Конструкция наслонных стропил: устройство конструкции, узлы

Наслонная стропильная система – особенности и основные узлы

Конструкция крыши – сложная система, в которую ходят опорные элементы, гидроизоляционное покрытие, утеплитель и пароизоляция. Все кровельные узлы подвергаются воздействию временных и постоянных нагрузок, поэтому они должны обладать высокой несущей способностью, чтобы избежать деформацию или даже обрушение кровли. Чтобы гарантировать прочность и долгий срок эксплуатации, выполняют точный расчет, определяющий состав каркаса, расстоянием между его элементами, а также их сечение. Как правило, в частном домостроении используется наслонная стропильная система, позволяющая перекрывать сооружения шириной до 16 метров. В этой статье мы расскажем о ее устройстве, особенностях и основных узлах.

Устройство и функции

Конструкция, состоящая из взаимосвязанных опорных элементов, поддерживающих кровельные скаты, называется стропильной системой крыши. Она выполняет функции своеобразного каркаса, придающего уклон и форму кровле. Монтаж кровельной конструкции выполняется только после того, как сделан расчет нагрузок, которые будут воздействовать на нее в процессе эксплуатации. Правильно сконструированный каркас решат следующие задачи:

  1. Используется как основание для крепления кровельного материала. Монтаж гидроизоляционного материала на поверхность ската выполняют на обрешетку каркаса крыши, который равномерно распределяет вес покрытия, а также придает ему жесткую форму.
  2. Формирует уклон кровельной конструкции. Стропильные ноги каркаса устанавливают под уклоном к основанию, благодаря чему крыша приобретает треугольную форму. Наклонная поверхность ската позволяет воде и снегу свободно соскальзывать, не увеличивая нагрузку на элементы опорной системы.
  3. Придает конструкции жесткость и несущую способность. Крыша повергается серьезной нагрузке из-за большого веса кровельного покрытия, теплоизоляции, веса самой стропильного каркаса и снежной шапки, поэтому стропильная система должна обладать высокими прочностными качествами и перенаправлять вес кровли на несущие опоры.

Обратите внимание! Стропильной системой наслонного типа называется опорная конструкция крыши, которая включает в себя вертикальные стойки, опирающиеся на внутренние несущие стены. Монтаж такого каркаса выполняется, если посредине дома располагается капитальная стена, установленная на фундамент. Крыша с наслонной стропильной системой испытывает напряжение только на изгиб, благодаря чему ей не требуются компенсирующие распирание элементы.

Состав

Перед тем как выполнить монтаж кровли, необходимо сделать точный расчет нагрузок, которые будут на нее воздействовать, а также составить подробный проект. Эти нехитрые вычисления помогут определить, какие элементы войдут в наслонную стропильную систему, рассчитать их сечение и расстояние между ними. Если крыша имеет опору на внутренние несущие стены, то ее каркас состоит из следующих компонентов:

  • Мауэрлата и лежня. Этими терминами называют опорные элементы кровельной конструкции, фиксируемые на верхний ярус стен, на которые опираются скаты крыши. Они изготавливаются из древесины хвойных пород сечением 100х100 мм или 150х150 мм. Лежень отличается тем, что крепится на внутренние несущие перегородки, а него можно закрепить вертикальные стойки, поддерживающие конек.
  • Стропил. Наслонные стропила устанавливаются попарно вдоль ската крыши. Их особенность в том, что они имеют 2 точки опоры – на мауэрлат и на коньковый прогон. Благодаря этому конструкция получается прочной и не испытывает нагрузку на распирание. Шаг между стропилами, толщину ног определяет расчет, учитывающий вес кровельного покрытия и климатические условия.
  • Подстропильных элементов. Подстропильными элементами называют дополнительные опорные элементы, благодаря которым крыша приобретает большую несущую способность. В эту категорию входят вертикальные опоры, называемые стоками, горизонтальные затяжки, а также подкосы, поддерживающие стропила.
  • Обрешетки. Обрешетка крепится перпендикулярно стропильным ногам, на нее выполняется монтаж кровельного материала. Расчет нагрузок определяет, каким должно быть основание кровли – сплошным или решетчатым.

Важно! В конструировании наслонной стропильной системы главное, перед тем как выполнять монтаж, правильно выполнить расчет постоянных и временных нагрузок, которым подвергается крыша дома. Отличительными чертами каркаса этого типа является использование внутренних несущих стен для установки лежня, вертикальных строек, поддерживающих коньковой конструкции.

Крыша подергается нескольким видам нагрузок, в том числе нагрузке на распирание и на изгиб. Чтобы компенсировать эти напряжения, а также чтобы сделать стропильную систему устойчивой и жесткой, используется большое количество компенсирующих элементов, сечение которых определяет расчет. Для предотвращения деформаций каркаса монтаж кровли выполняют, используя подвижные крепления. Наслонные стропила бывают следующего типа:

    Безраспорная. Монтаж безраспорного стропильного каркаса наслонного типа выполняют с помощью подвижных креплений, благодаря чему узлы системы даже после фиксации могут компенсировать нагрузку на распирание несущих стен. Наслонные стропильные ноги такого типа с одной стороны крепятся с помощью шарнира, а с другой – с помощью ползуна.

Опытные кровельщики для перекрытия деревянных домов, еще не завершивших процесс усадки, используют безраспорные стропильные каркасы, подвижные опоры которых могут компенсировать деформации, возникающие при постепенном высыхании древесины. Расчет состоит в том, что не жестко закрепленная конструкция будет оседать вместе с коробкой дома.

Особенности

Конструкция наслонного стропильного каркаса кровли зависит от многих факторов. На состав системы влияет уклон скатов, климатические условия в зоне строительства, выбранный кровельный материал. Чтобы учесть все эти критерии, нужно выполнить расчет нагрузок на кровлю. В зависимости от ширины перекрываемого сооружения, стропильный каркас крыши имеет следующие особенности:

  • Для перекрытия сооружения шириной до 10 метров достаточно одной несущей опоры, на которую устанавливаются вертикальные стойки. Чтобы компенсировать прогиб длинных стропильных ног, устанавливают подкосы.
  • Для перекрытия сооружения шириной до 10-14 метров также хватает одной внутренней несущей стены. Однако, для укрепления стропильного каркаса, состоящего из мауэрлата, лежня, стропильных ног, стропил, стоек и подкосов, используют горизонтальные затяжки, компенсирующие распирающую нагрузку.
  • Для перекрытия сооружения шириной 16 метров требуется 2 внутренние несущие стены. В таком случае стропильный каркас состоит из мауэрлата, лежня, стропил, подкосов, стоек, ригеля и затяжки.

