Карнизный щит из досок в системе стропил необходимо предусматривать для

Обновлено: 03.05.2024

Стропильный щит ( рис. 3.11, а) имеет размер в плане 2 4 X 5 44 м и состоит из четырех дощатых продольных ребер с уложенной по ним обрешеткой из брусков 5x5 см, располагаемых через 31 см один от другого. Геометрическая неизменяемость щита обеспечивается введением в его состав диагональных брусков. Нижним концом щиты опираются на брусчатый мауэрлат, а верхним - на рамные опоры. [1]

Стропильные щиты крепят к продольной раме с помощью деревянных брусков на гвоздях. Соединение двух соседних стропильных щитов выполняют также на гвоздях с помощью деревянных вкладышей, устанавливаемых по месту. Продольные рамы соединяют между собой поверху и понизу закладными досками-коротышами на гвоздях. [3]

Комплект деталей состоит из стропильных щитов с обрешеткой из брусков - СЩ, конко-вых ферм - СФ, подкосных продольных рам - СР, опорных рам-подкладок - СП, затяжки - СЗ, конковых щитов - СК, карнизных щитов - СО, мауэрлата. Применение сборных деревянных стропил позволяет значительно сократить сроки монтажа, уменьшить трудоемкость и расход древесины по сравнению со стропилами обычного типа. [5]

Сборные стропила проектируем из следующих основных сборочных элементов ( рис. 3.10, а): стропильных щитов /, верхних обрешеточных щитов 2, нижних карнизных щитов 3, коньковых безраскосных треугольных ферм 4, продольных подкос-ных рам 5, устанавливаемых на кирпичные столбы, расположенные через 3 6 м один от другого. [6]

Вдоль здания подносные рамы соединяют гвоздями. Стропильные ноги стропильных щитов крепят проволочной скруткой к костылям, заделанным в каменную кладку или к железобетонным элементам чердачного перекрытия. Стропильные фермы перекрывают средний пролет между стропильными щитами. К фермам на гвоздях крепят щиты обрешетки. В ряде случаев конструкция стропил состоит только из щитов, укладываемых на мауэрлаты и коньковые прогоны. [8]

Безраскосные треугольные фермы ( рис. 3.12, а) образуют конек крыши. Ферма состоит из двух наклонных стропильных ног и затяжки. Стропильные ноги ферм заходят между ребрами стропильных щитов и скрепляются с ними гвоздями. Сечение брусков обрешетки этих щитов принято таким же, как и в стропильном щите. Сечения остальных элементов щита назначают конструктивно, без расчета. [10]

Вдоль здания подносные рамы соединяют гвоздями. Стропильные ноги стропильных щитов крепят проволочной скруткой к костылям, заделанным в каменную кладку или к железобетонным элементам чердачного перекрытия. Стропильные фермы перекрывают средний пролет между стропильными щитами . К фермам на гвоздях крепят щиты обрешетки. В ряде случаев конструкция стропил состоит только из щитов, укладываемых на мауэрлаты и коньковые прогоны. [12]

Фермы опираются на кирпичные или бетонные столбики и крепятся к ним скрутками из проволоки. Между опорой фермы и столбиком устанавливают деревянные прокладки. Сверху фермы удерживают бобышками, прибитыми снизу к стропильным щитам . [14]

Безраскосные треугольные фермы ( рис. 3.12, а) образуют конек крыши. Ферма состоит из двух наклонных стропильных ног и затяжки. Стропильные ноги ферм заходят между ребрами стропильных щитов и скрепляются с ними гвоздями. Сечение брусков обрешетки этих щитов принято таким же, как и в стропильном щите . Сечения остальных элементов щита назначают конструктивно, без расчета. [15]

Несущими конструкциями чердачных покрытий в гражданском строительстве чаще всего бывают стропила или стропильные системы. По конструктивной схеме их можно разделить на три вида: наслонные, висячие и комбинированные.

Наслонные системы представляют собой ряд параллельно расположенных наклонных балок (так называемых стропильных ног), опирающихся нижним концом через подстропильные брусья (мауэрлаты) на наружные и внутренние продольные стены (рис. 1).

Расстояние между смежными стропильными ногами принимают в соответствии с конструкцией и несущей способностью нижней, поддерживающей кровлю части крыши — обрешетки. При сплошных или брусчатых разреженных обрешетках оно принимается от 1,2 до 2 м. Для создания опоры под «стропильные ноги в пределах чердака создают конструкции, состоящие из продольного конькового прогона, уложенного по ряду стоек, опирающихся на внутренние опоры здания.


1. Схема наслонных стропил: а — с опиранием стоек на внутреннюю продольную стену; б — то же, на столбы.	2. Схемы деревянных наслонных стропил: а — для односкатных крыш; б — для двухскатных.

При деревянных стропилах расстояние между стойками не следует принимать более 3—4 м, так как иначе необходимо будет (для облегчения работы прогона) усложнить конструкцию путем введения продольных подкосов (см. рис. 1, б).

При отсутствии внутренних продольных стен расстояния между стойками соответствуют расстояниям между внутренними поперечными стенами или столбами здания, на которые они опираются.

До последнего времени наслонные стропильные системы как в деревянных, так и в каменных зданиях выполнялись из дерева. Попытки выполнить стропила из железобетона не дали положительных результатов.

Основные схемы деревянных наслонных стропил для односкатных и двухскатных крыш при наличии одного или двух рядов внутренних опор приведены на рис. 2. Назначение подкосов — уменьшить свободный пролет стропильных ног и тем самым облегчить их работу на изгиб; ригели (схватки) увеличивают поперечную жесткость и устойчивость стропильной системы в целом.

Стропильные ноги, подкосы, а также стойки и прогоны делают из брусьев или толстых досок.

Наиболее экономичны по расходу лесоматериала дощатые конструкции, однако они подвержены загниванию и опасны в пожарном отношении.

Соединения элементов наслонных стропил производят на врубках или (при дощатых стропилах) гвоздях (рис. 3).

В местах опирания стропильных ног на каменные стены для закрепления концов стропильных ног и распределения давления на большую площадь каменной кладки укладывают подстропильные брусья (мауэрлаты). Сечение мауэрлатов принимают 180X180 или 200X200 мм.

При редкой расстановке стропильных ног мауэрлаты представляют собой короткие брусья (коротыши) длиной 500—700 мм; при частом расположении стропильных ног мауэрлат укладывают по всей длине стены.

Для восприятия ветровых нагрузок (отсоса) концы стропильных ног через одну привязывают к стене скруткой из проволоки. Для устройства крыши над карнизной частью стены к концам стропильных ног прибивают гвоздями короткие доски («кобылки»). Кобылки заделывают в кладку стены и, если нужно устроить свес крыши, выпускают за поверхность стены.


3. Детали деревянных стропил: коньковый брус, костыль, кобылка, подкладка, толь, лежень, скобы, ригель, схватка, подстропильный брус.

5. Сборные стропильные конструкции: а —при одной внутренней опоре; б —при двух oпоpaх; в—общий вид.

6. Детали сборных стропил: а – коньковый узел; б — опирание фермочки на стропильный щит; в — карнизный щит; г — средний опорный узел.

Опирание деревянных стоек и подкосов на каменные стены и столбы производят также через короткие или длинные лежни — прокладки из пластин или брусьев (см. рис 1, 3, г, д).

Опорные узлы стоек и подкосов поднимают над перекрытием, чем обеспечивают проветривание и удобство наблюдения за их состоянием.

Все деревянные элементы стропил в местах соприкосновения изолируют от каменной кладки слоем толя или пергамина.

Рассмотренные конструкции деревянных стропил неиндустриальны, так как выполняются на стройке с большой затратой ручного труда. Поэтому разработаны решения сборных стропил заводского изготовления, в большей степени удовлетворяющие требованиям современного индустриального строительства.

На рис. 4 показана простейшая сборная стропильная конструкция для зданий небольшой ширины (до 9—10 м). Сборный элемент в ней — щит шириной 1,5—2 м и длиной до 6 м, состоящий из двух стропильных ног, соединенных между собой обрешеткой из брусков или досок. Верхним краем щиты опирают на коньковый брус, лежащий на деревянных стойках, установленных вдоль внутренней стены через 2—3 м.

На рис. 5 приведены схемы и общий вид дощатой стропильной конструкции для зданий шириной 10—15 м с одной или двумя внутренними продольными стенами. Основные сборные элементы в ней: опорные брусья, укладываемые на наружные и внутренние стены и служащие для установки и связи стропильных щитов и продольных опорных рам; продольные опорные рамы; стропильные щиты, состоящие из стропильных ног, связанных между собой раскосами, и обрешеткой; стропильные треугольные фермочки; верхние щиты с обрешеткой, укладываемые на фермочки щиты-свесы, представляющие собой настилы из досок; скрепленные снизу дощатыми накладками.

При монтаже сборных стропил на каменные внутренние столбы или стены укладывают опорные брусья, а на них вдоль здания устанавливают в наклонном положении продольные рамы. На эти рамы, а также на подстропильные брусья укладывают стропильные щипы, образующие скаты крыши. К концам стропильных ног прикрепляют стропильные фермочки, поверх которых укладывают верхние щиты с обрешеткой. Монтаж заканчивают укладкой карнизных щитов-свесов и ходовых досок по онорвьш брусьям. Все элементы соединяют между собой гвоздями (рис. 6).


4. Простейшие сборные стропила: слева щиты со сплошной обрешеткой, справа с брусковой.	7. Конструкции стропил в вальме.

При четырехскатных или более сложных формах крыш стропильные конструкции усложняются. В местах пересечения скатов вводят диагональные (накосные) стропильные ноги (рис. 7). На них опирают короткие стропильные ноги (нарожники) торцовых скатов (вальм). Следует отметить, что нарожники, чтобы быть в одной плосности со стропильными ногами, должны врубаться в накосную балку. Верхними концами диагональные ноги опирают на консоль конькового бруса или, если прогон отсутствует, на брусок-полочку, прибитый к стропильным ногам в месте их сопряжения у конька (рис. 8, б). Нижними концами накосные ноги опирают на мауэрлаты в месте их стыкования в углу или, что лучше, на специальный коротыш (рис. 8, б). Диагональные ноги имеют большую длину и несут значительную нагрузку, поэтому их приходится поддерживать в пролете промежуточной опорой в виде шпренгельной фермы (см. рис. 7, б и 8, а).

Висячие системы. Висячие стропила выполняют обычно деревянными. Применяют их в тех случаях, когда в здании нет внутренних опор. Величина перекрываемых пролетов при этом невелика (до 15 м). Схемы деревянных висячих стропил показаны на рис. 9. При малых пролетах конструкция состоит только из стропильных ног, работающих на сжатие, и затяжки, работающей на растяжение. Затяжка погашает распор от стропильных ног, и стены воспринимают только вертикальные силы. С увеличением пролета конструкция усложняется путем введения ригеля, «бабок», работающих на растяжение, и подкосов, работающих на сжатие. Назначение ригеля — уменьшить величину распора, передаваемого от стропильных ног на стены ими затяжку, и обеспечить общую поперечную жесткость системы. Бабки служат для облегчения работы затяжек, бабки защемляют верхним концом между стропильными ногами и к ним снизу подвешивают с помощью металлических креплений затяжки (рис. 10). Подкосы упирают нижними концами в бабку, а верхними подпирают в пролете стропильные ноги, облегчая таким образом их работу на изгиб.

Стропила указанных типов изготовляют из брусьев, соединение их элементов производят врубками. Стропила малых пролетов (до 7- 8мм) могут быть изготовлены из досок с соединением элементов гвоздями.

Опирание висячих деревянных стропил на каменные стены производят через деревянные подкладки.

Комбинированные системы. Для устройства крыши расстояние между установленными на место висячими стропилами, как и между стропильными ногами в наслонных системах, не должно превышать 2 м. Однако висячие стропила трудоемки в изготовлении и обходятся значительно дороже наслонных. Для снижения стоимости покрытий иногда прибегают к устройству комбинированных стропильных систем, состоящих как из висячих, так и наслонных элементов (рис. 11).

Стропильные ноги висячих стропил, установленные на расстояниях 3—6 м друг от друга, поддерживают коньковый прогон и прогоны, на которые с двух сторон опирают концы наслонных стропильных ног. Расстояния между наслонными стропильными ногами принимают 1,2—2 м.

Подвесные чердачные перекрытия. При висячих стропильных системах чердачные перекрытия подвешивают к затяжкам. Недостаток подвесных перекрытий — их зависимость от поведения стропильных систем. Всякие деформации стропил, вызываемые температурными влияниями, нагрузками от снега, ветра и т. п., передаются в некоторой степени подвесному перекрытию и могут вызвать его расстройство (например, растрескивание штукатурки потолка). Поэтому стропильным конструкциям следует придавать большую жесткость и отказываться от штукатурки потолка, заменяя ее обшивкой профилированными досками, органическими листовыми материалами и т. п.


1. Схема наслонных стропил: а — с опиранием стоек на внутреннюю продольную стену; б — то же, на столбы.	2. Схемы деревянных наслонных стропил: а — для односкатных крыш; б — для двухскатных.

Стропильные ноги, подкосы, а также стойки и прогоны делают из брусьев или толстых досок.

Соединения элементов наслонных стропил производят на врубках или (при дощатых стропилах) гвоздях (рис. 3).


3. Детали деревянных стропил: коньковый брус, костыль, кобылка, подкладка, толь, лежень, скобы, ригель, схватка, подстропильный брус.

5. Сборные стропильные конструкции: а —при одной внутренней опоре; б —при двух oпоpaх; в—общий вид.

6. Детали сборных стропил: а – коньковый узел; б — опирание фермочки на стропильный щит; в — карнизный щит; г — средний опорный узел.


4. Простейшие сборные стропила: слева щиты со сплошной обрешеткой, справа с брусковой.	7. Конструкции стропил в вальме.

Опирание висячих деревянных стропил на каменные стены производят через деревянные подкладки.

Как сделать стропильную систему своими руками? Какие бывают варианты крепления стропил? Из статьи вы узнаете, как устроить висячие или наслонные стропила и в каких случаях они применяются. Мы приведём примеры приёмов профессионалов при создании двускатной стропильной системы.

В предыдущих статьях мы рассказали о стропильной системе и об особенностях устройства двускатной кровли . В этой статье вы найдёте пошаговые руководства для монтажа своими руками. Чтобы в точности исполнить руководство, будут приведены необходимые термины, без понимания которых правильный монтаж будет невозможен.

Устройство стропильной системы. Нюансы

Двускатные кровли принципиально различаются только по способу устройства стропил — висячие или наслонные — что напрямую зависит от длины пролёта. В этом руководстве мы рассмотрим оба варианта и будем использовать набор базовых терминов.

Высота чердака — расстояние от верха стены (места опор стропил на стену), либо от верхней плоскости мауэрлата, либо от верхней плоскости балок перекрытия до верхней точки конька двускатной крыши.

Проекция рабочей части стропил (далее — проекция стропил) — расстояние от конька до точки опоры стропил на стену или балку перекрытия по горизонтали.

Врубка — сопряжение (соединение) деревянных деталей за счёт создания анкера и посадочного места, либо сцепа или упора из тела дерева самого элемента. В основном места врубки усиливают различными анкерами — деревянный чоп, резьбовая тяга (шпилька), саморезы, турбовинты.

1 — вылет крыши; 2 — стена; 3 — балка; 4 — лежень; 5 — промежуточная стойка; 6 — высота чердака; 7 — центральная стойка или «бабка»; 8 — стропило; 9 — рабочая чать стропилы; 10 — конек; 11 — проекция рабочей части стропилы

Остальные базовые термины приведены в предыдущих статьях.

Существенно повлиять на конструкцию стропил может их функция в опорной области. Опоры различают трёх видов.

1. Опора без врубки и среза. Применяется только на временных, подсобных зданиях, либо для кровли , не несущей существенных нагрузок. В таких случаях устанавл и вают мощный клин по размерам.

2. Опора на полный срез или концевая врубка. Стропила опираются на балку или мауэрлат на площадь всего среза или на торцевой зуб. В этом случае для создания свеса крыши наращивают кобылку или монтируют дополнительную контробрешётку. Обычно к такому способу прибегают в случае, когда длина ската примерно равна длине одной единицы материала (доски, бруса), принятого для стропильной ноги (как правило, 5–6 м). Это делается для того, чтобы не сращивать стропила в рабочей части.

Опора на полный срез или торцевой зуб: 1 — балка; 2 — торцевой зуб; 3 — клин; 4 — врубка; 5 — шпильки с гайками; 6 — стропила

3. Опора на промежуточную врубку. Стропильная нога остаётся сплошной от конька до края крыши, т. е. функцию свеса выполняет крайняя часть стропильной ноги. Наиболее распространённый вариант при длине ската более 5 метров. В этом случае сращивание стропил неизбежно. Врубка даёт дополнительный зацеп для жёсткости, а достаточная длина стропильной ноги гарантирует оптимальную длину вылета крыши. Глубина врубки в стропильную ногу не должна превышать 40% её высоты.

Опора на промежуточную врубку: 1 — мауэрлат; 2 — опорный брусок; 3 — шпильки с гайками; 4 — балка; 5 — клин; 6 — стропила

Для создания двускатной стропильной системы своими руками понадобится набор инструмента плотника:

Электроинструмент — циркулярная пила, электролобзик, мощная дрель с набором «перьев» по дереву.
Ручной инструмент — пилы, топор, молоток, кувалда, набор стамесок, слесарные ключи.
Измерительный инструмент — рулетки, уровни, гидроуровень, правило, шнур, отвес.

Подготовка

При подготовке к работе необходимо создать чертежи или эскизы. Для этого нужно определиться с выбором принципа устройства крыши и прорисовать конкретные узлы:

Узел опоры стропильной ноги. Здесь необходимо учесть местные условия — материал стен и расстояние между ними.
Конёк. Это не менее ответственный участок и способ соединения стропил нужно выбрать заранее, исходя из размеров проекции стропил, пролёта и толщины балок.
Выбор материала стропильной системы. Если выбраны узлы, предусматривающие сквозную стяжку по ширине, то толщина стропильной ноги должна быть не менее 60 мм. Если стропила такой мощности не нужны, подберите другой вариант опоры стропил (например, «в накладку»).

Висячие стропила для малого пролёта

Метод устройства стропильной системы без промежуточных опор применим только в случае небольшого пролёта — до 6 метров. Как было сказано в предыдущей статье, затяжкой в этом случае служит балка перекрытия или подстропильный ригель. Мы рассмотрим два варианта установки стропил.

Вариант 1. С черновым полом

Этот способ удобен, если есть возможность устроить черновой пол по балкам перекрытия.

Устроить черновой пол из необрезной доски и подручного материала.
Разметить мауэрлат или балки — шаг, места врубок. Натянуть шнур по будущему коньку. Обязательно проверить периметр.
На перекрытие подать материал для стропил.
Подобрать по месту оптимальный вариант крепления стропил.
Изготовить две стропильные фермы*.
Установить крайние стропильные фермы, используя временные распорки (маячные фермы).
Проверить правильность установки, соответствие уровням и допускам.
Изготовить и установить остальные фермы по размерам маячных ферм на саморезы и гвозди. При этом должна оставаться возможность коррекции шага и размеров.
После установки всех ферм следует ещё раз проверить соответствие уровням и допускам.
Окончательное раскрепление стропильной системы — установка стяжек, скоб, турбовинтов и прочих элементов, предусмотренных проектом.

* С тропильная ферма — один полный элемент стропильной системы.

Вариант 2. Без чернового пола

В этом случае перекрытие не устраивается, пространство этажа объединено с чердачным.

Тщательно вымерять размеры по месту установки.
По местным размерам и условиям подобрать способ опоры стропильной ноги и завязки конька, вариант среза ската.
Создать полигон, повторяющий размеры пролёта и проекции стропил. На горизонтальной решётке или верстаке установить систему упоров, направляющую доску в проектное положение в ферме.
Собрать одну экспериментальную стропильную ферму.
Поднять ферму на место монтажа и установить на временные крепления.
По месту подобрать способ врубки и сделать врубку для экспериментальной фермы.
При необходимости провести коррекцию размеров, угла и конструкции.
После достижения качественной посадки окончательно зафиксировать узлы фермы и спустить её на полигон.
Подкорректировать упоры полигона (верстака) согласно шаблону.
Изготовить необходимое количество стропильных ферм, используя в качестве шаблона экспериментальную ферму.
Сделать врубки или посадочные места в опорных точках.
Установить и раскрепить ряд стропильных ферм в проектном положении.

Часто проект предусматривает объединение пространства на больших пролётах — до 9 метров. В этом случае также необходимы висячие стропила с подстропильным ригелем. Такие проекты должны обязательно учитывать три момента:

Стропильная нога должна быть изготовлена из доски толщиной не менее 75 мм и шириной 200–250 мм.
Все врубки, опорные точки, места сопряжений должны обязательно стягиваться сквозной резьбовой стяжкой (шпилькой) диаметром не менее 12 мм. Места стыка плоскостей желательно покрывать столярным клеем.
Уровень установки подстропильного ригеля (затяжки) — от 1/2 до 2/3 высоты чердака.

В остальном технология установки стропил повторяет описанные варианты.

Наслонные стропила

Устройство такого вида кровли потребует развитых навыков плотника. Этот вид стропил подходит для больших пролётов и в случае, когда чердачное пространство планируется использовать отдельно. Перед монтажом самих стропил необходима дополнительная подготовка:

Под вертикальные опоры следует установить лежень — доску или брус толщиной не менее 60 мм.
Поскольку стропильные фермы имеют большее количество элементов, их собирают только по месту. Для этого возможно понадобится устройство лесов.
Мауэрлат — обязательный элемент системы. Он должен быть закреплён к армопоясу анкерами и связан на углах врубками в полдерева.

Толщина доски для стропильных ног и промежуточных опор (если они есть) — не менее 50 мм при ширине от 150 мм. Центральную опору (бабку) желательно выполнить из бруса 100х100.

Установка стропил. Порядок работы:

Установить мауэрлат. Обычно его монтируют по внутренней плоскости несущих стен. Исходя из того, что толщина стены заведомо толще, чем ширина мауэрлата, расстояние до края стены позволит утеплить его. Стыковка элементов — только через врубку с фиксацией скобами или стяжками.
Установить на лежень ряд центральных опор, раскрепляя их в проектное положение временными тягами (рейкой). Закрепить по верхам временный или постоянный коньковый прогон.
Временно зафиксировать в желаемом проектном положении доску для стропильной ноги. При этом её не нужно заранее подрезать или торцевать.
Подкорректировать коньковый прогон.
Разметить посадочные места на бабке, стропильной ноге и мауэрлате и сделать врубки.
Установить стропильную ногу в посадочные места, замерить и проверить правильность установки. При необходимости подкорректировать посадочные места.
Сделать врубки и врезки под весь ряд стропил одного ската, соблюдая шаг.
Сделать врубки и врезки на доске стропил для одного ската (крыла) по шаблону.
Установить ряд стропил ската на временные фиксаторы (саморезы, уголки).
Аналогичным образом подогнать противоположный скат крыши.
Проверить правильность установки и допуски. Раскрепить фермы поперечной обрешеткой.
Установить лежни под промежуточные опоры (если есть) и сами опоры.
Разметить и подрезать по месту срез ската крыши и установить при необходимости ветровую доску.

Вариант устройства стропильной системы: 1 — стена; 2 — мауэрлат; 3 — лежень; 4 — стойка; 5 — стропило; 6 — «бабка»; 7 — прогон; 8 — коньковый прогон; 9 — промежуточная врубка; 10 — врубка вполдерева; 11 — шпильки с гайками

Шаг стропил

При подборе соблюдайте правило: Шаг стропил не должен превышать десятикратную толщину стропильной ноги.

Это правило действует и в обратную сторону: Толщина доски для стропил не должна быть меньше 1/10 шага стропил (по осям).

Самый популярный шаг — 600 мм между внутренними плоскостями пазухи — обусловлен стандартной шириной плиты (листа) минераловатного утеплителя, который входит в такую пазуху без подрезки. Толщина доски при этом должна быть 60 мм.

Длина стропил

Этот показатель можно рассчитать заранее, как гипотенузу прямоугольного треугольника, используя формулу из Теоремы Пифагора:

c² = a² + b², где
a — проекция стропил
b — высота чердака
с — длина рабочей части стропильной ноги

Однако при этом не учитывается вылет крыши. Поэтому длину стропильного ряда рекомендуется подгонять по месту, подрезая концы после установки. Это даёт возможность сделать торцы ровными. Оптимальный конструктивный вылет крыши — 600 мм.

Создавая стропила для крыши своими руками, помните об опасности неразумной экономии. Стропильная система, как и несущие стены и фундамент — незаменяемый элемент здания. Это значит, что для его замены потребуется полный демонтаж. Как правило, это происходит во время реконструкции или капитального ремонта. При несоблюдении правил, описанных в статье, эта процедура может потребоваться уже через 2–3 года.

Проектируя любое жилое строение, архитекторы особое внимание уделяют крыше, так как она выполняет не одну, а сразу несколько функций, в зависимости от ее конструктивных особенностей. Нужно сказать, что далеко не всех будущих домовладельцев удовлетворяет обычная двухскатная крыша, хотя ее можно назвать самой надежной, так как она имеет всего две скатные плоскости и один стык между ними. Многих привлекают более сложные конструкции, которые добавляют строению особую привлекательность и оригинальность. Другие, более практичные домовладельцы, предпочитают мансардные конструкции, которые одновременно способны выполнять роль кровли и второго этажа.

Основой любой крыши является индивидуальная стропильная система, имеющая свои конструктивные особенности. Сделать выбор нужного каркаса крыши будет значительно проще, если заранее разобраться какие же виды и схемы стропильных систем используются в строительной практике. После получения подобной информации станет более понятно, насколько сложны такие конструкции в монтаже. Особенно это важно знать, если каркас для крыши предполагается возводить самостоятельно.

Основные функциональные задачи стропильных систем

При обустройстве скатных конструкций крыш, стропильная система является каркасом для покрытия и для удержания материалов «кровельного пирога». При грамотном монтаже каркасной конструкции будут создаваться необходимые условия для правильной работы утеплённых и неутепленных типов кровель, защищающих стены и внутреннее пространство дома от различных атмосферных воздействий.

При выборе вида стропильной системы приходится учитывать немало разносторонних критериев

Кровельная конструкция также всегда является завершающим архитектурным элементом экстерьерного оформления строения, своим видом поддерживая его стилистическое направление. Тем не менее, конструктивные особенности стропильных систем в первую очередь должны соответствовать требованиям прочности и надежности, которым должна соответствовать крыша, и лишь затем уже – эстетическим критериям.

Каркас стропильной системы формирует конфигурацию и угол наклона крыши. Эти параметры во многом зависят от природных факторов, характерных для конкретного региона, а также от желания и возможностей домовладельца:

Количество осадков в разные периоды года.
Направление и средняя скорость ветра в местности, где будет возводиться постройка.
Планы по применению пространства под крышей – обустройства в нем жилых или нежилых помещений, или же использования его лишь в качестве воздушной прослойки для термоизоляции расположенных ниже помещений.
Разновидность планируемого материала кровельного покрытия.
Финансовые возможности домовладельца.

Атмосферные осадки и сила потоков ветра дают весьма чувствительную нагрузку на строение кровли. Например, в регионах с обильными снегопадами не стоит выбирать стропильную систему с небольшим углом наклона скатов, так как снеговые массы будут задерживаться на их поверхности, что может привести к деформации каркаса или кровельного покрытия или к протеканиям.

Если же местность, где будет производиться стройка, славится своими ветрами, то лучше выбирать конструкцию с небольшим уклоном ската, чтобы случающиеся резкие порывы не сорвали отдельных элементов крыши и кровли.

Основные элементы конструкции крыши

Детали и узлы стропильных систем

В зависимости от выбранного вида стропильной системы, используемые элементы конструкции могут значительно разниться, однако, существуют детали, которые присутствуют и в простых, и в сложных системах крыш.

К основным элементам стропильной системы скатной крыши относятся:

Стропильные ноги, формирующие скаты кровли.
Мауэрлат — деревянный брус, закрепляемый на стенах дома и служащий для фиксации на нем нижней части стропильных ног.
Конек — это стык каркасов двух скатов. Он обычно является самой высокой горизонтальной линией крыши и служит опорой, на которой закрепляются стропила. Конек может быть сформирован стропилами, скрепленными между собой под определенным углом или же зафиксированными на коньковой доске (прогоне).
Обрешетка — это рейки или брус, монтируемые на стропила с определенным шагом и служащие основой для настила выбранного кровельного материала.
Подпорные элементы, куда можно отнеси лежни, прогоны, стойки, подкосы, стяжки и другие детали, служат для повышения жесткости стропильных ног, поддержки конька, связывания отдельных деталей в общую конструкцию.

Кроме упомянутых деталей конструкции, в нее могут быть включены и другие элементы, функции которых направлены на упрочнение системы и оптимальное распределение нагрузок крыши на стены строения.

Стропильная система подразделяется по нескольким категориям в зависимости от разных особенностей своей конструкции.

Чердачное пространство

Прежде чем перейти к рассмотрению разных видов крыш, стоит разобраться, каким может быть чердачное пространство, так как многие собственники с успехом используют его в качестве хозяйственных и полноценных жилых помещений.

Конструкцию скатных крыш можно разделить на бесчердачные и чердачные. Первый вариант называется именно так оттого, что пространство под крышей имеет небольшую высоту и используется только в качестве утепляющей сверху помещения здания воздушной прослойки. К таким системам обычно относится односкатная крыша или же имеющая несколько скатов, но расположенных под очень незначительным углом.

Чердачная конструкция, имеющая достаточно большую высоту конька, может использоваться по-разному, быть утепленной и неутепленной. К таким вариантам можно отнести мансардный или же двухскатный вариант. Если выбирается кровля с высоким коньком, то в обязательном порядке необходимо учитывать ветровые нагрузки в регионе, где выстроен дом.

Уклон скатов

Чтобы определить оптимальный наклон скатов крыши будущего жилого строения, в первую очередь нужно присмотреться к уже выстроенным малоэтажным соседским домам. Если они стоят уже не один год и стойко выдерживают ветровые нагрузки, то их конструкцию смело можно брать за основу. В том же случае, когда владельцами поставлена цель создать эксклюзивный оригинальный проект, непохожий на стоящие рядом постройки, необходимо ознакомиться с конструктивными и эксплуатационными особенностями различных стропильных систем и произвести соответствующие расчеты.

Следует учитывать, что от того, насколько велик уклон скатов крыши, зависит изменение касательных и нормальных значений силы ветра — чем круче угол наклона, тем большее значение имеют нормальные силы и меньше касательные. Если крыша пологая, то на конструкцию больше влияет касательная нагрузка ветра, так как увеличивается подъемная сила с подветренной стороны и уменьшается с наветренной.

Консолидированная нагрузка ветра и снега может вынуждать к усилению отдельных элементов стропильной системы

Зимняя снеговая нагрузка тоже должна быть учтена при проектировании кровли. Обычно этот фактор рассматривается в комплексе с ветровой нагрузкой, так как с наветренной стороны снеговая нагрузка будет гораздо ниже, чем с подветренного ската. Кроме этого, на скатах существуют места, где обязательно будет собираться снег, давая большую нагрузку на эту область, поэтому ее следует укрепить дополнительными стропилами.

Уклон скатов крыш может варьироваться от 10 до 60 градусов, и он должен быть выбран не только с учетом консолидированной внешней нагрузки, но и в зависимости от кровельного покрытия, которое планируется использовать. Этот фактор учитывается потому, что кровельные материалы различаются по своей массе, для их закрепления требуется различное количество элементов стропильной системы, а значит, будет разниться и нагрузка на стены дома, и насколько она будет большой, тоже зависит от угла уклона крыши. Немаловажное значение имеют и особенности каждого покрытия по сопротивляемости проникновению влаги – многим кровельным материалам в любом случае необходимо тот или иной уклон для обеспечения свободного схода ливневой воды или тающего снега. Кроме этого, выбирая уклон крыши, нужно заранее продумать то, как будет осуществляться процесс очистки и ремонтных работ на кровле.

Планируя тот или иной угол скатов крыши нужно знать, чем меньше стыков между листами покрытия, и чем они герметичнее, тем меньше можно делать уклон ската, конечно, если не предполагается устроить в чердачном пространстве жилое или хозяйственное помещение.

Если же для покрытия кровли используется материал, состоящий из небольших элементов, например, керамическая черепица, то уклон скатов нужно делать достаточно крутым, чтобы вода никогда не задерживалась на поверхности.

Учитывая вес кровельного материала, нужно знать – чем тяжелее покрытие, тем угол скатов должен быть больше, так как в этом случае нагрузка правильно распределится на стропильную систему и несущие стены.

Для покрытия крыши могут быть использованы следующие материалы: металлическая черепица или профильный лист, оцинкованная сталь, волнистые асбестобетонные и битумно-волокнистые листы, цементная и керамическая черепица, рубероид, мягкая кровля и другие кровельные материалы. Ниже на иллюстрации показаны допустимые углы крутизны скатов для различных типов кровельных покрытий.

Представленная диаграмма поможет определиться с соотношением крутизны скатов и планируемого кровельного материала

Базовые конструкции стропильных систем

В первую очередь стоит рассмотреть базовые виды стропильных систем относительно расположения стен дома, которые применяются во всех конструкциях крыш. Базовые варианты разделяют на наслонную, висячую, а также комбинированную, то есть включающую в свою конструкцию элементы и первого, и второго типа систем.

Наслонная система

В постройках, где предусмотрены внутренние несущие стены, чаще устанавливается наслонная стропильная система. Монтировать ее гораздо проще, чем висячую, так как внутренние несущие стены обеспечивают для ее элементов надежную опору, а кроме того, для этой конструкции потребуется меньшее количество материалов.

Для стропил в этой системе определяющей опорной точкой является коньковая доска, на которой они и закрепляются. Безраспорный вид наслонной системы может быть обустроен в трех вариантах:

В первом варианте верхняя сторона стропил фиксируется на коньковой опоре, называемой скользящей, а нижняя их сторона закрепляется путем врубки к мауэрлату. Дополнительно стропила в нижней части фиксируется к стене с помощью проволоки или скоб.

Во втором случае стропила в верхней части подрезаются под определенным углом и соединяются между собой при помощи специальных металлических пластин.

Нижний же край стропильных ног крепится к мауэрлату подвижными креплениями.

Читайте также: