Деревянные стропила для крыши: виды и расчет конструкции

Стропильная система крыши — это наиболее удачная конструкция для формирования надежной и прочной кровли.

Современная стропильная система крыши дома может обустраиваться по различным конструкционным схемам, некоторые из них описаны на этой странице далее.

Конструкции крыш стропильные системы позволяют сделать более легкими и не оказывающими существенной эксплуатационной нагрузки на фундамент.

Окна мансардных этажей могут быть наклонными, вровень с поверхностью кровли и отдельно стоящими (люкарнами). Устройство люкарн менее предпочтительно: их монтаж сложен, да и света они много не дадут. Однако они придают дому большую архитектурную выразительность.

Любая крыша состоит из несущей и ограждающей частей. В плоской крыше несущей частью выступает перекрытие верхнего этажа (покрытие), для скатной крыши монтируется специальный каркас — стропильная система из деревянных брусков. Затем она покрывается обрешеткой (бруски с меньшим шагом), по которой укладывается кровля.

Каркас составляют стропильные ноги, между ними находится обрешетка, к которой крепятся элементы кровельного покрытия (различные виды черепицы, ондулин, шифер, сталь).

Стропильные ноги в нижней части опираются на мауэрлат (деревянный брус, уложенный поверх наружных стен строения), а в верхней — на коньковой прогон. Пересекаясь, скаты образуют горизонтальные и наклонные ребра.

Горизонтальные свесы, которые выходят за контур стен, называются карнизными.

Дождевая вода и роса, попадающие на поверхность кровли, сначала стекают к настенным желобам, оттуда попадают в водоприемные воронки и по водосточным трубам текут вниз.

Элементы и устройство стропильной системы крыши дома

Стропила — это важные элементы стропильной системы дома, они могут быть либо висячими, либо наслонными.

Висячие представляют собой две стропильные ноги, работающие на сжатие и изгиб и передающие тем самым усилие распора на деревянную затяжку, в качестве которой выступает балка чердачного перекрытия с выпущенными концами.

Все элементы висячих стропил для устройства стропильной системы крыши дома должны быть жестко связаны между собой, они, по сути, представляют собой ферму, которая опирается только на две опоры (их часто называют шпренгельной фермой).

Стропила в коньке упираются друг в друга либо соединяются через накладки, создавая тем самым существенное горизонтальное давление, которое впоследствии передается на стены дома. В качестве нижнего пояса фермы выступает затяжка, гасящая этот распор.

Висячие стропила и устройство стропильной системы крыши частного дома могут иметь и другую конфигурацию. Узлы их крепления также различны.

Современные производители стройматериалов предлагают специальные металлические комплекты для несущих систем скатных крыш, значительно упрощающие и ускоряющие их сборку.

Наслонные отличаются от висячих тем, что стропильные ноги прикрепляются не к затяжке, а врезаются в мауэрлат — опорный брус, который упирается в верхнюю обвязку или верхний венец.

Такая конструкция получила наибольшее распространение. Она применяется чаще всего при устройстве односкатных крыш, так как в этом случае не нужны никакие затяжки, стойки и подкосы. Наслонные стропила могут иметь разнообразную конфигурацию и разные способы соединения элементов системы.

Висячие и наслонные стропила выполняют из бревен, диаметр которых варьируется от 13 до 16 см или из досок сечением от 4 до 18 см. Можно взять несколько более тонких досок и соединить их гвоздями или шурупами. Стойки крыши, подкосы и одинарные затяжки должны иметь такое же сечение, как и стропила (но не меньше 12 см).

При устройстве двойных затяжек применяют доски толщиной не менее 4 см, а для изготовления ригелей и накладок — 2,5-3 см.

Как собрать стропильную систему крыши своими руками: монтаж на видео

Стропильная система крыши своими руками может быть собрана толкьо в том случае, если мастер обладает достаточными знаниями по устройству этой конструкции. Монтаж стропильной системы крыши начинается с проведения расчетов потенциальных нагрузок.

перед тем как собрать стропильную систему крыши, таким образом чтобы получить надежную, прочную и долговечную кровлю, необходимо не только правильно выбрать тип стропил и фермы, но и точно все соединить, учитывая при этом силы, воздействующие на конструкцию, которые могут привести к сжатию, растяжению или изгибу стропил.

Ферма устраивается следующим образом: стропила образуют треугольник с острыми углами, конек и затяжка которого поддерживаются бабкой. Концы затяжки служат опорой двум подкосам с каждой стороны.

Одно из основных требований к прочности конструкции — надежное сцепление. Угловые соединения рекомендуется закрепить металлическими скобами. Ими же скрепляются стропила с каркасом стен дома, чтобы сильные порывы ветра не смогли поднять крышу.