Учтите, что максимальная длина стропильных ног наслонного каркаса ограничивается стандартным размером пиломатериалов, составляющим 6 метров. Конечно, можно изготовить наборные стропила или надставить кобылки, но такая конструкция получится менее прочной.

Виды стропильной системы двухскатной крыши: для маленьких и больших домов

В основе каждой крыши лежит большое количество балок, стропил, стоек и прогонов, которые все вместе называются стропильной системой. За многовековую историю видов и способов ее организации накопилось немало, и каждая имеет свои особенности в построении узлов и врубок. Подробнее о том, какой может быть стропильная система двухскатной крыши и как при этом должны крепиться стропила и другие элементы системы поговорим подробнее.

Читайте также:
Игровые кресла (55 фото): как выбрать хорошее геймерское кресло? Модели Cougar и «Бюрократ», другие кресла с подсветкой и без

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).

Схема двускатной крыши

Теперь о составляющих системы и их назначении:

  • Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
  • Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
  • Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
  • Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
  • Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
  • Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
  • Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.

В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».

Конструкций стропильных систем довольно много. В первую очередь их разделяют на две группы — с наслонными и висячими стропилами.

Разница в конструкции наслонных и висячих стропил

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров. Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника. В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Читайте также:
Краска Beckers: особенности применения для внутренних и наружных работ, палитра

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

С наслонными стропилами

В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.

Простейший вариант наслонных стропил

Безраспорные схемы и узлы врубок

Дома, сложенные из бревен или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двухскатной крыши должна быть безраспорной. О видах таких систем поговорим подробнее.

Простейшая безраспорная схема стропильной системы приведена на фото ниже. В ней стропильная нога упирается в мауэрлат. В таком варианте она работает на изгиб, не распирая стену.

Простая безраспорная система двускатной крыши с наслонными стропилами

Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. В первом, площадку опирания обычно скашивают, ее длина при этом — не более сечения балки. Глубина врубки — не более 0,25 ее высоты.

Верх стропильных ног укладывается на коньковый брус, не скрепляя его с противоположным стропилом. Получаются по строению две односкатные крыши, которые в верхней части примыкают (но не соединяются) одна с другой.

Такую схему без наличия опыта делать не рекомендуется: при малейшей неточности выполнения появляются распорные силы и конструкция становится нестабильной.

Намного проще в сборке вариант со скрепленными в коньковой части стропильными ногами. Они практически никогда не дают распора на стены.

Вариант крепления стропил без распора на стены

Для работы этой схемы стропильные ноги внизу крепятся при помощи подвижного соединения. Для закрепления стропильной ноги к мауэрлату сверху забивается один гвоздь или снизу ставится гибкая стальная пластина. Варианты крепления стропильных ног к коньковому прогону смотрите на фото.

Если кровельный материал планируется использовать тяжелый, необходимо увеличить несущую способность. Достигается это увеличением сечения элементов стропильной системы и усилением конькового узла. Он приведен на фото ниже.

Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках

Все приведенные выше схемы двускатных крыш стабильны при наличии равномерных нагрузок. Но на практике такого практически не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой на высоте около 2 метров схватки или подкосами.

Варианты стропильных систем со схватками

Установка схваток повышает надежность конструкции. Чтобы она нормально работала, в местах ее пересечения со стоками крепить нужно к ним гвоздями. Сечение бруса для схватки используют такое же, как и для стропил.

Схемы стропильных систем двускатных крыш со схватками

К стропильным ногам крепятся ботами или гвоздями. Могут устанавливаться с одной или двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.

Крепление схватки к стропильным ногам и коньковому брусу

Чтобы система была жесткой и не «поползла» даже при аварийных нагрузках достаточно в таком варианте обеспечить жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности его смещения в горизонтали, крыша выдержит даже значительные нагрузки.

Системы наслонных стропил с подкосами

В этих вариантах для большей жесткости добавлены подстропильные ноги, которые еще называют подкосами. Они устанавливаются под углом 45° по отношению к горизонту. Их установка позволяет увеличить длину пролета (до 14 метров) или уменьшить сечение балок (стропил).

Подкос просто подставляется под требуемым углом к балкам и прибивается гвоздями с боков и снизу. Важное требование: подкос должен быть срезан точно и плотно прилегать к стойкам и стропильной ноге, исключая возможность ее прогиба.

Системы с подстропильными ногами. Сверху распорная система, снизу — безраспорная. Узлы правильной рубки для каждой расположены рядом. Внизу — возможные схемы крепления подкоса

Но не во всех домах средняя несущая стена расположена посередине. В этом случае есть возможность установить подкосы с углом ннаклона относительно горизонта 45-53°.

Система стропил со смещенным относительно центра вертикальным прогоном

Системы с подкосами необходимы если возможна значительная неравномерная усадка фундамента или стен. Стены садиться по-разному могут на деревянных домах, а фундаменты — на слоистых или пучнистых грунтах. Во всех этих случаях рассматривайте устройство стропильных систем такого типа.

Система для домов с двумя внутренними несущими стенами

Если в доме есть две несущие стены, устанавливают две подстропильные балки, которые расположены над каждой из стен. На промежуточные несущие стены укладываются лежни , нагрузка от подстропильных балок передается на лежни через стойки.

Системы с подстропильными балками

В данных системах коньковый прогон не ставят: он дает распорные силы. Стропила в верхней части соединяются одна с другой (подрезаются и стыкуются без зазоров), места соединения усиливаются стальными или деревянными накладками, которые прибиваются гвоздями.

Читайте также:
Кого нанимать на строительство дома?

В верхней безраспорной системе распирающую силу нейтрализует затяжка. Обратите внимание, что затяжка ставится под прогоном. Тогда она работает эффективно (верхняя схема на рисунке). Устойчивость может обеспечиваться стойками, или расшивками — балками, установленными наискосок. В распорной системе (на картинке она внизу) поперечине — это ригель. Он устанавливается над прогоном.

Есть вариант системы со стойками, но без подстропильных балок. Тогда к каждой стропильной ноге прибивается стойка, которая вторым концом опирается на промежуточную несущую стену.

