Какой брус нужен для строительства крыши

Обновлено: 28.03.2024

Выбрать правильный брус для крыши — это сделать если не половину, то минимум треть работы по строительству надежной и долговечной стропильной системы. В конце концов, срок службы каркаса крыши, в первую очередь, зависит от качества пиломатериалов и только потом — от мастерства кровельщиков. В частности, как бы хорошо ни была спроектирована и смонтирована стропильная система, если в ее основе недосушенные стропила из бруса, то их прогиб и растрескивание уже на следующий год после установки — вполне вероятный сценарий.

Брус для крыши

Для тех, кто хочет сделать крышу минимум на 50 лет, а не ремонтировать ее уже через 10-15 лет, рассказываем, каким должен быть качественный брус на крышу и как его правильно выбрать.

Содержание

Ключевые требования к брусу для кровли

Полный список требований к пиломатериалам для кровли содержится в СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции». Согласно нормативу, брус для кровли частного дома должен быть:

  1. Высушен до влажности 12%, оптимально — 8%. Делать стропильную систему из свежесрубленного непросохшего леса нельзя.
  2. Без серьезных пороков древесины. Гнилые и выпадающие сучки, длинные сквозные трещины, бактериальные и грибковые поражения, червоточины недопустимы. Размеры сросшихся (здоровых) сучков не должны превышать 2/3 сечения бруса.
  3. Обработан огнебиозащитой. Дерево — горючий материал, который легко поражается грибком, плесенью, насекомыми. Поэтому брус для кровли обязательно обрабатывают антипиренами и антисептиками. Оптимально, если защитные составы наносятся на брус методом погружения, но допустима и поверхностная обработка.

Внешняя и внутренняя обрешетка крыши — это не несущая, а ограждающая конструкция, поэтому требования к ней не такие жесткие. Для обрешетки можно использовать брус влажностью 15-20%, при этом количество и размеры здоровых сучков особого значения не имеют.

Обработка бруса антисептиком

Также для обрешетки можно использовать «синюю» древесину — брус, поменявший свой цвет из-за поражения грибком во время хранения. Но дерево нужно предварительно отбелить: выжечь грибок с помощью хлорсодержащего состава. Такая обработка нарушает структуру древесины и делает ее более рыхлой, поэтому отбеленный брус нежелательно использовать для обрешетки, если расстояние между стропилами большое.

Какой брус для крыши выбрать

Кроме основных требований, при выборе, с какого бруса сделать крышу, нужно учитывать:

  • породу дерева;
  • сорт древесины;
  • вид бруса.

Порода древесины для бруса

Обычно брус для кровли делают из сосны, ели или лиственницы. Встречаются пиломатериалы из дуба, ясеня и других пород древесины, но это исчезающе редкие случаи, поэтому их рассматривать не будем.

Сосна дешевая, прочная и повсеместно распространенная, но она склонная к растрескиванию, сучковатая и очень смолистая. Поэтому сосновый брус при поверхностной обработке нужно покрывать огнезащитными составами в два, а то и в три слоя. Кроме того, важно хранить его правильно — если пиломатериалы из сосны наберут избыточную влагу во время хранения, после монтажа они почти гарантированно растрескаются.

Сравнение разных видов древесины


По сравнению с сосной ель легче, у нее не так много смолы. Но за это приходится платить меньшей устойчивостью к нагрузке на изгиб. Поэтому еловые стропила из бруса — неудачное решение, в то время как для мауэрлата, затяжек и конькового прогона ель подходит хорошо.

Очень прочная и долговечная лиственница отлично подходит для деревянных несущих конструкций, но из-за высокой цены ее используют редко — в основном для стропильных систем коттеджей премиального уровня. К тому же, подобрать качественный брус на крышу из лиственницы сложно. Первосортный материал обычно используют для производства отделочных материалов и мебели, поэтому в качестве пиломатериалов для кровли часто предлагают неликвидные остатки со всеми вытекающими из этого последствиями.

Сорта древесины для бруса на крышу

По ГОСТ пиломатериалы делятся на пять сортов, из которых для деревянных несущих конструкций на крыше подходят три: отборный, первый, в некоторых случаях, второй:

  1. Древесину наивысшего, отборного сорта получают из частей дерева без пороков. Максимум, что допустимо — здоровые и полусросшиеся сучки, но их должно быть не больше двух на погонный метр, и они не должны занимать больше 33,3% и 25% от сечения бруса для кровли соответственно. Такую древесину можно использовать для любых несущих конструкций, но делают это редко из-за высокой цены.
  2. Чаще всего на стропильную систему идет древесина первого сорта. Здоровые сучки у такого бруса могут занимать до 50% сечения и их может быть три, а частично сросшиеся — до 33,3%. У древесины первого сорта может быть сердцевина и прорость.
  3. Для элементов стропильной системы с невысокой нагрузкой, например, подкосов или обрешетки, можно использовать древесину второго сорта. У такой древесины может быть четыре сучка на метр, каждый из которых может занимать до 2/3 сечения бруса, а из дефектов допускаются бактериальные и грибковые поражения. Их перед монтажом нужно обработать, чтобы не допустить дальнейших повреждений.

По европейскому стандарту DIN 68126 для несущих конструкций подходит сорта Extra, A, B. Их характеристики почти полностью перекликаются с отборным, первым и втором сортом по ГОСТ соответственно.

Виды бруса для крыши

Для стропильной системы подходит брус трех видов: цельный, калиброванный, клееный.

Цельный брус для кровли

Цельный брус — это просто бревно, опиленное с четырех сторон. Из-за дешевизны и доступности именно такой брус для кровли используют в большинстве случаев. И это рациональный выбор: недостатки, которые приписывают этому материалу, вроде растрескивания или подверженности грибку, актуальны для свежего или плохо высушенного леса. То есть для тех категорий пиломатериалов, которые для стропильной системы не используют.

Калиброванный брус для крыши

Калиброванный брус делают так же, как и цельный. Только после опиливания его еще раз обрабатывают, чтобы размеры бруса как можно точнее соответствовали эталону. Поэтому калиброванные пиломатериалы существенно дороже, но вывести их в плоскость намного проще, чем цельные. Это хороший вариант для каркаса крыши, особенно если планируются стропила из бруса.

Клееный брус для кровли

Клееный брус состоит из нескольких ламелей — досок, которые сначала высушили, а потом скрепили друг с другом специальным клеем с чередованием направлений волокон. В результате получается очень прочный материал, который не растрескивается и не коробится. Это лучший вид бруса для кровли по характеристикам, но стоят клееные пиломатериалы в 2,5-3 раза дороже цельных. Поэтому использование в стропильной системе частного дома клееного бруса — это почти всегда неоправданные траты.

Размеры бруса для крыши

Сечение элементов стропильной системы нужно рассчитывать под конкретные условия — универсальных решений нет. Но при выполнении этих расчетов часто отталкиваются от стандартных размеров балок и стропил, меняя наклон скатов и шаг стропильных ног, чтобы добиться нужной несущей способности. Эти размеры такие:

  • для мауэрлата: 100×150 мм, 150×150 мм, 150×200 мм;
  • для конька: 100×100 мм, 150×150 мм, 150×200 мм;
  • для стоек: 100×100 мм, 150×150 мм;
  • для стропил: 100×100 мм, 100×150 мм;
  • для обрешетки: 40×40 мм, 50×50 мм.

По длине брус для кровли должен перекрывать пролет. Если это невозможно из-за большого расстояния, тогда брус сращивают вполдерева примерно посередине между начальной и конечной точкой.

Требования к лагам для крыши: их конструкции, материалу и правилам расчета

Стропильная система – скелет крыши. Именно она выдерживает все нагрузки, действующие на кровельную конструкцию, именно от нее зависит качественная и долгосрочная эксплуатация кровли в целом. Нередко стропила называют лагами для крыши. Чисто технически это неправильно, но среди обывателей и мастеров этот термин в ходу. В этой статье будем рассказывать о том, из каких материалов изготавливают кровельные лаги, каковы должны быть минимальные размеры, о технологии их расчета и монтажа.

Разновидности кровельных лаг

Начнем именно с разновидностей, потому что от выбранного типа зависит качество всей конструкции. Существуют два вида стропильных ног: наслонные и висячие. Отличаются они друг от друга тем, что в наслонной стропильной системе обязательно присутствует коньковый прогон, на который кровельные лаги упираются своими верхними концами. Висячие стропила верхними концами упираются друг в друга.

В частном домостроении в основном применяют наслоную систему. То есть лаги нижними концами упираются в мауэрлат, верхними - в коньковый брус. При необходимости, если пролет крыши превышает 6 м, под каждую лагу устанавливают опорные балки.

Из чего лучше делать стропильные лаги

Для этого используют пиломатериал хвойных пород, который обладает определенными достоинствами:

Для стропил частного дома оптимально использовать или брус с минимальным сечением 100х100 мм, или доску с минимальным сечением 50х150 мм. При выборе очень важно обращать внимание на важность деревянных элементов, она не должна превышать 20%. Все дело в том, что более влажный пиломатериал в процессе его эксплуатации даст усадку, что приведет к изменению конфигурации и размеров самой кровли.

Правила расчета

Только профессиональный проектировщик может точно провести все расчеты, в которые входят определение длины стропильных лаг, их сечение и шаг установки между ними. В основу вычислений закладывают нагрузки, которые будут действовать в процессе эксплуатации кровельной конструкции.

Сегодня многое упрощено. То есть существуют табличные нормативы, в которых определено соотношение всех выше обозначенных параметров. К примеру:

  • если для покрытия крыши требуются стропильные ноги длиной 3 м, а расстояние между ними не будет превышать 1,2 м, то их оптимальное сечение – 80х100 мм;
  • та же длина стропильных ног, но шаг установки равен 1,8 м, то сечение уже будет другим – 90х100 мм.

