можно еще дополнительно выложить настил, состоящий из двух слоев: рабочий слой выкладывают перпендикулярно обрешетке, защитный слой выкладывают параллельно коньку. Между рабочим и защитный слоем должен быть проложен слой рубероида. Если вы используете мягкий рулонный кровельный материал или асбестоцементную плиту, то такой настил обязателен.

Уклон кровли скатной крыши зависит от количества осадкой в той климатической зоне, где производится строительство. В целом, необходимо придерживаться следующих правил:

  • если осадков мало и климат сухой, то угол уклона кровли должен быть не более 30 градусов;
  • если количество осадков среднее, то угол уклона кровли должен быть 30-45 градусов;
  • если количество осадков большое и климат влажный, то угол уклона кровли должен быть не менее 45 градусов.

При этом есть еще дополнительное условие, что если для покрытия кровли используются наборные материалы типа черепицы, то уклон должен быть не менее 25 градусов. И следует учитывать, что чем больше угол уклона кровли, тем больше расход кровельного материала.

Плоская крыша

Плоская крыша гораздо проще, чем скатная, так как в ней принципиально отсутствуют стропила и прочие сложные конструктивные элементы. Плоская крыша состоит из нескольких слоев, вот перечень основных слоев снизу вверх:

  1. Железобетонные плиты или дощатый слой, образующие перекрытие верхнего этажа или чердака. Нижняя сторона этого слоя может быть отделана потолочным покрытием в случае, если это жилой этаж.
  2. Слой для защиты кровли от паров влаги, проникающих изнутри дома. Как правило, пароизоляция – это 1-2 слоя рубероида.
  3. Слой утеплителя. Это один из самых толстых слоев кровли, поэтому за счет разницы толщины на разных сторонах он уже может формировать небольшой уклон для того, чтобы кровля имела отвод воды. Утеплитель может быть сделан из плит ячеистого бетона или каких-либо сыпучих теплоизоляционных материалов, например керамзита.
  4. Цементная стяжка для отвода воды, тоже должна иметь небольшой уклон – до 2,5 процентов.
  5. Гидроизоляционный слой – собственно само основное кровельное покрытие. Плоские крыши обычно кроют рулонным материалом – рубероидом, толем и т. д.
  6. Необязательный защитный слой, укрепляет гидроизоляционный слой и предохраняет его от разрушительных атмосферных воздействий: град, дождь, а также от падения веток, птичьего кала и т. д. Защитный слой делается следующим образом: на гидроизоляционный слой наносится битум или мастика, и в нее вдавливается слой песка либо гравийной крошки.

Плоская кровля имеет эксплуатируемую поверхность, то есть на ней возможно присутствие людей, поэтому во избежание несчастных случаев обязательно надо ставить ограждение плоской кровли. Существует несколько способов создания такого ограждения:

  • можно делать его в виде стальной решетки, которую крепят на заглушках;
  • можно использовать кирпич как более тонкое продолжение несущих стен – это называется парапетом, в этом случае необходимо предусмотреть разрыв в том месте, где осадки из приемных желобов должны уходить в водосточную трубу;
  • можно сделать гибридный вариант – основа из кирпича и закрепленная на ней решетка.

Стропильная система крыши: элементы, виды, крепления, расчет

Ежедневно на земле появляются новые дома, которые строятся по абсолютно разным технологиям. Методом проб и ошибок люди выбирают для себя оптимальную конструкцию, которая будет долго и качественно им служить. Выбор системы строительства крыши – одни из важнейших вопросов, решаемых в процессе проектирования дома. В настоящее время востребованной становится стропильная система крыши, которая применяется уже довольно давно и имеет много плюсов.

Содержание

Стропильной системой называют несущую конструкцию крыши, которая является основой герметичности кровли и устойчивости стен. То есть, от качественно сделанной работы в этом направлении зависит, насколько долговечным будет дом. Это каркас крыши, который состоит из ряда взаимодействующих между собой деталей.

Элементы стропильной системы крыши

Это довольно сложная конструкция, и важность каждой ее составляющей части не стоит недооценивать. Вот из чего она обычно делается:

  1. Стропило, или стропильная нога. Это балка, которую используют для формирования угла наклона всей крыши. Кроме того, стропило – это для кровли еще и опора. К выбору материала, из которого будет сделана стропильная нога, нужно подойти серьезно, ведь на него будет воздействовать ветер, вес людей, осадков. Поэтому данныеэлементы стропильной системы изготавливают из досок, имеющих большой размер сечения, особенно в вертикальном направлении.
  2. Затяжка. Это брус или доска, соединяющая стропила, которые находятся на противоположных скатах. Она располагается горизонтально и не допускает того, чтобы стропила расползались.
  3. Прогон. Это брус, который служит опорой для стропил вверху или посредине.
  4. Стойка. С помощью этого элемента поддерживают прогон или стропила. Стойка – это составляющая системы, расположенная вертикально, опорой для нее зачастую служат стены.
  5. Мауэрлат. Это брус чаще всего квадратной формы, опора для нижней части стропил. Мауэрлат укладывают по всему периметру строения на стены.
  6. Ветровая балка. Этот элемент связывает стропила друг с другом, образовывая скат крыши. Речь идет о доске, которая прикрепляется под углом к стропильным ногам от чердака. Благодаря ветровой балке предотвращается движение стропил при сильном ветре.
  7. Подкос. Стропильная система крыши предполагает наличие бруса, который должен подпирать стропила, чтобы они не прогибались. Крепят подкос под углом к вертикальным элементам строения.
  8. Шпренгель. Это балка, сделанная из бревна или бруса, благодаря которой укрепляется вся конструкция. Ее расположение горизонтальное. Шпренгель находится на смежных стенах, правильно будет его установить перпендикулярно биссектрисе угла, который создают данные стены.
  9. Кобылка. Это доска, которую крепят к стропилам, а именно к их нижней части. Главная роль этого элемента – создать свес кровли.
  10. Нарожник. Это стропило, но укороченное, опирающееся одной стороной на мауэрлат, а другой – на диагональную ногу.

элементы стропильной системы крыши

Особенности стропильной системы двухскатной крыши

Двухскатная крыша – это наиболее распространенный вид кровли для домов до 3-х этажей включительно. Монтировать такую крышу совсем нетрудно, это можно сделать и самостоятельно. Данная установка стропильной системы предполагает наличие двух наклоненных друг к другу прямоугольных плоскостей, которые делают верхнюю часть строения треугольной.

устройство стропильной системы двухскатной крыши

Двухскатные крыши в основном состоят из стропил и мауэрлатов. Бывает наслонная и висячая стропильная система такого вида кровли. При наслонной системе стропильные ноги перекрывают крышу и имеют пролет до 7 м. Если нужно перекрыть больший пролет, прибегают к установке промежуточных опор, что увеличивает длину пролета до 12-15,5 м. Наслонные стропила имеют опоры на верхней части стен или же на венце сруба. В качестве опоры служат средние и нижние части стропильных ног.

варианты стропильной системы двухскатной крыши

Висячая стропильная система крыши – это конструкция, в которой стропила опираются на несущие стены, при этом промежуточных балок нет. Такой вид кровли приемлем для домов, в которых стены сделаны из легкого материала. Преимущество висячей системы в следующем: она отлично подходит для формирования длинных пролетов. Чтобы конструкция была прочна, используют прогоны, подкосы, стойки.

Стропильная система четырехскатной крыши: преимущества и недостатки

Четырехскатная крыша – одна из самых популярных для современных частных домов. Она имеет ряд преимуществ:

  • устойчивость к ураганам;
  • стойкость к деформациям;
  • хорошая защита фасадов здания от осадков;
  • красота внешнего вида.

Однако существуют и недостатки такой стропильной системы:

  • конструкция дороже двухскатной;
  • скаты уменьшают площадь чердака;
  • установить четырехскатную стропильную систему самостоятельно очень сложно.

к содержанию ↑

Главные крепления стропильного каркаса крыши

Чтобы знать, как правильно делать каркас кровли, нужно понимать, какие есть основные узлы стропильной системы. Основные узлы следующие:

  1. Узел крепления к балке. Стропильную ногу необходимо прикрепить к балке с помощью зуба с шипом (в стропиле) и гнезда (в балке). При этом гнездо должно иметь глубину, которая будет составлять 25-30% от объема балки. Если речь идет о крыше с углом наклона в менее чем 35°, используется узел с двумя шипами. Для создания конструкции применяются металлические шурупы, гвозди, уголки, болты, а также деревянные косынки, шипы и брусья.
  2. Узел крепления к мауэрлату. Для крепления делается запил, или седло на стропиле, далее соединение фиксируется с помощью гвоздей, скоб и проволоки. Два гвоздя скрещивают между собой, а между ними по центру забывают третий. Так происходит крепление стропил двухскатной крыши и мауэрлата.
  3. Узел конькового соединения. Можно крепить встык, внахлест и на коньковой брус. Чаще всего это делают внахлест, в этом случае стропильные ноги соприкасаются между собой не торцами, а плоскостями. Крепление происходит при помощи шпильки, гвоздей или болта.

узел крепления к балке

узлы крапления к мауэрлату и коньку

Видео с ошибками при строительстве стропильной системы. Так строить нельзя:

Пример расчета стропильной системы обычной двухскатной крыши

Построить стропильную крышу самостоятельно вполне реально, важно суметь правильно рассчитать количество материалов, необходимых для данных работ, а также учесть все существенные нюансы.

Необходимо рассмотреть конкретный пример расчета стропильной системы крыши, и тогда все станет совсем ясно. Итак, возьмем дом шириной в 4 м, а длиной в 6 м. При этом угол наклона стропил равняется 120°. Будет реализовано устройство крыши из металлочерепицы, между стропилами 1 м. 0,5 – припуск на козырек крыши.

  • Находим высоту центральной опоры: 0,5х(Ширина дома)/tgY/2=0,5х4/1,73=1,2 м.
  • Вычисляем длину стропильной ноги. Размер стропил для крыши находится так: 0,5х(Ширина дома)/sinY/2+0,5=2,8 м.
  • Площадь крыши: (Длина дома)х(Длина стропильной ноги)х2=33,6 м². Это число листов металлочерепицы, которое нужно будет иметь для крыши.
  • Рассчитаем длину бруса: 2х(Длина стропильной ноги)+(Ширина дома)+(Высота центральной опоры)=75,5 погонных метров.
  • Поскольку длина дома 6 м, а расстояние между стропилами 1 м, необходимо будет иметь 7 стропил.

к содержанию ↑

Установка стропил

Начинать работу следует с балочных перекрытий. Чтобы понять, как установить стропила на крышу, нужно разобраться в вариантах монтажа. Если чердаком не планируют пользоваться как жильем, можно брать доски 50х150 мм. Если же надо сделать мансарду, нужен брус 150х150 мм, который будет устанавливаться на несущие стены дома.

Процесс установки стропил предполагает следующие этапы:

  1. Заготовка элементов конструкции. Для этого изготавливаются доски и брусья нужного размера, используя круглопильный станок.
  2. Разметка всех составляющих частей конструкции по шаблонам.
  3. Сборка стропильной системы крыши согласно разметке. После завершения данных работ следует произвести маркировку всех элементов.
  4. В стропильных ногах и других элементах подбираются гнезда. Все крепления производятся с помощью гвоздей, шурупов, саморезов, металлических уголков, дюбелей и проволоки.

Стропила, имеющие небольшие пролеты, вполне можно собирать вне стройки на специальных предприятиях и приобретать их уже в таком виде. Благодаря этому каркас крыши делается гораздо быстрее.

Стропильную систему не зря выбирают для монтажа крыши, ведь она проста и надежна. Зная алгоритм действий, можно создать долговечную кровлю, которая будет защищать от ветра, холода и осадков.

Видео по установке стропильной системы:

Устройство стропильной системы крыши

Чтобы отстроенный дом прослужил много лет, будучи крепким и надежным, ему нужен не только хороший фундамент. Не менее значимым элементом является стропильная система крыши, которая принимает на себя все превратности непогоды. И она с честью должна выдержать нагрузки в виде порывов ветра, обильных снегопадов и сильных ливней. Поговорим о том, как устроена и как правильно построить эту систему.

Требования предъявляемые к стропильной системе

Жесткость

Прежде всего, каждая деталь системы, а также места соединений обязаны быть жесткими, не деформируясь ни при усилии сдвига, ни при усилии распора. Основа всей конструкции – треугольник. Именно такую форму имеют рамы (фермы), которые закрепляются параллельно друг другу. Их жесткая фиксация обеспечивает крыше необходимую устойчивость. А вот если фермы получились подвижными, недалеко и до беды. Такая неполноценная крыша и сама может разрушиться, и стены обвалить.

Небольшой вес

Крыша не должна быть тяжелой, поэтому систему стропил, как правило, делают из дерева. Если же вес кровли солидный, то несущую основу делают из металла. Или берут хвойное дерево, не ниже первого сорта, с влажностью ниже 18 процентов. Использование антисептической обработки и применение антипиренов для защиты от огня – два обязательных условия. Тогда узлы крепления стропильной системы кровли будут прочными и крепкими.

Высокое качество материала

Дерево для стропил должно быть следующим:

  • Древесина берется 1 – 3 сорта. Трещин и сучков должно быть по минимуму. На метр может быть 3 сучка высотой не более 3 см. Трещины допустимы не по всей глубине, длиной до половины длины доски.
  • Несущие элементы делают из деревянных деталей толщиной от 5 см, площадью от 40 см 2 .
  • Хвойные доски могут быть длиной до 6,5 м, а лиственные – до 4,5 м.
  • Прогоны, подушки и мауэрлат делают из твердых лиственных пород дерева. Их обрабатывают антисептиком.

Основные части конструкции стропильной системы

Продумывая устройство стропильной системы крыши, необходимо знать, из каких деталей эта самая система состоит.

#1. Мауэрлат – это как бы фундамент всей системы. Он помогает равномерно распределить нагрузку на стены.

#2. Стропильная нога определяет угол наклона ската, а также общий вид кровли, жестко фиксируя отдельные элементы.

#3. Прогон – скрепляет ноги стропил. Коньковый прогон находится вверху, боковые прогоны – сбоку.

#4. Затяжка – не дает стропильным ногам разъезжаться, соединяя их внизу.

#5. Стойки и подкосы – дают ногам стропил дополнительную устойчивость. Они упираются в лежень (который лежит внизу параллельно коньку).

#6. Обрешетка – набивается перпендикулярно стропильным ногам и представляет собой обрезные бруски или доски. Она призвана передавать всю нагрузку от кровельного материала на стропильные ноги.

#7. Конек крыши – это место соединения двух скатов крыши. Вдоль конька набивается сплошная обрешетка для усиления данной части крыши.

#8. Кобылки – применяют для создания свеса в случае если длинна стропильных ног не достаточна.

#9. Свес крыши – это элемент предназначенный для защиты от попадания на стены избыточного количества осадков.

Теперь рассмотрим такой сложный узел как стропильная ферма. Она имеет плоскую форму, а входят в нее, кроме стропил, растяжки, стойки и раскосы. Их располагают так, что нагрузки на стены внутри дома не происходит. Лишь внешние его стены являются опорами, причем нагрузка идет вертикально. Расстояние между фермами определяется расчетами. Если пролет большой, то ферма состоит из нескольких деталей. У чердака нижний пояс фермы служит в качестве потолка.


Выше приведены примеры деревянных стропильных ферм, кроме этого в некоторых случаях применяют фермы сделанные из бетона и металла.

Формы крыш и стропильных систем

Односкатная крыша.

Самое простое устройство стропильной системы имеет крыша с одним скатом, который наклонен под углом от 14 до 26 °. Если дом маленький, а пролет его не превышает 5 м, то нужна система стропил наслонного типа. Опирается она на внешние стены, а также на стену внутри здания (если она есть). Когда пролет более 5 м, нужно использовать стропильные фермы.


Устройство стропил односкатной крыши.

Двускатная крыша

Крыша с двумя скатами также несложная, под ней располагается мансарда или чердак. Уклон ее от 14 до 60 °. Если внешние стены отстоят друг от друга менее чем на 6 метров, делают висячую стропильную систему. Наслонные стропила нужно использовать тогда, когда пролет велик и есть внутренние опоры.


Устройство висячих и наслонных стропиль двускатной крыши.

Четырехскатная крыша

Крыша с четырьмя скатами называется вальмовой или полувальмовой. Ее уклон бывает от 20 до 60 °, а пролет может составлять – до 12 м. При этом должны иметься внутренние опоры. Фронтонные стены в данном случае отсутствуют, что экономит материалы. Однако монтаж подобной крыши сложнее, чем двухскатной. Для такой конструкции крыш стропильные системы делаются либо наслонного типа, либо с применением стропильных ферм.


Особенности конструкции четырехскатной крыши.

Ломанная крыша

Крыша ломаная, или мансардная, внизу может иметь уклон до 60 °. А вот вверху она обычно более пологая. За счет этого площадь мансарды увеличивается. Такая крыша хороша для домов, где ширина не достигает 10 м. Как и в предыдущих случаях, можно применять наслонную систему стропил. Однако фермы использовать предпочтительнее.


Устройство ломанной крыши.

  • Выше перечислены наиболее распространенные, но далеко не все формы крыш, подробнее смотрите материал: Виды крыш частных домов по конструкции и геометрическим формам

Типы стропильных систем – чем они отличаются между собой

Выбирается тот или иной тип стропильной системы не спонтанно, а в зависимости от конструкции строящегося дома и его размеров. Далее о каждом виде стропильных систем.

Система с висячими стропилами

Они хороши для крыш с двумя скатами, где пролет не более 6 метров, а стен внутри не имеется. Внизу опорой стропил служит мауэрлат, а вверху – они опираются друг на друга. Еще имеется затяжка, уменьшающая распор стропил на стены дома. Балочные затяжки размещены в самом низу стропильных ног – они одновременно служат в качестве балок перекрытия. Кстати перекрытие верхнего этажа, выполненное из железобетона, тоже может играть роль затяжки. Если затяжку делают повыше, она уже называется ригелем. Если пролет между наружными стенами более 6 м необходимо применение опорных стоек и раскосов для поддержания стропильных ног. При этом длинна нижней части стропил т. е. части после подпорки, должна быть не более 4,5 м.

Перечислим несколько важных фактов об их конструкции:

  • Опирать свес крыши на низ стропильных ног, выведенных за пределы стены, не стоит. Гораздо лучше для опоры таких стропильных систем крыши подойдет кобылка (при этом ширину свеса делают до метра). И тогда нога будет всей плоскостью опираться на мауэрлат. Сечение кобылок обычно меньше сечения стропильных ног.
  • На скате нужно прибить ветровую доску, от конька к мауэрлату. Наклон делают от чердака. Это необходимо, чтобы крыша стала жесткой, не шаталась и не разрушалась ветром.
  • Если влажность деревянного стропильного материала более 18 %, готовьтесь к тому, что система стропил после высыхания дерева может стать шаткой. Поэтому соединяйте такое дерево не гвоздями, а болтами – их подтянуть можно в случае чего. А еще лучше использовать винты или ершенные гвозди.

Наслонные стропильные системы

Они подходят для крыш, где пролет составляет от 10 до 16 м. Уклон может быть любым, а внутри здания должны быть несущие стены или колонны. Вверху стропила опираются на коньковый прогон внизу – мауэрлат. Коньковый прогон поддерживается либо внутренней стеной (лежнем), либо стойками. Так как нагрузки имеются лишь вертикальные, то в затяжке потребности нет.

Когда пролет большой (до 16 м), можно заменить прогон конька двумя боковыми, которые будут опираться на стойки. Чтобы стропильные ноги не гнулись, нужны подкосы и ригели. Если изготавливают мансарду, опорой наслонных строил можно сделать стену, высота которой от 1 до 1,5 м. Ну, или применить ломаную мансардную крышу (с ломаными скатами).

На что необходимо обращать особое внимание:

  • Каждый из элементов данной системы не должен иметь толщину менее 5 см.
  • Гладкая прогаблеванная поверхность всех узлов стропильной системы – необходимое условие. Так они не прогниют и не так сильно будут подвержены грибку.
  • Добавление дополнительных узлов «от фонаря» в рассчитанную систему стропил запрещено. Иначе нагрузки могут возникнуть совсем не там, где нужно.
  • Мауэрлат (его подошва) обязан лечь строго горизонтально относительно стен. Требует горизонтальности и поверхность стыковки мауэрлата со стропильной ногой. Иначе может и опрокинуться опора.
  • Стойки и подкосы располагают максимально симметрично.
  • Чтобы стропила не мокли и не подгнили, делают хорошую вентиляцию. Для этого в крыше мансарды предусматривают щели, в крыше чердака – продухи.
  • Там, где стропильные узлы стыкуются с каменной кладкой, нужна гидроизоляция. А то конденсат испортит дерево.
  • Не имеющая опоры или подкоса, нога стропил, делается длинной не более 4,5 м.

Соединительные элементы

Чтобы крыша получилась надежной, узлы стропильной системы должны правильно соединяться. Нужно при этом учесть направление и силу нагрузок (как статических, так и динамических). А еще важно предусмотреть возможное растрескивание дерева от усушки, сделав так, чтобы узлы системы стропил при этом не перестали исправно работать.

Ранее все детали стропильной системы скрепляли между собой врубками. Это надежно, но не слишком экономно. Ведь для этого нужно, чтобы деревянные конструкции имели большие сечения, которые позволяли бы делать врубки безопасно ослабляя деревянные элементы.

Поэтому в нынешнее время узлы стропил скрепляют не врубками, а нагелями и болтами.


Способы крепления стропильных ног.

Популярно применение перфорированных стальных накладок, имеющих покрытие от коррозии. Закрепляют накладки гвоздями или пластинами с зубцами, утопленными в дерево. Такой крепеж для стропильной системы удобен тем, что:

  • Накладки уменьшают расход дерева на одну пятую, так как требуются элементы меньшего сечения, чем при врубке;
  • они могут монтироваться мастером с не очень большим опытом;
  • они закрепляются весьма быстро.


Перфорированные пластины использующиеся для крепления стропил.

На последок можете посмотреть полезное видео в котором рассказывается о всех самых важных моментах конструирования стропильной системы крыши.

Материал подготовлен авторами проекта SRBU.RU

Видео: Стропильная система крыши, что нужно знать для правильного конструирования


Типы, конструкции и основные элементы крыш

Типы крыш

От конструкции крыши во многом зависит и выбор материалов для кровли. Давайте рассмотрим основные типы крыш и некоторые их отдельные элементы. Крыши разделяют на плоские и скатные. Крыши плоского типа используются для строительства хозяйственных построек (сараев, бань и прочих). Жилые же дома все чаще покрываются скатными крышами. Скатные крыши можно разделить на чердачные и бесчердачные. Как правило, чердачные крыши не нуждаются в тепловой изоляции. Крыши бесчердачного типа могут быть теплыми (располагаться над отапливаемыми) либо холодными (над помещениями, которые не отапливаются).

Чердак может быть использован как дополнительное помещение для хозяйственных целей. Он способствует лучшей вентиляции дома, если есть печное отопление, то на чердаке располагается дымовая труба. Все чаще в чердачном помещении многие умельцы устраивают мансарды.

Виды скатных крыш

  • односкатные, их опорой являются две наружные стены, у которых разная высота;
  • двухскатные, опорой для них служат две наружные стены, у которых равная высота;

Виды скатных крыш

А – пологая двухскатная;
Б – крутая двухскатная;
В – вальмовая четырехскатная;
Г – односкатная;
Д – ломаная (мансардная) двухскатная;
Е – шатровая четырехскатная;
Ж,З,И – полувальмовые четырехскатные.

Самым удобным и экономичным вариантом считаются односкатные крыши, уклон которых не превышает 5%. Внутреннее пространство здания используется максимально, при этом они могут одновременно быть потолком в постройках хозяйственных (банях или сараях, гаражах и проч.), где не требуется строгая горизонтальность.

Если есть необходимость использования чердака для хранения вещей, сушки белья или устройства мансарды, то крыша жилого дома делается ломаной или двухскатной.

Вальмовые крыши способны лучше, чем другие, выдерживать ветровые нагрузки, но ее возведение довольно трудоемкое, строительство требует профессиональных навыков.

Делая выбор в пользу того или иного типа крыши, не забывайте учитывать не только эксплуатационные, но и декоративные характеристики. К примеру, высокая крыша на одноэтажном здании будет не только придавать ему более внушительный и привлекательный вид, но и позволит использовать в своих целях дополнительное чердачное помещение. Помимо того, на крутых скатах крыши снег практически не задерживается.

Основные элементы крыши

В состав крыши входят следующие элементы:

  • несущая конструкция, которая создается из стропил, деревянных балок или сборных ферм, в состав которых входит нижний и верхний пояс и решетки из подкосов и скосов, находящейся между ними;
  • основание под кровлю;
  • теплоизоляционный и гидроизоляционный слой;
  • собственно кровля.

Что касается балочной конструкции крыши, ее целесообразно использовать при длине пролета меньше 4,5 м, а фермы – порядка 5-10 метров.

Стропила

Являясь составным элементом крыши, на стропила возложена очень важная функция: поддерживать обрешетку. Они принимают на себя давление снега, влаги и ветра, все кровли. По конструкции их разделяют на наслонные и висячие. Наслонные стропила используют, если пролет крыши (так называется расстояние между опорами) составляет менее 6,5 метров, а при наличии дополнительной опоры – 10-12 метров.

Висячие стропила используются, если пролет крыши не имеет дополнительных опор и составляет 7-12 метров. Их основное отличие от наслонных в том, что они передают лишь вертикальное давление на мауэрлат. Затяжки нижнего пояса и стропильные ноги – это главные составляющие висячих стропил.

  1. стропильная нога;
  2. ригель;
  3. чердачное перекрытие.

В зависимости от того, из какого материала построен дом, стропильные ноги можно крепить:

  • с помощью верхней обвязки в каркасных домах из дерева;
  • на верхние венцы в рубленых, деревянных и брусчатых постройках;
  • на специальные опорные брусья, которые также называют мауэрлат в зданиях из камня. При этом мауэрлат должен быть толщиной15-16 см, сам он может быть частичным (брусья подкладывают лишь под стропильную ногу) или цельным (проходить по всей длине сооружения).

Если у стропильных ног есть небольшое сечение, то предотвратить их провисание можно, если использовать решетки из подкосов, стойки и ригель. Подкосы и стойки можно изготовить из досок, ширина которых 15 см, а толщина 2,5 см, или из деревянных пластин, выпиленных из бревна диаметром не менее 13-14 см.

Во время установки стропильная нога врубается в затяжку. Чтобы конец ноги не скользил и не скалывал затяжку, врубать ее нужно зубом, высота его должна составлять 1/3 от высоты затяжки, шипом либо с учетом обоих способов. Помимо того, затяжка останется целостной и не будет скалываться, если стропила будут установлены на расстоянии примерно 3-4 см от края. Стропильную ногу нужно врубить в конец затяжки, в свою очередь зуб отодвинуть как можно дальше.

Чтобы усилить крепления стропила, нужен так называемый двойной зуб. Зубы могут быть одинаковой высоты, но чаще всего их подбирают так, чтобы показатели высоты первого равнялись 1/5 толщины затяжки, а второго – 1/3. Чтобы закрепить первый зуб, на затяжке делают упор, шип и проушину на стропиле, а для второго – лишь упор.

Чтобы дополнительно закрепить стропила в затяжках, можно применять болты или хомуты. Болты используют не так часто, поскольку они могут ослабить сечение затяжек и стропильных ног.

Если подкосы с бабкой, они соединяются с врубкой, при этом гнездо делается в бабке, а в подкосе вырубается шип. Соединение такого типа в висячих стропилах нуждается в дополнительных креплениях хомутами либо болтами. Ригель соединяется со стропильными ногами врубкой сковороднем «в полдерева». Крепится такое соединение нагелем и болтом, а чтобы придать ему большую прочность, еще и скобой.

Основные элементы затяжки скрепляются между собой зубом, накладкой из металла и болтами. Затяжку соединяют с бабкой при помощи хомута. Чтобы стены здания уберечь от атмосферной воды, свес крыши должен иметь длину не менее 550 мм.

Помимо того, что в затяжке закрепляются концы стропильных ног, их еще дополнительно зацепляют за стены здания при помощи так называемых скруток. В этом случае крыша не будет повреждена при сильном ветре. Скрутка – это внушительный кусок толстой проволоки, одним концом она приматывается к стропильной ноге, а другим – к костылю, его вбивают в шов каменной или кирпичной кладки на расстоянии 30-35 см от верхнего края стены, можно также к балке перекрытия чердака. Если дом деревянный рубленый, то скрутку можно заменить железной скобой, которая соединяет стропила и второй венец сруба.

Железобетонные стропильные ноги в наслонных стропилах одним концом нужно уложить на наружную стену здания, а вторым – на сборный прогон из железобетона, который поддерживается кирпичными столбиками. Нижние концы стропильных ног, которые выступают за стену, способны нести карнизный свес кровли. Когда вы выбираете материал для стропил, необходимо учитывать многие факторы: вес кровли, расстояние между стропилами, длину стропильной ноги и прочее.

Основание под кровлю

Основание может быть сделано из рулонных либо штучных материалов в виде настила или обрешетки. Для изготовления обрешетки потребуются бруски дерева, а для настила – не только бруски, но и доски. Сплошной настил целесообразно делать, если для покрытия выбирают рулонный материал или асбестоцементные плитки. Для плиток доски настила выкладываются одним слоем с небольшим зазором, а для рулонного материала – в два слоя: рабочий и защитный. Для защитного слоя выбирают узкие доски, которые должны располагаться под углом 45 градусов к рабочему. Между двумя настилами нужно поместить противоветровую рубероидную подкладку (рубероид марки РПП-350 или РПП-300).

Обрешетка потребуется в тех случаях, когда кровля будет покрываться листовой сталью, черепицей, деревом или волнистыми асбестоцементными листами ВО (или шифером).

Изготавливая основание, нужно следовать двум нехитрым правилам: каждый элемент должен быть надежно прикреплен к опорным конструкциям, а их стыки находиться в разбежку над стропилами.

Помимо того, заданное расстояние между брусками или досками должно быть четко соблюдено по всей поверхности основания. Наиболее широкие располагают у карниза, конька или под стыками материала для кровли, а самые толстые (на 15-35 мм толще прочих) – вблизи карниза. Под разжелобкой основание должно иметь ширину не менее 750-800 мм, а под свесом карниза с настенными желобами основание должно быть равно ширине свеса. На ребрах кровли и в коньках деревянные бруски нужно устанавливать на ребро.

Кровля

Кровля – это верхнее покрытие крыши, которое обеспечивает защиту от осадков всем конструктивным элементам сооружения и отводит воду на землю. Вот почему одним из основных требований, которые предъявляются к кровле, считается водонепроницаемость. Кровля может быть сделана из разных строительных материалов, асбестоцементных или стальных листов, рулонных и местных (глинокамышовых и глиносоломенных) материалов.

Что касается конструкции, то кровельное покрытие может состоять из:

  • скатов (наклонных поверхностей);
  • наклонных ребер;
  • конька (горизонтальных ребер).

Ендовы и разжелобки – это название мест пересечений под входящим углом, а карнизные и фронтонные свесы – это края кровли, которые выходят за пределы здания горизонтально либо под наклоном. В настенных желобках собирается атмосферная вода со скатов крыши, затем она попадает в водоприемные воронки, а уж после в водосточные трубы и ливневую канализацию.

Укладывать составляющие кровли можно как в поперечном, так и в продольном направлении, соединяя их внахлестку (большинство покрытий) или в замок (листы кровельной стали).

По конструкции кровли разделяют на:

  • однослойные (состоят из листов ВО, стали, асбестоцементных плиток и фальцевой черепицы);
  • многослойные (рулонные материалы, тес, гонт, стружка, плоская ленточная черепица).

В многослойных кровлях количество слоев будет колебаться от 2 до 5, это зависит от материала, которому вы отдали предпочтение. Такая кровля довольно трудоемкая и менее экономичная. Если в многослойной кровле каждый слой лежит в поперечном направлении, он непременно должен перекрывать стыки элементов слоя, лежащего ниже. Если же его кладут в продольном направлении, он должен покрыть нижележащий слой с напуском, установленным ГОСТ.

Уклон кровли

Роль уклона кровли очень велика, ведь он способствует удалению атмосферных осадков с крыши. Его выражают в процентах или градусах. В основном при строительстве домов кровли делают пологими, скаты имеют одинаковый уклон.

От уклона кровли, которому вы отдадите предпочтение, будет зависеть и материал для покрытия, и тип отвода дождевой воды с крыши. Водоотвод бывает организованным (внутренним или наружным) и неорганизованным (наружным).

В состав внутреннего организованного водоотвода входит стояк, водоприемная воронка, отводная труба и выпуск. Использовать эту конструкцию можно во всех климатических областях.

В состав наружного организованного водоотвода входят водосточные желоба и наружные водосточные трубы. Его можно использовать в климатических областях, где снаружи в водосточных трубах вода почти не замерзает.

Если водосток неорганизованный, то вода будет стекать по всей длине нижнего края ската, никаких дополнительных приспособлений не требуется. Этот тип водостока показан для климатических областей, где количество осадков незначительно.

Кровельные работы

Все кровельные работы могут быть разделены на 3 основные группы:

  • Заготовительные. В этот этап входит отбор, сортировка или очистка, раскройка рулонных материалов. Из листовой стали изготавливаются кровельные элементы, разрезают шифер, готовят мастики.
  • Подготовительные. Полностью подготавливается основание под кровлю.
  • Основные. Производится укладка кровельных материалов, их крепление к основанию, уход за ними после завершения монтажа.

Ендовы и водоотводная система

Наиболее уязвимыми элементами на кровле считаются ендовы, которые образуют входящий угол, в любое время года в них скапливаются атмосферные осадки. Вот почему к устройству данного элемента кровли нужно подойти со всей ответственностью. Ендова представляет собой лоток, имеющий ширину не менее 300 мм, сделан из досок, толщина которых 25 мм. Его покрывают оцинкованной, кровельной либо черной окрашенной сталью, чтобы концы ее заходили под кровлю на 200 мм со всех сторон.

Дымовая труба также окружается воротником из кровельной стали. Со стороны конька лист из стали нужно подвести под кровлю, а от карниза поверх кровли, в итоге получается своего рода фартук. Рядом с трубой лист нужно подвести под кирпичную кладку. По требованиям пожарной безопасности, кровельное покрытие и обрешетка должны находиться не менее, чем в 140 мм от трубы, а все элементы из дерева – не менее, чем 400-500 мм.

Выбирая водосточные трубы, стоит отдать предпочтение диаметру 100-140 мм, их располагают не менее чем в 120 мм от стены. Если кровля покрыта черепицей или асбестоцементными листами, то для отвода воды понадобятся водосточные трубы. Их основой является кровельная сталь, подвешивают их с уклоном 2-3 градуса по отношению к углам сооружения.

Тем же кровельным материалом покрываются и слуховые окна. Тщательно разделяйте места соединения окон и ската крыши.

Источники:
http://planken.guru/vse-dlya-kryshi-i-krovli/naslonnye-stropila-obzor-konstrukcii-uzlov-i-plan-montazha.html
http://obustroeno.com/stroitelstvo/elementy-konstrukcii/160168-naslonnye-stropila
http://www.dom-abc.ru/krysha/konstruktivnye-elementy-kryshi/
http://karkasnik.su/stroitelstvo-karkasnogo-doma/krysha/stropilnaya-sistema-kryshi-elementy-vidy-krepleniya-raschet
http://srbu.ru/krysha/152-stropilnaya-sistema-kryshi-ustrojstvo.html
http://best-stroy.ru/statya_tipy-konstruktsii-i-osnovnye-elementy-krysh_120
http://www.onduvilla.ru/blog/chto-takoe-frontony

Ссылка на основную публикацию