Крепление стойки и затяжки в стропильной системе без подстропильного прогона

Для крепления стоек используются гвозди дляной 150 мм и болты 12 мм. Размеры и расстояния на рисунке указаны в миллиметрах.

Наслонная стропильная система крыши

Основой любой стропильной системы являются стропила, которые принято подразделять на наслонный тип, висячие стропила, а также висячие фермы, оснащённые шпалами. Наслонные стропила относятся к числу самых надёжных конструкционных элементов и обладают характерным отличием в виде промежуточных опорных стоек, которые могут быть возведены в условиях внутренних стен, сводов или потолочных балок.

Отличия висячих и наслонных стропил

Наслонная стропильная система чаще всего находит применение в зданиях, которые обладают дополнительными рядами стен. Такие стены используются в качестве дополнительных опор под стропильную систему. При этом, параметры здания могут достигать восемнадцать метров при условии наличия двух дополнительных элементов опорного характера.

Основным требованием является не более восьми метров пролётного пространства между двумя опорами. Стропильный шаг зависит от особенностей расчётов и может составлять 80-120 сантиметров. Нижние сегменты наслонной стропильной системы имеют опору в виде специальных подстропильных брусьев, а также мауэрлата.

Опорные стойки и прогоны разделяются при помощи подкосов, которые разгружают прогоны и придают всей конструкции необходимую степень жёсткости. Кроме того, подкосы служат в качестве разгрузочных элементов для ног стропильной системы и позволяют увеличить параметры перекрываемой ширины помещения. Стропильные ноги, имеющие более длинный размер чем стандартные показатели используемого пиломатериала, могут иметь составную конструкцию.

Отличие висячих и наслонных стропил

Висячий тип стропильной системы имеет характерные отличия от наслонного типа. В качестве опоры для нижних концов стропил выступают исключительно опорные стены, а стропильные ноги такой конструкции обладают нагрузкой в обоих направлениях монтируемой стропильной системы.

Кроме того, висячая конструкция имеет значительную степень нагрузок, которые распирают стены опорного характера. Такие нагрузки нивелируются посредством специальных затяжек, которые объединяют ноги в висячей стропильной системе. В качестве материала для затяжек может быть использована древесина или металл, а для расположения всегда выбирается горизонталь на удобной высоте. Следует учитывать, что чем выше расположены затяжки, тем более прочным должно быть крепление к стропильной системе.

Наиболее часто наслонный тип стропил используется для обустройства двускатных кровель над сооружениями, имеющими длину стены не более шести метров.

Устройство конструкции стропильной системы

Основными элементами наслонной стропильной системы служит наклонный тип балок, которые необходимо располагать вдоль кровельного ската. Поэлементный состав правильной наслонной стропильной системы выглядит следующим образом:

  • стропильные ноги, являющиеся элементом, к которому монтируется конструкция обрешётки;
  • прогоны, являющиеся элементами стропильной системы, которые укладываются не только на капитальные стены, но и столбы промежуточного характера;
  • стойки, подкосы, лежни, мауэрлаты, которые применяются с целью усиления всей конструкции и позволяют более равномерно распределить всю стропильную нагрузку на прогоны и опорный тип конструкций.

Конструкция и узлы наслонной стропильной системы

Необходимость применения

Наслонная стропильная конструкция необходима в случаях, когда требуется перекрыть пролёты с максимальной длиной от шести метров до шести с половиной метров, с соблюдением условия по наличию дополнительных несущих конструкций в виде колон или стен, способных удерживать стойки.

Крепление стропил к мауэрлату

Пролёты, имеющие максимальные значения протяжённости в условиях частного домостроительства, встречаются крайне редко. Именно поэтому при возведении индивидуальных построек рекомендуется применять наслонный тип стропил.

В основе технологии лежит опора стропильных ног на мауэрлат, но в случае с деревянными постройками функцию мауэрлата берёт на себя верхний стеновой ряд. Такой соединительный узел является наиболее важным в наслонной стропильной системе. Использование ригеля, которым стягиваются стропильные ноги, позволяет увеличить длину пролёта до восьми метров, в условиях одной опоры – до двенадцати метров, а при использовании двух опор – до шестнадцати метров.

Расчёт элементов крыши

Любая конфигурация и конструкционные особенности кровельной системы решаются ещё на этапе проектирования здания. Конструкция крыши коренным образом влияет на набор материалов, используемых в процессе монтажа и конструкцию несущих стен. Именно поэтому стропильная конструкция, которая будет служить опорой кровле, а также каркас обрешётки являются основными предметами расчетов крыши.

Для грамотного расчёта сечения стропильных ног за основу берётся показатель их длины.

Если пролёт между стропилами составляет 100 сантиметров:

  • длина менее трёх метров – бруски 8х10 см. или брёвна 10 см.;
  • длина 3-3,6 метра – бруски 8х13 см. или брёвна 13 см.;
  • длина 3,6-4,3 метра – бруски 8х16 см. или брёвна 16 см.;
  • длина 4,3-5 метров – бруски 8х18 см. или брёвна 18 см.;
  • длина 5-5,8 метра – бруски 8х20 см. или брёвна 20 см.;
  • длина 5,8-6,3 метра – бруски 10х20 см. или брёвна 20 см.

Если пролёт между стропилами составляет 140 сантиметров:

  • длина менее трёх метров – бруски 8х13 см. или брёвна 13 см.;
  • длина 3-3,6 метра – бруски 8х16 см. или брёвна 16 см.;
  • длина 3,6-4,3 метра – бруски 8х18 см. или брёвна 18 см.;
  • длина 4,3-5 метров – бруски 8х20 см. или брёвна 20 см.;
  • длина 5-5,8 метра – бруски 10х20 см. или брёвна 22 см.;
  • длина 5,8-6,3 метра – бруски 12х22 см. или брёвна 24 см.
Читайте также:
Можно ли подключить дополнительные розетки на линию электроплиты

Если пролёт между стропилами составляет 175 сантиметров:

  • длина менее трёх метров – бруски 9х10 см. или брёвна 15 см.;
  • длина 3-3,6 метра – бруски 8х18 см. или брёвна 18 см.;
  • длина 3,6-4,3 метра – бруски 9х18 см. или брёвна 18 см.;
  • длина 4,3-5 метров – бруски 10х20 см. или брёвна 20 см.

