Элементы стропильной системы
Содержание:
- Виды
- Установка мауэрлата
- Схема стропильной системы в месте установки ендовы
- Разновидности конструкций двускатных крыш
- Материалы
- Критерии выбора конструкции
- Защита бруса
- Особенности монтажа конструкции
- Формы кровель
- Элементы входящие в каркас крыши
- Предварительные расчеты
- Как проводится расчет стропильной системы
- Конструкция и узлы
- Разновидности стропильных систем
- Особенности и формы кровли
- Размеры стропил
- Практические советы
Виды
Конфигурация каркаса крыши зависит от архитектурных особенностей перекрываемого сооружения. Кровля должна учитывать количество несущих опор внутри или снаружи дома, чтобы равномерно распределить ложащуюся на них нагрузку. Различают следующие виды стропил:
-
Наслонные. Наслонными стропилами называют каркас крыши, который опирается как на наружные несущие стены, так и на внутренние. В роли внутренних пор может выступать ряд колонн или капитальная перегородка между комнатами, предусмотренная проектом. Дополнительная внутренняя опора используется в качестве поддержки под коньковый прогон. С помощью наслонных стопил можно перекрывать сооружения большой площади без потери жесткости.
-
Висячие. Стропила висячего имеют опору только в одной точке – в месте стыковки с мауэрлата. Другим концом они опираются друг на друга без поддержки конькового прогона. Такая система подходит для сооружений, в которых не предусматривается внутренняя капитальная стена. Стропильные фермы такого типа имеют устойчивую форму в виде равностороннего треугольника, поэтому не нуждаются в стабилизирующих элементах.
Виды крыш
Зависимость устройства каркаса от уклона
Установка мауэрлата
Работы начинаются после того, как бетон армирующего пояса набрал достаточную прочность и опалубка разобрана. Для мауэрлата используется брус 200×100 мм. Это очень важный элемент стропильной системы, служит для упора стропильных ног и равномерного распределения точечных нагрузок по всей площади фасадных стен.
Шаг 1. Положите брус рядом с армирующим поясом, точно отметьте места выхода анкеров. Сделать это проще без рулетки. Переверните его узкой стороной вниз и положите на пояс, карандашом отметьте положение анкеров. Затем перенесите метки на широкую сторону бруса, в этих местах надо высверливать отверстия.
Высверливание отверстий
Шаг 2. Высверлите отверстия, максимально вертикально держите сверло, не допускайте перекосов. Работы должен выполнять опытный плотник. Новичок может испортить брус, придется все отверстия смещать за счет уменьшения его длины.
Шаг 3. Подготовьте полоски гидроизоляции под мауэрлат, лучше покупать обыкновенный дешевый рубероид. Полоска отрезается от рулона, не надо его раскатывать. Материал отлично режется болгаркой с диском по металлу.
Шаг 4. Расстелите полосы гидроизоляции на армирующем поясе. Делать отверстия намного проще молотком. Положите рубероид на анкеры и молотком аккуратно пробейте в гидроизоляции отверстия под шпильки. Только делать это надо внимательно, сильно ударять нельзя. В противном случае есть риски повредить верхние витки резьбы, во время закручивания гаек возникнут проблемы. Если боитесь, то перед укладыванием рубероида на все шпильки накрутите гайки, после выкручивания они автоматически выровняют поврежденные витки.
Укладка гидроизоляционного материала
Шаг 5. Установите брус на анкеры и затяните гайками. Обязательно под них подкладывайте шайбы большого диаметра. Если мауэрлат туго входит на шпильки, то придется забивать кувалдой. Такая ситуация свидетельствует о недостаточной квалификации кровельщиков.
Установка бруса
Мауэрлат лучше делать из сосны, а не из ели, в ней намного больше смолы, соответственно, она дольше не повреждается гнилостными заболеваниями. Как отличить сосну от других хвойных пород древесины? По нескольким признакам. Первый – дерево пахнет смолой и скипидаром. Второй – сосна имеет яркий желтый оттенок, большие и живые сучки. Третий – наличие черных пятен на пиломатериалах из сосны свидетельствует о большом содержании смолы, она приобретает такой цвет после окисления на воздухе. Ель белее, легче по весу, сучков мало и имеет неприятный запах кошачьих фекалий.
По углам и по длине брусья соединяются в полдерева, желательно эти места фиксировать длинными гвоздями или саморезами из нержавеющих сплавов.
По длине брусья соединяются в полдерева
Шпильки подпилены, через шайбу затягивают гайки
Схема стропильной системы в месте установки ендовы
Стропильная система в местах перехода одной плоскости в другую должна обеспечивать прямые и ровные линии без впадин или перекосов, которые могут послужить причиной неправильной установки ендовы.
Устройство соединения двух ендов на скате может быть следующих видов:
Встык. При этом способе стропила разных скатов соединяются торцами под углом.
Требуется тщательный расчет и аккуратность в работе, чтобы избежать искривлений или перекосов.Внахлест. Стропила не соединяются друг с другом, будучи размещены «вразнобой». Такой вариант дает большую гарантию соблюдения четкости перехода плоскостей и сохранения прямых линий.
Стропильная система под ендову
Для правильного и точного монтажа стропил прежде всего надо обозначить прогоны — линии соединения плоскостей. Это делают при помощи натянутой веревки между двумя крайними точками прогона и ориентируются при сборке на эту линию. При должной аккуратности и тщательности конструкция получается ровной, пригодной для выполнения своих функций.
Важным элементом стропильной системы ендовы является обрешетка. В местах стыка она делается сплошной, с обязательной гидроизоляцией. Установка нижней планки должна производиться на ровный прямой участок, чтобы прижатая планка не получила никаких деформаций.
Любой изгиб вызовет отслоение защитного покрытия, что автоматически запустит коррозийные процессы и послужит причиной быстрого выхода планки из строя. Если учесть наличие слоя утеплителя и гидроизоляции, обшивки внутренней поверхности чердачного помещения, прочих отделочных покрытий, обнаружение порчи планки произойдет не сразу.
К тому времени будет нанесен значительный ущерб из-за проникновения воды в подкровельные материалы, элементы стропильной системы. Замена планки тоже потребует серьезных работ, а также большого количества времени.
Альтернативный вариант
Разновидности конструкций двускатных крыш
Для начала необходимо разобраться, какие конструкции двускатных крыш бывают, так как придется выбирать наиболее подходящую для конкретного строения.
Простая равносторонняя двускатная конструкция
Простейший вариант двускатной крыши – симметричные скаты
Этот вариант двускатной конструкции можно назвать традиционным и самым применяемым, так как он прост в монтаже и обслуживании, а также отличается долговечностью и надежностью.
Симметрия в этой системе помогает достичь равномерности нагрузки на мауэрлат и несущие стены. При правильном выборе сечения бруса для обустройства стропильной системы и мауэрлата, эти детали обеспечат необходимый для длительной эксплуатации крыши запас прочности. Дополнительной надежности конструкции придадут правильно установленные стойки, подкосы и затяжки.
Недостатком этой системы для обустройства внутри чердачного пространства помещений является то, что после установки стен и потолка большую площадь занимают глухие зоны в угловых областях конструкции, которые остаются незадействованными.
Простая асимметричная двускатная конструкция
Очень интересно смотрятся дома с асимметричной двускатной крышей
Асимметричная двускатная конструкция отличается от традиционной системы тем, что ее скаты располагаются под разным углом. Так, один из них обычно составляет больше 45 градусов, что позволяет увеличить полезную площадь чердачного пространства, в котором вполне можно обустроить жилое помещение, естественно, при должном утеплении.
Еще одним важным достоинством подобной конструкции может стать меньший по площади скат, который рекомендовано спланировать с подветренной стороны строения, где на крыше всегда собирается большое количество снега. Небольшой же по размеру, но с большой крутизной скат не будет задерживать на своей поверхности больших сугробов.
К недостатку асимметричной конструкции можно отнести более сложный ее расчет для достижения равномерного распределения нагрузки на стены дома.
Ломаная двускатная конструкция
Один скат «изломан» чтобы перекрыть пристройку сбоку дома
Эту двускатную стропильную систему можно назвать редкостью, хотя благодаря такому расположению скатов в чердачном пространстве формируется достаточно большая комната, которая может быть использована под жилое или хозяйственное помещение.
Кроме такой стропильной системы к ломаной двускатной конструкции можно отнести и мансардный вариант установки стропил.
Оба ската «изломаны» — явный выигрыш в полезной площади чердачного помещения
Мансардная ломаная стропильная система способна обеспечить для строения полноценный второй этаж с просторными комнатами, а при усиленном утеплении они могут использоваться в любое время года.
Материалы
Стропильная система – обязательный элемент скатных кровель любой формы и конфигурации, состоящий из вертикальных опор, горизонтальных затяжек и стропильных ног, обеспечивающих поддержку и надежное крепление кровельному материалу. Материал, используемый для изготовления каркаса, должен обладать легким весом, высокой прочностью, несущей способностью, а также устойчивостью к воздействию влаги. Наиболее подходящими вариантами считают:
- Древесина. Дерево – природный, экологически безопасный материал, который отличается легким весом и прочностью. Для изготовления каркаса применяют бруски квадратного сечения 100х100 мм или 150х150 мм, доски сечением 50х150 мм твердых пород. Существенным недостатком деревянных элементов каркаса является то, что они прогибаются под собственным весом при большой длине, а также обладают слабой устойчивостью к воздействию влаги.
- Металл. Металлические стропильные системы дороже деревянных, они используются в основном при большой площади скатов и большом весе кровельного материала. Высокая несущая способность металлического профиля или уголка позволяет увеличивать шаг между элементами каркаса без потери прочности конструкции. Чтобы снизить вероятность распространения ржавчины, применяются коррозионностойкие виды металла.
Критерии выбора конструкции
Указанные выше крыши могут быть монтированы на дома их любых популярных материалов (бетон, кирпич, дерево)
Но при выборе стропильной системы нужно обратить внимание на следующие факторы:
Заранее решить, как будет использоваться чердачное пространство. Если планируется использовать это в качестве помещения для жилья или хранения вещей, следует выбирать ломанную или двускатную систему. Если помещение не будет использоваться, подойдет вальмовая или односкатная конструкция. Наслонная или висячая система выбирается, отталкиваясь от того, есть ли внутри дома несущие перегородки, а также от конструкции самого здания. Кроме того необходимо определить, сколько секторов будет у дома. Если планируется несколько, нужно определить, какие конструкции подойдут лучше всего. Необходимо решить вопрос и с кровельным материалом. От этого тоже зависит выбор конструкции системы. Раньше для закрепления системы использовались врубки. Однако сейчас они вышли из моды, поскольку приходилось брать деревянные детали большого сечения. Сейчас все закрепляется анкерами, болтам и саморезами
Однако важно, чтобы у них было антикоррозийное покрытие, иначе они быстро заржавеют. Все деревянные элементы тоже следует обрабатывать специальными растворами, которые препятствуют образованию гнили
Специалисты также советуют выбирать дерево хвойных пород, поскольку они реже поддаются плесени
Обязательно обратите внимание на климат в регионе. Будет ли крыша часто поддаваться ветровой или снеговой нагрузке? Или и тому и тому? И последний важный критерий – финансовые возможности человека
Нужно сразу организовать проект, рассчитав, сколько материала потребуется и как много денег придется заплатить.
Чаще всего ошибки допускаются именно на этапе проектирования. И если у вас нет опыта в создании проектов, лучше обратиться к экспертам, которые помогут осуществить расчеты и выбрать подходящую стропильную систему.
Защита бруса
До начала работ по установке стропильной системы и прокладке материала для гидроизоляции необходимо позаботиться о защите бруса от насекомых и огня. Следует упомянуть, что в некоторых СНиП для разных типов крыш прописан пункт защиты перекрытий от огня.
Материал обрабатывается также антисептиками, которые защищают его от гниения
При работе надо последовательно обрабатывать все участки, уделяя особое внимание тем, которые будут более подвержены воздействию неблагоприятных факторов. Особенно тщательно надо прорабатывать стыки
Для нанесения составов используют широкую кисть с длинным ворсом. При работе необходимо надевать респиратор, чтобы защитить органы дыхания, и специальные очки для защиты глаз.
Специалисты рекомендуют наносить составы в два слоя.
Перед обработкой древесина должна основательно просохнуть. Сухое дерево лучше всего впитывает антисептик и антипиретик. Кроме того, средства будут действовать очень долгое время.
После полного высыхания бруса и основательного впитывания нанесенных составов можно приступать к установке стропильной системы.
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.
Формы кровель
Устройство стропил крыши зависит, прежде всего, от формы планируемой кровли. Конструкция крыши влияет на конфигурацию стропил, поэтому без предварительного проекта нельзя обойтись. Проектирование лучше осуществлять с помощью специальных компьютерных систем, которые помогут избежать погрешностей.
Самые распространенные типы крыш – шатровая, ломанная. Выбор типа зависит исключительно от вкуса, поскольку функционально они отличаются незначительно.
Проектировка каркаса крыши
Для каждой из форм крыши проектируется своя, подходящая именно для нее, система укрепления. Так, стропильная система ломаной крыши несовместима с крышами двускатных типов. Несмотря на это, можно выделить основные общие закономерности, лежащие в основе монтажа и проектирования стропил.
Для успешной проектировки следует учитывать такие моменты:
Стропильная система ломанной крыши
- Если планируется использование утеплителя, то стропила проектируются так, чтобы добиться максимального облегчения дальнейших работ. Поскольку большинство современных утеплителей строительные компании выпускают нарезкой от 600 до 1200 мм, то есть смысл закладывать стропильные ноги ровно через 1,2 м, для легкости подрезки и укладки утеплителя.
- Мощность стропил определяется сечением стропильных балок. Прочность и потенциальная мощность древесины зависит от сезона заготовки (предпочтительнее использовать более прочный зимний лес), условий сушки и хранения, спуска смолы. Монтаж стропил крыши лучше производить из смолистых брусьев, поскольку смола продлевает срок эксплуатации древесины, выступая в качестве природного антисептика.
- При строительстве отдельных видов крыши нужно использовать стропила еще и разного сечения. Самые прочные стропила следует установить на ребрах, под стыками плоскостей. Там же соединяются несколько балок. Оптимальным считается толщина реберных стропил на 30 % толще, чем основных.
Предварительная обработка бруса
Прежде чем начинать монтаж системы стропил, нужно обезопасить брус от микроорганизмов и пожара, что соответствует требованиям СНиП
Обработка антисептиком и антипиретиком проводится до начала монтажа системы, чтобы равномерно обработать брус, особо уделяя внимание всем местам предполагаемых по плану соединений. Защищающие растворы наносятся плоскими кистями с жестким ворсом
Составы наносят в два или три слоя, долго предварительно суша древесину, чтобы она лучше впитала раствор, а защитный эффект продлился дольше. Приступать к дальнейшим работам можно только дождавшись полного высыхания антисептиков и антипиретиков.
После такой подготовки древесины и окончательного утверждения проекта можно, казалось бы, уже начинать монтаж крыши – стропил. Но нужно позаботься еще о некоторых вещах.
Элементы входящие в каркас крыши
Мауэрлат как его часто называют (фундамент для крыши) — опорный брус для стропил, установленный на верхнюю часть стен дома, равномерно распределяющий нагрузку на здание. В доме из дерева, мауэрлатом выступает последний ряд сруба.
Установка мауэрлата на кирпичные либо блочные стены производиться с помощью мощных анкеров. Мауэрлат изготавливается из высушенной древесины, обработанной защитным противопожарным и противогрибковым средством, сечением от 100х100мм. до 150х150 мм.
Стропильные ноги — устанавливаются парами, с двух сторон крыши и закрепляются на коньке, тем самым образуя стропильную систему (контур крыши).
Шаг их установки обычно находится в диапазоне 0,6-1,2 м., и зависит от типа используемого кровельного материала. Чем более тяжёлая будет кровля, тем меньший используется шаг. Стропила изготавливаются из обрезной сухой доски хвойных пород, толщиной от 50 мм. Для безопасности и долговечности конструкции так же необходимо использовать специальные пропитки для дерева.
Конек крыши — горизонтальная, верхняя линия соединения стропильных ног между собой. Высота его в начале и в конце по отношению к верхним точкам стен, не должна отличаться. Измерить это можно с помощью гидроуровня.
- Стойки – вертикально установленные опоры под стропильную систему. В зависимости от ширины, стойки могут устанавливаться, как только под коньковый брус, так и дополнительно в промежутке от конька до карниза крыши. Выполняются опоры из обрезной доски либо бруса.
- Кобылки — данные элементы стропильной системы требуются для продления стропильных ног, когда те слишком короткие и нет возможности сделать свес необходимой длинны. Присоединяются к нижней части стропил, путём нахлёста доски меньшего сечения и скрепления их друг с другом гвоздём.
- Прогоны – горизонтальный брус, скрепляющий ноги стропил. Крепится с внутренней стороны у основания конька, либо по центру стропильных ног.
- Затяжка – закрепленный снизу брус, соединяющий стропильные ноги, не позволяющий им расходиться.
- Лежень – опорный брус, лежащий горизонтально на несущей стенке внутри сруба, на который устанавливаются стойки, поддерживающие стропильную систему. Материал – брус сечением от 100х100мм. до 150х150 мм..
- Подкосы и стойки – дополнительные опоры под стропильные ноги, дающие конструкции дополнительную устойчивость, крепятся к затяжке или лежню.
- Обрешётка – конструкция из брусков или досок, необходимая для укладки кровли, крепятся перпендикулярно стропильным ногам, шаг зависит от типа кровли. Под гибкую черепицу используют фанерные листы, уложенные на стропила сплошным ковром.
Двускатная крыша своими руками — элементы стропильной системыНаличие вышеперечисленных составляющих в конструкции крыши зависит от её типа и размера. Существует два варианта установки стропильной системы на двухскатную крышу: наслонная и висячая. В первом варианте стропила крепятся: внизу к мауэрлату, вверху к коньковому брусу. Конёк должен поддерживаться или внутренней стеной или вертикальными стойками.
Висячие же стропила вверху опираются друг на друга, а внизу к затяжке либо балкам перекрытия. В домах построенных из дерева крепление стропил к мауэрлату делают скользящим, это позволит избежать нарушение каркаса крыши, когда дом будет давать усадку.
Предварительные расчеты
Стропильная система крыши Рассчитываем оптимальную длину стропил. Стандартная длина изделий фабричного изготовления составляет 450 или 600 см. При необходимости длину стропил можно изменять.
Для определения оптимального сечения бруса нужно знать следующее:
- длину стропил;
- шаг монтажа элементов;
- расчетные показатели будущих нагрузок.
Необходимая информация приведена в следующей таблице.
Таблица 1. Выбор шага установки стропил в зависимости от их длины и сечения
Длина стропил, м | Расстояние между стропилами, см | Размер сечения бруса стропил, см |
До 3 | 120 | 8х10 |
До 3 | 180 | 9х10 |
До 4 | 100 | 8х16 |
До 4 | 140 | 8х18 |
До 4 | 180 | 9х18 |
До 6 | 100 | 8х20 |
До 6 | 140 | 10х20 |
Остальные элементы кровельной системы должны иметь такие сечения:
- мауэрлат – 10х10 либо 15х15 см. Также допускается монтаж мауэрлата из бруса сечением 10х15 см;
- диагональные стропильные ноги и ендовы – 10х20 см;
- затяжки – 5х15 см;
- прогоны – 10х10, 10х20 см;
- подкосы – 10х10 или 15х15 см;
- подшивочные доски – 2,5х10 см;
- ригели – 10х15 или 10х20 см.
Расчет нагрузки на стропила
Зная длину и сечение стропил, а также шаг их монтажа, вы с легкостью рассчитаете нужное количество элементов, ориентируясь на длину стены строения.
Расчет стропильной системы
Дополнительно должен быть выполнен расчет стропил на прогиб. То есть нужно узнать, насколько стропила смогут прогнуться, пока не сломаются. К примеру, при конструировании мансардной кровельной конструкции расчет фермы надо сделать так, чтобы прогиб составлял не более 1/250 от протяженности участка, который подвергается давлению.
Расчет стропильной системы
Исходя из вышесказанного, если длина стропил равна 500 см, максимально допустимое значение прогиба составит 0,2 см. Показатель кажется несущественным, но в случае его превышения прогиб кровли будет зрительно заметен, да и на надежности конструкции это отразится не лучшим образом.
По возможности, проектируя дом, желательно сделать так, чтобы длина стропил не превышала 6 метров
Для определения длины стропила воспользуйтесь теоремой Пифагора
Расчет сечения стропил зависит от материала кровли
Как проводится расчет стропильной системы
Чтобы правильно определить параметры элементов, входящих в состав стропильной конструкции двухскатной крыши, необходимо понять, каким нагрузкам придется противостоять. Обычно выделяют три вида факторов, требующих обязательного учета – это постоянное, переменное и особое воздействие на стропильную систему.
Определение постоянных нагрузок
Речь идет о нагрузках, оказывающих постоянное воздействие на кровельный каркас – это вес кровли, гидроизоляционного материала, обрешетки, утеплителя, пароизоляции и прочих элементов системы. Для всех этих факторов характерно постоянство и непрерывность воздействия благодаря их фиксированному весу. Точное определение длины стропилин подразумевает проведение расчета массы кровельного пирога. Для получения конечного результата необходимо по очереди вычислить, сколько весит 1 м2 каждого слоя.
Для примера можно взять определение массы кровли, где в качестве финишного покрытия используется ондулин. Каждое из значений можно взять приблизительно, так как требований по ювелирной точности в данном случае нет. В состав кровельного пирога входит ондулин, гидроизоляция (чаще всего речь идет о полимерно-битумных составах), утеплитель (в этом случае – базальтовая вата) и обрешетка, сделанная из досок толщиной 25 мм.
Вес отдельно 1 м2 каждого слоя:
- кровельный материал – 3,5 кг;
- гидроизоляция – 5 кг;
- утеплитель – 10 кг;
- обрешетка – 14 кг.
Суммировав все эти показатели, получают общее значение: 3.5 + 5 + 10 + 14 = 32,5. Для того чтобы гарантировать прочность конструкции, к полученной сумме рекомендуется добавить 10%. Согласно рекомендациям профессиональных мастеров, при выборе материалов для кровельного пирога желательно не превышать уровень общей нагрузки в 50 кг/м2.
Расчет переменных нагрузок
Под переменными понимается сезонный тип нагрузок на крышу. Яркий пример – выпадение снега зимой, когда скапливающиеся на кровельной поверхности массы создают на нее дополнительную нагрузку. Для ее расчета существуют специальные карты с указанием средней массы выпадения снега для каждого региона страны. Весной, после повышения температуры, наблюдается снижение давления. К числу переменных относят и ветровую нагрузку, так как для этого погодного явления также характерна нестабильность воздействия. Для ее определения используется специальная формула с поправочными коэффициентами каждого из регионов.
Угол наклона
Расчет подходящего угла наклона двухскатной крыши во многом зависит от того, какой кровельный материал используется: у каждого из них имеются свои эксплуатационные характеристики. При использовании мягкого покрытия наклон скатов должен находиться в пределах 5-20 градусов. Более жесткое покрытие из шифера, металлочерепицы или профнастила желательно укладывать под углом 20-45 градусов.
Еще один важный фактор при определении степени крутизны скатов – климатические особенности региона. К примеру, если в местности, где постоянно дует сильный ветер соорудить кровлю большой высоты, в случае урагана ее может попросту сорвать. А вот если речь идет об обильных дождях и снегопадах, то чем круче скаты, тем быстрее с них будет сходить влага. Наиболее удобным во всех отношениях считается классический угол 45 градусов.
Шаг и длина стропилин
Стропильные ноги на двускатных крышах обычно размещаются на расстоянии 60-100 см друг от друга. На это влияют характеристики кровельного материала и общая масса конструкции крыши. Далее для определения количества стропилин производят деление размера ската на промежуток между стропильными парами, добавляя к полученному результату единицу. Для расчета длины стропил для крыши существуют специальные онлайн-калькуляторы. Также это можно сделать вручную, применив теорему Пифагора: искомый элемент в таком случае выступает гипотенузой прямоугольного треугольника. Ее длина определяется соотношением между катетом и косинусом противоположного угла.
Сечение стропил
Для возможности адекватного расчета этого параметра и определялась совокупная нагрузка на стропильную конструкцию. По мере ее возрастания сечение стропилин приходится брать больше. Толщина бруса в какой-то мере зависит от шага и длины стропильной ноги. Специально для этого разработаны таблицы, дающие возможность провести быстрый расчет сечения, ориентируясь на длину и шаг монтажа. В учет необходимо взять материал изготовления (разные породы дерева имеют разную прочность) и тип используемых элементов (уровень сопротивления нагрузкам у бревна, бруса и клееного бруса различается).
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:
- безраспорную;
- распорную.
Разновидности стропильных систем
Различают несколько типов стропильных сооружений, в частности:
- наслонные;
- висячие;
- комбинированные.
Каждый из указанных вариантов имеет свои отличительные характеристики и особенности. В зависимости от разновидности конструкции, элементы стропильной системы также могут различаться. Однако во всех случаях основным предназначением стропил является обеспечение надёжности кровли по отношению к различным нагрузкам.
Нагрузки на кровельное покрытие, в свою очередь, также подразделяются на несколько типов:
- Постоянные, куда относится вес самой кровли со всеми её составляющими.
- Временные, такие как дождь, снег, ветровые порывы, вес рабочих, выполняющих кровельные работы и т. д.
- Нестандартные, например, возникающие при землетрясениях и прочих непредвиденных ситуациях.
Поскольку основная часть нагрузки в любом случае выпадает на стропильную кровельную систему, необходимо как следует позаботиться о её прочности и надёжности. Грамотное устройство кровли из стропил является гарантией долговечности крыши в целом. Важным при этом является правильный выбор разновидности несущих сооружений, а также материалов для их изготовления. С этой целью стоит более подробно рассмотреть основные типы стропильных систем – что входит в них, каковы их основные характеристики, особенности монтажа и прочие технологические свойства.
Особенности и формы кровли
Каркасная крыша может быть установлена только с пролетами не длиннее 1220 см, при этом разрыв от одной фермы до другой составляет максимум 0,6 м. Размеры фрагментов каркаса определяются расстояниями пролетов и расчетной снеговой нагрузкой. Стропила могут быть как свободно устанавливаемые, так и принимающие нагрузку от чердачных элементов. В случае с кровлей ломаной формы удается обеспечить достаточную для жилой мансарды высоту потолка, а смотреться она будет лучше всего на квадратном строении.
Многощипцовая крыша считается наиболее сложной и едва ли доступной вариацией для самодеятельных строителей. Сбалансированная стропильная система эффективно выдерживает даже очень высокие нагрузки, имея при этом отличную «внешность». Поскольку скат крутой, риск задержки снега будет минимален. Но при этом придется очень тщательно рассчитывать все элементы конструкции, а в процессе работы появится немало отходов. Кроме того, ендова должна будет пережить воздействие значительного количества снега.
Размеры стропил
Минимальный размер стропила для крыши дома должен быть 50х150 мм (40х150 мм), обычно применяют стропила 50х200 мм. При больших пролетах кровли могут использоваться стропила 50х250 мм или же сдвоенные, то есть две доски соединяются вместе с помощью гвоздей. Также возможен вариант использования брусков с размерами 100х150 мм. Чтобы точно знать какой размер стропил нужно выполнить расчет. Для этого собирается вся нагрузка (см. выше), которая воздействует на стропило и вычисляется нужное сечение.
Если же делать расчет нет желания, то можно воспользоваться табличными значениями, по крайней мере это лучше, чем принимать размеры наугад.
Задавшись шагом стропил и зная длину можно определить размер сечения стропилы. Данный вариант является не точным и желательно его подтвердить расчетом!
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.