Открытые стропила в деревянном доме

Обновлено: 01.05.2024

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.

Говорят, что крыша дома – это пятый фасад. Любой владелец загородного коттеджа хорошо знает, что от того, насколько хорошо подобрано кровельное покрытие, зависит общее восприятие строения.

Мы уже рассказывали пользователям нашего сайта об особенностях выбора кровельного покрытия.

Но кровля – это лишь видимая часть сложной системы под названием крыша. Основой любой крыши является надёжная и правильно спроектированная стропильная система.

В этом материале эксперты FORUMHOUSE расскажут об основных нюансах строительства стропильной системы деревянного и каменного дома.

Из этой статьи вы узнаете:

С чего начинается конструирование стропильной системы;
Какие нюансы необходимо учесть при монтаже стропильной системы каменного и деревянного строения;
Какие конструктивные элементы стропильной системы компенсируют усадку деревянного дома;
Какие особенности есть у стропильной системы рубленого дома;
Что такое мауэрлат, и для чего он нужен в каменном строении;
Какие требования предъявляются к материалам деревянной стропильной системы;
Что такое стропильная система, построенная по технологии ЛСТК.

Общие принципы выбора стропильной системы для каменного и деревянного коттеджа

Нередко начинающие застройщики полагают, что выбор конструкции стропильной системы можно оставить «на потом», когда уже будут возведены стены. Практика показывает, что это в корне неверно. Крыша даже дачного домика – это сложная система, состоящая из множества элементов. Конструирование стропил необходимо начать ещё на этапе проектирования дома.

Управляющая компанией «ДДМ-Строй» Вера Вавилова, Москва:

– Стропильная система – это основа (скелет) крыши дома. От того, насколько грамотно она будет выполнена, напрямую зависит качество и долговечность крыши. Изготовление этой конструкции, особенно сложной, надо начинать с её проектирования. Это единственный путь, который позволит учесть все нюансы и качественно ее смонтировать.

От того, насколько грамотно выбрана и смонтирована эта конструкция, во многом зависит срок эксплуатации крыши. Также необходимо соблюсти баланс между функциональностью и дизайнерскими изысками.

Руководитель компании «Смарт-Строй» Павел Орлов:

– Проектирование стропильной системы начинается с выбора типа крыши – мансардная или холодный чердак. Для мансардных крыш угол наклона стропил делается от 35 градусов и выше. Для холодного чердака базовое значение угла наклона стропил составляет 25 градусов.

Чем проще форма крыши, тем проще конструкция, тем быстрее она в изготовлении, а у строителей меньше вероятность совершить ошибку. Поэтому дешевле возводить и проще эксплуатировать крышу, имеющую простую форму. Большая площадь крыши, наличие эркеров, сложная многоугольная форма здания значительно усложняют и удорожают конструкцию стропильной системы - она требует грамотного проектирования и расчёта.

Самая экономически выгодная стропильная система – у простой двухскатной крыши с углом наклона не менее 25 – 30 градусов.

Основные факторы, которые влияют на сложность изготовления и конечную цену конструкции:

Тип финишного кровельного покрытия. Выбор того или иного покрытия определяет состав кровельного пирога, тип обрешётки и нагрузку на стропильную систему. Самые популярные кровли – это металлочерепица, мягкая кровля, ЦПЧ (цементно-песчаная черепица), керамическая или фальцевая кровля;

Угол наклона кровли. Он определяет нагрузки, а это основной фактор при проектировании конструкции;

Будут ли видны элементы конструкции (элемент декора) или она полностью скроется за обшивкой потолков;

Большие свесы у кровли значительно увеличивают стоимость стропильной системы.
Если в конструкции последнего этажа дома предусмотрены большие безопорные пролёты, то это влечёт за собой удорожание и усложнение конструкции. В этом случае, в зависимости от расстояний, стропильную систему выполняют при помощи ферм.

Наличие в проекте больших каминных труб, мансардных окон и прочих проходных элементов значительно влияет как на сложность изготовления конструкции, так и на её цену.

Проектированием стропильной системы (особенно сложной) должен заниматься человек, имеющий соответствующий опыт. Эта конструкция всегда рассчитывается под конкретную постройку. Распространённый подход – «сделаю стропилку, как у соседа» приводит к плачевным результатам стройки. Стропилка не выдерживает нагрузок, что в итоге приводит к дорогостоящим переделкам.

Проектирование начинается со сбора предполагаемых нагрузок на кровлю.

К этим нагрузкам относятся:

1. Постоянные величины, включающие в себя совокупный вес кровельного покрытия, теплоизоляционного материала и элементов крепежа;

2. Временные величины. Это нагрузки, которые оказывают на кровлю климатические условия, особенно снег и ветер.

Конструкторы закладывают расчётный шаг стропил в соответствии с предполагаемой нагрузкой. Посмотрим, насколько это верно.

Павел Орлов:

– По моему мнению, шаг стропил для мансардных, хорошо утеплённых крыш лучше выбирать, исходя из размера утеплителя – так, чтобы расстояние между стропил получалось на 1 см меньше ширины утеплителя. Это упростит его укладку.

Основная нагрузка, по которой производится расчёт стропильной системы – снеговая. Обычно все такие конструкции проектируются с запасом, но если есть сомнения (предполагается монтировать тяжёлое кровельное покрытие – натуральную черепицу и пр.), можно немного уменьшить шаг стропил.

Хотя снеговая нагрузка носит непостоянный характер, стропилка должна рассчитывается с учётом совокупности всех нагрузок, действующих на неё. Расчёт необходимо вести не «впритык», а с некоторым запасом на случай выпадения обильных осадков (затяжного снегопада) или повышенной ветровой нагрузки.

На «работу» стропильной системы существенное влияние оказывает выбор материала для стен дома.

Особенности стропильной системы в деревянном и каменном доме

Основное отличие стропильки каменного дома от деревянного – в том, что каменные стены имеют структуру, не подверженную усадке и деформациям.

Павел Орлов:

– Стропила каменного дома не нуждаются в деформационных элементах, так как каменный дом практически не усаживается. Главная особенность стропильной системы каменного дома – это необходимость надёжного закрепления мауэрлата. В деревянных домах роль мауэрлата выполняет стена.

Мауэрлат – это элемент кровли (спаренные доски 50х150, брус размером 100х150 или 150х150), который укладывается по всему периметру верхней стены дома. На мауэрлат опирается нижняя часть стропил. Таким образом, мауэрлат перераспределяет точечную нагрузку, передаваемую от стропил на всю площадь верхней части стены.

Также при проектировании стропильной системы каменного дома необходимо учитывать толщину стен.

Павел Орлов:

– Конструкция требует расчёта допустимой боковой нагрузки стропил на стену с закреплённым мауэрлатом.

Тонкая и высокая стена выдерживает меньшую боковую нагрузку. Это требует применения для несущей конструкции стропил дополнительных элементов – подпорных стоек и прогонов.

У деревянных домов также есть свои нюансы, которые необходимо учесть при изготовлении стропильной системы.

Вера Вавилова:

– Основная особенность в том, что стены, которые являются основанием для стропил, усаживаются и меняют свою геометрию при изменении погоды, температуры и влажности снаружи и внутри дома.

Основной элемент, компенсирующий усадку стен относительно стропил – это скользящая опора (её ещё называют скользячка). Скользящая опора необходима для того, чтобы компенсировать перекосы стропильной конструкции, возникающие в результате усадки древесины естественной влажности.

Скользящая опора – это составной крепёж, в который входит гнутая пластина и уголок с направляющей.

При усадке дома стропило скользит по направляющей, таким образом компенсируются все перекосы общей конструкции стропильной системы дома. Скользящая часть опоры прикрепляется к стропильной балке так, чтобы между ней и стропилом оставался зазор. А уголок с направляющей прикручивается к брусу.

Скользячка должна устанавливаться строго перпендикулярно стропилам, с запилом в брусе под установку её основания. Для того чтобы при усадке деревянных конструкций обеспечить максимальный ход скользячки, при её монтаже она устанавливается в самое крайнее положение.

Степень усадки деревянного дома (а значит и величина подвижки, действующая на стропила) зависит от материала, использованного при возведении стен. Брус естественной влажности даёт большую усадку, сухой профилированный усаживается меньше, а клееный брус даёт минимальную усадку и т.д.

Стены дома, сложенного из сухого бруса, могут усаживаться на 6% от их общей высоты. Если речь идёт о стенах дома, сложенного из бруса естественной влажности, то усадка может быть ещё больше. Наша статья подробно рассказывает том, какие плюсы и минусы есть у сухого профилированного и обычного бруса.

Строительство крыши на бревенчатый дом

Кроме бруса, деревянные дома возводят из так называемого бревна ручной рубки. Практика показывает, что стропильная система такого дома имеет свои особенности.

Дмитрий Филиппов, специалист компании «Традиционные плотницкие технологии»:

– В бревенчатых домах на основе сруба применяется самцово-слеговая система устройства крыши плюс «скользящая» стропильная часть.

Кровля в доме из бревна, устройство.