Толщина бруса (доски) зависит от массы кровли, длины стропильной ноги и расстояния между стропилами. При установке нужно внимательно следить за тем, чтобы стропильные ноги располагались на одной горизонтали.

Простейшую стропильную систему возводят следующим образом. Сначала выполняют шаблон, чтобы подобрать угол при монтаже стропильной системы.

Стропильные фермы вырезают по изготовленному шаблону и собирают.

Вся система состоит из двух стропильных ног и поперечной перекладины (основания), скрепленных саморезами. Чтобы конструкция не шаталась, в коньке прибивают три гвоздя.

Сначала устанавливают балку в торце здания. Ее поднимают на высоту, устанавливают перпендикулярно стене, проверяя вертикальность положения уровнем. Затем монтируют ферму с другого края каркаса дома и между их коньками протягивают шнур. Эти крайние фермы крепят подпорками с двух сторон.

Устанавливают стропила, временно закрепляя их и обрезая все лишнее, подгоняя под необходимый размер и точное соединение. Нижняя часть должна выходить за пределы каркаса дома не менее чем на 500 мм, чтобы вода стекала со склона крыши, не попадая на стены.

После установки крайних, собирают остальные стропильные фермы с интервалом 50-100 см, ориентируясь по натянутому шнуру.

Чтобы стропила не изменили своего положения, их временно скрепляют досками или металлическими полосами-раскосами.

Стропильную систему закрепляют с помощью поперечных планок и подпорок.

После установки стропильной системы, приступают к устройству обрешетки из деревянных брусков небольшого сечения. Возможен вариант установки, когда после крепления крайних стропильных ферм между ними не натягивают шнур, а вставляют коньковую доску.

Монтировать конструкцию можно на земле, а потом с помощью техники установить уже готовые блоки наверху.

Источник: http://www.stroy-dom.net/?p=2710

Стропильная система крыши

При строительстве зданий любого назначения особое внимание уделяется возведению кровли, как одному из основных элементов объекта, особенно это относится к малоэтажному и дачному строительству. Стропильная система крыши представляет собой жесткий каркас, на который монтируется кровельный материал.

Существует несколько видов стропильных систем, которые применяются в зависимости от площади, этажности и назначения здания.

Древесина является одним из основных материалов, применяемых для создания стропильных конструкций при возведении домов малой этажности.

Для таких работ используется древесина хвойных пород влажностью не более 20 %, обработанная специальными составами, предотвращающими гниение.

Деревянная стропильная система крыши,  имеет небольшой вес и приемлемую стоимость и может быть возведена своими руками после проведения соответствующих расчетов.

Стропильные системы из металла широко применяются при необходимости перекрывать большие пролеты (длина пролетов более 7 м).

Для создания конструкций используется тонкостенный металлический профиль и трубы квадратного сечения, которые соединяются методом электродуговой сварки или болтовым крепежом.

Такие конструкции используются при возведении промышленных корпусов, крупных хозяйственных построек и больших частных домов. Преимущества такого вида конструкций заключаются в большой несущей способности и возможности создавать сложные архитектурные формы без утери жесткости.

Перекрытия из железобетона имеют специфическое применение и используются при возведении одноэтажных зданий складского типа с очень большими пролетами. Наряду с огромной прочностью этих систем имеется и крупный недостаток – большой вес, который предполагает возведение очень прочных несущих стен и мощного фундамента, а также усложняет их монтаж.

Устройство стропильной системы крыши — это очень важный выбор, к которому необходимо подойти со всей ответственностью. В зависимости от поставленных задач, архитектурного решения объекта и его назначения выбираются соответствующие конструкции крыш, стропильные системы которых будут полностью отвечать поставленным требованиям.

• Односкатные стропильные системы создаются при различной высоте несущих стен и являются простейшей конструкцией. Обычно такая схема применяется при необходимости возведения мансардной надстройки с одной полноценной стеной.
• Двускатная крыша является самым популярным решением при дачном и малоэтажном строительстве, поскольку также не отличается особой сложностью. При использовании такой конструкции стропила опираются на две противоположные стены (обычно продольные), а верхние скаты стропил сходятся в одной точке.

Стропила для такой крыши можно изготовить своими руками по заранее сделанному шаблону или заказать их изготовление в специализированных строительных компаниях. Стропильные системы скатных крыш обычно собираются при помощи болтовых соединений, металлических скоб или кронштейнов.

Стропильная система сложной крыши отличается многими конструктивными особенностями и поэтому ее возведение целесообразней поручить специалистам, которые могут произвести точный расчет и использовать оптимальные материалы для возведения крыши подобной конструкции. Сложные крыши служат украшением здания и изобилуют ломаными переходами, мансардами и пр.

Вальмовая крыша приобретает все большую популярность из-за оригинальности дизайна.

Она представляет собой четырехскатную конструкцию для здания прямоугольной формы, при этом короткая часть изготавливается в форме треугольников, а длинная сторона – трапеций.

При создании такой крыши требуется точное соблюдение размеров, поэтому такие конструкции с высокой степенью качества возводятся только специалистами.

Шатровая крыша придает зданию нарядный и праздничный вид, но она может быть возведена только при квадратном периметре строения. Сложность конструкции не позволяет самостоятельное изготовление и монтаж стропильных систем, поэтому для возведения прочной и надежной кровли следует привлечь профессионалов.

Расчет стропильной системы крыши — это процесс, который требует определенных знаний и опыта. Обычно он проводится на стадии проектирования здания, но при замене конструкции на уже возведенном объекте может осуществляться и отдельно. Для правильного расчета стропильных конструкций необходимо учесть несколько факторов.

Все нагрузки на стропильные системы подразделяются на постоянные, временные и особые:

• Постоянные нагрузки включают в себя собственный вес стропил, кровельного материала и теплоизоляционного слоя.
• К временной нагрузке можно отнести снеговой и ветровой фактор, а также вес людей и оборудования при монтаже и возведении стропильных конструкций и ремонте кровли.

Снеговая нагрузка определяется по формуле:

S=Sg*µ, где:

• Sg – максимальная величина снегового покрова (табличные данные, выбираемые в зависимости от климатического района расположения объекта);
• µ — коэффициент угла наклона кровли (определяется в зависимости от конструктивных особенностей объекта, равен 1 при наклонах кровли до 25° и 0,7 — при углах наклона от 25° до 60°)

Ветровая нагрузка определяется по формуле:

W=Wo*k, где:

• Wo — максимальное значение ветровой нагрузки в зависимости от региона (табличные данные)
• K – коэффициент, регламентирующий высотность строения и особенности местности его расположения (табличные данные)
• А — побережья водоемов, озер и т.д.
• В —

К особым нагрузкам можно отнести: сейсмическую активность и другие стихийные бедствия в конкретном регионе. Этот показатель определяется по данным статистических исследований природных условий.

Брус какого сечения использовать для изготовления стропильных элементов, зависит от длины стропила, шага и предполагаемых нагрузок. В приведенной ниже таблице вы можете ознакомиться со значениями сечений, которые соответствуют расчетным нагрузкам, характерным для Москвы.

Для других элементов рекомендуется использовать брус следующих размеров:

• мауэрлат, прогоны,  — 100 на 100 мм или 150 на 150
• ригели  — 100 на 150 мм
• диагональные стропильные ноги — 100 на 200 мм
• затяжки  — 50 на 150 мм
• доски для подшивки — 22-25 на 100-150мм

Монтаж стропильной системы крыши начинается с подбора соответствующего материала и его подготовки к проведению работ.

Следует отметить, что стропильная система крыши своими руками на должном уровне качества может быть возведена только по самой простой технологии (одно и двускатная кровля), но и при проведении подобных работ необходимо следовать рекомендациям специалистов и выполнять все требования СНиП, поскольку кровля является одним из самых ответственных элементов постройки.

Если несущие стены объекта выполнены из камня или бетона для возведения двускатной крыши требуется установка мауэрлата, который конструктивно представляет собой несущую балку.

Обычно мауэрлат устанавливается на две длинные стены и монтируется на заранее укрепленные шпильки по специальным отверстиям.

Диаметры шпилек составляют 16 – 22 мм, а их длина должна соответствовать толщине балки с допуском на монтаж при помощи шайбы и гайки.

Стропильные системы собираются на земле при помощи заранее подготовленного шаблона, что дает возможность изготовления конструкций правильной геометрической формы. Скрепление стропильных конструкций производится болтами, металлическими скобами или кронштейнами с использованием саморезов.

Впервую очередь монтируются крайние стропильные конструкции, ориентируясь на которые можно произвести установку всех остальных систем с минимальными отклонениями от заданных размеров.

После окончания работ по монтажу стропильных конструкций производится их обрешетка, которая исполняет двоякую функцию: во-первых, она придает конструкции большую жесткость, а, во-вторых, служит базой для укладки кровельного материала.

Различают сплошную обрешетку (зазор между элементами 10 -15 мм) и разряженную (с зазором 300 – 350 мм). Разряженная обрешетка применяется для листовых (жестких) кровельных материалов, а сплошная — для рулонных (мягких) видов покрытий.

Поскольку основные теплопотери любого здания происходят через кровлю, следует позаботиться о ее надежном утеплении и гидроизоляции. Для этого используется специальный «кровельный пирог», состоящий из нескольких слоев, каждый из которых выполняет свою функцию.

Надежные и тщательно рассчитанные стропила, изготовленные и смонтированные с соблюдением технологии, обеспечат комфорт и безопасность объекта на протяжении нескольких десятилетий.

Источник: http://novakrovlya.ru/stropilnaya-sistema/stropilnaya-sistema-kryshi.html

Виды и особенности стропильных конструкций

Стропильная система выступает в качестве основной несущей части всей кровельной конструкции. Она определяет устойчивость и прочность верхней части дома.

Стропила должны выдерживать вес кровельного материала, давление снега и ветра, поэтому при выборе наиболее подходящей вариации системы следует учитывать климатические особенности региона.

Основными функциональными элементами стропильной конструкции являются наклонные подкосы, вертикальные стойки и стропильные ноги.

Материалы для изготовления стропил

Изготовление стропильной системы может осуществляться при использовании металлических элементов или древесины. Каждая из существующих вариаций стропил имеет свои особенности.

Металлические стропила

Основные функциональные элементы металлической стропильной системы

Металлические конструкции изготавливаются из стального проката методом электродуговой сварки. Данная система характеризуется максимальной жесткостью.

В большинстве случаев стойки из металлического профиля устанавливаются под коньковыми прогонами и используются в качестве опор. Для проведения монтажных работы может понадобиться привлечение специальной техники.

Целесообразнее всего использовать металлическую вариацию стропил в таких случаях:

• при высокой ветровой нагрузки на кровлю;
• если кровельная система имеет сложную геометрию;
• при большой массе кровельного материала;
• в случае большой длины перекрываемых пролетов.

При условии монтажа смешанной стропильной системы следует предотвратить контактирование металлических элементов с древесиной. В противном случае возможно загнивание дерева вследствие переувлажнения, обусловленного появлением конденсата на металлической поверхности.

Элементы металлической стропильной системы характеризуются высокой теплопроводностью. Эта особенность приводит к быстрому нагреванию и мгновенному остыванию материала. В данном контексте возникает необходимость в более тщательном утеплении кровли.

Деревянные стропила

Деревянная стропильная система должна обязательно подвергаться противопожарной и антибактериальной обработке.

Хорошая альтернатива металлическим конструкциям — стропила из дерева. Они максимально просты в монтаже и могут собираться непосредственно на объекте. Чаще всего для устройства системы используется сосновый брус с сечением 150х150 мм. Вполне подойдут доски размером 50х150 мм.

При этом следует заметить, что под длительным воздействием механических нагрузок дерево может деформироваться. Чтобы избежать этого, рекомендуется провести предварительную обработку материала влагозащитными средствами или прибегнуть к использованию пленочной изоляции. Также следует позаботиться о хорошей вентиляции подстропильного пространства.

Обработка деревянных стропил

Антибактериальная и противопожарная обработка — это жизненно необходимые процедуры, которые следует проводить на предварительном этапе.

Обработка антибактериальными составами способствует предотвращению процессов гниения и повышает эксплуатационный потенциал материала.

Противопожарная обработка снижает горючесть материала, делая его максимально устойчивым к прямому воздействию открытого огня.

Важно! Обработку деревянных стропил рекомендуется проводить при использовании кисти. Метод распыления не способен обеспечить желаемого результата.

Стропильные системы наслонного и висячего типа

Все стропильные конструкции делятся на два вида — наслонные и висячие. Выбор системы определяется конструктивными особенностями здания. Вне зависимости от выбранного исполнения, готовая конструкция должна быть максимально устойчивой к негативным факторам различного типа, среди которых:

• атмосферные осадки;
• ветровая нагрузка;
• повышенная влажность;
• колебания температурных показателей;
• негативное воздействие живых микроорганизмов.

Особенности висячих стропил

Стропильная система висячего типа используется при строительстве однопролетных зданий, выполненных из кирпича или камня. Стропильные ноги такой конструкции имеют только две точки опоры, в качестве которых выступают несущие стены дома. Система создаёт распирающее усилие, которое передаётся стенам здания.

Чтобы компенсировать такую нагрузку, целесообразнее всего прибегнуть к обустройству затяжки. Она сможет соединить каждую стропильную пару в нижней части, вследствие чего оказываемое давление на стены будет минимальным. Для обеспечения максимального эффекта выше основания стропил может устанавливаться дополнительная затяжка — ригель.

Стропильные ноги системы висячего типа опираются на опорный брус — мауэрлат. При этом соединение стропильной ноги и основы конструкции осуществляется посредством врубки. Дополнительно конструкцию можно зафиксировать кронштейном или скобой.

Особенности наслонных стропил

Характерная особенность наслонных стропил заключается в необходимости наличия промежуточной несущей стены. Их используют для всех видов кровельных конструкций вне зависимости от материала стен дома. Также они широко применяются при создании мансардных крыш.

Верхняя часть наслонной конструкции опирается на коньковый брус. Последний поддерживается специальными опорами. Внизу стропильные ноги упираются в обвязку. Данная конструктивная особенность способствует тому, что основная нагрузка передаётся по вертикали. В результате этого общие весовые показатели имеют тенденцию к снижению и в монтаже горизонтальной затяжки нет никакой необходимости.

Стропильные ноги создают максимальное усилие на изгиб, а нагрузка на сжатие практически полностью снимается. Именно поэтому в работе можно использовать тонкие пиломатериалы, которые делают всю конструкцию более легкой. Здесь же можно говорить и значительной денежной экономии.

Стропильная система для шатровой кровли

Шатровые кровли имеют вид пирамиды. Основанием такой конструкции может быть квадрат или прямоугольник. Плоскость треугольных скатов здесь стыкуется в верхней части. Характерной особенностью таких крыш является отсутствие фронтонов.

Вся стропильная система опирается на мауэрлат, который должен быть максимально прочно закреплен на стене. От горизонтального сдвига при дальнейшей эксплуатации мауэрлат защитят наружные стены. При условии, если кровля не отличается большими размерами, можно прибегнуть к использованию короткого бруса. Соединение отдельных элементов при этом осуществляется под углом 90-та градусов.

Конструктивно такая система имеет четыре накосных стропила, которые фиксируются в углу основания кровли. Они могут иметь наслонное или висячее исполнение. В верхней части стропила сходятся в одной точке.

Стропильная система для вальмовой кровли

Вальмовые кровли также не оснащаются фронтонами. Две плоскости скатов такой крыши имеют вид трапеции, а остальные две — треугольника.

Стропильные ноги в такой системе располагаются по диагонали. Образование скатов вальмовой кровли происходит за счет промежуточных стропил. Для их крепления используется мауэрлат и балки коньков.

Расстояние между отдельными элементами при этом должно варьироваться в пределах 100-120 см.

Основой для накосных стропил в верхней части является прогон коньков. Он представлен в виде деревянной балки, сечение которого идентично сечению диагональных стропил. Накосные стропила должны быть самыми длинными. Это позволяет им выдерживать максимальную нагрузку, которая передаётся от нарожников.

Стропильная система для ломаной крыши

При монтаже висячей стропильной системы для ломаной крыши следует учитывать, что на стропильные ноги будет оказываться два вида нагрузок — сжатие и изгиб.

Чтобы свести к минимуму влияние этих факторов, рекомендуется прибегнуть к использованию затяжки в нижней части конструкции.

При условии проведения монтажных работ исполнителю придется разрешить задачи следующего характера:

1. Подготовить чертеж.
2. Определить оптимальный угол наклона кровельной конструкции.
3. Выбрать наиболее подходящий тип стропильной системы.
4. Просчитать количество требуемых материалов.
5. Собрать основную часть конструкции на земле.
6. Поднять конструкцию наверх и продолжить монтаж.
7. Обеспечить надежную фиксацию отдельных элементов системы.

Стропильные фермы для широких пролётов

При условии большой величины пролета рекомендуется использовать стропильные фермы. Посредством их применения можно создать крышу любой конфигурации.

Величина уклона может варьироваться в зависимости от индивидуальных предпочтений собственника объекта. С их помощью возможен вариант обустройства мансардного этажа.

Стропильные фермы можно изготовить непосредственно на строительной площадке или же заказать уже готовые конструкции.

Стропильные фермы для широких пролетов конструктивно включают в себя следующие элементы:

• затяжки;
• раскосы;
• стропильные ноги;
• стойки;
• ригели.

Комплектующие элементы системы устанавливаются в пределах верхнего и нижнего пояса. Благодаря этому отпадает необходимость монтажа дополнительных опор. Давление на конструкцию передаётся только по вертикали.

Что в итоге?

Стропильная система выбирается в зависимости от конструктивных особенностей кровли и здания в целом. От грамотности проведения монтажных работ напрямую зависит надёжность и срок эксплуатации крыши. Для того, чтобы он был максимальным, следует очень внимательно подходить к разрешению данного вопроса.

Источник: https://StroyVopros.net/kryisha/vidyi-i-osobennosti-stropilnyih-konstruktsiy.html

Устройство крыши деревянного дома – каркас конструкции и типы

Для дома из любого строительного материала стропильная система крыши монтируется из дерева. Деревянные стропилы одинаково хороши для любого вида кровли. Кроме этого дерево подходит для создания любой формы крыши: одно- и двухскатной, полувальмовой или вальмовой и т.п. Каким бывает устройство крыши деревянного дома, виды и формы можно узнать, прочтя эту статью.

Особенности различных конструкций крыши

Каркас крыши под строительство дома из бруса зависит от выбранной формы. От того какая будет форма зависит сложность стропильной системы, устройство, материал для нее и расчет нагрузок.

Как выбрать форму крыши

На выбор формы будущей крыши для деревянных домов влияет ряд факторов:

1. Сколько выпадает осадков в регионе, где проводиться строительство. Для регионов с обильными осадками, выбирают устройство с большим уклоном, высокую, остроконечную. Для минимального, подходит более пологий и низкий вариант.
2. Вид кровли. От того какой будет кровля зависти уклон крыши, у определенного материала предусмотрен свой уклон при монтаже.

Если форма крыши задумана индивидуально, то нужно рассчитать каркас на нагрузки и предусмотреть какой материал будет использован в качестве кровли.

Виды и формы крыш

Плоские крыши имеют устройство с уголом наклона менее 10°С, более это скатные. Все эти виды подразделяют на формы.

Форма крыши деревянного дома может иметь строение:

• Односкатная. Наклон только с одной стороны.
• Двухскатная. Треугольная, с двумя гранями.
• Плоская.
• Мансардная.
• Многощипцовая.
• Вальмовая.
• Шатровая. (Под разновидность вальмовой но с одинаковыми по размеру скатами).
• Полувальмовая.
• Четырехскатная полувальмовая.

Скаты кровли и форма влияют на характеристики. Самые простые по конструкции двухскатная и плоская деревянные.

Односкатная

Это наиболее простая конструкция плоской крыши. Плоскость ее наклонена в одну сторону и опирается на несущие стены дома. С одной стороны каркас ниже, а с другой выше. Из-за простоты конструкции используют ее для хозяйственных построек.

Двускатная крыша

Плюсы двухскатной простой деревянной кровли:

1. Теплоизоляция перекрытия при правильном монтаже увеличивается.
2. При высоких скатах под крышей легко размещается мансарда, а значит, жилая площадь увеличивается.
3. Снег не задерживается на двухскатной крыше, а кровля самоочищается. Это происходит при высокой конструкции с треугольной формой. Не образование сугробов уменьшает нагрузки на конструкцию деревянного дома.
4. Во время осадков вода сразу стекает с крутой кровли и не задерживается на покрытие. А всем известно, как не любит влагу дерево.
5. Монтаж длинных отвесов двухскатной кровли позволяет предотвратить попадание дождевой воды на стены из дерева. Это продлевает жизнь дому.
6. Ремонт обходиться недорого.
7. Монтаж занимает минимальные сроки из-за простоты конструкции.

Но подходит двухскатная кровля только для отдельно стоящих зданий, например под строительство дома из клееного бруса.

Плоская крыша

Плоская конструкция кровли не подходит регионам с большим количеством осадков. Это происходит по причине пологости ската. Плоская кровля применяется для небольших построек в южных регионах. Остальные варианты подходят для любой широты России.

Плоская крыша по своей форме напоминает крышу многоэтажек. Это самый экономичный вариант, так как не требуется массивная стропильная система. Состоит она из:

1. Монолитного основания из досок.
2. Пароизоляции и утепления.
3. Гидроизоляции

Вальмовая

Этот вариант крыши в местах фронтонов имеет еще 2-а треугольных ската. Эти треугольные части называются вальмами. Конструкция вальмовой крыши сложная и собрать стропильную систему без опыта самостоятельно нельзя. В верхней части вальм делают смотровое окошко.

Полувальмовая

Эти деревянные крыши по конструкции размещаются между двухскатной и вальмовой. Форма торцов фронтонов этой конструкции тропецивидная. Сверху на фронтонах расположены полувальмы, небольшие треугольные скаты. В ронтоне легко можно поместить полноценное окно, а устойчивость т ветра и дополнительная декоративность предана за счет полувальм.

Полувальмовая крыша в деревянном доме

Каркас с перекрытием нижней части фронтона скатом, тоже является вариантом полувальмовой кровли. В таком варианте остальная часть фронтона треугольная и в ней монтируется смотровое окно. Полувальма имеет форму трапеции. Это новое и интересное решение в дизайне кровли под строительство дома из профилированного бруса.

Вальмовая-шатровая

Эта форма напоминает шатер из треугольных скатов, которые соединены вверху одной точкой. Каркас не имеет конька и крыша симметрична со всех сторон. Удобна такая конструкция для домов правильной формы (квадрат, многоугольник).

Для примера представьте правильную беседку с крышей ровной формы из треугольников. Их может быть от трех и более. Такая конструкция хорошо выдерживает ветровые нагрузки, и снег на ней не задерживается.

Многощипцовая форма

Каркас многощуповой крыши имеет множество коньков, ребер и ендов. По своей конструкции это уникальное сооружение разработанное индивидуально под конкретное строительство. Такую крышу не стоит делать самостоятельно, а лучше доверить профессионалам.

Мансардная форма

Эту форму крыши профессионалы еще называют ломаной. Используют эту конструкцию при монтаже мансардной крыши. Угол наклона имеет излом, который позволяет по максимуму использовать чердачную площадь. По форме каркас имеет два ската переходящие в почти вертикальные. Оконный проем в мансардной крыше встает любого размера. А высоту можно сделать любую.

Купольная

Эта форма крыши встречается крайне редко. Такие типы еще называют коническими. Имеет форму конуса, круглая без углов. В больших коттеджах конструкцию используют как отдельный элемент, например башенка или веранда. Целиком накрывать здание этой конструкцией трудоемко и дорого.

Комбинированный вариант

Это самая сложная конструкция, которая может сочетать в себе сразу несколько предыдущих видов. Подходит ля массивных строений имеющих не один уровень, с верандами и балконами, с большим количеством слуховых и потолочных окон. Дизайн комбинированного типа всегда индивидуален. Стоит такая конструкция дорого, а монтировать каркас без специалистов невозможно.

Важно понимать, что чем проще конструкция крыши, чем меньше у нее изломов и изгибов, тем она надежнее. Любая енова, околотрубный фартук или желоб зимой будут собирать снег, а это увеличивает вероятность протечки и повреждений.

Для строительства надежной конструкции нужно использовать только качественные кровлю, утеплитель и гидроизоляцию. А стропильную систему собирать из просушенного дерева.

Основные узлы конструкции

Вся конструкция крыши состоит из узлов, которые имеют свою структуру и конструкцию:

1. Стропило.
2. Обрешетка.
3. Контр обрешетка.
4. Карнизная планка.
5. Конек.
6. Кровля.
7. Утеплитель и заглушка конька.
8. Ендовая (внешняя и внутренняя)
9. Ветровая доска.
10. Система водостоков.
11. Снеговой барьер.
12. Скаты. Эти части конструкции имеют различный угол наклона.
13. Коньки. Продольные части, с их помощью соединены склоны крыши, имеют форму ребер.
14. Ребра. Это соединительное устройство у двух скатов.
15. Фронтон. Это свисающая часть кровли, которая выступает над срубом. Имеет размер от 200 мм.
16. Труба. Она делается в любых частных домах, используется для котлов и системы вентиляции.
17. Фартука (Держателя трубы).

Самыми важными частями, каркасом и несущими любой крыши считаются: стропильная система, обрешетка, мауэрлат. Есть дополнительные элементы, которые являются крепежными (стойки, подкосы, ригеля, распорки и т.п.). Крепежи отвечают за жесткость конструкции.

Мауэрлат

Это брус, который используют как основную опору для стропильной системы. Он расположен по периметру несущих стен дома. Угловые соединения мауэрлата приставляют из себя врубки связанные скобами и болтами ля крепости стяжки. Врубки делаются в половину сечения мауэрлата.

Укладывают мауэрлат прямо на стену из дерева. Для гироизоляции используется двойной слой рубероида. К основным стенам брус привязывают при помощи хомутов или шпилек. Привязку осуществляют к анкерам несущих стен.

Стропильная система

Стропильная система двухскатной крыши

Каркасом любой крыши является стропильная система. Ее конструкция и составляющие теми или иными элементами напрямую связаны с формой и размером строения, которое нужно перекрыть. Важно также расположение несущих внутренних стен и опор. Для изготовления используют брус, доски или бревна. От того каким будет материал зависит типы его соединения.

Стропильная система из дерева может иметь конструкцию:

Наслоенная стропильная система состоит из промежуточных опорных балок (одной или нескольких). Они расположены на несущей стене дома или на его перегородках.

Висячая конструкция опирается на несущие стены дома, не затрагивая перегородок. Такая система напоминает распоры для стен. Для предотвращения большего давления на несущие стены сруба делаются перемычки по концам стропил. Они сдерживают распирающую силу на стены.

Для примера рассмотрим каркас двухскатной простой крыши. Расстояние, которое рассматривается различно, так как вариантов этой стропильной системы может быть несколько.

1. Если расстояние между несущими стенами менее 6 м. Стропила опираются на брус, который монтируют по всему периметру стен сруба (мауэрлат). Жесткость такой конструкции выдержит любую кровлю, а расход материала будет маленьким.
2. Пролет межу несущими стенами более 6 м, но менее 8 м. Конструкция состоит из связанных противоположных стропил при помощи ригеля.
3. Расстояние межу несущими стенами более 8 м и менее 12 м, в редких случаях 16 м. Конструкция имеет настланную стропильную систему, но со своими особенностями. На внутренние стены будут опираться промежуточные стойки. Одна такая опора дает возможность покрыть крышей о 12 м. Если о 16 м, то опор две.

Если нет внутренних несущих стен, а промежуток между основными те же 12 м, целесообразно применить висячую систему. В этом случае стропила будут упираться на затяжку, а затяжка на мауэрлат. Затяжку делают сплошной, но если такой возможности нет, можно использовать составную.

Самые крайние стопила, устанавливаются в первую очередь. Именно от них зависит бушующая плоскость крыши. Они являются основными в стропильной системе. Промежуточные стропила устанавливают в зависимости от выбранного материала для утепления.

Обрешетка

Частота обрешетки напрямую связано с кровлей. Для мягкой рулонной можно сделать сплошную. Его делают из фанеры или ОСП. Для керамического или металлического кровельного материала подойдет обрешетка с шагом в 50-60 см. От того какой материал будет выбран для кровли зависит прочность и внешний вид крыши.

Материалы для кровли

Заказывая услугу под ключ или строя дом своими руками, встает вопрос, а какую кровлю выбрать? Для кровли деревянного дома подходят материалы различных видов:

• Рулонная кровля.
• Битумные покрытия.
• Металочерепица.
• Керамическая черепица.
• Шифер.
• Ондулин.

Для строений малоэтажных, типа одноэтажного домика лучше подойдет легкая кровля (профнастил, металочерепица, ондулин). Ремонт крыши из этих материалов делается быстро, укладывать листы просто. Стоят эти кровельные покрытия: профнастил — от 210 руб., ондулин — от 270 руб., мателочерепица от 320 руб.

Выпускают материал как отечественные, так и зарубежные производители. Ондулин имеет преимущества во время осадков. Он мягкий и шумоизоляция будет выше. Металочерепица смотрится красивее и не сдерживает снежные сугробы. Профнастил экономичен. Все имеют широкий спектр цветов.

Профнастил продают некрашеный, стоит такой от 170 руб.

Для массивных домов, коттеджей подойдет как легкие, так и тяжелые кровельные материалы (керамочерепица). Монтаж такой кровли сложнее, а цена от 430 руб. Но снег и вода на кровле не скапливаются, шумоизоляция повышенная, кровля долговечная и выдерживает большие нагрузки.

Для дачного домика можно использовать самые экономичные варианты (рубероид, шифер). Эти материалы выглядят не очень привлекательно, но цена у шифера от 70 руб., рубероида от 90 руб.

Но перед укладкой кровельного материала нужно подумать о утеплители. Тут важно его правильно пароизолировать. Подробнее об утепление крыши можно прочесть здесь

Какие нюансы нужно учитывать планируя каркас крыши

Коэффициент усадки у различных видов древесины отличается:

• Брус и бревно естественной влажности — усадка 10%,
• Профилированный и обрезной брус камерной сушки — не более 3-5%
• Клееный брус — не более 2-3%.

При планировании важно отметки кровле продублировать до и после усадки. Если этого не сделать ремонт нужно будет делать уже спустя первый год.

Это нужно учесть при выборе материала для каркаса стропильной системы. Чтобы крыша прослужила долго необходимо:

1. Устройство стропильной системы просчитывается.
2. Дом из дерева естественной влажности перед монтажом кровли должен выстоять не менее 1 года.
3. Выбирать материал для кровли качественный, не экономя.

После сборки деревянную крышу нужно постоянно контролировать и проверять устройство, все минимальные поломки важно чинить сразу. В противном случае потребуется капитальный ремонт, а это лишние материальные затраты.

Источник: http://o-bruse.ru/roof/ustrojjstvo-kryshi-derevyannogo-doma

Какие стропила для крыши следует применять? Виды и расчет стропил 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

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

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, 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

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

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

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.

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

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

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

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:

F = P*k, 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

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:

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

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.

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

Источник: http://postroy-sam.com/stropila-dlya-kryshi.html