Как правильно установить стропила на двускатную крышу. Монтаж стропильной системы – делаем как профессионалы

Стропильная система – основа крыши, от нее зависит надежность и прочность кровли, ее способность противостоять осадкам и ветру. Конструкция стропильной системы определяется формой крыши и особенностями планировки дома, а также применяемыми материалами. Стропильная система, возводимая своими руками, обычно выполняется из дерева, но возможно применение и других материалов, например, металлического профиля.

Виды стропил и их применение

Выбор стропильной системы – ответственный шаг, требующий знания конструкции каждого из видов кровли. Стропила могут быть:

1. Наслонные стропила, опирающиеся на коньковый прогон и мауэрлат. Применяются при возведении односкатной, простой двускатной крыши, а также как один из элементов вальмовой и ломаной мансардной крыши.
2. Скользящие стропила – разновидность наслонных стропил, применяемая для деревянных строений, дающих большую усадку. Их отличием является скользящее крепление стропил к мауэрлату, что позволяет компенсировать усадку стен без деформации кровли.
3. Висячие стропила – система из стропил, стянутых ригелями или затяжками, обычно применяется при строительстве простой двускатной крыши, а также в качестве верхних стропил мансардной крыши. В висячей стропильной системе коньковый прогон отсутствует, и в верхней части симметричные стропильные ноги опираются непосредственно друг на друга.
4. Накосные стропила, иначе называемые угловыми или диагональными. Применяются для выполнения трехскатной или четырехскатной крыши, а также для кровли со сложной геометрией.

Элементы стропильной системы

Любые стропила предназначены для распределения и передачи нагрузки кровли на стены дома. Основными элементами, на которые опираются стропила, являются:

• Мауэрлат – брус, закрепленный на верхней плоскости стен по периметру всего дома;
• Лежни – опорные брусья, уложенные на внутренние несущие перегородки или колонны;
• Балки перекрытия верхнего этажа;
• Стойки и опоры;
• Прогоны – горизонтальные опорные элементы, уложенные вдоль оси крыши на стойки.

Стропильная ферма состоит из следующих элементов:

• Стропильные ноги – доски или брус, образующие контур крыши и уложенные с определенным шагом;
• Затяжки или ригели – горизонтальные элементы, стягивающие парные стропильные ноги между собой;
• Подкосы – опоры, поставленные под углом и поддерживающие стропильные ноги;
• Кобылки – доски, закрепленные на нижнем конце стропил и образующие свесы крыши;

Нарожники – короткие стропила, опирающиеся на диагональные стропила в вальмовой крыше.

Все эти элементы в частном строительстве обычно выполняют из дерева – бруса или доски хвойных пород, высушенного естественным образом. Дерево пропитывают антисептиком, что позволяет продлить срок его службы. Толщина и сечение элементов определяется расчетом.

Технология выполнения наслонных стропил

1. До начала строительства необходимо выполнить эскиз крыши и рассчитать ее размеры. Сечение и шаг стропил, а также необходимость установки дополнительных опор и подкосов также определяются расчетом.
2. Укладывают и выставляют опорные элементы: мауэрлат, лежни и балки перекрытий, стойки, коньковый и промежуточные прогоны. Подробно эти операции описаны в статьях, посвященных различным типам крыши:
3. Изготовляют шаблон стропил. Для этого берут доску с шириной, соответствующей расчетной длине стропил, с такой же шириной, но с меньшей толщиной – она легче и ее проще точно подогнать по месту. Доску прикладывают к месту установки крайнего стропила одним концом к коньковому прогону, другим – к мауэрлату.
4. В верхней части шаблона размечают верхний запил. Форма запила должна быть такой, чтобы доска ложилась на коньковый прогон и при этом плотно прилегала к противоположному стропилу. Глубина запила должна составлять не более 1/3 ширины доски.
5. После выпиливания верхнего запила шаблон еще раз прикладывают по месту и размечают нижний запил – он должен опираться на мауэрлат, не оставляя больших зазоров. Конец шаблона опиливают под углом так, чтобы срез находился в вертикальной плоскости.

   

6. Полученный шаблон прикладывают в месте установки всех стропильных ног, проверяя, нужна ли будет подгонка по месту. Если шаблон подходит идеально (что случается редко) можно сразу изготовить необходимое количество стропильных ног. Если же нужна корректировка нижнего запила, то по шаблоны вырезают только верхнюю часть каждого стропила, а нижний запил каждый раз делают по месту.
7. Стропила ставят с установленным расчетом шагом. Обычно он составляет от 50 до 120 см и зависит от типа кровельного покрытия, а именно от его тяжести, и от ожидаемой снеговой нагрузки. Наиболее тяжелыми покрытиями являются шифер и керамическая черепица, но они в настоящее время применяются редко. Чаще выбор делается в пользу более современных, легких и надежных материалов: металлочерепицы, ондулина, мягкой кровли. Для них шаг стропил можно выбрать около 100 см, не выполняя сложных расчетов.
8. Сначала устанавливают стропила со стороны фронтонов. Стропильную ногу опирают на коньковый прогон и мауэрлат и закрепляют на два гвоздя 100-150 мм в каждом узле крепления. Установив стропильную пару, дополнительно скрепляют ее: в верхней части с помощью накладок из металла и саморезов с одной стороны и уголков с ребром жесткости с другой, в нижней части – скобами или также на уголки.

   

9. После установки стропил с обоих фронтонов крыши между ними натягивают бечевку и выравнивают остальные стропила по ней. Крепление стропил производят аналогично.

   

10. Устанавливают подкосы, если того требуют результаты расчета. Подкосы выполняют из того же материала, что и стропила. Прикладывают доску подходящей длины под нужным углом к стропилу и размечают нижний запил. Важно учесть, на что будет опираться подкос: на балку перекрытия или на лежень, от этого зависит форма нижнего запила. После выполнения нижнего запила подкос ставят по месту и отмечают линию отреза по стропилам. Подготовленный подкос ставят враспор между балками и стропилами и закрепляют с помощью металлических накладок или уголков.

Установка подкосов на крыше

Технология выполнения вальмовых диагональных стропил

1. Поскольку стропила для вальмовой крыши устанавливают диагонально, обычные способы их крепления не подходят. К тому же нагрузка на диагональные стропила значительно выше, чем на наслонные или висячие, поэтому материал для их выполнения должен иметь большее сечение. Можно использовать брус толщиной от 100 мм, однако практика показывает, что удобнее выполнить эти стропила из двух сложенных и скрепленных досок стандартной толщины.
2. Диагональные стропила верхним концом опирают на стойки, нижним – на сходящиеся под прямым углом брусья мауэрлата. Их размечают по месту, и основной их особенностью является то, что запилы выполняют не перпендикулярно к плоскости доски, а под углом в 45 градусов. При выполнении стропил из срощенных досок выполняют сначала одну сторону с косыми запилами, потом вторую, в зеркальном отображении.
3. Доски стягивают между собой на саморезы, гвозди или шпильки. Закрепляют вальмовые стропила с помощью накладок и саморезов.

Лучше понять основные приемы возведения стропильной системы своими руками поможет видео.

При выполнении любой стропильной системы своими руками важно тщательно закреплять все узлы и соединения и помнить, что крыша – это основная защита вашего дома от ненастья. Поэтому важно не только сделать качественный каркас, но и выбрать подходящий , например, профнастил, и правильно уложить его.

Крыша придает любой постройке архитектурную завершенность, выполняя свою основную функцию – защита от непогоды. В зависимости от климатических условий, в которых строится дом, выбирают устройство крыши. Так, в тех местах, где систематически выпадают осадки, лучше всего строить дома с высокой крышей. В тех местах, где постоянны сильные ветры, лучше ставить крыши с пологим скатом. В нашей статье мы расскажем о том, как ставить стропила на разные типы крыш.

Конструкция бывает: односкатной, двускатной, шатровой, шпилеобразной, .

Однако независимо от конструкции крыш и кровельных материалов, кровельные кровли имеют одинаковые элементы: фронтон, ребра, конек, слуховое окно, и фронтона, вальма и ендова.

Конструктивной особенностью крыши с одним скатом является то, что ее основой для ската выступают несущие стены, причем их высота разная. Такая конструкция для жилых домов практически не применяется.

Она нашла свое применение для хозяйственных построек, дачных домиков, бань. При строительстве загородного дома зачастую возводят .

Ее конструктивная особенность заключается в том, что крыша опирается на несущие стены с одинаковой высотой.

Таким образом, внутри скатов формируется пространство называемое фронтоном. Крышу с такой конструкцией несложно построить и самостоятельно, без привлечения специалистов.

Более сложной в строительстве являются крыши мансардного типа и вальмовые. Еще сложнее конструкция у шатровых крыш (они имеют четыре ската).

Многощипцовые кровли обычно применяют на домах с более сложной планировкой. Их обустройство потребует возведение ендовы, что еще более усложнит кровельные работы.

Общая конструкция крыши

Ни один вышеперечисленный вид крыши не обходится без такого элемента, как стропила. Их еще называют фермами. Это деревянные балки, которые и являются несущими элементами кровельной конструкции.

Между поясами стропил (нижним и верхним) располагаются обрешетки, их основа – скосы и подкосы.

Составными частями кровли также являются:

• кровля;
• кровельное основание;
• слой тепло- и гидроизоляции.

От того, как поставить стропила, зависит дальнейшее обустройство всех несущих элементов кровли: мауэрлата и обрешетки. Такие детали выполняют только из дерева (брусьев, досок, бревен).

В зависимости от материала, выбирается и способ соединения всех несущих элементов. Применяются такие детали крепежа, как:

• распорки;
• стойки;
• подкосы;
• ригели.

Основное предназначение деталей крепежа – обеспечить всей системе жесткость.

Важно знать: чем больше пролет, тем больше потребуется крепежных элементов.

Стропильная ферма – соединенные между собой с помощью крепежа детали крыши. Ее основой является один или несколько треугольников.

По внешнему обрезу стен укладывают мауэрлат – деревянный брус. Его основное предназначение: опора для несущих стропил.

Разновидности стропил

В зависимости от того, как правильно поставить стропила, зависит надежность несущей конструкции крыши.

Важно знать: для стропил нужно использовать древесину высокого качества, без трещин, сучков и червоточин.

Существует два типа стропил:

1. Стропила висячие.
2. Стропила наслонные.

Совет: наслонные стропила лучше установить в доме, где имеются опорные средние стены. В том случае, если пролет будет более 5 метров, то ставим стропила на откосы. Наслонные стропила упираются в мауэрлат, поэтому нагрузка на стены возрастает в несколько раз. Поэтому стены должны быть достаточно массивными.

Как правильно ставить стропила наслонные? В данном типе стропил каждая стропильная нога снабжена двумя опорами.

Одна опора упирается на мауэрлат, а вторая – прогон, что идет вдоль конька. На стойки, которые устанавливают на внутренней стене, укладывается прогон.

Более тщательной подготовки и практических навыков требуют висячие стропила. Их нужно устанавливать в домах с тонкими стенами.

Так как они опираются только на стены дома и не имеют промежуточной опоры.

Очень часто, перед тем как поставить стропила на дом стропильные ноги соединяют специальной затяжкой. Ее можно использовать и как балку для перекрытия.

Висячие стропила с простой конструкцией – это пара стропил, их наверху нужно соединить в конек. Для этого нужно прорезать стропила в полдерева, а внизу они будут упираться в брус, расположенный горизонтально.

Небольшой совет: для того чтобы стропила не прогибались, скрепите их скобами, для этого предварительно врубите ригель. В том случае, когда ширина пролетов 7 метров и более, рекомендуем применять балку, ее нужно закрепить в затяжке и в коньке. Скрепите балку со стропилами, подкосами и ригелем с помощью врубки (она должна напоминать прямой зуб). Такая конструкция стропильной системы подойдет для пролетов, шаг которых не больше 10 метров.