В таблицах учтены практически все ситуации, поэтому с достаточно высокой точностью можно провести расчеты и гарантировать высокое качество конечного результата. Отталкиваясь от полученных параметров, легко подсчитать требуемое количество кровельных лаг.

Есть еще один немаловажный параметр. Это прогиб стропильных ног, от которого зависит несущая способность конструкции в целом. К примеру, если длина лаги составляет 5 м, то допустимый ее прогиб не должен быть выше 2 мм. Казалось бы, что показатель-то не очень большой. Но здесь необходимо учитывать, что нагрузки, особенно снеговые, могут данный параметр увеличить. А это приведет в первую очередь к прогибу всей кровли, что зрительно испортит внешний облик дома. Во-вторых, снижение несущей способности может привести к излому стропил, а соответственно к выходу из строя всей крыши.

Требования к стропильной системе крыши дома

О некоторых требованиях уже было сказано выше. Обозначим остальные.

  • Жесткость соединения. Основной элемент кровельной конструкции – две пары стропильных лаг, которые устанавливаются через определенное расстояние, называемое шагом установки. По форме две стропильные ноги представляют собой треугольник. То есть фигуру, которая сама по себе уже является надежной и прочной. Просто необходимо эти треугольники жестко соединить между собой.
  • Небольшой удельный вес.
  • Высокое качество используемого пиломатериала. Здесь требуется материал сортаментом в пределах 1-3 сорт. Если стропильная система с теплоизоляционным пирогом и обрешеткой, плюс кровельным материалом – конструкция тяжелая, то лучше использовать древесину 1 сорта. Добавим, что стандартная длина досок и брусов хвойных пород – 6 м, лиственных – 4,5 м.

Разновидности кровельных конструкций

Необходимо понимать, что лаги крыши зависят от формы последней. То есть не всегда в кровельной конструкции две пары лаг собой представляют треугольник. Поэтому рассмотрим эту позицию подробно.

Односкатная крыша

Это самая простая конструкция, в которой лаги упираются на стены дома. Последние имеют разную высоту, и эта разница обеспечивает угол наклона кровли. Необходимо отметить, что односкатные крыши ограничены лишь длиной пролета. Он же, в свою очередь, может быть достаточно большим, то есть длиннее длины стропильных лаг. Поэтому стропила просто удлиняют и в месте соединения устанавливают опорные стойки.

Двускатная крыша

Здесь как раз и применяют стропильную систему из треугольников. При кажущейся простоте конструкции, необходимо отметить, что она не всегда собирается по простой технологии. К примеру, на фото ниже показана схема сборки стропильной системы двускатной кровли, в которой использовано достаточно большое количество разных элементов. При этом, чем длиннее пролет крыши, тем сложнее конструкция.

Мансардная крыша

Классическая мансардная кровля относится к категории «ломаные» кровельных конструкций, потому что состоит из нескольких лаг, которые располагаются в разных плоскостях. По сути, стропила формируют ломаную конфигурацию, которая и образует крышу. То есть с каждой стороны скат крыши формируется из системы двух стропильных ног: одна образует верхнюю плоскость ската, вторая нижнюю. Поэтому в процессе сооружения мансардной крыши сначала собирают каркас, на который затем устанавливают и крепят стропильную систему. При этом верхние лаги собираются по типу двускатной крыши, где используются или наслонная модификация стропил, или висячая.

Чтобы вы поняли, о чем идет речь, посмотрите на фото ниже. На нем четко виден каркас строения, а также две пары стропильных ног, состоящих из двух лаг.

Вальмовая крыша

В этой кровельной конструкции лаговая система сильно отличается от всех остальных. Хотя есть в ней и общие с другими кровлями элементы. Начнем с того, что вальмовая крыша относится к категории «четырехскатных». В ней два ската представляют собой треугольники, два трапеции. Именно это и создает нестандартную стропильную систему.

Видео описание

В видеоролике мастер рассказывает о вальмовой крыше, ее конструкции и элементах, а также технологии сооружения:


Итак, стропила вальмовой крыши собираются по типу наслонных элементов, то есть в конструкции кровли присутствует коньковый прогон. Но он по длине намного короче, чем длина самого дома. Поэтому в стропильной системе присутствуют три разновидности лаг:

  • основные, которые формируют главную плоскость трапециевидных скатов;
  • диагональные, их еще называют ребрами или накосными, которые соединяют торец конькового бруса и угол дома;
  • нарожники – короткие лаги, которые верхним концом упираются в ребро стропильной системы крыши.

Шатровая крыша

Это тоже четырехскатная кровля, только состоящая из четырех одинаковых скатов, которые собой представляют равнобедренные треугольники. По своей конструкции они в точности повторяют треугольные скаты вальмовой крыши. При этом для их формирования используют четыре накосные стропила, четыре основные и несколько нарожников.

Многощипцовая крыша

Это самая сложная стропильная система. И сложность заключается в том, что состоит кровельная конструкция из сопряженных скатов, которые собой образуют как внешние углы конструкции, так и внутренние. При этом в состав стропильной системы входят как наслоного типа лаги, так и висячего. Поэтому ее часто называют смешанной или комбинированной.

Необходимо отметить, что многощипцовые крыши нельзя назвать типовыми. То есть для каждого дома проектируют свою конструкцию с учетом требований владельца и возможностей строения дома. Особенно это касается конструкций, под которыми будет организовываться мансардное пространство.

На самом деле многощипцовые крыши очень сложны в возведении. Особенно необходимо отметить два важных узла:

  • Ендовы. Углы (внутренние), которые образуются двумя скатами, подвергаются огромным нагрузкам. Поэтому эти участки обязательно дополняются распорками и стойками.
  • Участки сопряжения коньков между смежными скатами. Именно коньковые прогоны должны быть точно подогнаны друг к другу. Особое внимание способам крепления в местах стыковки двух брусов.

Видео описание

В видео эксперт раскатывает о структуре многощипцовой крыши, о технологии ее сооружения и нюансах монтажного процесса:

Способы соединения лаг стропильной системы

Существует большое количество соединения стропильных ног с другими элементами кровельной конструкции. Коротко расскажем о каждом из них.


Крепление к мауэрлату

Традиционный вариант – сделать врубку, подогнав лагу под монтаж к мауэрлату и закрепив доску с помощью гвоздя, длинного самореза или проволокой. Главная задача производителя работ – сделать соединение неподвижным.

Сегодня с приходом новых технологий и новейших материалов мастера используют более простые схемы крепления, в которых используют специальные металлические крепежные изделия. Самый распространенный – это перфорированный уголок, который саморезами крепится со стороны одной полки к брусу мауэрлата, другой полкой к стропильной лаге. Если есть необходимость увеличить прочность соединения, то устанавливают два уголка с двух сторон стропильной ноги.

Еще один вариант, где используются металлические уголки. Здесь совершенно другая система крепления, в которой применяют болты или шпильки. Для этого два уголка устанавливают по две противоположные стороны лаги, в которой предварительно сделаны сквозные отверстия. Через них и пропускают болты. К мауэрлату уголки могут крепиться длинными саморезами или болтами (шпильками). На фото ниже как раз такой вариант крепления показан.

И последний в этом разделе крепеж, который называют плавающим. Он обычно используется в деревянном строительстве, потому что деревянные и каркасные дома подвергаются естественной усадке. И чтобы не произошел перекос крыши в процессе просадки стен дома, делают так, чтобы стропильная система относительно самого здания не имела жесткого крепления. На фото ниже это хорошо видно.


Крепление к коньковому брусу

Здесь, как и в случае с креплением к мауэрлату, есть традиционные технологии и новые. Старый способ – с помощью врубки и длинных гвоздей. На фото ниже он показан.

На следующей фотографии показан вариант с применением стальных крепежных изделий. Их два: уголки и пластины, все перфорированные. Устанавливать можно с одной стороны стропильной пары или с двух. Нередко мастера не применяют пластины, обходясь только уголковыми элементами.

Третий вид крепежа – плавающий. Для чего используют четыре перфорированные пластины, установленные по разные стороны стропильных лаг. При этом попарно они соединены между собой с помощью болта. Их задача – не дать стропильным ногам разорваться в процессе естественной усадки деревянного дома.

Что можно в общем сказать по способам крепления лаг. Главное – надежность. Все остальное на ваше или мастера усмотрение. Многие идут по пути экономии, что в кровельной конструкции неприемлемо. Ее надежность – надежность дома, как и в случае с фундаментом.

Видео описание

В видео показаны узлы и способы крепления стропильных лаг к коньковому прогону и брусу мауэрлата:


Заключение по теме

Выбирая лаги на крышу, а также способ их крепления к коньковому брусу или мауэрлату, необходимо принять во внимание всю информацию, которую мы предоставили в этой статье. Как показывает практика, точный расчет стропильной конструкции, грамотно проведенный ее монтаж – основа гарантии долгосрочной эксплуатации крыши в целом.

Стропильная система двухскатной крыши: 2 основных вида стропил – нюансы конструкции, расчеты и этапы монтажа

Стропильная система двускатной крыши считается одной из самых простых в чисто конструктивном плане. В ее составе всего лишь несколько элементов, количество которых уменьшается или увеличивается за счет размеров самой кровли. Но при кажущейся простоте сам процесс возведения двускатной крыши требует знания некоторых нюансов, которые влияют на качество конечного результата.

Что собой представляет двускатная крыша

Из названия становится понятным, что конструкция крыши – это два ската, имеющие прямоугольную форму в плоскости. Чаще скаты имеют одинаковые размеры, но существуют так называемые асимметричные конструкции, в которых скаты по габаритам отличаются друг от друга.

При этом скаты установлены друг к другу под определенным углом, который называют наклоном. Линией соприкосновения является коньковый брус, являющийся частью стропильной системы. По-простому его называют коньком, и он является наивысшей точкой крыши.

Боковые плоскости, сформированные скатами, называются фронтонами. Они имеют треугольную форму. После сооружения крыши боковины облицовывают листовыми или панельными материалами: фанера, ОСП, даже доски и прочее.

Что собой представляет стропильная система двускатной крыши

Основой конструкций скатов являются стропильные ноги, они же стропила. Изготавливают их или из пиломатериалов (брусы, доски), или из стального профиля (уголок, швеллер). В частном домостроение применяют древесину. С ней проще работать, плюс пиломатериалы дешевле.

Устройство стропильной системы двускатной крыши – это не только стропила. Кроме них есть еще несколько обязательных элементов. На фото ниже все элементы двускатной кровли показаны. Обозначим их.

Элементы стропильной системы двускатной кровли

  1. Мауэрлат. По сути, это балка, на которую упираются стропилы. Ее назначение – равномерно распределить нагрузки от стропильных ног на стены дома. Если мауэрлат не использовать, то стропила будут давить на стены точечно, то есть в местах установки возникнут большие напряжения, которые приведет к растрескиванию стен.
  2. Стропила, установленные под наклоном.
  3. Конек, он же коньковый брус или прогон. Его задача – сформировать место стыковки стропильных ног. Коньковый брус – необязательный элемент двускатной крыши. Есть конструкции, в которых его не устанавливают. Но об это чуть ниже.
  4. Затяжки. Используются не всегда, а только на висячих стропилах или, если стропильная система устанавливается на широкий дом.
  5. Балки перекрытия, которые формируют потолок в комнате и пол в чердаке.
  6. Одна из балок перекрытия, которую называют лежнем. Она дополнительно выполняет функции основания для опорных стоек, которые поддерживают стропила. Используется не всегда.
  7. Опорные стойки, они же бабки, поддерживающие стропильные ноги. Их устанавливают лишь в том случае, если длина пролета дома составляет не менее 6 м.
  8. Подкосы, они же диагональные подпорки. Их используют лишь в том случае, если опорные стойки не могут обеспечить общую надежность стропильной системы.

Есть еще один элемент, который хорошо виден на фото ниже. Это опорные стойки для конькового прогона. Их устанавливают, если конструкция стропильной системы имеет большой вес. То есть все строение собирается под тяжелый кровельный материал, к примеру, под керамическую черепицу.

Cтропила для крыши

Возведение кровли – процесс непростой, требующий определенных знаний и навыков. Сегодня в нашей статье мы постараемся ответить на большинство вопросов, которые, несомненно, интересуют начинающих застройщиков. А начнем, пожалуй, с самого главного – с типов существующих крыш и стропильных систем, что используются при их возведении.

Стропила (стропильные ноги) это основные несущие элементы любой скатной крыши. Именно они принимают на себя основные нагрузки и воздействия окружающей среды, такие как снеговые и ветровые нагрузки, а также несут на себе весь кровельный пирог. Стропила это составляющие стропильной системы, куда входят еще многие элементы, такие как стойки, подкосы, прогоны, мауэлат и т.д..

Типы и конструкция стропил

Типы и конструкция стропил

Есть три типа стропил наслонные, висячие и скользящие.

Скользящие стропила применяются в основном только в деревянных бревенчатых домах. Их способ крепления позволят им перемещаться (скользить) вперед и назад на определенное расстояние. Это связано с особенностью деревянных домов.

Висячие стропила используются только в тех домах, где расстояния между стенами не превышает 6,5 м, так как опираются концами на противоположные стены здания.

Наслонные стропила опираются не только на стены здания, но и имеют промежуточную опору, при этом пролет между опорами должен быть 4,5 и более. Благодаря дополнительным опорам можно перекрыть пролет до 15 метров.

Опорой для стропил служит:

  • верхний венец в рубленых и брусчатых домах;
  • верхняя обвязка в каркасных домах;
  • мауэтлат (брус толщиной 100-150 мм) в каменных домах. Мауэрлат может укладываться по всему периметру здания или же только по стене, где опираются стропильные ноги.

Стропила, при необходимости, могут усилятся дополнительными элементами, такими как затяжками (ригелями) и подкосами. Это позволит избежать их провисания в процессе эксплуатации.

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

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 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

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

Стропила 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

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.

Разновидности стропил для крыши

При строительстве любой кровли находят свое применение стропила всего лишь двух видов – наслонные и висячие. Висячие стропила имеют две точки опоры, которые находятся у основания, к примеру, опора на несущие стены здания, наслонные помимо этого могут опираться на столбчатые опоры, либо внутренние стены.

Материал для изготовления стропил

Дерево и металл – вот основной материал, из которого чаще всего изготавливаются стропила.

Металлические стропила для частного дома

При возведении кровельных перекрытий жилых домов, хозяйственных построек применяются деревянные стропила, реже металлические. Металлические (железобетонные) стропила в основном используются при строительстве кровель с большими пролетами и нагрузками на кровлю, в основном для перекрытия производственных зданий. Цена данных стропильных конструкций довольно высока, так все ее элементы выполняются из металла, в основном используется швеллер.

Стропила из дерева

В свою очередь деревянные стропила подразделяются на три вида:

  1. Самым популярным и широко использованным видом стропил являются конструкции выполнены из обрезной доски, обычно это доска сечением 150х50 мм или 200х50 мм. Популярности данный вид стропил приобрел благодаря своей дешевизны и простоты изготовления.
  2. Стропила для крыши, изготовленные из бревен. В качестве исходного материала используют стволы деревьев диаметром 10-20 см, зачищенные и обработанные.
  3. Стропила, сделанные из клееного бруса. Клееные стропила производятся из брусков древесины и досок, склеенных при помощи специальным составом. Такие стропила более удобны в работе, брус имеет в сечение квадрат или прямоугольник. Вследствие чего, он легко укладывается на обрешетку, к тому же упрощается их крепление к мауэрлату, а также процесс наращивания. Данный вид стропил намного прочнее обычных деревянных.

Расчет стропил крыши

Расчет стропил крыши

До того как начать расчет стропил крыши, необходимо четко осознавать какие типы нагрузок и с какой силой они будут действовать в течение всего года на кровлю нашего дома.

Факторы, которые влияют на кровлю, принято классифицировать в зависимости от интенсивности:

  1. Постоянные нагрузки. Данная категория объединяет нагрузки, постоянно воздействующие на конструкцию строения. К ним относятся как вес самой кровли, так и гидроизоляция, тепло и пароизоляция, обрешетка, а также другие конструкционные элементы двускатных или мансардных крыш, создающих постоянное значение веса.
  2. Нагрузки переменного типа. Данный тип объединяет все типы климатического воздействия, в том числе осадки, потоки ветра и пр.
  3. Нагрузки особого типа. В данной группе учитываются климатические воздействия, обладающие высокой силой. Данную характеристику требуется принимать во внимание в сейсмически активных зонах и в зонах, в которых возможны проявления штормовых ветров или ураганов.

Постоянные нагрузки

Расчет постоянной нагрузки на крышу

Размер стропил для крыши нужно начинать рассчитывать с общего веса «пирога» кровли. Чтобы получить конечное значение требуется вычислять вес квадратного метра каждого из используемых материалов. В большинстве случаев кровля будет состоять из следующих компонентов:

  • внутренняя отделка (в случаи устройства мансардной кровли, учитывается материал отделки и элементы креплений);
  • стропила (вес стандартного стропила размером 150х50 мм, в дальнейшем этот параметр может корректироваться);
  • утеплитель;
  • гидро-ветроизоляция (учитывается вес пленок и мембран);
  • обрешетка, смонтированная из досок малой толщины (чаще всего 25 мм).
  • контобрешетка (зачастую брусок 30х50, 40х50 или 50х50 мм);
  • покрытие кровли (вес квадратного метра кровли можно найти на сайте производителя).

При переходе к сложению всех рассчитанных данных, рекомендуется добавлять к полученному результату еще 10%, то есть умножать конечный результат на постоянный коэффициент 1,1. Такой подход позволяет оставлять запас по прочности для кровли.

Снеговые нагрузки

Снеговые нагрузки карта

Учитывать снеговые нагрузки необходимо обязательно, поскольку во многих регионах возможно длительное влияние осадков в виде снега. Чтобы предостеречь владельцев от перелома крыши под массой снега, требуется заранее рассчитывать возможную нагрузку.

Чтобы повысить удобство расчетов, была выведена формула, для подставления коэффициентов из строительных норм и правил. Формула имеет следующий вид:

где F – это значение полной снеговой нагрузки, P – нагрузка, приходящаяся на квадратный метр, k – корректирующий коэффициент, зависящий от наклона ската крыши.

Вес снега на 1 квадратном метре крыши необходимо определять непосредственно на месте возведения сооружения. Каждый регион имеет среднее значение интенсивности осадков, данные можно узнать со строительных норм СНиП 2.01.07-85*.

Ветровые нагрузки

Ветровые нагрузки

Данный тип нагрузок имеет очень высокий уровень критичности, потому что она может влиять на кровлю интенсивными ветрами, вне зависимости от угла крыши. Даже маленький угол наклона делает возможной ситуацию со срывом крыши под воздействием аэродинамических нагрузок. Слишком большой уклон способен привести к тому, что вся крыша будет испытывать на поверхности сильное ветровое давление.

Для расчета влияния силы ветра на крышу также существует специальная формула, в которой существует зависимость от поправочных коэффициентов:

где V – ветровая нагрузка, R- показатель, выбираемый исходя из регионального положения дома, k – корректировочный коэффициент, который зависит от высоты сооружения.

После суммирования всех нагрузок, получиться общая нагрузка на 1 квадратный метр крыши.

Расстояние между стропил

Расстояние между стропил

Шаг стропил — это расстояние между стропильных ног. Среднее значение данного параметра при частном строительство, обычно составляет один метр, однако точная цифра выбирается исходя из полного расчета несущих способностей выбранной системы кровли.

Чтобы самостоятельно вычислить расстояния между стропил, необходимо следовать следующему алгоритму:

  • Нужно определиться будет ли утеплено междустропильное пространство. Если да, то шаг стропил будет равен ширине утеплителя за вычетом 2 см. Если нет, то шаг принимается произвольный в пределах 1 метра.
  • Исходя из конструктивной схемы стропильной системы, определяем длину стропилы.
  • Далее воспользуемся программой «Расчет деревянных балок» и подставим в нее данные: суммарную нагрузку, шаг и размер поперечного сечения (исходное значение 150х50 мм). Смотрим на результаты, если в программе указано, что данного сечения недостаточно, то изменяем высоту балки (ширина незначительно влияет на результат), например до 200х50 мм. Также можно изменять расстояние между стропил, если нет утеплителя или используется рулонный материал.

На первый взгляд расчет стропил крыши кажется сложным и не понятным, но потратив всего несколько часов можно во всем разобраться, тем самым точно подобрать нужный размер стропильных ног.

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.

Таблица подбора стропил

Задавшись шагом стропил и зная длину можно определить размер сечения стропилы. Данный вариант является не точным и желательно его подтвердить расчетом!

Доски на крыше, которые служат опорой покрытию кровли, называются стропилами. Именно от них зависит, насколько долго будет служить кровельное покрытие, а также безопасность жизни в доме. Чтобы стропила получились качественными, важно правильно подобрать материал и произвести все расчеты.



Основные требования

Доска для стропил предпочтительнее обрезная с различным сечением. Чаще всего используется вариант 50х150 или 50х200 мм. Не стоит брать прямоугольный или квадратный брус, так как он слишком тяжелый и при этом не обеспечивает необходимую прочность.

Как правило, на крыше стропила устанавливаются на ребро для большей надежности. Лучше всего для стропильных систем выбирать древесину хвойных пород. Это обусловлено тем, что смола не дает образовываться гнили. К тому же хвойные доски отличаются малым весом и доступной стоимостью. На большинстве лесопилок этот материал представлен в широком ассортименте.

Важно, чтобы древесина не была влажной. Ведь при высыхании геометрия доски и бруса меняется, что в итоге портит всю кровлю. Желательно, чтобы содержание воды в древесине не превышало 18%.



А также следует обратить внимание на то, что в досках не должно быть сучков или гнилых мест, способных снизить прочность. На стропила сильно воздействуют ветер, снег и покрытие кровли, поэтому стоит учитывать множество моментов. Например, сквозные трещины должны отсутствовать.



Что касается несквозных, то допустимы только короткие. Доски для стропил обязательно проходят обработку антисептическими средствами против гнили, антипиренами для защиты от возгорания и средствами для отпугивания различных вредителей. Это необходимо, чтобы система служила как можно дольше.




Виды материала

Для стропильной конструкции важно подбирать доски так, чтобы она получилась прочной, но при этом ее вес не был слишком большим. Причем для кровли многоэтажных зданий или промышленных строений оптимальным решением станут металлические или железобетонные стропила. Для обычных зданий достаточно древесины. Как правило, на практике принято использовать несколько видов материалов для стропил.

Бревна берутся очень редко, чаще из них делают срубы. Этот вариант отличается большим весом. К тому же нужен профессионал, который умеет с ними работать, в частности, со сложными врубками на местах крепежей.

  • Брус для стропил можно использовать обычный или клееный. Из него можно изготовить систему, которая будет отличаться высокой прочностью и долговечностью. Однако стоимость такого материала высокая.
  • Доска отличается приемлемой стоимостью, поэтому часто выбирается для стропил. Важно, чтобы ее толщина была не менее 4-х сантиметров. Из положительных отличий стоит отметить легкость, простоту установки и хороший запас прочности.

Размеры

Параметры досок для стропил могут сильно различаться. Ведь этот параметр подвержен влиянию многочисленных факторов. Среди них габариты строения, площадь крыши, вариант конструкции системы, предполагаемые нагрузки от ветра и других внешних воздействий. Специалисты рекомендуют выбирать минимальный размер сечения 50х100 или 50х150 миллиметров. При создании больших пролетов размер должен составлять 150х150 миллиметров, а еще лучше 250х100 миллиметров. Если габариты строения предполагаются значительные, то стоит использовать доски с минимальными размерами 200х50 мм, а можно даже 200 на 200 мм.

Для получения оптимальных размеров стропил следует произвести некоторые расчеты. При этом важно выяснить нагрузку, которая может воздействовать на кровлю. Исходя из этого можно будет определить сечение, а также другие параметры стропильной системы.

Есть специальные нормы, но в них данные указаны без учета климатических особенностей того или иного региона. Поэтому лучше провести расчеты самостоятельно.



Одним из наиболее важных параметров является толщина доски для стропил. Ведь от него зависит прочность будущей конструкции. Желательно, чтобы толщина доски составляла 40-60 миллиметров. Причем для небольших зданий допускается отклонение показателя до 5 мм. Что касается жилых строений, то для них лучше предпочесть доски с толщиной не менее 50 миллиметров.

При выборе ширины доски следует учесть длину пролета, который перекрывается стропилами. Чем больше длина стропил, тем более широкой должна быть доска. Например, если стропила будут длиной 6 метров, то доски стоит брать с шириной от 150 миллиметров. При длине ног более 6 метров доски по ширине выбираются начиная от 180 миллиметров. Если стропильная нога должна быть очень длинной, рекомендуется применять наращивание.



Для расчета сечения стропил надо определить подходящее расстояние между ними, и учесть длину элементов. При этом надо принять во внимание постоянные нагрузки на крышу от снега и ветра. В расчете также будут участвовать масса стропильной системы, угол наклона ската, длина пролета под перекрытия. Дополнительно следует учесть ширину самого строения.

Чтобы сделать все расчеты правильно и быстро, можно воспользоваться специальными программами. При этом полученные значения будут точными. Когда сечение стропил определено, можно переходить к нахождению их шага. Под этим определением понимается расстояние, на котором элементы будут удалены друг от друга. Такой параметр, как шаг, очень важен, так как он обеспечивает надежность и срок эксплуатации крыши.

Части системы

Стропильная система состоит из ферм, которые представляют собой плоские конструкции в виде треугольника. Они выставляются на мауэрлат, а затем скрепляются между собой при помощи прогонов. Можно выделить несколько составных элементов фермы.

  • Стропильной ногой называются сами стропила, на которые крепится обрешетка, и укладывается кровля. В состав фермы входят две балки, которые сверху соединены в треугольник. Они должны быть наклонены под одним углом с кровельным скатом.
  • Затяжкой является перекладина, которая сцепляет стропила по горизонтали, не давая им разъезжаться при нагрузках. Часто можно увидеть в висячих системах.
  • Ригель – это балка, которая в системе отвечает за сжимание, а по виду напоминает затяжку. Применяется для скрепления балок в верхней части.
  • Схваткой соединяют балки по горизонтали, чтобы повысить устойчивость фермы. Применяется в наслонных стропилах.
  • Стойка используется для дополнительного упора при фиксации систем и представляет собой горизонтальную балку.
  • Подкос монтируется под определенным углом и применяется для придания лучшей устойчивости.
  • Кобылки нужны, чтобы удлинить стропильные ноги, если надо сделать свесы.

А также есть элементы, которые не относятся к фермам, но являются частью стропильной конструкции.

  • Прогон в виде балки устанавливается вдоль скатов.
  • Обрешетка набивается на стропила, чтобы на нее монтировать кровлю. Изготавливается из досок и брусьев.
  • Мауэрлат монтируется по периметру стен строений в виде досок или бруса. На него крепятся нижние концы стропил.
  • Лежень ложится вдоль внутренних стен строения, чтобы крепить на него вертикально стойки.

Как выбрать

Доски надо выбирать только у проверенных продавцов, которые могут предоставить всю интересующую информацию. Важно, чтобы к материалу были приложены сопроводительные документы с определенной информацией:

  • сортом дерева, из которого изготовлены доски;
  • номером стандарта;
  • компанией, изготовившей материал;
  • параметрами пиломатериалов;
  • влажностью древесины.

По породе дерева для стропильных систем предпочтение стоит отдать хвойным. Оптимальным вариантом является лиственница, но стоит учитывать ее немаленькую стоимость. В качестве замены подойдет сосна, кедр или ель.

Не стоит выбирать лиственные породы, так как их древесина не такая эластичная. Исключением является только дуб, но из-за его высокой стоимости нецелесообразно брать его для стропил.




Лучше всего отдать предпочтение лесу, который заготовлен в зимний период. Качество такой древесины выше, чем заготовленной в весенние и летние месяцы. Для стропильных ног подходит брус с толщиной 5 сантиметров. Что касается ширины, то она зависит непосредственно от конструкции стропил и нагрузки на них. Чаще всего она составляет 10-25 см. При этом длина будет стандартной – 6 метров. При необходимости ее можно нарастить.

Для прогонов лучше использовать брус с толщиной от 10 сантиметров. Для мауэрлата подходит доска 15х15 сантиметров. Стоит отметить, что данный элемент можно собирать из нескольких досок, чтобы он получился еще более крепким. Для вспомогательных частей вроде стоек, подкосов, затяжек, кобылок можно выбрать брус 5х10 сантиметров. Можно взять брус для стропил, но тогда стоимость таких элементов возрастет. Обрешетку можно сделать из доски с сечением 2,5х10 см.



Закупать доски можно кубометрами, на заказ и в виде готовой конструкции. Каждый вариант отличается своими особенностями.

Читайте также: