Виды стропильных систем крыши — их устройство и конструкция

Виды стропильных систем крыши — их устройство и конструкция

Кровельные конструкции – один из сложнейших в проектировании, монтаже узлов жилого сооружения. Кровля первой принимает на себя «удар», защищая дом от осадков, ветра и холода, поэтому от ее герметичности, долговечности, качества зависит комфорт всех домочадцев. Основа надежной крыши – стропильная система, которая придает конструкции форму, задает оптимальный уклон, а также служит для крепления гидроизоляционного материала. Состав и взаимное расположение элементов каркаса зависят от конфигурации кровли. В этой статье мы расскажем, какие виды стропильных систем бывают, а также чем они отличаются друг от друга.

Расчет конструкции

Расчет кровли начинается с выбора строительного материала для перекрытия. Почему это важно? Дело в том, что разный кровельный материал имеет разный угол наклона, на который производитель допускает его монтаж. Поэтому прежде всего, вам следует определить, каким именно материалом вы будете перекрывать крышу. Соответственно, отталкиваясь от этого, и будет планироваться стропильная система.

Плюс ко всему, важно учитывать и количество осадков, которые выпадают в вашей местности на протяжении одного года. Если в вашем регионе наблюдаются сильные ветра, то угол наклоны крыши должен быть пологим и иметь уклон до 20°. Итак, это одни из основных факторов, которые необходимо учитывать при расчете формы кровли.

Определившись с этими важными характеристиками, вы сможете определить какой расход материала вам необходим для изготовления стропильной системы. Более того, это поможет вам выбрать тот или иной вид стропильной конструкции.

Высокое качество материала.

Нельзя скупиться и при выборе материала для стропил. Рекомендуется, чтобы дерево для стропил было следующим:

• Сорт древесины, как правило, выбирается в диапазоне 1-3, причём количество трещин и сучков должно быть минимальным.
• Несущие элементы изготавливают из деревянных деталей, толщина которых от 5 см, а площадь от 40 см2.
• Длина хвойных досок не превышает 6,5 м, а лиственных – 4,5 м.
• Прогоны, подушки и мауэрлат делаются из твердых лиственных пород дерева, а впоследствии обрабатываются антисептиком.

Особенности стропильной системы двухскатной крыши

Двухскатная крыша – это наиболее распространенный вид кровли для домов до 3-х этажей включительно. Монтировать такую крышу совсем нетрудно, это можно сделать и самостоятельно. Данная установка стропильной системы предполагает наличие двух наклоненных друг к другу прямоугольных плоскостей, которые делают верхнюю часть строения треугольной.

устройство стропильной системы двухскатной крыши

Двухскатные крыши в основном состоят из стропил и мауэрлатов. Бывает наслонная и висячая стропильная система такого вида кровли. При наслонной системе стропильные ноги перекрывают крышу и имеют пролет до 7 м. Если нужно перекрыть больший пролет, прибегают к установке промежуточных опор, что увеличивает длину пролета до 12-15,5 м. Наслонные стропила имеют опоры на верхней части стен или же на венце сруба. В качестве опоры служат средние и нижние части стропильных ног.

варианты стропильной системы двухскатной крыши

Висячая стропильная система крыши – это конструкция, в которой стропила опираются на несущие стены, при этом промежуточных балок нет. Такой вид кровли приемлем для домов, в которых стены сделаны из легкого материала. Преимущество висячей системы в следующем: она отлично подходит для формирования длинных пролетов. Чтобы конструкция была прочна, используют прогоны, подкосы, стойки.

Всего в практике строительства скатных крыш применяют два вида стропильных систем:

• наслонная – стропильная система, в которой стропильные ноги опираются на стены дома, а средняя часть стропильной фермы (пары) – на стойку, установленную на промежуточную опору в виде стены или отдельной опоры внутри помещения. Если ширина дома не превышает 6,5 метров, можно обойтись и без серединной стойки.
• висячая – стропильная система, опирающаяся только на стены здания. Позволяет перекрыть достаточно большие пролеты. Стропила в такой системе, чтобы уменьшить их распирающее воздействие на стены, стягивают затяжкой, которая, как правило, является одновременно балкой перекрытия. При значительных расстояниях между стенами середину затяжки подвешивают к коньковому прогону бабкой, чтобы избежать недопустимо сильного прогиба.

Расход строительных материалов, объем работ и, соответственно, стоимость строительства висячих стропильных систем будет значительно выше, чем в случае с наслонными.

В некоторых случаях, если конструкция здания позволяет, чтобы уменьшить стоимость стропильной системы, я могу использовать как висячие, так и наслонные стропила. Такая комбинированная система при расчете кровли двухскатной крыши чаще всего применяется, если в доме предусмотрены отдельные опоры посреди помещений.

Если вы намерены построить красивый дом, но желаете максимально снизить на него расходы – обращайтесь, я помогу выбрать вам самый надежный из всех бюджетных вариантов конструкций крыш и стропильных систем, который удовлетворяет вашим эстетическим запросам. Мои строители заинтересованы предложить вам самый удобный вариант!

Наслонные стропила — это стропильные системы, в которых стропильные ноги опираются (имеют подпорки) в нескольких местах. Так, нижние концы стропил опираются на мауэрлаты, а в верхней части — на стойки, прогоны или подкосы. Как правило, это скаты с длиной стропильных ног от 4,5 м.

Наличие дополнительных опор (прогонов) позволяет равномерно распределить весовые нагрузки на несущие стены, а также значительно увеличить длину стропильных ног . К примеру, при наличии в стропильной конструкции двух прогонов (конькового и прогона по центру ската) можно увеличить длину стропильных ног до 12-15 метров.

Рисунок — Наслонная стропильная система:

Критерии выбора конструкции

Стропильная система, или просто стропила – это несущая система, служащая опорной конструкцией для кровельного покрытия, теплоизолятора и других слоёв кровельного пирога. Кроме этого, стропила принимают на себя все внешние нагрузки, обусловленные климатическими и погодными факторами. При расчёте конструкции учитываются два основных фактора:

• Ветровая нагрузка. В некоторых регионах случаются настоящие ураганы, когда скорость ветра составляет 20 м/с и более.
• Снеговая нагрузка. Это значительная величина. Достаточно сказать, что для Москвы вес снега на 1 м2 составляет 180 кг (III снеговой регион по картам СНиП). Это означает, что даже для небольшой постройки (например, гаража) с площадью крыши в 20 м2, снеговая нагрузка составит 3600 кг, или 3,6 т.

Для уменьшения ветровой нагрузки требуется уменьшать угол наклона скатов. В то же время, условия для схода снега возникают при большом уклоне кровли. Поэтому, проектировщикам приходится выбирать некое среднее значение. Учитывается сравнительная редкость сильных ветров и стабильность снеговой нагрузки, её сезонный характер. Если ветра бывают редко, а снега много, уклон увеличивают, и наоборот.

Кроме того, учитывается тип кровельного покрытия. Для каждого материала есть свои ограничения – если на металлочерепице сход снега возможен при достаточно пологих скатах, то для мягкой кровли допускается более высокий наклон. Способность самостоятельного схода снега считается весьма полезным, но и опасным свойством крыши. С одной стороны, снимаются нежелательные нагрузки, с другой – возникает опасность повреждения имущества, получения травм для пешеходов, оказавшихся под массой снега. Проблема в том, что сход всегда непредсказуем и происходит в неизвестный момент. Поэтому, скаты стараются делать либо крутыми, чтобы снег не успевал накапливаться, либо пологими, если количество осадков в регионе не слишком велико.

Описание стропильных элементов

Стропила крепятся на мауэрлат, который укладывается на верхнюю часть обвязки стен. Между ними должен быть уложен гидроизоляционный слой, защищающий обвязку от попадания влаги. Для существенного упрочнения крепления используют анкера или стальные штыри с нарезанной резьбой, которые затягиваются на гайки и прижимаются шайбами.

В верхней части крепления стропил друг к другу устанавливают коньковый прогон. Он может либо находиться в висячем положении, либо закреплён к вертикальным опорам. Основное его назначение — увеличение прочности стропильной системы и обеспечение крепления для конька крыши. Торцевые части прогона могут выходить на торцевые стенки здания при формировании двускатной крыши.

Рисунок 5. Элементы конструкции стропильных систем.

Коньковый прогон существенно увеличивает вес конструкции, однако при этом снижает сдвиговые и деформационные напряжения в стропилах. Чтобы обеспечить оптимальное соотношение прочности к весу необходимо провести соответствующие расчёты. Наиболее оптимальными считаются диаметры брёвен от 200 до 260 мм, а брусья — с размерами более 180х180 мм.

Особенности установки стропильной системы своими руками

Монтаж стропильной системы своими руками нужно проводить после тщательной проверки схем и составления плана работ.

Проводятся они в такой последовательности:

1. Установить мауэрлат.
2. Разместить и закрепить опоры.
3. Уложить в гнезда стропильные ноги.
4. Выставить элементы, придающие каркасу прочность и устойчивость.
5. Изготовить обрешетку.
6. Прикрепить мембранную пленку.
7. Уложить кровельное покрытие.
8. Вставить между стропилами утеплитель.
9. Обшить балки мембранной пленкой.
10. Провести внутреннюю отделку скатных поверхностей.

На заключительном этапе проводится монтаж водосточной системы, параметры которой должны соответствовать площади крыши.