Основные способы и приемы крепления стропил к мауэрлату и балкам перекрытия

Конструкция двускатной крыши

В основе ее находится стропильная система — каркас, который воспринимает усилия от собственного веса, кровельного покрытия, снеговой и ветровой нагрузки. Стропила расположены парами и связаны между собой коньком, прогонами, обрешеткой.

Основные компоненты стропильной системы:

• Мауэрлат — опорный брус или доска, уложенный по периметру сооружения и передающий нагрузку от кровли стенам.
• Стропила (стропильные ноги) — наклонные балки, опирающиеся на мауэрлат и соединенные в коньке. Их устанавливают с шагом 0,8-2 м, который зависит от действующих нагрузок и сечения балок.
• Стойки, ригели, затяжки, подкосы, прогоны — элементы, разгружающие систему и придающие ей устойчивость. Могут располагаться вертикально, горизонтально или с наклоном.
• Конек — горизонтальная балка в верхней точке крыши, служащая опорой для стропильных ног.
• Лежень — укладывается на внутреннюю несущую стену, используется в дополнение к мауэрлату, чтобы перераспределить нагрузку при большом пролете.
• Обрешетка — либо разреженный настил для укладки кровельных материалов, либо сплошная плита или щит для гибкой черепицы, ондулина. Дополнительно увеличивает жесткость конструкции.

Чаще всего стропильная система изготавливается из дерева атмосферной сушки II-III сорта. Сырую использовать нежелательно из-за склонности к кручению и растрескиванию. В качестве крепежа при сборке применяются гвозди, болты, скобы, накладки, скользящие опоры под усадку. Возможно также изготовление каркаса из металлических профилей, но в частном строительстве металлоконструкции применяются редко из-за более высокой цены и сложности монтажа.

Если чердак предполагается использовать под мансарду, при устройстве двускатной крыши между стропилами укладывается утеплитель с защитой от влаги и пара. В этом случае по стропилам сначала монтируется контробрешетка, которая обеспечивает вентиляцию и отведение конденсата, а затем обрешетка.

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).

Схема двускатной крыши

Составляющие системы и их назначении:

• Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
• Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
• Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
• Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
• Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
• Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
• Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.

В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».

Конструкций стропильных систем довольно много. В первую очередь их разделяют на две группы — с наслонными и висячими стропилами.

Разница в конструкции наслонных и висячих стропил

Основные узлы висячей стропильной системы

Висячая стропильная система состоит из следующих элементов:

• Стропильные ноги. Это опорные брусья, в задачу которых входит формирование двускатной крыши. Они изготавливаются из досок или брусков, имеющих следующие размеры: 50х150 либо 100х150 миллиметров. Шаг установки варьируется в диапазоне от 0,6 до 1,2 метра, в зависимости от многих факторов.
• Мауэрлат – представляет собой брус сечения 100х100 или 150х150 миллиметров. Он монтируется в верхней части несущих стен, в том месте, где на них будут опираться стропильные балки, и выступает в роли устройства по распределению веса кровли, передаваемого на стены и фундамент здания.
• Затяжка – горизонтальная балка, которая осуществляет стягивание нижних участков стропильных ног. Данный элемент способствует компенсированию нагрузки на распирание, действующую на главные узлы кровли.
• Подкосы и стойки – это подпорки, выполняющие функцию поддержания стропильных ног, дополнительно защищая их от воздействия нагрузки на изгиб. Они примыкают к верхним или нижним частям балок.
• Прогон – является элементом, на которую опираются ноги стропил в верхней части крыши.
• Обрешетка. Представляет собой обрезные доски или бруски, которые предназначены для передачи нагрузки от кровли на стропильные ноги.
• Конек крыши. Это участок, в котором соединяются 2 ската крыши.

Основные элементы стропильной системы с висячими стропилами

Минимально допустимое сечение стропильных ног

Размеры стропил при определенном угле наклона крыши

Для изготовления стропил больше подходит доска, т. к. она выдерживает большие нагрузки и представляет собой недорогой вариант материала.

Поперечное сечение определяют исходя из расстояния между стропил и их протяженности (высота крыши):

• шаг 2,0 м, длина ноги 3,0, 4,0, 5,0, м — сечение, соответственно: 100 х 150, 100 х 200, 100 х 250 мм;
• шаг 1,75 м, длина ног 3,0, 4,0, 5,0, м — сечение: 75 х 150, 75 х 200, 100 х 200 мм;
• шаг 1,1 м, размер стропилин по длине 3,0, 4,0, 5,0, м — сечение: 75 х 150, 75 х 175, 75 х 200 мм;
• шаг 0,9 м, длина ноги 3,0, 4,0, 5,0, м — сечение: 50 х 150, 50 х 200, 75 х 250 мм;
• шаг 0,6 м, размер стропилин 3,0, 4,0, 5,0, м — сечение: 40 х 150, 50 х 150, 50 х 200 мм.

Учитывают материал настила, например, под шифер или натуральную черепицу размер сечения увеличивают по сравнению с легким профнастилом или ондулином.

Стропила для разных видов крыш

В зависимости от вида крыши применяются разные несущие элементы кровли, какие именно мы сейчас и рассмотрим.

Стропила для односкатной крыши

Односкатная крыша – наиболее распространенный вид кровли. Используется он в основном при строительстве сравнительно небольших построек, например, дачных домиков, гаражей, бань и прочих построек.

Стропильная система односкатной крыши состоит из отдельных элементов, точками опоры которым служат противоположные стены здания. Чаще всего в этом случае используются стропила для крыши длиной около 4,5 метров. Если производится перекрытие относительно большой площади необходимо использовать подстропильные ноги и стойки.

Стропила для двухскатных крыш

Стропила, предназначенные для двухскатной крыши, представляют собой конструкцию, сложенную в виде домика. Процесс ее обустройства более сложен, нежели в односкатной кровли. Чаще всего этого вида стропила применяются при возведении небольших построек. Они подразделяются на два основных типа – наслонные и висячие.

Стропила для вальмовой кровли

Вальмовая крыша отличается наличием дополнительных скатов, что создаются при помощи стропильной системы вальмовой кровли. Конструкция этой кровли состоит из двухскатной крыши, которая по длине не полностью закрывает боковую часть строения, а также вальма, покрывающего боковую, не закрытую часть кровли.

Примером такого вида кровли может послужить известные всем «хрущевки», где нашли свое применение вальмовые стропила.

Особенности стропил четырехскатной крыши

К четырехскатным крышам можно отнести и вальмовые и шатровые кровли. Их очевидным преимуществом является отсутствие фронтонов, что подразумевает изрядную экономию стройматериалов, а значит и денежных средств. К тому же эти дома отличает замечательный внешний вид, выглядят они на редкость эффектно.

Состоит четырехскатная крыша из мауэрлата, подкосов и раскосов, коньковых и боковых прогонов.

Стропила для ломаной кровли

Применение ломаной крыши способствует значительному увеличению площади чердака, которая, в ряде случаев используется в качестве мансарды. При возведении такой стропильной системы применяются два коротких стропила, в месте перегиба которых применяется стойка. Вследствие этого уклон нижней части крыши составит 80 градусов, а уклон верхней части лишь 25-30 градусов.

Что влияет на выбор размеров и способов крепления стропилин 

Очень важный момент.

Задача любой фиксации – обеспечение устойчивости узла соединения, при этом он может быть неподвижным или иметь одну или несколько степеней свободы. Этого невозможно достичь без знания нагрузок, влияющих на стропильные ноги. Нагрузки могут быть постоянными и временными, динамическими и статическими, однонаправленными и разнонаправленными.

Постоянные вертикальные усилия.

Возникают из-за воздействия кровельных и утеплительных материалов крыши. В связи с тем, что стропильные ноги располагаются под углом к вертикальной силе, на них воздействуют изгибающие и распирающие нагрузки. Величина сил определяется после построения эпюры, на основании конкретных изгибающих и распирающих усилий выбирается толщина и ширина досок для стропилин.

Крепления должны предупреждать расползание стропильной системы.  Переменные вертикальные усилия. Появляются зимой, величина зависит от высоты снежного покрова.

Поднимающие ветровые усилия.В результате порывов ветра на крышу воздействуют подъемные силы. На размеры стропильных ног влияния не оказывают, усилия учитываются только при выборе типа фиксации, она должна предусматривать и удерживать такие нагрузки.  Боковые  зависит от парусности кровли.

В результате порывов ветра на стропильную систему воздействуют боковые усилия. Они увеличивают нагрузки на изгиб и на отрыв. Эту особенность также нужно принимать во внимание во время изготовления и установки стропильных ног.

Нагрузки, действующие на несущую конструкцию скатных крыш

Есть варианты жестких креплений стропильных ферм, для этого используются металлические пластины, уголки, саморезы и гвозди.

Варианты жестких креплений стропильных ферм

Иногда требуется применять плавающие соединения стропилин для компенсации изменения размеров деревянных домов. Для плавающих соединений применяются специальные крепежные элементы и болты. Вторые позволяют стропильным ногам в верхней части немного поворачиваться.

Плавающее соединение

Еще один пример свободного соединения стропилин – скользящее. Используется на деревянных срубах и дает возможность компенсировать естественную усадку дома.

Скользящая опора для стропил

Стропильная система шатровой крыши: сопряжение ее отдельных частей

Шатровая кровля может быть многоскатной, трапециевидной, купольной и другой. Самым важным условием при ее монтаже является соблюдение симметрии.

Конструкция имеет аэродинамические свойства, способна выстоять даже перед прямым шквальным ветром, предотвратить проникновение влаги и потоков холодного воздуха в чердачное помещение. Для многих этот тип – самый привлекательный.

Шатровая крыша имеет и некоторые недостатки. Например, высокая степень сложности ее конструкции, площадь мансардного чердачного этажа получается намного меньше, чем в случае двускатной.

Монтажные работы по установке

Основные узлы и стропила собирают из пиленых досок, бревен и бруса на земле, используя заранее подготовленный шаблон. Толщину материала определяют, исходя из длины стропильной ноги, шага, длины нарожника, уклона крыши и предполагаемых нагрузок.

Первоначальная сборка строительных конструкций для каменных и кирпичных домов также производится на земле по мауэрлатам. В деревянных строениях опорой является специальная верхняя обвязка и верхние венцы срубов.

• Начинают с постройки основания – на стены укладывают лежни и мауэрлаты. Надо учесть, что в случае кирпичной кладки используют прокладочный материал с высокой влагостойкостью. На них настилаются подмости.
• Накосные стропила поднимают из противоположных углов и соединяют в коньковом узле. Любая врезка в мауэрлат может его ослабить, поэтому желательно использовать врезанную балку.
• Поднимают оставшиеся накосные, подгоняют врубки и скрепляют в коньке при помощи затяжек. Отличие шатровой крыши от других четырехскатных в том, что в ней нет прогона и накосные (диагональные) соединены в коньковом узле. Добавочную прочность такому виду придает дополнительная стойка в центре, выступающая в качестве подпорки.
• В скатах устанавливают подкосы, раскосы и диагональные связи, чтобы обеспечить со стороны фронтонов сопротивление ветровым нагрузкам
• На последнем этапе устанавливают нарожники со стойками и подкосами. Добавочную жесткость стропильных ног обеспечивают дополнительные опоры – шпренгели.

Главным условием при монтаже шатровой крыши является установка диагональных стропил строго под прямым углом (90 градусов).

Стропила в обязательном порядке скрепляют со стенами:

Деревянные стены – при помощи металлических скоб стропила фиксируют к второму венцу.

Каменная и кирпичная стена – из проволоки (4-6 миллиметровая) делают хомуты и надевают на стропила, закрепив концы за вбитый в стену штырь.

Чтобы стена оказалась защищенной от воды, необходимо установить свесы, как минимум на полуметровом расстоянии от наружной поверхности стены. Если они выступают недостаточно, их удлиняют, то есть к ним прибивают на ребро обрезки досок, так называемые, «кобылки».

Теперь все готово к укладке обрешетки, гидро-, пароизоляции и кровельного материала.

Расчет длины конькового прогона

Определить длину конька (конькового прогона) можно на основании выбранного угла ската и длины здания. Учитывается также нагрузка на конек от выбранного типа стропил. При висячих стропильных конструкциях две встречные балки опираются на мауэрлат и друг на друга. Вверху они скрепляются более или менее жестко или опираются на коньковый прогон. Если в доме есть внутренняя несущая стена, на которую допустимо через лежень смонтировать стойки для конька – нагрузка на него от стропил распределяется лучше и заметно уменьшается. В упрощенном виде можно сказать:

• при ширине дома более 7 метров желательно дополнительное опирание конькового прогона (на лежак через стойки);
• при длине здания свыше 10 метров необходимо проверять коньковую балку на прогиб (расчет требует минимальных знаний сопромата и сведений о собственном весе кровли – стропильной системы, тепло- и гидроизоляции, покрытия – и снеговых нагрузок).

Обычно длину конькового прогона рассчитывают графически, используя свойства геометрических фигур.

Почему же четырехскатная крыша популярнее двухскатной?

«Зачем же лишняя головная боль и сложности?», — спросите вы: «Ведь можно соорудить простую двускатную кровлю гораздо быстрее и дешевле». Здесь мастера подчеркивают некоторые важные моменты в пользу выбора именно четырех скатов для крыши:

1. Высокая ветроустойчивость. Четырехскатная кровля не имеет фронтонов, все ее плоскости наклонены к коньку. Такое строение минимизирует воздействие сильного ветра и сводит к «0» возможные разрушительные последствия.
2. Наиболее удачное распределение нагрузки. Многоскатная кровля выдерживает максимальное количество осадков, так как пологие скаты принимают часть основной нагрузки. Поэтому, провисание, деформация и разрушение стропильной системы, в данном случае, имеют минимальную вероятность.
3. Доступность выбора любого способа утепления крыши. Прямые фронтоны требуют особого подхода при выборе вида утепления крыши, так как расположены вертикально и подвержены продуванию ветром. Пологие скаты вальмовых и шатровых систем позволяют равномерно утеплить крышу любым доступным материалом.

Кроме перечисленных «плюсов», крыша с четырьмя скатами отлично сберегает тепло, может быть облицована любым кровельным материалом и всегда имеет аккуратный вид.

Ломаная двускатная крыша

Возведение ломаной крыши – простой способ обустроить просторную мансарду с высоким потолком. Особенностью такой конструкции является использование стропил и стоек, обрезанных под определенным углом в местах переломов скатов. Сборка конструкции требует монтажа соединений определенных типов.

При разработке проекта следует определить угол наклона верхней части крыши и рассчитать нагрузки. Угол наклона нижних скатов выбирается исходя из эстетических предпочтений. Кроме того, данный параметр зависит от выбранного расстояния между внешней стеной и стойками каркаса крыши, а также от высоты потолка мансарды.

Специальные программы помогут смоделировать облик крыши исходя из геометрических размеров постройки, и рассчитать оптимальную высоту конструкций.

Монтаж крыши – это сложный многоэтапный процесс. Чтобы самостоятельно собрать и установить стропильную систему, необходимо тщательно изучить способы соединения элементов, просчитать длину стропил и угол уклона, подобрать соответствующие материалы. Если нет нужного опыта, браться за сложные конструкции не стоит. Оптимальный вариант для жилого дома небольших размеров – крыша двухскатная своими руками.

Стандартная крыша такого типа состоит из следующих элементов:

Мауэрлатом называется брус, уложенный сверху на стены вдоль периметра постройки. Он закрепляется с помощью замурованных в стену стальных стержней с резьбой или анкерными болтами. Брус должен быть изготовлен из хвойной древесины и иметь квадратное сечение 100х100 мм либо 150х150 мм. Мауэрлат принимает на себя нагрузку от стропил и передает ее наружным стенам.

Стропильные ноги

Расположен в наивысшей точке крыши и чаще всего представляет собой продольный брус, соединяющий между собой оба ската. Снизу брус поддерживают вертикальные стойки, а по бокам крепятся концы стропил. Иногда конек состоит из двух досок, которые прибивают к верхней части стропил с обеих сторон и соединяют под определенным углом.

Стойки – вертикальные брусья сечением 100х100 мм, расположенные внутри каждой фермы и служащие для передачи нагрузки от прогона конька на несущие стены внутри дома.

Подкосы делают из обрезков бруса и устанавливают под углом между стойками и стропилами. Подкосами укрепляются боковые грани фермы, повышается несущая способность конструкции.

Затяжка – балка, соединяющая нижние части стропил, основание треугольника фермы. Вместе с подкосами такая балка служит для упрочнения фермы, повышает ее устойчивость к нагрузкам.

Лежнем называется длинный брус сечением 100х100 мм, уложенный вдоль центральной несущей стены, на который опираются вертикальные стойки. Лежень используют при монтаже наслонных стропил, когда прогон между наружными стенами составляет больше 10 м.

Обрешетка представляет собой набитые на стропила доски или брус. Обрешетка бывает сплошной и с зазорами, в зависимости от вида кровли. Крепится она всегда перпендикулярно направлению стропил, чаще всего по горизонтали.

Как рассчитать стропила крыши

Перед тем, как начать делать каркас крыши своими руками, нужно высчитать длину и толщину балок.

Расчет сечения балок

Сечение стропильных балок напрямую связано с их длиной и шагом крепления. Для определения соотношения этих показателей существуют специальные калькуляторы с помощью которых не сложно произвести расчет и ГОСТы.

Расчет соотношения длины и сечения балок в виде таблицы:

Судя по цифрам, если длина стропила большая, то расстояние межу ними уменьшается, а сечение увеличивается. Если взять стропила меньшего сечения и не произвести нужный расчет, то с годами крыша просядет.

Отпиливать балки- ноги после того, как сделан расчет, нужно одной длины и монтировать каждую пару стоит на оной прямой линии.

Последовательность работ по укладке стропил

• В первую очередь должны быть установлены вертикальные стойки, которые будут поддерживать брус конька. Крепление стоек к центральной балке осуществляется при помощи особой системы укосин.

Завершив этот процесс, можно переходить к диагональным стропилам. Материалом для них служит обрезная доска сечением 5 х 15 см.

• Накосные (диагональные) стропила являются основным элементом системы. Они несут основную ответственность за поддержку веса всей кровли.

От их корректной установки во многом зависит устойчивость конструкции.

Правила при возведении вальмовой кровли сводятся к следующему:

• диагональные стропила должны быть равны по длине – свес крыши зависит от этих деталей;
• расстояние между кровельными свесами должно составлять 50-60 см; при строительстве дома в областях с сильными и частыми ветрами длину увеличивают до 1 метра;
• с особой тщательностью должна осуществляться стыковка центрального стропила (со стороны торца постройки), накосных стропил, бруса конька.
• После установки диагональных стропил переходят к обычным. При расчете длины шага между ними необходимо учесть параметры плит для теплоизоляции. В основном шаг составляет 60 см. Крепление к мауэрлату и брусу конка производится посредством саморезов и способом врубки. Для дополнительной фиксации (при ее необходимости) используют ригели и верхние стяжки.
• Рядовые стропила не должны упираться в те участки, где производилось крепление мауэрлата при помощи шпилек.
• С каждой стороны к накосным стропилам прикрепляют нарожник. Стропила и мауэрлат связываются при помощи укороченных стропильных ног. Следует избегать их соединения в одном месте с диагональными стропилами.
• Установка обычных стропил и нарожников производится под прямым углом и параллельно относительно друг друга.
• Укрепить конструкцию можно посредством монтажа подкоса под стропила, а также врезания в балки перекрытия стоек.
• Скаты получаются значительно круче при расчете нижних стропил на сжатие. В подобном случае основную часть нагрузки составляют давление ветра и вес верхних скатов.

Для дополнительного укрепления крыши и повышения ее устойчивости по отношению к сильным порывам ветра применяют анкерные соединения.

• Если устанавливать стойки в точках пересечения подкосов и стропильных ног, можно заметно сократить количество распределяемой на балки нагрузки. Низ стоек должен соединяться с балкой перекрытия (над наружной стеной).
• Прочность кровли можно увеличить при помощи схваток, которые используются для скрепления наслонного типа стропил в нижней части кровельных скатов. Опорные брусья устанавливаются в нижней части затяжек.

Интервалы, между стропилами используемые под разные типы кровельных материалов

Осуществляя расчет шага ноги стропил необходимо учитывать характеристики и размеры кровельного материала. Наиболее популярными можно считать такие виды кровли:

• профнастил;
• керамическая черепица;
• металлочерепица;
• ондулин;
• шифер.

Данные виды кровли используют для монтажа крыш жилых домов, бань, хозяйственных построек. Для каждого типа кровли и формы крыши, односкатной, двухскатной или иной используется определенный промежуток между стропилами.

Профнастил

Профнастил современный долговечный материал, изготовленный из оцинкованного листа, сформированного в определенный профиль. Материал легкий, прочный. При его использовании расчет расстояния между рядом стоящими стропилами составляет 60-90 сантиметров. Большее расстояние возможно, только если есть скрепляющая стропила доска большого сечения. Обрешетка для профнастила делается из доски тридцатки, монтируется через 50 см друг от друга, если угол крыши 15°, профлист укладывают на обрешетку, устланную без промежутков.

Шаг стропил под профнастил не зависит от его марки. Так, С44 самый тяжелый материал крепят на обрешетку с пролетом 30 см, но шаг стропил при этом не меняется.

Керамочерепица

Расчет шага стропильных балок под керамочерепицу, материала большого веса, дорогостоящего, несколько отличается от прочих. Для материала вес, которого велик, используют только просушенные прочные балки сечением 50х150, 60х180 см. Оптимальные, принятые за стандарты расстояния между стропилами составляют от 80 до 120 см. Выбор интервала зависит от уклона и типа крыши. Расчет необходимо производить с учетом длины стропильной балки. Для самого длинного стропила требуется минимальный шаг и наоборот малая длина стропила позволяет использовать шаг максимальной ширины.

Металлочерепица

Металлочерепицу можно смело назвать лидером среди всех кровельных материалов. Ее используют для сложных, вальмовых, щипцовых, шатровых, односкатных крыш. Монтаж ее намного проще керамической черепицы. Металочерепицу можно положить на старую крышу, заменить керамочерепицу, шифер, используя при этом старый шаг. Металлочерепица вести меньше в 10 раз, поэтому используют балки меньшего сечения 50х150, шаг между стропилами составляет от 60-90 см, стандартные величины. Особенно удобно утеплять такую крышу, включив в расчет ширину рулонного или листового утеплителя.

Ондулин

Этот вид мягкой кровли становится все более популярным, легкий, удобный в монтаже, прочный и долговечный. Листы ондулина крепятся в нахлесток на обрешетку 40х50 из досок хвойных пород деревьев (шаг 60 см).

Шаг стропильных ног при этом от 60 до 90 см. Балки нужны сечением 50х150 или 50х200.

Шифер

Шифер широко используется для покрытия хозяйственных построек, бань, домов, гаражей. Поэтому, какое должно быть расстояние между стропилами при использовании этого кровельного материала знают многие. Использование именно этого материала создало систему шага стропил 60-80, обрешетки 50х50. Обрешетку делают из брусков 50х50 или тридцатой доски в зависимости от ската. Для пологой односкатной крыши используется шаг обрешетки 45 см, для двускатной – 65 см.

Как обеспечить надежность соединения

Стропила с балкой будут надежно соединены, если вы используете качественный крепёж. Это должны быть стальные элементы с антикоррозионной обработкой, в основе которых лежит прочный материал. Запилы и врубки следует выполнять максимально аккуратно, при этом не стоит используются прокладки и вкладыши, которые снижают прочность узла, а со временем деформируются или вылетают. Важно использовать шаблоны, если есть необходимость сделать врубку или запил. В процессе работы используется стропильный крепеж.

Назначение

Прогоны железобетонные применяются в строительстве с целью решения важной задачи. К примеру, ни одни проем нельзя сделать без применения прогона. Только после его установки крепятся плиты перекрытий. А армированные изделия, выполненные под воздействием термической обработки, выдерживают большие нагрузки. Применяются в строительстве общественных, промышленных зданий с кирпичными и железобетонными стенами. Чаще всего используются в сооружении проемов, опор на которые крепятся плиты перекрытий.

Установка прогона: а) вид опоры на стене; б) на столбе; 1. железобетонная подушка; 2. прогоны.

Железобетонные прогоны подготавливают исключительно промышленным способом, согласно государственным нормам строительства. Для их производства используют только тяжелый бетон, чаще М200 и М300, с применением арматуры для армирования. Использование конструкций в благоприятных условиях увеличивает срок службы зданий.

Жесткое крепление

Для жесткого соединения вам понадобится сделать вырубку стропильного бруса или использовать нашивку тип крепления используется как для создания односкатной крыши, так и для других типов конструкции.

Пошаговое исполнение способа вырубки выглядит следующим образом:

1. Проведите вырубку всех заготовок по шаблону. Для начала установите брус для будущей стропильной ноги с определенным углом (заложенным в проекте), а затем наметьте место выемки. Глубина ее должна быть не больше трети высоты бруска. После изготовления одной стропильной ноги используйте ее в качестве образца. Остальные вам нужно будет сделать идентичными. Важно на этой стадии не сделать ошибку.
2. Каждую стропильную ногу установите седлом на мауэрлат и закрепите при помощи гвоздей. Сначала забейте два под углом друг к другу, с боковых частей стропильной системы. Третий необходимо вбить вертикально – он обеспечивает прочность конструкции.

Есть еще один способ жесткого крепления: при его использовании к стропильным ногам подшивают метровые бруски, которые упираются в мауэрлат. Они должны быть закреплены при помощи металлических уголков.

Сильные стороны односкатной крыши

• Низкая стоимость. Благодаря экономии строительных материалов, устройство односкатной крыши в 2-2,5 раза дешевле, чем двухскатной такого де размера.
• Простота. Конструкция стропильной системы крыш с одним скатов достаточно проста для самостоятельного монтажа. Даже при условии малого опыта в строительстве начинающий умелец в одиночку справится с работой, имея чертеж и необходимый инструмент.
• Высокая сопротивляемость порывистому ветру. Односкатная крыша – самый безопасный вариант, если место строительство находится в районе с постоянной розой ветров, главное, правильно определить наветренную сторону и сориентировать по ней скат.
• Сокращение затрат на обогрев. Так как между скатом и потолочным перекрытием в односкатной кровле расстояние меньше, чем у остальных видов, отапливаемые помещения не выхолаживаются, а значит теплопотерь при отоплении дома становится меньше.
• Доступность проектов. Даже если вы не в состоянии сделать чертеж самостоятельно, в интернете и строительной литературе есть огромное количество готовых, обсчитанных проектов с подробными схемами стропильной системы и узлов.
• Простота обслуживания. Конструкция односкатной крыши позволяет в любой момент оценить состояние стропильной системы, заменить поврежденные части, укрепить кровельный материал самостоятельно, без привлечения наемных кровельщиков, услуги которых стоят недешево.

Материалы для изготовления конструкции ↑

Как вы уже поняли, основной материал, из которого изготавливают стропила – это дерево. Поэтому для продления срока службы еще во время проектирования предусматриваются различные способы как конструктивного, так и защитного характера.

Для укрепления конструкции в местах соединения дерева с кирпичом используются прокладки из водоизоляционного материала. Со стороны кровли следует уложить и держать в сохранности влагоизоляционный материал, а со стороны помещений – пароизоляционный. Чтобы пары влаги своевременно выводились, необходимо оборудовать вентиляционные зазоры. Непосредственно древесину нужно обработать антисептиками и биозащитными средствами.

Раньше детали стропил изготавливались из бревен или полубревен. Сейчас многие строители считают более правильным вариантом применение прямоугольного бруса с сечением, которое зависит от нагрузок. Породы, использующиеся для древесины, преимущественно хвойные: ель, сосна или лиственница. Влажность допускается в пределах 20%.

Типы стропильной системы

Существуют два типа стропил: висячие и наслонные. Каждый тип будет рассмотрен по отдельности.

Висячие

Висячие стропильные системы применяют в случаях, когда в доме нет внутренних опор (колонны, стены). Эта конструкция опирается наружные опорные стены.

В этом случае стропила работают на сжатие и изгиб. Висячие стропила оказывают распирающее усилие на наружные стены дома. Чтобы его снизить, используют затяжку.

Затяжку изготавливают из деревянного бруса или металла. Ее расположение зависит от конструкции возводимой кровли.

Например, при возведении крыши мансардного типа затяжку располагают у основания. В этом случае она выполняет функции балки выше расположена затяжка, тем больше нагрузка оказывается на нее.

Висячую стропильную конструкцию используют в случае, если дистанция между опорами менее 6,5 метров. Для изготовления этих стропил применяют доски, бревна, или брус. Для соединения элементов друг с другом применяют:

Наслонные стропила

Стропила этого типа используют в зданиях с капитальной внутренней стеной. Эти элементы, как правило, изготавливают из древесины.

Опорой для наслонной стропильной системы служат внутренние элементы (колонна, стена). В этом и заключается их основное отличие от стропил наслонного типа.

Стропила данного типа работают лишь на изгиб. Наслонные стропильные конструкции в сравнении с висячими являются более экономически выгодными и легкими.

Что необходимо знать для изготовления стропил ↑

Изготовление стропильной системы связано с выбором материала, способом крепления стропил к мауэрлату и т. д.

Материалы

Для изготовления стропил используют металл и дерево. Однако, в силу доступности наибольшая популярность у пиломатериалов, особенно хвойный, сосны и ели. Важным условием при выборе древесины является качество его сушки – хорошо высушенным брусьям не грозит коробление.

Способы соединения

Детали стропильной системы когда-то крепили друг к другу только посредством врубки или скоб. Сегодня такую технику чаще заменяют на накладные крепежные детали из металла, которые фиксируют при помощи гвоздей, обычных саморезов и глухарей с шестигранной головкой. При расчете узловых нагрузок подсчитывают также количество необходимых крепежных деталей, которые обеспечат прочность соединения.

В любом случае выбор схемы стропил обусловлен конфигурацией крыши и ее размерами и в основе его лежат грамотный проект и правильный расчет.

Особенности установки стропильной системы и мауэрлатов двускатных крыш

I – мауэрлат, II – стропильная нога, III – перекрытие.

Использовать узкие стропильные ноги – «прямой путь» к провисанию системы в будущем. Чтобы не допустить этого, нужно применить специальную решетку – укрепление, в которую входят подкосы, стойки и ригеля. Чтобы создать ее, нужно взять древесину толщиной 2,2 и шириной 15 см., или использовать пластины из дерева диаметром минимум 13 см.

Стропила крыши – несущая конструкция скатов. Она состоит из элементов, которые можно соединять между собой ригелями, распорками, стойками и т.п. Материал для опорных балок, помимо наиболее распространенного – древесины, может быть любым – металлом, железобетоном или же смешанным.

Таблица для расчета стропильной системы в зависимости от расстояния между собой и длины

Древесина (брус) должна иметь сечение от 40 на 150 до 100 на 250 мм. Зависит эта цифра от удаленности ног одна от другой, и числа осадочных нагрузок для конкретной области (расчет проводится отдельно).

Доска не должна иметь более 5 см в поперечном сечении. Ширина прямо пропорциональна длине. К примеру, если ваша доска 5 м в длину, то ее ширина не должна быть менее 13 см. Немаловажен и основной материал обрешетки крыши. При его выборе стоит уделить внимание наличию сучков, сколов и трещин. Если найти максимально ровные бруски дерева не получается, то максимальная длина сучков не должна быть более 1/3 толщины древесины.

Последний шаг монтажа стропил для крыши – надежное закрепление каждого элемента. Скобы и металлические углы – самые оптимальные элементы для этих целей. Но, в современном строительстве все чаще стали использовать болты.