При установке висячих стропил с простой конструкцией на каменной постройке важно знать, как выставить стропила. Здесь понадобится специальный крепеж – металлический ерш.

Такой крепеж нужно вбить в кладку из кирпича, в ее каждый четвертый ряд. От ерша отходят две петли, с помощью которых и можно прикрепить балки.

Учтите еще одну не менее важную особенность: крепкий брус нужно разместить по всей длине строения. На него будут опираться концы стропил, таким образом, распределится нагрузка на стены.

Предлагаем просмотреть практическое руководство: видео как поставить стропила.

Рассмотрим не менее важные моменты при возведении стропильной системы. Так, в том месте, где выходит дымовая труба, не забудьте сделать противопожарный разрыв.

Здесь важно знать, что между конструктивными элементами расстояние не должно превышать 130 мм.

Для того чтобы правильно установить свес крыши рекомендуем еще раз просмотреть наш видео-урок: как поставить стропила видео. Вы поймете, что потребуются специальные кобылки. Их можно смастерить и самостоятельно из доски с сечением 5х10 см.

Длина доски должна быть на полметра больше чем свес, так как при соединении со стропильной ногой нужно будет выполнить стык. К доске прибейте кобылки так, чтобы за пределы крыши стропильная нога не выходила.

Стропильная конструкция мансардных крыш

Мансардная конструкция более сложная, но ее тоже реально выполнить самостоятельно. Желательно выбрать более простой вариант такого типа крыши с треугольными четкими прямыми склонами.

От того как правильно выставить стропила, зависит и дальнейшее оборудование помещения мансарды, так как полом будет выступать нижняя часть стропильной фермы.

Рекомендуем конструкцию мансардного типа выстроить из параллельных балок, у которых должно быть достаточно большое сечение, чтобы выдерживать последующие эксплуатационные нагрузки. Другие конструктивные детали можно изготовить из брусков с меньшей толщиной или даже из досок.

Стропильная конструкция вальмовых крыш

Конструктивной особенностью вальмовых крыш являются дополнительные скаты. Их нужно сформировать вальмовыми стропилами, которые должны образовать стык с коньком крыши двускатной.

Со стороны это должно выглядеть как две отдельные части. Первая часть – двускатная крыша, ее длины не хватает на площадь всего дома. Получаются открытые участки – их и нужно перекрыть двумя вальмами.

Очень важно знать через какое расстояние ставить стропила, так как основная нагрузка будет на крайние стропильные балки, их нужно обязательно дополнительно усилить.

Но нельзя забывать о четком соотношении размеров двускатной и вальмовой части крыши. Если чуть-чуть нарушить пропорции – испортим навечно облик всего дома.

На самом деле это сложная единая конструкция, установку которой лучше всего доверить профессионалам.

Стропила служат основой всей кровельной конструкции, а их монтаж - одна из наиболее ответственных задач при строительстве дома. Каркас будущей крыши можно изготовить и установить самостоятельно, соблюдая технологические особенности кровель разных конфигураций. Приведем основные правила по разработке, расчету и выбору стропильной системы, а также опишем поэтапно процесс установки «скелета» крыши.

Стропильная система: правила расчета и разработки

Стропильная система - несущая конструкция, способная оказывать сопротивление порывам ветра, принимать на себя все наружные нагрузки и равномерно распределять их на внутренние опоры дома.

При расчете стропильной конструкции учитывают следующие факторы:

1. Угол наклона крыши:
   • 2,5-10% - плоская кровля;
   • более 10% - скатная кровля.
2. Нагрузки на крышу:
   • постоянные - общий вес всех элементов «кровельного пирога»;
   • временные - давление ветра, тяжесть снега, вес людей, которые проводят на крыше ремонтные работы;
   • форс-мажорные, например, сейсмические.

Величину снеговых нагрузок рассчитывают исходя из особенностей климата региона по формуле: S=Sg*m , где Sg - вес снега на 1 м2, m -расчетный коэффициент (зависит от наклона кровли). Определение ветровой нагрузки базируется на таких показателях: тип местности, нормативы ветровой нагрузки региона, высота здания.

Коэффициенты, необходимые нормативы и расчетные формулы содержаться в инженерно-строительных справочниках

При разработке стропильной системы надо рассчитать параметры всех составляющих конструкции.

Элементы стропильной конструкции

Стропильная система включает в себя множество составляющих, выполняющих конкретную функцию:

Материалы для изготовления стропил

Стропила чаще всего изготавливают из деревьев хвойных пород (ель, лиственница или сосна). Для обустройства кровли применяют хорошо просушенную древесину с уровнем влажности до 25%.

Деревянная конструкция имеет один существенный недостаток - со временем стропила могут деформироваться, поэтому в несущую систему добавляют элементы из металла.

С одной стороны металл добавляет жесткости стропильному сооружению, но с другой - снижает срок эксплуатации деревянных частей. На металлических площадках и опорах оседает конденсат, который приводит к загниванию и порчи древесины.

Совет. При установке стропильной системы из металла и дерева надо позаботиться о том, чтоб материалы не соприкасались друг с другом. Можно использовать влагозащитные средства или применять пленочную изоляцию

В промышленном строительстве используют металлические стропила, выполненные из стального проката (двутавра, тавра, уголков, швеллера и т.д.). Такая конструкция более компактна, чем деревянная, но хуже удерживает тепло, и поэтому требует дополнительной теплоизоляции.

Выбор стропильной системы: висячие и навесные конструкции

Существуют два виды стропильных конструкций: висячие (распорные) и наслонные. Выбор системы определяется типом кровли, материалом перекрытия и природными условиями региона.

Висячие стропила опираются исключительно на внешние стены дома, промежуточные опоры не задействуются. Стропильные ноги висячего типа выполняют работу на сжатие и изгиб. Конструкция создает горизонтальное распирающее усилие, передающееся к стенам. При помощи деревянных и металлических затяжек можно снизить эту нагрузку. Затяжки монтируют у основания стропил.

Висячая стропильная система часто используется для создания мансарды или в тех ситуациях, когда пролеты на крыше составляют 8-12 м, а дополнительные опоры не предусмотрены.

Наслонные стропила монтируются в домах с промежуточной столбчатой опорой или дополнительной несущей стеной. Нижние края стропил фиксируются на внешних стенах, а их средние части - на внутреннем простенке или несущем столбе.

Установка единой кровельной системы над несколькими пролетами должна включать распорные и наслонные стропильные фермы. В местах с промежуточными опорами монтируют наслонные стропила, а где их нет - висячие.

Особенности обустройства стропил на разных крышах

Двускатная крыша

Двускатная крыша, согласно строительным нормам, имеет угол наклона до 90°. Выбор наклона во многом определяется погодными условиями местности. В районах, где преобладают обильные осадки лучше устанавливать крутые скаты, а там, где господствуют сильные ветра - пологие кровли, чтоб максимально снизить давление на сооружение.

Распространенный вариант двускатной крыши - конструкция с углом наклона 35-45°. Такие параметры специалисты называют «золотой серединой» расхода строительных материалов и распределения нагрузки по периметру здания. Однако в таком случае чердачное помещение будет холодным и здесь не получится обустроить жилую комнату.

Для двускатной крыши применяется наслонная и висячая стропильная система.

Шатровая крыша

Все скаты крыши имеют одинаковую площадь и одинаковый угол наклона. Конькового прогона здесь нет, а стропила соединяются в одной точке, поэтому монтаж такой конструкции достаточно сложен.

Шатровую крышу целесообразно устанавливать при выполнении двух условий:

• основание постройки квадратной формы;
• в центре сооружения имеется несущая опора или стена, на которую можно будет зафиксировать стойку, поддерживающую стык стропильных ног.

Создать шатровую крышу можно и без стойки, но при этом конструкцию надо усилить дополнительными модулями - стойками затяжками.

Вальмовая крыша

Традиционная конструкция вальмовой кровли предполагает наличие накосных стропил (диагональных), направленных к углам постройки. Угол наклона ската такой крыше не превышает 40°. Диагональные прогоны обычно делают с усилением, так как именно на них приходится существенная часть нагрузки. Изготовляют такие элементы из сдвоенной доски и прочного бруса.

Места стыковки элементов обязательно подпираются стойкой, которая повышает надежность сооружения. Опора располагается на расстоянии ¼ длины больших стропил от конька. На месте фронтонов двускатной крыши устанавливаются укороченные стропила.

Стропильная конструкция четырехскатной кровли может включать очень длинные диагональные элементы (более 7 м). В этом случае под стропила надо монтировать вертикальную стойку, которая будет опираться на балку перекрытия. В качестве опоры можно использовать шпренгель - балка располагается в углу крыши и фиксируется на смежных стенах. Шпренгельную ферму усиливают подкосами.

Ломаная крыша

Ломаные крыши обычно создаются для обустройства большей мансарды. Установку стропил при таком варианте кровли можно разбить на три этапа:

1. Монтаж П-образной конструкции - опоры для прогонов, которые удерживают стропильные ноги. Основание конструкции - балки перекрытия.
2. Устанавливается не менее 3-х прогонов: два элемента проходят по углам П-образного каркаса, а один (коньковый прогон) монтируется по центру мансардного перекрытия.
3. Монтаж стропильных ног.

Двухскатная крыша: установка стропил своими руками

Расчет угла наклона и нагрузок

Расчет двухскатной крыши конечно можно произвести самостоятельно, но все же лучше это доверить профессионалам, чтоб исключить погрешности и быть уверенным в надежности конструкции.

При выборе угла наклона надо учесть, что:

• угол 5-15° подходит не для всех кровельных материалов, поэтому сначала выбирают тип покрытия, а потом делают расчет стропильной системы;
• при угле наклона свыше 45° - возрастают материальные расходы на закупку составляющих «кровельного пирога».

Пределы нагрузки от воздействия снега колеблются от 80 до 320 кг/м2. Расчетный коэффициент для крыш с углом наклона меньше 25° составляет 1, для кровли с уклоном от 25° до 60° - 0,7. Это значит, что если на 1 м2 приходится 140 кг снежного покрова, то нагрузка на крышу со скатом под углом 40° составит: 140*0,7=98 кг/м2.

Для подсчета ветровой нагрузки берется коэффициент аэродинамического влияния и колебания ветрового давления. Значение постоянной нагрузки определяется суммированием веса всех составляющих «кровельного пирога» на м2 (в среднем - 40-50 кг/м2).

Исходя из полученных результатов, узнаем общую нагрузку на кровлю и определяем количество стропильных ног, их размер и сечение.

Монтаж мауэрлата и стропил

Установку стропил своими руками начинают с монтажа мауэрлата, который фиксируется анкерными болтами к продольным стенам.

Дальнейшее возведение конструкции выполняется в такой последовательности:

Установка стропил: видео

Способы соединения элементов стропильной конструкции: видео

Стропильный каркас задает геометрические и эксплуатационные параметры скатной крыши. Из-за нарушений в технологии монтажа, из-за огрехов в изготовлении его элементов появляются перекосы системы, традиционные протечки, прорехи в покрытии, угрожающие аварийными ситуациями.

Для того чтобы соорудить надежную и устойчивую кровельную конструкцию, нужно четко знать, как выполняется распиловка и установка стропил с последующей фиксацией к опорным элементам.

Стропилами, или же стропильными ногами, называются деревянные или металлические балки, установленные на короб дома под заданным углом. Они определяют конфигурацию кровельной конструкции, принимают на себя и стойко сопротивляются сумме постоянных и временных нагрузок, действующих на верхнюю ограждающую систему постройки.

Конструктивная простота стропильных ног крайне обманчива. На самом деле это довольно сложные элементы, требующие тщательной разметки и аккуратного раскроя. Нестыковки в соединениях стропильных ног с мауэрлатом, друг с другом и прочими составляющими системы приводят к изменению формы скатов, нарушению целостности покрытия и разрушению узлов.

С другой стороны, грамотная установка стропильных ног может скорректировать некоторые ошибки в возведении коробки дома, а не усугубить положение четким повторением и усилением перепадов высоты стен. Правда в таких ситуациях элементы каркаса изготавливают в индивидуальном порядке и скрупулезно подгоняют по факту непосредственно на объекте.

Однако прежде чем разбираться со спецификой монтажа, нужно выяснить, в чем заключаются их конструктивные различия, согласно которым стропильные ноги делятся на две группы, это:

• Висячие. Вид стропилин, не имеющих верхней опоры. В вершине крыши стропильные ноги упираются торцами друг в дружку. Чтобы под весом компонентов кровельного пирога и снега, такая конструкция не распирала брус мауэрлата, висячие стропила соединяют горизонтально установленной затяжкой.
• Наслонные. Разновидность стропильных ног, укладываемая на две разные по высоте опоры. Вверху они чаще всего опираются на установленный в крест стропилинам коньковый прогон, реже упираются запиленными под углом торцами друг в дружку. Низ ложится на мауэрлатный брус или упирается в него.

От того, к какой группе относятся стропильные ноги, зависит сфера их применения и технология установки. Висячую разновидность собирают на земле, а выполненные в виде своеобразных треугольников фермы поднимают на крышу и монтируют в полностью подготовленном к установке виде.

Плюс сооружения стропильного каркаса по висячей технологии заключается в безопасности работ и возможности выполнить максимально точно узловые соединения. Если в сооружении крыши используется самый простой вариант висячей фермы с затяжкой внизу, можно отказаться от устройства мауэрлата, в место которого вполне подойдет неширокая выравнивающая доска.

Минусы висячей технологии сопутствуют преимуществам. К примеру, собранную на земле ферму гораздо сложнее транспортировать к месту установки, чем доски и брус для наслонных стропилин. Есть ограничения по перекрываемым пролетам: пределом считается 14 м, свыше которого неразумно устанавливать склонные к провисанию деревянные балки без промежуточных опор.

Стропильные ноги наслонной группы и верхом, и низом опираются на независимые конструкции. Верхушкой их укладывают на прогонную конструкцию, которая монтируется по балкам перекрытия или по лежню, заменяющему мауэрлат на внутренней стене. Низ либо устанавливается на мауэрлат, либо упирается в него, зацепившись за брус зубом или пришитым вместо зуба опорным бруском.

Преимуществом наслонных систем по праву признана возможность перекрытия практически любых по габаритам пролетов. Просто при увеличении перекрываемого пространства конструкция усложняется: дополняется подкосами на пару со стойками, дополнительными прогонами вкупе с лежнями, схватками.

Собирается и монтируется наслонная конструкция дольше, т.к. сооружают ее не из ферм, а из отдельных элементов. Однако как раз у этой схемы больше возможностей в корректировке недочетов короба или неравномерно осевшего сруба. Т.к. стропила наслонного типа укладываются поштучно, есть возможность слегка изменить положение и размеры узла, чтобы в итоге сформировать безукоризненно выровненную плоскость ската.

Специфика изготовления и укладки стропилин

Понятно, что для возведения стропильной системы понадобятся пиломатериалы – длинномерная продукция лесообрабатывающих предприятий с четкими геометрическими параметрами. Нужна будет доска или брус, на которых, естественно, нет монтажных запилов и врубок для установки.

Зачем нужны запилы и врубки? Дело в том, что при постановке на ребро у досок и брусьев слишком маленькая площадь опоры. С мауэрлатом они контактируют лишь одной вестма тонкой линией, из-за чего при малейшей нагрузке сверху могут банально «съехать» с занятой позиции и потащить за собой всю конструкцию.

Для того чтобы увеличить площадь опоры в узле сопряжения стропилины и мауэрлата, или же ее и дополнительного прогона, в брусе или доске выбирают угловую врубку, выпиливают зуб или пришивают опорный брусок. Если верхушка стропилины сопряжена с зеркально противоположным аналогом, то для надежного упора потребуется запил, плоскость которого должна быть четко перпендикулярна горизонту.

Основное правило в сооружении стропильных каркасов заключается в том, чтобы выбранные в пиломатериалах площадки для опирания были строго горизонтальны и вертикальны. При малейших нарушениях горизонтальности с вертикальностью теряется устойчивость, детали конструкции смещаются под собственным весом и действием нагрузки вплоть до полного разрушения системы.

Отметим, что на узлы стропильных систем возложена обязанность в обеспечении возможности незначительного смещения и поворота при превышении нагрузки. Указанные перемещения необходимы для того, чтобы конструкция слегка прогнулась, чуть сдвинулась, но не разрушилась и сохранила устойчивость.

Эти тонкости следует знать и мастеру, решившему заняться изготовлением и монтажом стропил своими руками, и владельцу строящегося дома, не желающему расплачиваться за некачественные трудовые усилия бригады строителей. Разберем распространенные варианты, чтобы уяснить суть процесса.

Сооружение каркаса крыши по висячей технологии

Рассмотрим пример возведения стропильной системы над бревенчатым срубом бани. Пролет между стенками небольшой, его проще и разумней перекрыть висячей конструкцией, установка которой будет производиться на перепуски потолочных балок – матиц.

Бревенчатая основа – вариант практически идеальный для установки висячих систем, т.к. его проще всего стесать в горизонт, устранив необходимость подгонки стропилин в случае нарушения геометрии стопы. Нет никакой необходимости в устройстве мауэрлата. Однако затяжку придется передвинуть вверх, чтобы обойти верхний венец сруба и сформировать полезное чердачное пространство.

Перед выполнением монтажа стропил проводится поэтапная подготовка сруба. С обеих сторон стопы выравниваем перепуски согласно шнурку, привязанному к забитым в две крайние балки гвоздям. Сверху перепусков стесываем горбыль так, чтобы край каждой балки завершался плоской горизонтальной площадкой.

Образовавшуюся после стесывания верхней выпуклости бревна пласть по краям балок выравниваем в горизонт по уровню. Прикладываем указанный контрольный инструмент к трем и более балкам одновременно. Если уровень недостаточно длинен для проведения подобной проверки, используем вместо него длинную рейку или доску.

После стесывания всех излишков проводим разметку гнезд под стропильный зуб. Для этого вновь используем гвозди и шнурку. Заметим, что расчертить на перепусках места выборки гнезд можно как до сооружения висячих ферм, так и после. Однако гораздо удобнее сделать гнезда перед изготовлением стропилин. Они помогут с более высокой точностью провести примерку.

Чтобы облегчить себе работу, желательно найти центр сруба со стороны будущих щипцов. В этих точках рекомендуют прибивать по контрольной рейке, одно из ребер которой будет обозначать ось симметрии. Можно обойтись без реек, если в сооружении крыш уже имеется некоторый опыт.

• Две доски-дюймовки длиной на 10 – 15 см больше, чем запроектированная длина стропилин, сшиваем в вершине гвоздем или болтом так, чтобы они могли поворачиваться вокруг этой соединительной точки.
• На установленной по центру будущего щипца рейке отмечаем проектную высоту стропильной системы. Еще одну метку проставляем выше нее – это высота зуба, точнее, длина вертикали, отложенной от основания зуба до его вершины.
• Сшитые в одной точке доски выставляем на крайние перепуски так, чтобы угол каждой доски упирался в будущее гнездо под зуб.
• Совмещаем точку соединения досок с верхней отметкой на рейке, определяющей длину стропилин с зубом.
• От нижнего угла обеих стропилин откладываем высоту зуба, возвращаемся с заготовкой шаблона на землю и выпиливаем зуб по разметке.
• Возвращаем заготовку шаблона на место, устанавливаем ее, заведя зубья в предназначенные им гнезда. Может получиться так, что после установки вершина заготовки не совпадет с указаниями рейки. Тогда надо вырвать гвоздь и скорректировать положение вершины, обязательно отметив новую точку.
• После подгонки вершины прочерчиваем на обеих досках вертикальную линию их предстоящего стыка, замеряем размер ригеля и отмечаем на обрезках доски форму накладок для верхнего стыка стропилин.

Если все вышло точно и корректировок больше не требуется, шаблон готов. Возвращаемся вместе с ним на землю. Разбираем заготовку и делаем запилы по отмеченным линиям. Полученные в результате примерки и подгонки детали будут служить эталоном для практически поточного производства стропильных ферм в требующемся количестве.

Висячие фермы соберем на земле. Их установку, как и примерку должны проводить по минимуму два человека. Одному мастеру просто не справиться с подобной работой. Находящийся наверху исполнитель будет устанавливать ферму, а второй изменять ее положение согласно указаниям отвеса. Положение каждой выровненной и установленной фермы следует фиксировать временными распорками.

Чтобы увеличить устойчивость системы, под стропилины установим стойки:

• Разметим матицы под место установки дополнительных опор уже проверенным способом: забьем по гвоздю с противоположных сторон и натянем шнурку.
• Выдолбим в бревнах гнезда согласно разметке.
• Примерим обрезок бруска к месту установки. Отметим на нем линию запила с учетом высоты шипа.
• Изготовим стойку и две накладки для ее крепления к стропилине.
• Установим сделанную опору и аналогичным образом закрепим положение стропильной фермы с другой стороны. По выверенной схеме продолжаем работать, пока не оснастим каждую стропилину дополнительной опорой.

Для обеспечения жесткости висячей системы стропильные фермы соединяются ветровыми связями – досками, жердями или рейками, прибитыми изнутри конструкции. С внешней стороны стропильного каркаса жесткость повысится за счет сооружения обрешетки.

К матицам стропильные ноги крепятся гвоздями 200 мм или угловыми скобами. В этом плане металлические уголки и пластины с перфорацией под крепеж ощутимо проигрывают традиционным методам. К боковинам стропилин прибиваем кобылки, выполненные из доски, ширина которой вполовину меньше материала, использованного в изготовлении стропилин.

Длина кобылок должна быть на 70 – 80 см больше запроектированной ширины свеса. Это расстояние нужно для надежного соединения их со стропильными ногами. Кобылки можно раскроить заранее, а можно и без предварительных распилов прибить обрезки узкой доски к стропилам, после чего оформить линию карниза. Однако первый вариант удобнее и экономнее.

В большинстве случаев, как и в приведенном примере, кобылки необходимо частично заглублять в перепуски матиц, для этого:

• Отмечаем по факту ширину кобылки на перепуске.
• Делаем пилой два пропила согласно разметке на 2/3 толщины кобылки. Также пилой надпиливаем бревно между крайними запилами. Дорабатываем углубление стамеской в сопровождении молотка.
• Устанавливаем кобылки в сформированные выемки, сшиваем их со стропилиной гвоздями длиной по 100 мм.

По завершению монтажа всех кобылок в крайние забиваем по гвоздю. Натягиваем контрольную шнурку и отмечаем, где следует отпилить излишки.

Устройство наслонного каркаса крыши

В сооружении стропильного каркаса по наслонной технологии есть много общего с установкой висячей конструкции. Примерка проводится практически в той же последовательности, поэтому описывать действия дважды не имеет смысла. Основная разница в способах формирования верхнего узла, ведь у вершин наслонных стропил есть опора – коньковый прогон.

Если вверху наслонные стропила банально опираются на коньковый прогон, их укладывают либо с разбежкой, т.е. параллельно друг дружке, либо со строго вертикальным стыком, аналогичным состыковке висячих ног. Однако в большинстве случаев верхнюю часть стараются закрепить врубкой или вертикальным запилом с плотным примыканием его к коньковому брусу.

Есть схемы, согласно которым наслонные стропилины опираются не на коньковый, а на боковой прогон. В таких ситуациях верх формируется по висячему принципу, а точку опирания на прогонную балку оформляют угловой врубкой.

Разберем наиболее востребованный в частном строительстве вариант сооружения стропильных ног с опиранием на нижнюю угловую врубку и на коньковый прогон через вертикальный запил. Отметим, что максимальная глубина врубки не должна превышать 1/3 ширины доски.

Вариант разметки строительным угольником:

• На угольнике отмечаем в масштабе высоту крыши и половину пролета. Эти величины отображают уклон скатов и задают основные углы. Пропорции необходимо точно выдержать.
• Если дальнейшее использование угольника не планируется, то пометить отложенные точки можно прикрученными бобышками или короткими винтами с шурупами, если планируется, то лучше краской, которая снимается растворителем.
• К уложенной плашмя доске прикладываем угольник той стороной, на которой отмечена высота крыши. Проводим черту по показаниям угольника – это линия верхнего спила стропилины – участка ее сопряжения с коньковым прогоном.
• Разрезаем по отмеченной линии циркуляционной пилой. Доску для распиловки укладываем плашмя, как положено при разрезании в ширину. Продольные распилы делают с постановкой на ребро.
• От вершины образовавшегося угла откладываем длину так называемой диагонали. Это расстояние от точки сопряжения с прогоном до внешнего края мауэрлата или верхней обвязки, если обустраивается каркасный дом.
• Переносим угольник в эту точку. Проводим линию, параллельную первой.
• Переворачиваем угольник, двигаем им вдоль заготовки так, чтобы слева оказалось 2/3 общего расстояния, а справа 1/3. На картинке это 8ʺ и 4ʺ.
• Линия меньшего отрезка как раз и обозначит нам врубку.

В завершении вычерчиваем на доске абрис карнизного свеса, раскраиваем ее по очерченным линиям и используем сделанную своими руками заготовку стропила для распиловки остальных элементов крыши.

Применить описанный метод можно и без строительного угольника и отметки параметров крыши на нем. Достаточно представлять процесс, чтобы отложить необходимые расстояния обычным чертежным инструментом. Однако без опыта можно запутаться в вычислениях углов и отрезков.

В помощь начинающим строителям разработан шаблон с вариантами формирования угловых врубок. Он поможет сориентироваться в изготовлении стропильных ног из наиболее распространенных в этой сфере пиломатериалов.

В случаях укладки стропильных ног с врубками в верхней и нижней части следует помнить, что глубина обоих выемок должна быть одинаковой, чтобы в ходе строительных работ не изменился уклон кровли. Обычно для устройства двух равных врубок используют вспомогательный брусок, толщина которого не более 1/3 толщины доски.

Заготовка стропилины тогда устанавливается ребром на мауэрлат и на прогон. Брусок прикладывают сбоку в зоне нижнего и верхнего узла, чтобы очертить врубку.

Если врубка нужна только в нижней части стропилины, а верх будет опираться на прогон запилом, доску устанавливают внизу на мауэрлат, а вверху на прогон и брусок, чтобы в результате раскроя не изменился угон наклона ската. Внизу к будущему узлу прикладывают второй брусок аналогичного размера и очерчивают с его помощью абрис будущей врубки.

Для формирования запилов зубом применяются такие же методы. Разница только в форме запила.

Установку наслонных стропилин начинают с монтажа двух крайних ферм. Элементы монтируют по одному, тщательно проверяют их положение с использованием уровня с отвесом. Чаще всего крайние фермы устраивают из спаренных досок, т.к. на них распределяется больше нагрузки. Их фиксируют временными распорками, затем соединяют шнуркой или рейкой, чтобы обозначить плоскость ската.

Рядовые стропилины, расположенные между крайними несущими фермами, устанавливают согласно указаниям шнурки. При необходимости корректируют положение ног в соответствии с фактической ситуацией.

Видео об установке стропильных ног

Установка стропилин с креплением металлическими уголками:

Как изготовить стропильные ноги с запилами для посадки на мауэрлат:

Устройство стропильного каркаса под крышу гаража:

Мы привели и описали лишь часть методов устройства стропильных каркасов. В реальности способов изготовления и установки существенно больше. Однако разбор базовых вариантов позволяет отлично понять, как правильно делать стропила и стропильные фермы для крыши, как запиливать их перед установкой.

Стропильная система – это один из обязательных компонентов любой крыши. Чтобы данная система могла выполнять возложенные на нее функции, необходимо заранее продумать ее конструкцию и провести грамотный монтаж. О том, как своими руками поставить стропила, и пойдет речь в этой статье.

Правильный расчет стропил

Перед тем, как поставить стропила, нужно еще на этапе проектирования конструкции определить два параметра:

• Толщина стропильных ног;
• Шаг установки стропил.

Чтобы упростить себе задачу, можно воспользоваться следующими данными:

1. Длина стропил – 3 м. При сечении 8х10 см оптимальный шаг стропил составляет 120 см, а для брусков сечением 9х10 см шаг стоит увеличить до 180 см.
2. Длина стропил – 4 м. Сечение 8х16 см – шаг 100 см, 8х18 – шаг 140 см, 9х18 – шаг равен 180 см.
3. Длина стропил – 6 м. Если используются брусы сечением 8х20 см, то шаг между ними должен составлять 100 см, а для брусов сечением 10х20 см лучше всего подойдет шаг в 140 см.

Для определения количества стропил на один скат нужно выполнить следующее: сначала длина ската по карнизу делится на шаг стропил, полученное значение увеличивается на один и округляется до целых чисел в большую сторону. Разделив длину ската на рассчитанное количество стропил, можно узнать межосевое расстояние между стропильными ногами.

Описанная выше технология расчетов не является универсальной – например, она не учитывает особенности выбранного кровельного покрытия и теплоизоляционного материала. При использовании плитных или рулонных утеплителей шаг стропил стоит подогнать под стандартные габариты материала. Для материалов на основе минеральной ваты нужно уменьшить расстояние между стропилами на 1-1,5 см – такие материалы держатся между стропилами за счет распирающей силы.

Подготовка материалов

Чтобы стропильный каркас был достаточно качественным и надежным, необходимо не только правильно провести его монтаж, но и грамотно подойти к вопросу выбора материалов для его обустройства. Обычно стропила изготавливаются из обрезных досок или брусов с заранее рассчитанной толщиной.

Подбирая пиломатериалы, нужно обратить внимание на их качество – древесина не должна иметь заметных повреждений структуры, вроде щелей или глубоких царапин. Кроме того, хорошее дерево должно быть достаточно просушенным, чтобы избыток влаги в дальнейшем не ускорил процесс разрушения стропильной системы.

Перед тем, как монтировать стропила, нужно пропитать их антисептическими и огнезащитными составами для повышения защиты. Следующий шаг, который косвенно касается технологии монтажа стропил – выбор способа их крепления.

В качестве крепежных элементов для установки стропил могут выступать следующие материалы:

• Металлические или деревянные пластины;
• Болты или шпильки в комплекте с гайками и шайбами;
• Саморезы, гвозди или скобы;
• Катаная проволока.

Виды стропил для крыши

Существует два основных вида стропильных систем – висячая и наслонная. Используемые в них стропила называются точно так же, а в некоторых ситуациях оба вида стропил комбинируются для создания максимально эффективной конструкции.

Особенности разных видов стропил можно описать следующим образом:

1. Висячие . Стропила висячего типа опираются исключительно на стены здания. Как правило, для снижения нагрузки на верхней части стен монтируется мауэрлат, выступающий в качестве опорного элемента для стропильных ног. Впрочем, без него можно обойтись, если есть надежные балки перекрытия, выступающие за периметр здания. Уменьшение распирающих нагрузок в висячих стропилах обеспечивается различными вариантами перемычек. В случае с большими пролетами стропильный каркас может дополнительно усиливаться для повышения жесткости.
2. Наслонные . Наслонные стропила, в отличие от предыдущих, устанавливаются с использованием дополнительных опор, что накладывает определенные ограничения – такую конструкцию можно создать только в том случае, если внутри здания есть несущая стена или иные опорные элементы. Нижняя часть наслонных стропил, тем не менее, опирается на мауэрлат, поэтому стены должны иметь достаточную для его монтажа толщину. Верхней частью данный вид стропил крепится к коньковому прогону, установленному на вертикальных стойках.

Установка верхнего края стропил

Продумывая конструкцию стропильной системы, нужно обязательно иметь в виду ее общий вес и сложность монтажа. Если каркас в итоге получается не очень тяжелым, то его будет намного проще собрать на земле, а потом поднять на крышу самостоятельно или при помощи специального оборудования. Конструкцию, имеющую большой вес, будет гораздо целесообразнее собирать непосредственно на крыше.

Соединять верхние части стропил можно следующими способами:

1. Крепление встык . Данный метод крепления предполагает наличие надрезов на соединяемых краях стропил. Стропильные ноги соединяются в этих надрезах и фиксируются при помощи двух гвоздей. В дальнейшем соединение необходимо усилить пластиной.
2. Крепление внахлест . Такое соединение осуществляется посредством болтов или шпилек, которые затягиваются гайками и широкими шайбами. Стропила сходятся в одной точке и подводятся друг к другу краями, чтобы можно было выполнить их крепление.
3. Скользящее крепление . Данный способ крепления используется в деревянных домах. Дело в том, что здания из бревен или брусов дают усадку, а скользящий крепеж позволяет компенсировать ее без повреждений и перекосов стропильной системы. Стропила в верхней части устанавливаются с небольшим зазором и соединяются подвижным металлическим крепежом.
4. Крепеж к коньку . Если на здании уже смонтирован коньковый прогон, то собирать цельный каркас не нужно – процесс монтажа стропил в данном случае сводится к их поочередному креплению к коньку. Коньковый брус должен располагаться горизонтально, чтобы имеющиеся нагрузки распределялись равномерно.

Как поставить нижние части стропил своими руками

Нижние края стропильных ног устанавливаются на балки или мауэрлат. Согласно технологии монтажа деревянных зданий, собранный каркас затаскивается на крышу и устанавливается, причем в первую очередь нужно крепить фермы, расположенные по краям здания. Чтобы стропила можно было прикрепить к расположенным на стенах здания балкам, затяжку придется просверлить в нескольких точках.

При обустройстве крыши на каменном доме для крепления стропил потребуются специальные металлические крепления, так называемые «ерши». Эти крепления забиваются в каждый четвертый ряд кирпичной кладки, после чего их можно использовать для монтажа стропильных ног.

Если же здание выполнено из материалов, которые не дают усадку, то стропила должны крепиться жестким образом. Перед тем, как поставить стропила ровно, в каждой стропилине делается вырез, благодаря которому все они будут надежно опираться на мауэрлат. Фиксация стропил осуществляется тремя гвоздями и проволокой. Чтобы стропильные ноги не сдвигались в дальнейшем, можно воспользоваться соединением из уголков и опорного бруса.

Все нюансы того, как правильно крепить стропила крыши, должны быть рассмотрены и учтены еще на этапе проектирования. Например, при наличии дымовой трубы нужно позаботиться о том, чтобы она не проходила в непосредственной близости от стропильного каркаса. Иногда в таком случае используются укороченные стропильные ноги, находящиеся между мауэрлатом и дымоходом. Минимальное расстояние от деревянных элементов конструкции до трубы составляет 13 см.

Заключение

Монтаж стропильной системы – задача вполне посильная, но только в том случае, если будут учтены все нюансы. Именно поэтому перед тем, как ставить крышу дома, нужно тщательно продумать будущую конструкцию, подобрать качественные материалы и изучить технологию монтажа. Грамотное выполнение каждого этапа работы позволит создать надежный и прочный стропильный каркас.