Крыша для бревенчатого дома имеет свои особенности конструкции. Слеги – горизонтальные бревна, врубленные в бревенчатый фронтон (верхняя из них – это конёк) – усаживаются вместе со срубом. После на бревна (слеги) укладывается подбой из доски (он же потолок). Дальше монтируются стропила (в двухскатных крышах они крепятся друг с другом на коньке скользящими креплениями). Затем формируется кровельный пирог – пароизоляция, утеплитель, гидроизоляция, контробрешётка, обрешётка, сверху укладывается кровельный материал.

Дмитрий Филиппов:

– Таким образом, стропильная часть с кровельным пирогом не привязаны к срубу, а как бы «лежат» на нем, что позволяет крыше при усадке сруба сохранить свою форму и целостность.

Материалы, идущие на стропила

Помимо учёта особенностей деревянных и каменных домов, при конструировании стропильной системы необходимо разобраться в требованиях, предъявляемых к пиломатериалам.

Вера Вавилова:

– Подойдут сосна и ель. Это недорогие и отвечающие основным прочностным характеристикам стропил породы дерева.

Важно проследить и убедиться в том, чтобы пиломатериал отвечал 0-2 сорту по ГОСТ 8486. Элементы стропил не должны содержать большие выпадающие сучки, гниль, обзол и трещины. Эти пороки ослабляют несущую способность стропильной системы.

Павел Орлов:

– На стропильную систему применяют обрезную древесину хвойных пород влажности до 20%. Весь используемый пиломатериал должен обрабатываться сертифицированными огнебиозащитными пропитками.

Если поставить на стропила свежеспиленную, сырую древесину, то в процессе усыхания уже смонтированные стропила поведёт. Это вызовет деформацию крыши и кровельного покрытия.

Чтобы этого избежать, стропила лучше делать из калиброванного пиломатериала камерной сушки.

Ещё одним вариантом материалов, использующихся для изготовления стропилки, могут стать фермы и клееные балки.

Применение этих материалов определяется по проекту, исходя из величины пролётов и предполагаемой нагрузки на конструкцию.

Вера Вавилова:

- В этом случае элементы стропильной системы изготавливают на заводе и привозят на участок в виде деталей, готовых для сборки.

Это нивелирует так называемый «человеческий фактор». Также экономится время, т.к. такая конструкция собирается быстрее, чем та, которую делают на участке с неизбежной распиловкой и подгонкой деталей на месте.

Заводские стропильные системы изготавливаются строго по проекту и техническим условиям. Благодаря этому, достигается высокое качество основания будущей крыши, т.к. древесина уже обработана антисептирующим средствами, а вся стропильная система собирается по принципу конструктора.

Ещё одним материалом, используемым при возведении стропильных систем каменного или деревянного дома, могут стать лёгкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК). Такую стропилку не нужно обрабатывать антисептирующими средствами, она имеет небольшой вес, долгий срок службы и высокую огнестойкость. Рассмотрим основные особенности стропильной системы, возведённой по этой технологии.

Заместитель коммерческого директора компании «Полиметалл-М» Андрей Усачёв:

– В стропильную систему кровли, выполненную по технологии ЛСТК, входят оцинкованные стоечные и направляющие профили. При необходимости устройства тёплой кровли применяется термопрофиль (профиль с перфорацией по всей длине), который уберёт мостик холода и позволит избежать теплопотерь.

Толщина и сечение применяемого в конструкции профиля зависит от нагрузки, которая предполагается на стропильную систему.

Каждый элемент системы имеет строго заданные по проекту размеры.

Это значительно сокращает время сборки, а также позволяет избежать отходов на строительной площадке.

Каждый профиль промаркирован в соответствии с чертежами и инструкцией по сборке.

Андрей Усачёв:

– Благодаря маркировке, упрощается сборка. На каждый профиль нанесена пуклёвка (выдавка). Т.к. металлокаркас скрепляется между собой саморезами, то благодаря выдавке понятно, где должно быть соединение. Пуклёвка увеличивает жёсткость собранного узла, уменьшая усилие, действующее на срез, на саморез.

В теме FORUMHOUSE вы сможете узнать, с чего начинается строительство крыши. Также у нас вы найдете всю информацию о стропильных системах. Почитайте, как построить стропильную ферму своими руками.

Посмотрите детальный фотоотчёт по переделке стропильной системы деревянного дома. Узнайте, может ли неправильный монтаж стропилки развалить стены каменного дома. Ознакомьтесь с особенностями устройства стропильных систем деревянного и каменного домов.

Мы уже рассказывали пользователям нашего сайта об особенностях выбора кровельного покрытия .

Рассказываем об основных нюансах возведения стропильной системы деревянного и каменного дома.

Общие принципы выбора стропильной системы для каменного и деревянного дома

Нередко начинающие застройщики полагают, что выбор конструкции стропильной системы можно оставить «на потом», когда уже будут возведены стены. Практика показывает, что это в корне неверно. Крыша дома – это сложная система, состоящая из множества элементов. Конструирование стропильной системы необходимо начать ещё на этапе проектирования дома.

– Стропильная система – это основа (скелет) крыши дома. От того, насколько грамотно она будет выполнена, напрямую зависит качество и долговечность крыши. Изготовление стропильной системы, особенно сложной, надо начинать с её проектирования. Это единственный путь, который позволит учесть все нюансы и качественно смонтировать стропильную систему.

От того, насколько грамотно выбрана и смонтирована стропильная система, во многом зависит срок эксплуатации крыши. Также необходимо соблюсти баланс между функциональностью и дизайнерскими изысками.

– Проектирование стропильной системы начинается с выбора типа крыши – мансардная или холодный чердак. Как правило, для мансардных крыш угол наклона стропил делается от 35 градусов и выше. Для холодного чердака базовое значение угла наклона стропил составляет 25 градусов.

Чем проще форма крыши, тем проще стропильная конструкция, тем быстрее она в изготовлении, а у строителей меньше вероятность совершить ошибку. Поэтому дешевле возводить и проще эксплуатировать крышу, имеющую простую форму. Большая площадь крыши, наличие эркеров, сложная многоугольная форма здания значительно усложняют и удорожают конструкцию стропильной системы. Такая стропильная система требует грамотного проектирования и расчёта.

Любой человек, который хоть раз побывал в доме с открытой стропильной системой, никогда это зрелище не забудет. Комнаты получают совершенно иной облик, это архитектурно-дизайнерское решение всегда интересно и оригинально. Сайт RMNT покажет вам, как может выглядеть в интерьере открытая система стропил.

Напомним, что стропильная система — это весь каркас крыши, совокупность элементов опор, которые вместе придают кровле нужную форму, значительную несущую способность и уклон. Современные деревянные фермы могут быть большепролётными, до 20 метров без дополнительных опорных колонн. Это позволяет не скрывать стропила за плоским или треугольным потолком, как это обычно бывает, а оставить на виду.

Важно! Планировать наличие открытой стропильной системы необходимо сразу при выборе проекта. От этого зависит и сечение опорных элементов, и особенности утепления кровли.

По словам дизайнеров, всё чаще владельцы отказываются от идеально гладких потолков, бесполезных чердаков и душных мансард. Вместо этого под кровлей образуется общее пространство, организовывается его правильная вентиляция. Есть два варианта:

Оказалось, что гипсокартон и натяжные полотна — далеко не единственный вариант финишной отделки потолка. Балки и другие опорные элементы из древесины выглядят намного интересней, не так стерильно и скучно. И прекрасно вписываются в разные стили интерьера, отнюдь не только рустик и лофт.

У открытой стропильной системы есть несколько преимуществ:

Очень заметно увеличивается высота потолка в комнатах.
Наращивается внутренний объём помещений.
Улучшается вентиляция.
Появляется возможность добавить естественный свет сверху, установив мансардные окна.
Внутренние балки дают прекрасный декоративный эффект. Потолок действительно будет очень красивым и задаст тон всему интерьеру.

Чтобы открытые стропила не стали мостиками холода, кровля над ними тщательно утепляется по всей поверхности. Дополнительные затраты? Да, но если бы балки были спрятаны, всё равно пришлось бы утеплять либо чердак, либо мансарду. Сейчас в стропильной системе чаще стали использовать клееные балки, которые длиннее и прочнее обычных деревянных. Выглядят ничуть не хуже, красивы, но стоят дороже.

Некоторым домовладельцам так нравятся балки на потолке, что они идут на хитрости. Например, настоящая стропильная система прячется в кровлю, а снизу наращивается брусками нужного сечения. Важно рассчитать нагрузку, поэтому зачастую берётся имитация бруса из полиуретана. Такие балки намного легче, а снизу фальшивая стропильная система выглядит вполне как настоящая.

Если в жилом доме открытая система стропил кажется вам излишней, попробуйте создать такой архитектурный приём в беседке или на крытой террасе. Там точно плоская кровля не нужна, сэкономите на ней, а потолок в зоне отдыха станет её главным украшением.

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 устанавливают мощный клин по размерам.

Опора без врубки: 1 — стропила; 2 — клин; 3 — балка; 4 — армопояс; 5 — мауэрлат

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»).

Врубка внакладку: 1 — врубка сбоку балки; 2 — вылет; 3 — шпильки с гайками; 4 — вид сверху

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.

* Стропильная 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:

c 2 = a 2 + b 2 , 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.

Читайте также: