Усиление стропильной системы изнутри: как укрепить крышу деревянного дома?

Особенности конструкции вальмовой крыши

Широкое применение в строительстве вальмовая крыша нашла благодаря своей прочной конструктивной особенности, долговечности и достаточно оригинального дизайна, имеющий красивый внешний вид.

Конструкция крыши позволяет обустроить просторный жилой мансардный этаж с великолепными врезными окнами, а обтекаемая форма снижает аэродинамические нагрузки от сильных ветров.

Стропильная система вальмовой крыши состоит из четырех скатов: два из которых — боковые (имеющую форму трапеции), и еще два — вальмовые (в виде треугольников). Таким образом у конструкции получается две вершины, объединенные коньковым прогоном.

Основные конструктивные узлы

• Коньковый прогон — основная несущая ось в верхней части крыши, которая является местом соединения всех четырех скатов. Выполняется из обрезной доски 50х200 мм.
• Диагональные (накосные стропила) — важный несущий элемент каркаса, соединяющий углы дома с конковым прогоном. Выполняется из той же доски, что и коньковый прогон.
• Стропила боковой крыши — выполняются из доски 50х200 мм. Крепится к коньковому прогону и боковым стенам строения либо мауэрлату. Основная их задача равномерно распределять боковую нагрузку на несущие стены.
• Укороченные стропила (нарожники) — доска запилинная под определенным углом, которая крепится к диагональным стропилам и вальмовой части стене дома или мауэрлату. Таким образом соединение между нарожниками и конковым прогоном отсутствует.

Схема вальмовой крыши

Важно соблюдать основные правила связки конструктивных узлов, от качества их скрепления будет зависеть надежность и прочность всей конструкции. Для этого используйте только качественный пиломатериал и «ершеные» гвозди.

Схема соединения основных узлов конструкции

Виды вальмовых крыш

Вариантов исполнения вальмовых крыш достаточно много, помимо стандартной еще существуют: (полувальмовые голландские и датские, шатровые, а так же ломаные крыши).

Если к примеру длинна вальмового ската крыши меньше боковых, такую конструкцию называют полувальмовой (голландской). Такая конструкция с достоинством выдерживает сильные вытровые нагрузки, а благодаря резким скатам снег на ней практически никогда надолго не задерживается. Данный тип больше схож с классической двухскатной крышей, однако по своим характеристикам значительно превосходит её.

Полувальмовая крыша (голландская)

Датская полувальмовая крыша немного сложнее по исполнению. Отличие конструкции заключается в том, что вальмовая часть уже находится не снизу, а сверху вертикальный фронтон, который можно заменить красивой рамой со стеклом.

Датская полувальмовая крыша

Строениям со стенами одинаковой длинны (квадратными), великолепно подходит шатровая крыша. В отличие от вальмовой у которой имеется коньковый прогон, шатровая такового не имеет. Конструкция выглядит следующим образом, четыре абсолютно одинаковых ската крыши, сходятся в одной верхней точке. образуя тем самым пирамидальную геометрическую фигуру.

Пример дома с шатровой крышей

Ломаные крыши ввиду сложности конструкции встречаются весьма редко. Однако их вид настолько завораживает, что долгое время не можешь отвести от нее взгляд. Представляет она собой, набором множества скатов, устроенных под различными углами относительно стен. Своими руками, не имея за спиной достаточного опыта, такую крышу изготовить весьма проблематично, поэтому лучше это дело доверить профессиональным кровельщикам.

Полезно знать

Чтобы правильно рассчитать стропильную конструкцию мансарды, необходимо суммарно учесть 3 вида нагрузок, действующих на кровельную систему. Во-первых, следует вычислить вес самой мансардной крыши: кровельный материал, обрешетка, контробрешетка, гидроизоляция, стропила, теплоизоляционный слой мансарды, пароизоляция, чистовая отделка. Для этого потребуется знать вес каждого материала на 1м2, такие параметры указываются в инструкциях и сертификатах заводов–изготовителей.

Например, полимерно-битумной гидроизоляции потребуется 5 кг/м2, один квадратный метр минваты весит 10 кг, стандартной обрешетки из доски в 25 мм – 15 кг, ондулин приблизительно 3 кг, металлочерепица – самый тяжелый кровельный материал. При подсчете нагрузки сложите все показатели и умножьте на поправочный коэффициент 1,1.

Во-вторых, конструкция стропильной системы мансардной крыши должна выдерживать снеговые нагрузки, в некоторых районах этот показатель превышает более 500 кг на м2. Формула для расчета снеговой нагрузки:

S=Sg x µ, где

S  – снеговая нагрузка;

Sg  –  масса снега на 1м2 горизонтальной поверхности, показатель устанавливается нормативными документами для каждого климатического района в отдельности;

µ – коэффициент, зависящий от уклона крыши: угол в 25о – коэффициент 1,0, 25-60о – 0,7, если уклон выше 60о коэффициент не учитывается.

И наконец, ветровые нагрузки. Для их расчета применяется формула:

W = Wo x k, где

W – ветровая нагрузка;

Wo – нормативные данные, которые определяются индивидуально для каждого района;

k – поправочный коэффициент для разного типа местностей и высотности здания.

На основании суммарной нагрузки на стропильную систему мансардной крыши, определяется длина, шаг и поперечное сечение стропильной ноги. Далее мы привели таблицу рекомендуемых параметров для устройства стропильной системы в умеренном климатическом поясе (Московская область):

Для других элементов стропильной системы мансардной крыши существуют свои параметры:

• мауэрлат выполняется из бруса 150*150, 100*150, 100*100 мм;
• ригель – 100*200-150 мм;
• прогоны – 100*200-150-100 мм;
• енды, диагональные ноги – 100*200 мм;
• затяжка – 50*150 мм;
• подкос – 150*150, 100*100 мм.
• подшивочная доска – 25*100 мм.

Важно: Деревянные стропила должны соответствовать ГОСТу 8486-86(83). На 1 п/м ноги может быть не более 3 сучков, размер сучков не должен превышать 30 мм по длинной стороне. Сквозные трещины недопустимы. Влажность дерева менее 18%. Стропильная система двускатной мансардной крыши, чертеж основных элементов фермы

Из чего состоят стропила

Нередко стропилом называют наклонные балки, которые соединяют конек (вместе с коньковым брусом или без него) и стену. Но данная балка является лишь стропильной ногой.

Стропилом же называется вся конструкция, которая составляет одну секцию системы (в поперечном разрезе). В нее входят:

• стропильные ноги;
• упирающиеся в стойку или конструкцию дома распорки (подкосы);
• поддерживающие стропильные ноги стойки (вертикальные опоры);
• ригели – опорные балки, на которые опираются остальные несущие элементы сооружения, установленные параллельно земле между стропилами;
• бабки (для стропил висячего типа) – представляют собой работающие на растяжение вертикальные стойки;
• стяжки, назначением которых является сопротивление распорным силам, образующимся в результате воздействия стропильных ног на стены;
• для отдельных случаев – некоторые другие элементы.

Общие рекомендации

Прочности крыши зависит не только от того как правильно были сделаны запилы. Примите во внимание следующие советы:

1. Для стропил подбирайте качественные материалы, так как, даже если сделаете точные запилы, брусок может не выдержать нагрузки. Тут нельзя экономить, так эта деталь принимает все нагрузки на себя.
2. Места крепления с мауэрлатом должны быть без дефектов древесины, например, сучков. Хотя они и прочнее древесины, но вокруг образуются завихрения, которые при малейшей нагрузке ломаются.
3. При устройстве крыши не стесняйтесь обращаться за помощью, так как это опасное и ответственное дело.

Грамотно выполненный узел примыкания стропильной ноги и мауэрлата гарантирует долгий срок службы конструкции.

Рекомендуем к прочтению:Накосная нога и накосные стропила

Конструкция стропильной системы мансардной крыши

Стропила для мансарды бывают двух видов.

Типы стропильных систем

• Висячие, имеют две опоры, скажем, стены, колонны и т. п. Они одновременно работают на изгиб и на сжатие, передавая таким образом несущим стенам горизонтальные усилия. Самые простые висячие стропильные фермы состоят непосредственно из стропилин и нижнего пояса – затяжки (ригеля), опирающегося на мауэрлат. Такая система оправдывает себя, если опорные стены друг от друга отстоят не больше 6–6,5 м.
• Наслонные стропила имеют по центру дополнительную опору, к примеру, внутреннюю стену или колонну, поэтому они работают только на изгиб. Такая конструкция снижает нагрузки, под воздействием которых находятся несущие стены. Наслонная несущая система может перекрывать расстояние до 10 м, а при установке дополнительных прогонов и стоек – до 16 м.
• Несущая система мансардного этажа нередко включает эти оба типа

Простейшая стропильная система мансарды

Как видно из верхнего рисунка, в несущую систему мансардной крыши входят нижние стропильные ноги (наклонные), верхние (висячие) стропила, вертикальные стойки, связующая горизонтальная перекладина и коньковый брус. Для небольшой мансарды наличие конькового бруса необязательно. Его вполне можно заменить сплошной обрешеткой, которая создает диафрагму жесткости.

Как известно, самой жесткой фигурой в геометрии является треугольник, поэтому коньковые и боковые фермы, выполненные в треугольной форме, способны обеспечить жесткость системы в двух направлениях – боковом и вертикальном.

Конструкция несущей системы для мансарды

Что же касается объемной жесткости, то для этого устанавливают подкосы, также образующие треугольник вместе с вертикальными стойками.

Материалы в конструкции стропил для мансарды

Наиболее популярными материалами для мансардной стропильной системы являются древесина и металл.

Как правило, систему собирают из массива древесины таких пород, как сосна и ель. Брусья и доски в обязательном порядке проходят обработку антисептиками и антипиренами, которые защищают их от грибка, плесени, насекомых и огня.

Нередко для этих целей используют клееный брус, который имеет определенные преимущества перед обычным:

• он более прочный и легкий;
• позволяет увеличить расстояние между стропилами мансардной крыши без потери жесткости;
• не требует дополнительной пропитки.

Металлические стропила мансардных крыш

Для придания особой прочности мансардной конструкции применяют стальные тонкостенные конструкции. Они отличаются долговечностью, выносливостью и простотой в сборке, огнестойкие, но, к сожалению, стоят значительно больше деревянных.

На заметку: поскольку ЛСТК собирают, используя болты и заклепки, такие конструкции можно при необходимости разбирать и переделывать, заменять любую деталь или перестраивать всю крышу.

Крепление элементов

Для стропильной системы, выполненной из древесины, лучше всего применять хвойные породы. Сосна считается наиболее оптимальным вариантом, так как она отличается невероятной прочностью и выносливостью. Соединение элементов стропильной системы, выполненной из хвойной древесины, осуществляется несколькими способами:Зубом (одинарным или двойным).Объединением стропил в концы или болтами.

Скобами.

Скользящими опорами.

С помощью кобылки.

Примыканием к мауэрлату.

Обратите внимание на то, что соединение с затяжкой должно оснащаться зубом или шипом, иначе может произойти скольжение стропильной ноги. Кроме того, при строительстве крыши над домом из деревянного сруба, мауэрлатом служит верхний венец, к которому и крепятся фермы.

Во время строительства конструкции придается дополнительная прочность с помощью перемычек. Чтобы стропильная система лучше переносила нагрузки ветра и осадков, фермы прикрепляются к стенам основания. Выпуск стропильных ног, как правило, составляет около полуметра. Если выполняется крыша сложной конструкции, установка стропил крыши требует дополнительных опор, которые не позволят стропильным ногам прогнуться. После завершения работы по креплению, на стропильной системе располагается обрешетка, которую набивают перпендикулярно направлению стропильных надежностью отличается сосновая стропильная система, для фиксации которой используются множество способов от создания специальных зубов и шипов до скрепления с помощью хомутов и кобылок.

Общие рекомендации

Прочности крыши зависит не только от того как правильно были сделаны запилы. Примите во внимание следующие советы:

1. Для стропил подбирайте качественные материалы, так как, даже если сделаете точные запилы, брусок может не выдержать нагрузки. Тут нельзя экономить, так эта деталь принимает все нагрузки на себя.
2. Места крепления с мауэрлатом должны быть без дефектов древесины, например, сучков. Хотя они и прочнее древесины, но вокруг образуются завихрения, которые при малейшей нагрузке ломаются.
3. При устройстве крыши не стесняйтесь обращаться за помощью, так как это опасное и ответственное дело.

Грамотно выполненный узел примыкания стропильной ноги и мауэрлата гарантирует долгий срок службы конструкции.

Инструкция к калькулятру

Исходные данные

Условия эксплуатации:

Срок службы – здесь указывается срок, на протяжении которого конструкции должны исправно работать.

Про остальные параметры (длины (L и L0), шаг стропил (K), высоты крыши (Н, Н1 и Н2)) и так все понятно. Здесь просто нужно смотреть на рисунок.

Характеристики стропилин:

Для справки, стропилина – это одна из досок стропил.

Материал – здесь выбирается порода дерева, из которой будут изготовлены стропилины, а впоследствии и стропила.

Ширина (B) и высота (D) – размеры сечения стропилины.

Сорт древесины – здесь выбирается сорт древесины, из которого будут изготовлены стропилины.

Пропитка – ставится “Да”, если древесина будут подвержена глубокой пропитке антипиренами под давлением.

Нагрузка:

По СНиП “Нагрузки и воздействия” нагрузка на стропила может быть неравномерной. Другими словами, стропилина слева может быть нагружена больше, чем стропилина справа (подробнее об этом в статье: сбор нагрузок на кровлю и стропила). Поэтому, если рассчитывается лишь одна стропилина, то нормативные (qн)  и расчетные (qр) нагрузки берутся максимальные (в нашем случае слева). А если расчет стропил крыши производится так, как в случае с затяжками (когда рассчитывается стропило целиком), то нужно указывать и нагрузки слева (qн1, qr1) и нагрузки справа (qн2, qr2).

Результат

Длины (L1 и L2) – расчетные длины стропилин.

Углы наклона (P, P1 и P2) – углы наклона стропил и подкоса. В случае с подкосом угол наклона Р2 желательно делать в пределах 45-53°.

Реакции (VA, VB и VC) – реакции, возникающие на опорах.

Усилия (NA, NC, ND и NE) – усилия, возникающие в затяжке.

Гибкость стропилины – параметр необходимый для расчета стропил на сжатие.

Расчет по прочности:

Gстропил. – напряжение, возникающее в стропилах.

Rтреб – требуемое расчетное сопротивление древесины. Если возникающее напряжение превышает его, то стропилы по прочности не проходят. В этом случае нужно, либо уменьшать шаг стропил, либо увеличивать их сечение.

Запас – в случае, если Gстропил.>Rтреб, то здесь показывается на сколько превышено напряжение в стропилах; в противном случае (Gстропил.<Rтреб) в данной графе отображается запас прочности.

Примечание: в случае, если стропилина имеет три опоры, то расчет по прочности производится в двух вариантах:

• Вариант 1 – на усилия и момент, возникающие на средней опоре.

• Вариант 2 – на усилия и момент, возникающие в большем пролете (L1 или L2).

Расчет по прогибу:

В принципе, если Вы строите дом себе, то на него можно не обращать внимания при условии, что стропила по прочности проходят.

Fстропил. – прогиб, который возникает под действием нагрузок.

Fmax – максимально допустимый прогиб для стропил.

Запас – здесь отображается, либо процент запаса (положительная цифра), либо на сколько действительный погиб стропил крыши превышает максимально допустимый (отрицательная цифра).

Подготовительный этап

Чтобы определиться с конфигурацией и размером крыши, необходимо учесть снеговую и ветровую нагрузку в имеющихся климатических условиях – чем меньше угол наклона, тем лучше конструкция противостоит нагрузкам. Но малый угол наклона (40 градусов и менее) не позволяет в полной мере использовать чердачное помещение.

Форма и конструкция крыши разрабатываются в соответствии с проектным планом дома: ключевые точки опоры стропильной системы кровли должны совпадать с линиями и точками расположения несущих конструкций нижележащего этажа. Таким образом, необходимо принять во внимание ширину дома, наличие продольной несущей стены по центру.

Если чердак не планируют задействовать в качестве дополнительной полезной площади для постоянного или сезонного проживания, можно выполнить надежную крышу с наслонными стропилами. В этом случае стропила крепятся к коньковому прогону, который поддерживают стойки, опирающиеся на внутреннюю несущую стену.

Висячие стропила – наиболее практичный и экономичный вариант для легких построек. В этом случае стропильные ноги попарно связываются между собой ригелями – горизонтальными перемычками, которые обеспечивают необходимую жесткость конструкции. Система с висячими стропилами опирается на боковые стены сооружения.

Если ширина дома превышает 6 метров, помимо ригелей, который выступают в качестве основы для потолка, выполняется установка прогонов и стоек. Прогон представляет собой горизонтальный брус, выступающий в качестве дополнительной опоры для стропил, образующих скат кровли. Монтаж прогона требует использования стоек.

Если требуется строительство простой и надежной крыши, оптимально подходит двускатная конструкция с углом наклона 45-50°. Такая стропильная система пригодна для монтажа на жилых домах и постройках различного назначения. При расчете материалов необходимо принять во внимание, что стропильная система должна быть достаточно легкой, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на фундамент, но при этом прочной. Сечение пиломатериалов следует выбирать исходя из размеров стропильной конструкции.

Порядок сборки ферм ↑

Торцевые фермы рекомендуется предварительно собирать, не соединяя их капитально. Дело в том, что именно они обеспечивают правильную геометрию крыши, следовательно к их установке нужно относиться особенно тщательно: пару нужно многократно вымерять, а в случае необходимости корректировать.

Правильность установки проверяют следующим образом. Нижний угол каждой из временно закрепленных ферм соединяют бечевкой с вершиной противоположного угла. Таким образом, на плоскости ската образуются диагонали. Теперь можно проверять геометрию ската.

На угловых, ломаных или имеющих другую сложную форму крыш промеры производят на всех имеющихся на ней ровных плоскостях.

shema-proema-fermustanovka-kraynih-stropil

Если вы получили следующие результаты,

1. Бечевки в точке пересечения лишь слегка касаются.
2. Точка пересечения приходится на половину длины противолежащих стропилин.
3. Пересекаться бечевки должны по центру длины крыши.

то это означает, что полученный скат имеет правильную геометрию.

При нарушении любого из условий «некорректную» ферму соответствующим образом подправляют. После того  как все проблемы будут устранены, фермы крепят уже капитально, используя скобы или скрутки.

Последующие стропила выравнивают по бечевке, которая натянута по коньку.

Установка стропил шале имеет свои особенности, обусловленные фронтонными стенами «под конек». В крышах этого типа опорой для крайних ферм служат стены, поэтому вышеуказанные операции выполняют еще до их установки для самих фронтонных стен. При выявлении несоответствий в данном случае их корректируют, используя выравнивающую стяжку.

© 2021

Полезные советы

• Верное крепление стропил не менее важно, чем правильный расчет конструкции. Перед самостоятельным монтажом крыши стоит взять урок у опытного плотника и почитать обучающую литературу.
• При выборе шага стропил не забывайте о теплоизоляции. Все виды утеплителя способны немного сжиматься, поэтому покупать их можно по приблизительному размеру. Наиболее часто выпускаемые размеры – 60, 80, 100, 120 см.
• Для крыш с уклоном от 45 градусов и более можно не учитывать вес человека на крыше. Это снимает 175 килограмм расчетной нагрузки на квадратный метр и позволяет ставить стропила в среднем на 20% реже.
• Снежную и ветровую нагрузку в регионах России можно узнать по нормативным документам – картам в приложении Ж к СП “Нагрузки и воздействия”.
• В сети существует множество онлайн-калькуляторов для крыши, способных если не рассчитать верно все нюансы, то хотя бы посоветовать подбор верного сечения для стропила.

Особенности установки своими руками

Способ укладки стропил на мауэрлат

Гнезда для опирания стропилин всегда должны иметь горизонтальные площадки и вертикальные стенки. Нарушение правила ведет к потере устойчивости и смещению несущих элементов.

Изготовление шаблона стропильной конструкции:

1. Две доски толщиной 25 мм, длиннее стропилины на 10 см скрепляют на вершине болтом, чтобы была возможность поворота.
2. На рейке по центру шипца отмеряют расчетную высоту системы.
3. Скрепленные доски ставят на конечные перепустки, чтобы их края упирались в выборку под зуб.
4. Совмещают точку крепления и отметки на рейке для определения размера стропилины по длине.
5. На нижнем краю откладывают размер зуба, опускают шаблон на землю и выпиливают шип.
6. Примеряют заготовку на месте, заводя шипы в предназначенные вырубки.

Если после монтажа не совпадает вершина с отметкой на рейке, ее корректируют, отпуская болт, и новое положение отмечают на рейке. Замеряют размеры ригелей, стоек, кобылок, затяжек и других элементов стропильной фермы. После изготовления требуемых изделий их ставят в монтажное положение.

Ремонт поврежденной системы стропил

Чтобы заменить прогнившие стропила, сначала снимают кровельный материал с обеих сторон дома. При этом выпиливают поврежденную часть и необходимо наращивание стропил по длине.

При замене горизонтальной балки устанавливают временные стойки, на которые будут опираться горизонтальные балки, затем удаляют и сохраняют стойки, на которые опиралась поврежденная балка, заменяют балку и помещают стойки обратно. Временные стойки убирают.

Если нужно заменить стойку, то сначала рядом устанавливают временную стойку, опирающуюся на доску толщиной не меньше 2,5 см. Далее поврежденную стойку удаляют, на ее место ставят новую, затем убирают временную подпорку.

Принимая решение, как усилить стропильную систему при наличии многочисленных повреждений, обычно используют прутковые протезы. При этом все деформированные и пришедшие в негодность деревянные элементы необходимо снять. Прежде всего, стропило фиксируют временными опорами, после чего демонтируют кусок кровельного настила и удаляют поврежденный участок. На его место крепят аналогичный элемент – «протез», изготовленный из свежей древесины. Для надежности он должен опираться на марала.

В случае необходимости замены отдельных участков мауэрлата, работы выполняются в такой последовательности:

• перед тем, как усилить крышу дома, под стропильный каркас устанавливаются временные опорные столбы;
• затем демонтируют поврежденный кусок балки мауэрлата;
• подготавливают балку соответствующего размера (около 1 метра) и надевают на шпильки, расположенные в кладке стены;
• затем на стену или балки перекрытия монтируют кусок лежня такого же размера;
• в конце стропила дополнительно фиксируют двумя подкосами, которые опираются на новую балку.

Установка

Для начала следует произвести расчет веса кровли. Если планируется возвести крышу легкой конструкции, то можно не использовать мауэрлат. Он предназначен для равномерного распределения сосредоточенной нагрузки, которая передается точками опор стропил на внешнюю площадь наружной стены. Но они выполняют еще одну немаловажную функцию – привязывают кровлю к стенам дома. Особенно это актуально в районах, где постоянно дуют ветра. Они представляют собой квадратные балки, размерами 15×15 см в поперечном сечении. Они непосредственно укладываются на поверхность стен.

Стропила тоже представляют собой деревянные балки, но другого сечения. Толщина их 5 или 7, а ширина 15 см. Если планируется кровля из тяжелого материала, то стропила надо выбирать большего размера: 8×20 см. Расстояние между соседними стропилами называется шагом. В зависимости от выбранной системы шаг может составлять от полуметра до одного метра.

Способы крепления стропил

Перед началом работы по монтажу стропил надо изготовить леса. Применение лестницы для этих целей не эффективно и не очень удобно. Самый удобный вариант стыковки стропил, когда этот процесс проводится на земле. Потом готовая конструкция поднимается наверх. Существует всего три способа крепления:

1. Соединение производится встык, стропила крепятся двумя гвоздями на 200. Для дополнительного усиления соединения можно использовать деревянную накладку или пластину из металла. Крепление их осуществляется саморезами или болтовым креплением.
2. Использование конькового бруса. Каждое из стропил в этом случае крепится отдельно, без применения шаблонов.
3. Стыковка производится внахлест. Для этого применяются специальные шпильки с широкими шайбами и железные болты. Последний способ самый распространенный.

Коньковый прогон

Первым делом монтируются крайние стропила. Между ними натягивается мерная веревка, которая позволит сделать крышу ровной. Затем с определенным шагом устанавливаются промежуточные треугольники стропил.

Итак, стропила установлены. Теперь предстоит соединить их с балками и мауэрлатом. Стропила с мауэрлатом соединяются с помощью гвоздей.

Обратите внимание! Есть несколько вариантов крепления стропил, которые могут применяться в зависимости от конструкции здания и особенностей крыши. Если дом каменнный, то крепление стропил можно выполнить проволокой к арматуре, забитой в стену.Крепление стропил к мауэрлату скобами

Далее устанавливается и укрепляется обрешетка, стелется основной кровельный материал. Как видно, своими руками такую работу можно одному произвести только для небольшого помещения: бани, гаража, дачи, сруба. Для более серьезных сооружений нужны опытные специалисты, а лучше всего комплексная бригада.

Нагрузка на стропильную систему

Наибольшая нагрузка на  деревянные стропила возникает в зимнее время за счет веса всего кровельного покрытия и слоя накопившегося снега. Первая составляющая зависит от применяемых материалов и толщины кровельного «пирога», а вторая – от региона. В последнем случае снеговая нагрузка определяет по таблице, как среднестатистическая величина.

Пример расчета нагрузки на стропила односкатной крыши в Московской области:

1. Удельный вес кровельного «пирога»: обрешетка – 10 кг/м2, утеплитель из минеральной ваты – 10 кг/м2, гидроизоляция из рубероида – 1,5 кг/м2, кровельное покрытие из ондулина – 5 кг/м2.
2. При угле наклона ската 20° нагрузка на стропила – Р1=10+10+1,5+5)cos20=26,5х0,94=24,9 кг/м2.
3. Снеговая нагрузка в Московском регионе принимается 180 кг/м2. Нагрузка на крышу составит Р2=180х0,7= 126 кг/м2 (где 0,7 – коэффициент, учитывающий уклон ската).

Общая нагрузка на стропила в данном примере составляет Р=Р1+Р2=24,9+126= 150,9 кг/м2. Для повышения надежности следует взять запас до 15-20%. Окончательно, при расчете параметров стропил можно принять суммарную нагрузку 180 кг/м2.

Определение шага стропил и их сечения

При проектировании стропильной системы важно правильно выбрать сечение и количество стропил. Для стропил может использоваться брус, бревно или спаренная доска.

Их сечение зависит от предполагаемых нагрузок, а минимальные размеры составляют: для бруса – 12х12 см, диаметр бревна – 10 см, спаренное стропило собирается из досок размером не менее 25х150 мм.

Количество стропил определяет еще один важный параметр системы – шаг установки стропил. Он, чаще всего, выбирается, исходя из практических соображений – ширины крыши, размера досок обрешетки и ширины рулона кровельного материала. Для уточнения проводится расчет прочности с учетом суммарной нагрузки, прочности материала и его сечения.

Для древесины средний предел прочности (П) составляет 1300 кг/см2. Необходимое количество стропил можно определить, как: N=PxS/Fxs, где F – предел прочности материала стропила, S – площадь крыши, s – сечение стропила.

Обычно указанные размеры обеспечивают достаточный запас прочности, а потому шаг выбирается в пределах 60-120 см с учетом ширины крыши, простоты монтажа и экономических соображений.

Технологические правила

Для четырехскатной крыши или иной конфигурации во фронтонах предусматривают небольшие слуховые окна, чтобы обеспечить правильную вентиляцию чердачных помещений, особенно в теплое время года. Например, для четырехскатной крыши необходимо на плане стропил обязательно отображать диагональные накосные стропильные ноги, опирающиеся на них нарожники. Важно не забыть о слуховых окнах, которые будут располагаться на вальмах.

Если планируется сооружение мансардного жилого помещения, то следует отобразить на плане верхние балки для обвязки стен. Они будут служить опорой для стропильных ног всей конструкции, обеспечивая необходимую прочность и надежность крыши. Схема проектирования, всегда выполняется одновременно с разработкой планов всех конструктивных разрезов здания. Это позволяет связать их между собой, обеспечить правильное и четкое проектирование. В результате каждый узел будет четко связан с остальными, конструкция получится устойчивой и надежной.

Проект должен иметь проставленные значения осей всех элементов здания и конструкции стропильной системы. К осевым параметрам привязываются данные о толщине стен, на проекте наносятся размерные линии, которые выполняются для определения шага для бруса. Внутри указываются расстояния между отдельными стойками, дымовыми трубами. Обязательно вносится значение поперечных сечений для каждого элемента.

Составление плана четырехскатной крыши или любой другой является обязательным условием во время проектирования дома. Стропильная система является одним из важнейших элементов дома. Именно от того, насколько правильно составлен чертеж и проведены расчеты, зависит, будет ли конструкция прочной и надежной. Поэтому лучше всего составление такого плана поручать специалистам, а не полагаться на свои силы при отсутствии должного опыта.

Возведение крыши – один из наиболее ответственных этапов строительства. От надежности «зонтика» сверху, от его устойчивости к атмосферным осадкам и любым внешним воздействиям, напрямую зависит долговечность самого здания и уровень комфорта проживания в нем.

Изо всего разнообразия конструкций крыш, двускатную можно отнести к числу наиболее популярных, просто в силу относительной простоты ее возведения. Однако, и за этой «простотой» кроется масса различных нюансов, необходимость проведения определенных расчетов и следования технологическим правилам. Тем не менее, настоящая публикация имеет главную задачу: показать, что установка стропил двухскатной крыши своими руками – задача вполне выполнимая, даже для начинающего строителя.

Давайте вместе пройдем все этапы процесса установки стропил для такой крыши, от основ предварительного проектирования до примера практического воплощения.

Монтаж обрешётки – что важно знать и как правильно делать

Для изготовления обрешётки рекомендуется использовать брус с площадь сечения 5*5 см. Также в работе понадобятся доски. Рекомендуемая толщина и высота досок – 4*12 см. Важно стропильную систему оградить от попадания влаги. Чтобы уберечь дерево от намокания, под обрешётку можно уложить гидроизоляционный материал. Гидроизоляцию на крышу нужно настилать постепенно, горизонтальными полосами, направляясь от карниза, заканчивая коньком. Стелить материал будет правильно, если напускать его на 10-15 см больше. Скрепить стыки можно с помощью скотча. Концы стропил при этом должны оказаться полностью закрыты нижним краем плёнки.

Важно между досками и плёнкой оставить зазор для вентиляции.

Далее следует этап, когда стропильную систему обшивают досками. Набивать доски нужно перпендикулярно по отношению к рейкам. Начинать следует от карниза. Правильный шаг обрешётки следует выбирать, исходя из типа кровельного покрытия и ориентируясь на угол наклона скатов. Расстояние между досками можно делать тем шире, чем больше угол.

Когда монтаж обрешётки будет выполнен, можно приступить обшивать фронтоны и свесы. Для закрытия фронтонов подходят такие материалы:

• доски;
• панели из пластика;
• вагонка;
• профнастил;
• водостойкая фанера.

Стропильные фермы

Их редко устанавливают на крыше. Ведь на высоте тяжело проводить крепление, замеры и подрезку.

Чаще всего их устанавливают на земле, а потом поднимают на кровлю и фиксируют.

Смонтированные стропильные фермы поднимают и устанавливают мауэрлат. Для этого внизу стропильных ног делают запил.

Устанавливать стропильные пары нужно с противоположных торцов крыши. Между установленными конструкциями натягивают шнур, по которому проводиться установка последующих стропильных пар. Так продолжается, пока все пары не будут установлены.

Зависимость шага стропил от материала кровли

Самыми распространенными кровельными материалами являются шифер, металлочерепица, профнастил, ондулин, мягкая кровля.

Стропильная конструкция для крыш из шифера

Шифер имеет широкое применение как кровельный материал, благодаря своей невысокой стоимости, устойчивости к перепадам температур. Из-за тяжести материала, необходимо устанавливать мощную стропильную систему. Расстояние между стропилами в этом случае будет зависеть от сечения бруса. Оптимальным значением является расстояние в 80 см, которое позволит не только выдержать повышенный вес, но и значительные снежные, ветровые нагрузки. Обрешетку в этом случае выполняют доской шириной не менее 3 см. В зависимости от вида шифера, обрешетку выполняют сплошной для гладких листов или разреженной для волновых.

Важно: шифер должен иметь не менее трех точек опор по краям и центру.

Шаг между стропилами для металлочерепицы

Все большее распространение среди кровельных материалов приобретает металлочерепица. Которая характеризуется простым процессом монтажа, а также поможет создать вашему дому свой уникальный вид. Листы металлочерепицы имеют малый вес, которые позволяют увеличить расстояние между стропилами от 600 до 950 мм, при сечении бруса 150х50 мм. Обрешетка в этом случае будет зависеть от шага волны листа. Так для волны в 350 мм возможно расстояние между досками в 30-40 см.

Важно: на свесах карнизов, ребрах скосов шаг обрешетки делается минимальным для большей надежности кровли.

Шаг стропил под профнастил

Профнастил – это оцинкованный лист стали, покрытый специальным покрытием, защищающим его от вредного воздействия окружающей среды. Большой выбор цветового решения, ширины гофры, позволит создать надежную и эстетически привлекательную крышу. Шаг стропил под профнастил будет напрямую зависеть от характеристики применяемого вида профиля, угла наклона кровли, ее конфигурации. Так же следует учитывать тот факт, что обрешетка под профлист крепится перпендикулярно. Стропильную систему изготавливают из брусьев сечением 50-75 мм либо из доски толщиной 20-50 мм и шириной – не более 15 см. Обрешетка может быть – сплошной с зазором между досками не более 10 мм, с обычным шагом – 20-40 см, и разреженная – расстояние между досками 50-75 см. Шаг стропил под профнастил рассчитывается по общей схеме и составляет 60-90 см.

Шаг стропил кровли из ондулина

Ондулин представляет собой волнистые листы, которые имеют высокую прочность и долговечность. При такой кровле стропильная система выполняется из сосновых досок сечением 50х200 мм, с шагом – 60-90 см. Сверху выполняется разреженная обрешетка 40х50 см.

Важно: если крыша имеет угол наклона больше 50 градусов, то обрешетка должна быть сплошной.

Как усилить стропила на односкатной крыше. Плюсы и минусы односкатной крыши для дома

Новички в строительном деле обрадуются тому, что подобная односкатная конструкция довольно проста и ее можно сделать своими руками. Правда, назвать работу самой простой нельзя, но с подробной инструкцией односкатная крыша будет создана. Но прежде чем рассматривать конструктивные особенности кровли, нужно выяснить ее особенности и преимущества. Именно они характеризуют данный тип крыши.

Плюсы односкатной кровли:

1. Экономичность. Для устройства крыши не нужно много стройматериалов, на которые тратится основная часть средств.
2. Простота стропильной системы и односкатной конструкции в целом. Самое то для новичков. Выполнить монтаж будет проще, чем с двускатной крышей.
3. Постройка будет иметь небольшой вес. А значит, на стены и фундамент оказываться меньшая нагрузка.
4. Благодаря подобной форме, односкатная кровля отлично сопротивляется ветровой нагрузке, а также весу снега, который скапливается на поверхности.
5. Угол наклона бывает самым разным, в зависимости от потребностей. Он варьируется от 5° до 45°.
6. Если сделать угол односкатной кровли небольшим, то ее можно использовать для различных целей. Например, если это сарай, то установить бачок для нагревания жидкости. Если это жилое помещение, то на односкатной крыше можно обустроить прекрасное место для отдыха. Как вариант, установка солнечных батарей в качестве альтернативного источника питания.
7. Универсальность односкатной постройки. Она покрывается практически любым материалом, доступным в продаже. Все зависит от эксплуатационных условий и выбранного угла наклона.