Если пролёт между стропилами составляет 213 сантиметров:

  • длина менее трёх метров – бруски 9х16 см. или брёвна 16 см.;
  • длина 3-3,6 метра – бруски 9х18 см. или брёвна 18 см.;
  • длина 3,6-4,3 метра – бруски 10х20 см. или брёвна 18 см.

Особенности монтажа и крепления

Весь технологический процесс по устройству стропильной наслонной системы состоит из нескольких основных этапов:

  • подготовка пиломатериалов согласно произведённых расчётов;
  • при необходимости, сращивание недостающих по длине элементов посредством саморезов или гвоздей;
  • изготовление шаблонов стропил, стоек и подкосов;
  • подъём подготовленного пиломатериал на крышу;
  • установка стоек и прогона конькового бруса, предусмотренных конструкцией крыши и крепление стоек на несущие конструкции для предотвращения нежелательных сдвигов;
  • установка стропил к крепежам и закрепление их предпочтительным способом на мауэрлате;
  • верхние соединения стропил следует закрепить к коньковому брусу или друг к другу;
  • если запроектированы горизонтальные схватки, то необходимо их закрепить;
  • установка опорных конструкций, включая подкосы и шпренгели;
  • если на отвесы могут повлиять конструкционные особенности крыши и стропильные ноги, то возникает необходимость их предварительной установки;
  • в случае упора стропильных ног в мауэрлат посредством зуба или шипа, необходимо выполнить удлинение кобылками, которые обшиваются по всему периметру сплошным типом обрешётки.

Далее, выполненная стропильная конструкция с использованием стропил наслонного типа, обшивается обрешёткой, на которую монтируется кровельный пирог с пароизоляцией и гидроизоляцией, а далее выполняется утепление и покрытие кровли.

Подробнее о монтаже стропил смотрите в видео.

Усадка дома

Стандартный коэффициент усадки сруба, высота которого составляет порядка трёх метров, равен порядка пяти процентов. Таким образом, усадка дома за один год может составлять около двадцати сантиметров, что негативно сказывается на несущих элементах крыши. Грамотные строители при проектировании составляют два варианта – первоначальный и с учётом усадки.

Таких проблем лишены висячие стропильные системы. Для наслонного типа стропил будет необходимо применить один из нескольких возможных вариантов:

  • дождаться окончательную усадку строения;
  • применить стропильную систему с скользящими опорами;
  • выполнить укрепление всех опорных конструкций при помощи компенсаторов, в качестве которых допускается использование винтовых домкратов.

Подводим итоги

При монтаже деревянных стропил на каменные опоры следует выполнить грамотную изоляцию при помощи двух слоёв рубероида или любого другого гидроизолирующего материала.

При использовании наслонных стропил для обустройства крыш мансардного типа необходимо устанавливать внутренний брусовый каркас под нижними стропилинами, а верхние стропильные ноги упирать в коньковый прогон, монтируемый на стойках.

Для выполнения соединения стропильной ноги с мауэрлатом рекомендуется использовать ползун или жёсткое защемление.

Для наслонного типа стропил допускается соединение встык, которое выполняется посредством металлических пластин. Для такого соединения требуется оставлять значительный торцевой угол, который в процессе схождения позволяет стропилам делать упор друг в друга.

Наслонная стропильная система может быть выполнена с соединением внакладку, что подразумевает просверливание специальных отверстий под крепёжные болты.

Наслонные стропила: обзор конструкции, узлов и план монтажа

В основе любой крыши лежит система балок, стоек, прогонов. Они являются тем проводником нагрузок, который позволяет крыше выдерживать порывы ветра и вес снега зимой. В разрезе стропила представляют традиционную фигуру — треугольник жёсткости. В строительстве используется множество стропильных систем. Наиболее востребованы наслонные стропила.

  • Варианты стропил
    • Наслонного типа
    • Висячая система
  • Конструкция и узлы
  • Безраспорная система
  • Особенности монтажа конструкции
  • Сильное защемление конькового участка
  • Распорная система
  • Компоненты подстропильных конструкций
  • Особенности использования
  • Расчёт компонентов крыши
  • Практические советы

Варианты стропил

Стропила — основа крепления кровли. По устройству различают три вида:

  1. Наслонные, считающиеся одними из самых надёжных компонентов, использующихся в конструкционных работах.
  2. Висячие стропила.
  3. Висячие фермы, оборудованные шпалами.

Каждая из систем имеет особенности конструкции. Проведение точных расчётов позволит создать прочную и надёжную конструкцию.

Наслонного типа

В сооружениях, имеющих ещё несколько рядов стен, служащих, кстати, в роли вспомогательных опор, чаще всего используется наслонная стропильная система.

Если в наличии имеется пара вспомогательных компонентов, имеющих возможность применяться в роли опоры, здание в своих размерах может достичь 17—19 метров. Главное, делать не больше 8 метров пространства между соседними опорами. До 120 сантиметров величины порой достигает стропильный шаг, главное, правильно провести расчёты и учесть все необходимые особенности.

Нижние части такого вида обладают опорой, состоящей из подстропильных брусьев. В том числе вкупе с ними используется мауэрлат.

Чтобы разделить опорные стойки и прогоны, о которых также не стоит забывать, используют подкосы. Их главная функция заключается в том, что они выполняют разгружающую и поддерживающую функцию, в том числе и для ног стропильной системы, увеличивающих размер сооружения. Они сами имеют больший размер, чем обычный коэффициент пиломатериала, и их нужно собирать.

Висячая система

Висячие стропила кардинально отличаются от наслонных. Их нижние концы занимают опорные стены. Стропильные ноги этой системы нагружены в двух частях всей монтируемой системы.

Читайте также:
Из каких материалов изготавливают натяжные потолки и каковы их технические характеристики?

Нагрузки от висячей конструкции распирают стены, которые имеют опорный характер.

В роли использованного материала с целью затяжек применяют дерево либо сплавы. Для того чтобы это всё расположить, в основном избирается линия в комфортной высоте. А также принимайте во внимание, что крепление к стропильной системе зависит от высоты расположения затяжки.

Наслонный тип чаще всего применяется для того, чтобы была возможность обустроить двускатные кровли над сооружениями. Их стены длиной должны быть не больше 5—6 метров.

Конструкция и узлы

Наслонные стропильные системы обладают достаточной долговечностью благодаря тому, что их эксплуатация происходит под действием различного вида проветривания, например, сквозного. Это препятствует возможности загнивания деревянного материала. Устройство выполнено очень просто. И это играет значительную роль.

Пришло время рассмотреть, на какие конструкционные составляющие разбивается система наслонных стропил:

  • неотъемлемой частью структуры служит стропильная нога;
  • применяются, конечно, подстропильные компоненты;
  • не забываем про обрешётку.

Такая система, используемая при строительстве крыши с одним скатом, в своём строении обладает сооружениями, которые разносторонними концами упираются в противоположные стенки. Когда крыша уже с двумя скатами, стропильная система будет состоять из нескольких стропильных ног, упирающихся разными своими сторонами на погон и стойки.

Нельзя увеличивать размер пролёта, так как может случиться прогиб, а может и произойдёт вырывание стропильной ноги. Чтобы это не произошло, применяют специальные компоненты, носящие название стойки и подкосы. Применяются такие компоненты также, когда есть необходимость состыковать стропила, состоящие из небольшого количества досок, чтобы конструкция имела ещё большую стабильность.

Специализированные наслонные стропила подразделяются на два разных вида:

  1. безраспорную;
  2. распорную.

Условия создания распора на стенку определяются с помощью узлового распирания.

Безраспорная система

Работа ноги в такой системе соответствует собственному особому механизму, а именно на изгиб. Её характерная черта заключается в том, что на стены она не оказывает никакого усилия.

Безраспорные наклонные стропила используются тремя разными способами. Специально на конец ноги присоединяется опирающийся брусок, можно осуществить врубку, или по-другому запил, и упереть в мауэрлат.

Особенности монтажа конструкции

На верху стропила проделываем больших размеров запил и скашиваем его под небольшим углом. Подрезка на концах стропила обладает различными границами, характеризующимися по глубине. Главное, чтобы размер подрезки превышал размер сечения стропила.

Если не представляется возможным сделать подрезку верха стропила, используют искусственное наращивание, крепление осуществляется по обеим сторонам. Используются монтажные пластинки.

Когда будете проводить монтаж, обязательно сделайте так, чтобы верх врубки был максимально ровным, чтобы система внезапно не стала распорной. Чаще всего низ стропильной ноги присоединяют на ползуне.

Верхняя часть фиксируется с применением гвоздей или же, например, болтового крепления, стропила могут также взаимно упирать и связывать железными пластинками, имеющими зубчатое строение либо древесными накладками.

Сильное защемление конькового участка

Бывает, что присутствие сильного защемления конькового участка, если верхнюю часть твёрдо закрепляют, а основание ставят в ползуне, никак не появляется распор в стенке. В этом случае в твёрдо объединённом коньковом узле возникает экстремальный искривляющий период, который должен уничтожить узел, тогда стропильные ноги приобретают значительно меньший прогиб. Защемив верх стропил, мы приобретаем определённый резерв крепости, повышающий все характеристики.

У всех способов есть объединяющая особенность: одна область стропила мастерится на шарнире, который использует только поворот, а другую область конструируют на скользящей опоре. Она имеет возможность позволить себе поворот. Крепится это по-разному. Иногда применяют гвоздевой бой или могут использовать даже крепёжные пластинки.

Плохо становится, если происходит упирание прогона на специальные стойки. В других двух вариантах, статическая устойчивость существует благодаря тому, что нагрузка равномерно распределяется по обеим сторонам крыши, используя при этом одинаковый угол наклона.

Но на самом деле сделать наклон крыши абсолютно ровными невероятно трудно. Растаявший снег распределяется по крыше неровно, особенно когда вмешиваются сильные порывы ветра. Первоначальный способ разрешает делать различные угловые наклоны скатов. Он также неплохо справляется со всеми нагрузками, только если стойки будут стоять абсолютно вертикально.

Распорная система

Распорную систему мы имеем возможность создать, применяя несколько безраспорных стропильных систем с заменёнными в них различными степенями систем. Получаем шарнирную опору для использования её в качестве распорной системы, крепко-накрепко зафиксированной гвоздями. Все составляющие системы остаются неизменны, даже напряжения стропильных систем и соответственно изгиба. Но в этой ситуации образуется распор, который раздвигает стенки постройки.

Система, имеющая в своём составе разные виды стропил, называется смешанной. Зато распорная система обладает высокой устойчивостью к различным нагрузкам, только мауэрлат нужно обязательно зафиксировать на поверхности стены сооружения.

Чтобы значительно снизить распор на стенки, рекомендуется установить прогоны, обязательно жёсткие, которые можно получить, если добавить побольше стоек или балок.

Компоненты подстропильных конструкций

Система должна обладать высокой устойчивостью. Для того чтобы достичь этого, наклонные стропила нужно обеспечить горизонтальной схваткой, использование которой немного обеспечит устойчивость, но совсем немного. Прикреплять её стоит там, где схватка пересекает стойки. Она обязательно сработает в любых обстоятельствах. Их расположение нужно сориентировать со средним человеческим ростом. А если вы конец стропила вынесете наружу, устойчивость гарантируется.

Если случиться аварийная ситуация это обеспечит схватке сработать молниеносно и безошибочно. Если целью стоит повышение устойчивости наслонных стропил и системы в целом жёстко зафиксируйте стойки. Если перекрытие чердака неудачно, то усиление устойчивости окажется невозможным. Те строения, которые содержат 2 внутренние стены, используют сквозящие стропильные конструкции. Нужно правильно выбрать все компоненты, от этого зависит качество сделанной работы и надёжность крыши.

Читайте также:
Как работает гидроаккумулятор для водоснабжения

Особенности использования

Наслонная стропильная конструкция применяется тогда, когда возникает срочная необходимость перекрыть пролёты с наибольшей длиной, существует необходимость в применении стоек, прибавляющих устойчивости.

Более подходящей конструкционной чертой представляется применение скользящей опоры, что разрешает соединение различных переходных стропил к мауэрлату. Практически не попадаются длинные пролёты в собственном строительстве сооружений. Из этого следует, что наилучшим из всех вариантов является использование специализированных наслонных стропил. Главный компонент техники строительства — это опирание на мауэрлат строительных ног. Когда сооружение из дерева, эту способность берёт на себя верх.

Такого рода стыковочный узел представляется более значимым в наслонной стропильной концепции. Применение ригеля даёт возможность повысить величину пролёта вплоть до 8 метров, в обстоятельствах одной опоры — вплоть до 12-ти метров, а рядом с применением 2-х опор — вплоть до 16 метров.

Расчёт компонентов крыши

Каждая структура и конструкционные характерные черты кровельной концепции находят решение ещё на рубеже проектирования сооружения. Структура кровли главным способом оказывает большое влияние в комплект материалов, применяемых во время монтажа и систему несущих стенок.

Стропила наслонного вида отделываются обрешёткой. На них устанавливается кровельный пирог с пароизоляцией и гидроизоляцией.

Практические советы

Если нужно сделать мансардную крышу с применением наслонных стропил, обязательным условием является установка брусового каркаса внизу, а вверху стропильные ноги следует прятать в коньковый прогон.

Если вам нужно соединить стропильную ногу с мауэрлатом, используйте защемление. Можете соединить его металлическим материалом. Для этого существует способ, заключающийся в использовании большого торцевого угла. Он в будущем обеспечит возможность стропилам взаимно упираться.

Применяется наслонный тип вкупе с соединением, подразумевающим за собой просверливание отверстий для болтов.

Наслонные стропила — как устроена конструкция или секрет надежности крыши

Среди всех существующих стропильных систем одной из самых популярных является наслонная конструкция. Но что представляют собой наслонные стропила, какими достоинствами обладают и как устроена подобная система? На эти распространенные вопросы новичков я подготовил подробные ответы, с которыми вы можете ознакомиться ниже.

Наслонные стропильные системы визуально не отличаются от других вариантов конструкций

Что представляет собой наслонная система

Наслонная конструкция представляет собой обычную скатную кровлю. Главная же ее особенность заключается в том, что она опирается не только на внешние стены, но и внутренние несущие элементы, к которым могут относиться не только стены, но и колонны. Такое решение обладает двумя важными достоинствами:

  • Позволяет укладывать стропила на большие пролеты, так как часть нагрузки с них снимается, и передается на внутренние несущие стены;
  • Разгружают наружные стены и, соответственно, фундамент.

Наслонные системы укреплены стойками и другими деталями, передающими нагрузку на внутренние стены

Конечно, конструкция не лишена минусов, а точнее, одного минуса — элементы каркаса, которые передают нагрузку от крыши внутренним стенам, занимают чердачное пространство. Поэтому системы наслонного типа не применяются в случаях, когда чердак планируется использовать как жилой этаж. Других недостатков, можно сказать, нет.

Детали стропильной системы

Для удобства разобьем все детали, из которых состоит наслонная стропильная система, на две группы:

  • Базовые элементы каркаса. К ним относятся те детали и узлы, которые формируют каркас кровли;
  • Подстропильные (вспомогательные) элементы. Предназначены для повышения несущей способности каркаса, его жесткости и надежности.

Базовые элементы

Итак, к базовым элементам можно отнести следующие детали и узлы:

  • Мауэрлат. Представляет собой брус или бревно, которое укладывается на стены для предотвращения неравномерной нагрузки на них. Другими словами, это основа крыши, которая воспринимает на себя все нагрузки, и равномерно передает их на несущие стены;

Мауэрлат обеспечивает равномерное распределение нагрузки на стены

  • Стропильные ноги (СН). Это основные элементы, которые формируют скат крыши. По сути, они представляют собой наклонные балки из досок или бруса.

В нижней части СН крепятся к мауэрлату, а в верхней — опираются на коньковый прогон или друг на друга;

  • Стропильная ферма. Является также базовым элементом каркаса, основанным двумя ответными (смежными) СН;

Коньковый прогон представляет собой несущую балку, расположенную по центру конструкции

  • Коньковый прогон. Представляет собой горизонтальную балку, которая связывает все фермы между собой, проходя сквозь их коньковый узел;

Стык двух стропил и прогона обеспечивают коньковый узел

  • Коньковый узел. Является вершиной фермы, образованной стыком стропильных ног и коньковом прогоном. Правда, иногда каркас собирают без конькового прогона, если конструкция небольшая;
  • Коньковые (диагональные) стропила. Представляют собой угловые ноги, которые устанавливаются на стыке боковых и торцевых скатов вальмовых крыш. У двухскатной крыши они отсутствуют;
  • Нарожники. Это стропила, которые крепятся к мауэрлату и коньковым ногам.

Вот и все базовые детали каркаса крыши. Отмечу, что они абсолютно такие же, как и у других стропильных каркасов, к примеру, висячих. Разница заключается в установке вспомогательных узлов, с которыми ознакомимся ниже.

Вспомогательные детали

Подстропильные элементы включают в себя следующие детали:

  • Затяжка (ригель, схватка подстропильная балка). Неукрепленная ферма оказывает распор на стены, т.е. вектор нагрузки направлен не только вертикально вниз, но и наружу в горизонтальной плоскости. При помощи горизонтальных схваток, которые соединяют две ответные ноги, эта нагрузка уменьшается.

Надо сказать, что подстропильные балки могут располагаться как возле конькового узла, так и у основания фермы;

Основные подстропильные укрепляющие детали

  • Лежень. Выполняет ту же функцию, что и мауэрлат, но, в отличие от последнего, укладывается на внутренние стены;
  • Прогоны. Горизонтальные балки, которые связывают между собой стропильные ноги на одном из скатов;
  • Опоры. Это вертикальные стойки, которые могут подпирать различные участки каркаса, и передавать нагрузку на лежень. Чаще всего они устанавливаются для снятия нагрузки с конькового бруса, т.е. по центру каркаса;
  • Подкосы. По сути, эти подкосы выполняют ту же функцию, что и опоры, т.е. снимают нагрузку со скатов, и передают их несущим конструкциям. Разница заключается лишь в том, что располагаются они не вертикально, а под наклоном. Чаще всего подкосы подпирают стропильные ноги, тем самым снижая изгибающий момент.
Читайте также:
Как подключить компьютерную мышь к телевизору?

На схеме распорная система стропил

Конструкции со стойками, подпирающими коньковый брус, называются распорными, так как оказывают на стены большие распорные нагрузки. Чтобы их снизить, необходимо использовать затяжки и подкосы.

Как я уже говорил, благодаря всем этим элементам прочность наслонных стропил значительно возрастает.

Несколько слов о креплениях

Что представляют собой наслонные стропила мы выяснили. Теперь давайте напоследок ознакомимся с вариантами креплений основных узлов, а именно:

  • СН к мауэрлату;
  • СН к коньковому прогону.

Крепление стропил к мауэрлату

Надо сказать, что всевозможных вариантов креплений существует великое множество. Поэтому далее рассмотрим наиболее современные и распространенные:

  • Пазовым способом. В мауэрлате выбирается паз по ширине ноги, который выпиливается под углом наклона скатов. Дополнительно нога фиксируется шурупами и металлическими уголками;

Фиксация ноги пазовым способом осуществляется с использованием крепежного уголка

  • Путем зарезки. В этом случае край стропильной ноги зарезается так, чтобы она упиралась не только в горизонтальную поверхность мауэрлата, но и вертикальную, т.е. в ноге вырезается прямой угол;

Ползун обеспечивает скользящее крепление ноги

  • При помощи ползуна. Ползун представляет собой крепежный элемент, состоящий из петли и скользящей опоры. Благодаря такому крепежу ноге предоставляется определенная степень свободы.

Крепление ног подобным способом применяется обычно для срубов и брусовых домов, которые дают большую усадку. Ползун позволяет избежать перекосов кровли, но, в то же время, сохраняет устойчивость системы.

Чтобы не выполнять зарезку СН под прямым углом, можно реализовать соединение при помощи опорного бруска, который накладывается на нижнюю кромку стропила, в результате чего упирается в вертикальную поверхность мауэрлата.

Закрепить ногу на мауэрлате можно как при помощи запила, так и с использованием опорного бруска

Крепление к коньку

Фермы могут крепиться к прогону также несколькими способами:

  • Методом накладки. Это наиболее простой вариант, при котором край ноги зарекается под углом наклона кровли, т.е. в рабочем положении СН линия реза должна быть вертикальной, для обеспечения максимальной площади соприкосновения с балкой. Затем стропило фиксируется на балке уголком;

Крепление к прогону пазовым способом требует зарезки ног

  • Путем зарезки. В этом случае края ног закрепляются так, что при состыковке с ответной ногой образуется паз для балки. Дополнительная фиксация осуществляется уголком и шурупами;

Жесткое защемление является наиболее простым способом крепления ферм к прогону

  • Методом защемления. Принцип такого крепления предельно простой — к ферме над балкой и под ней крепятся затяжки, в результате чего происходит жесткое защемление прогона.

Вот, собственно, и все важные моменты устройства наслонных систем.

Вывод

Мы с вами выяснили что представляют собой наслонные стропила, а также разобрались из каких узлов состоит подобная стропильная система. Если я какой-то момент я упустил или вы что-то не поняли, пишите комментарии, и мы обсудим все интересующие вас нюансы.

Конструкции крыш с наслонными стропилами

Так повелось, что в практике отечественного индивидуального малоэтажного домостроения наслонные стропила наиболее популярны.

Это простые и понятные в деле возведения конструкции. Кроме того, узлы соединений элементов наслонных стропил наиболее отработаны.

Суть работы наслонных стропил

Наслонные стропила с двух сторон опираются на горизонтальные элементы конструкции. Здесь возможны два варианта.

Конструкция наслонных стропил: а – односкатной крыши; б – двухскатной крыши; в — схема работы наслонных стропил; 1 – мауэрлат; 2 — стропило; 3 — обрешётка; 4 — кобылка; 5 — коньковый прогон (конёк); 6- стойка; 7- подкос в плоскости стоек; 8 – подкос под стропило (в плоскости стропил); 9 – лежень.

В односкатных крышах оба конца стропил опираются на наружные стены. Учитывая возможную длину стропил 6,5 м, пролёт (расстояние между стенами) не должен превышать 5. 5,5 м. Это простейшая стоечно-балочная конструкция, которая не включает в себя никаких дополнительных элементов.

Говоря о параметре наибольшей длины стропил, мы имеем в виду натуральное дерево, а не клеёную древесину, длина бруса из которой может быть значительно больше.

В двухскатных, четырёхскатных и многоскатных крышах нижний конец стропил также опирается на наружную стену, а верхний конец опирается на прогон:

  • либо коньковый в случае равных пролётов,
  • либо на прогон, расположенный ниже верхнего конца стропил – боковой, в случае неравных пролётов.

Прогон, в свою очередь, опирается на стойки, которые установлены на внутренние опоры – стены, колонны.

В обоих вариантах суть наслонных стропил остаётся – это работа стоечно-балочной системы, схема работы которой в случае наслонных стропил показана на рисунке.

Таким образом, получается, что достоинство простоты и незамысловатости наслонных стропил может быть перекрыто некоторыми недостатками такой системы в двух- и более скатных крышах:

  • обязательное наличие внутренних опор, особенно стен, не позволяют спроектировать большие просторные помещения; отдельно стоящие опоры помогают несколько уменьшить степень этого недостатка;
  • в домах, крыша которых решена с применением наслонных стропил, практически не проектируют верхний свет: вся стропильная конструкция закрывается чердачным перекрытием;
  • полноценному использованию чердачного объёма, например, устройству мансардного просторного помещения, мешают стойки и подкосы между стойками и подкосы в плоскости стропил.
Читайте также:
Камеры видеонаблюдения для дома с записью

Указанные недостатки могут быть устранены при проектировании продольных подкосов, об этом позже.

Элементы наслонных стропильных конструкций

В изучении этого материала Вам нужно запастись терпением и вниманием, поскольку к рассмотрению будет предложено много рисунков, взаимосвязанных между собой.

Стропильные конструкции являются классическим примером многоэлементных конструкций.

Сопряжение элементов производятся с помощью врубок, нагелей, скоб, гвоздей, металлических накладок.

Какова роль каждого элемента в этой системе, посмотрим в односкатных и двухскатных с вальмовым скатом крышах.

Мауэрлат. Мауэрлат укладывается по верхнему обрезу стен и служит для равномерного распределения нагрузки от стропил на стену. Чтобы не произошло загнивания деревянного мауэрлата, его отделяют от каменной стены прослойкой из какого-либо гидроизолирующего материала: подойдёт рубероид, толь, гидроизол и другие материалы с подобными свойствами.

К мауэрлату стропила крепятся с помощью лобового упора или врубки.


Стропила выступают за внешнюю поверхность стены на 600. 800мм, образуя таким образом карниз (свес); с помощью свеса отводятся от стены атмосферные осадки. При этом возможно два решения свеса крыши:

  • свес крыши образуется за счёт консольного выноса стропил;
  • свес формируется с помощью кобылки – подбитой к стропилу доски, увеличивающей таким образом длину стропила; кобылки просто прикрепляются сбоку к стропилам гвоздями.

В пределах свеса кровли просветы между стропилами зашивают каким-либо материалом, например досками.

Во избежание срыва кровли в ветреную погоду стропила необходимо закреплять противоветровыми связями. На рисунке показано, как это делается. Каждое второе стропило обкручивают хомутом из проволоки (0 4. 6 мм), которую затем анкером (костылём) крепят к стене. Закрепление можно произвести к балочным элементам чердачного перекрытия, но это может неблагоприятно сказаться на работе перекрытия.

Схема разрезов стропильных конструкций четырехскатных крыш с вальмой

Схемы разрезов стропильных конструкций двухскатных крыш с вальмой: а – вид конструкции и продольный разрез; 6 – конструкция при центральном положении внутренней опоры; в – то же, при ее нецентральном положении; г – конструкция при двух внутренних опорах; 1 – коньковый прогон; 2 – стропило; 3 – мауэрлат; 4 – стойка; 5 – лежень; 6 — подкос в плоскости стропил; 7— схватка; 8 — прогон; 9 — накосное ребро; 10 – шпренгель; 11 – подкос в плоскости стоек; 12 — нарожник; 13 — кобылка; 14 – прибоина; 15 – брус под накосные ребра; 16 – обрешетка.

Узел опирания стропила на мауэрлат: а — опирание стропила без кобылки; б — то же, с кобылкой; в – опирание стропила на мауэрлат, закрепленный к стене проволочной скруткой; г — то же, при закреплении мауэрлата анкером; 1 — свес стропила; 2 — стропило; 3 — мауэрлат; 4 — противоветровая связь (скрутка из проволоки через одно стропило); 5- гидроизоляция; 6- анкер; 7- кобылка; 8— противоветровая связь; 9— проволока-скрутка, заложенная в кладку через 1,5. 2 м; 10 — анкер, заложенный в стену через 1,5. 2 м.

Возможно крепление стропил к мауэрлату, но тогда мауэрлат необходимо закрепить к стене, чтобы исключить срыв крыши при сильной ветровом напоре. Одним из способов крепления является обкручивание мауэрлата проволокой-скруткой через каждые 1,2. 1,5 м. Проволоку заранее закладывают в стену в процессе её возведения. Как вариант, мауэрлат крепят к стене анкерами. Анкер представляет собой длинный стальной стержень (это может быть кусок стержневой арматуры), который пробивает насквозь мауэрлат и вбивается в подготовленное отверстие в стене, длина анкера – не менее 0,5 м. Оба способа одинаково хорошо крепят мауэрлат; какому из них отдать предпочтение, зависит от умения мастера.

В односкатной крыше верхний конец стропил аналогичным образом укладывается на стену.

Коньковый прогон. В двухскатной крыше при центральном положении внутренней опоры верхний конец стропил поддерживает коньковый прогон. Если стропила противоположных скатов расположены в одной плоскости, то они скрепляются между собой деревянной или металлической накладкой. Возможно соединение врубкой стропил «вполдерева». Если же стропила укладываются на коньковый прогон попеременно, то они просто сбиваются гвоздями.


В случае нецентрального расположения внутренней опоры коньковый прогон как таковой отсутствует. Тогда стропила с одной стороны укладываются на боковой прогон, а коньковое ребро образуется упиранием друг в друга стропил противоположных скатов. Соединение стропил в коньке также можно соединить с помощью накладок.

Стойки и лежень. Коньковый прогон поддерживается стойками, которые устанавливаются с шагом 3. 6 м:

Подкосы. Очень важными элементами в системе наслонных стропил являются подкосы, которые устанавливаются в продольном и поперечном направлениях.

Подкосы в продольном направлении:

  • разгружают прогоны, так как, по сути дела, стойки, прогоны и подкосы образуют подстропильную раму, способную воспринять различные нагрузки; поэтому подкосы помогают сократить количество стоек, если это необходимо по замыслу архитектора;
  • обеспечивают жёсткость стропильной конструкции в продольном направлении; действительно, с подкосом создаётся геометрически неизменяемая форма – треугольник, которая придаёт жёсткость конструкции; в этом случае, если нагрузка на прогон небольшая (например, в южных районах, где снеговой покров мал или отсутствует), подкосы можно установить только у одной стойки – центральной.

Соединение подкосов к коньковому прогону производится с помощью врубки.

В задачу поперечных подкосов входит:

  • придание жёсткости конструкции в поперечном направлении; с этой целью подкосы достаточно ставить через стропило;
  • облегчение работы стропил при значительной нагрузке на кровлю (снеговой нагрузке, тяжёлого кровельного материала, например черепицы); при введении подкоса стропило превращается из однопролётной балки в двухпролётную; в этом случае подкос устанавливают под каждое стропило;
  • поддержка узла соединения стропил: если длина стропила превышает длину стандартной древесины (6,5 м), что происходит на больших пролётах, то стропило делают составным, и в этом случае узел соединения частей стропила подпирают подкосом; здесь подкос так же устанавливают под каждое стропило.
Читайте также:
Какие отзывы о натяжных потолках?

Узлы соединения элементов стропильных конструкций: 1 – коньковый прогон; 2 – стропило; 3 – скоба (стержень d = 12 мм); 4 – стойка; 5 – лежень; 6 — подкос в плоскости стропил; 7- схватка; 8— прогон; 9— накосное ребро; 10 — доски с двух сторон подкосов; 11 — подкос в плоскости стоек; 12 — гидроизоляция; 13 — гвозди; 14 – прибоина; 15 — болт d=12мм.

На внутренних опорах подкосы желательно устанавливать с двух сторон, чтобы погасить распор, возникающий в нижней части подкосов. Но иногда можно отступить от этого правила. Например, когда нужно организовать внутренне пространство.

Крепление нижней части подкосов может производиться:

  • к лежню, если он есть, с помощью врубок, а между собой крепление подкосов фиксируется скобами; возможно крепление подкосов к стойке — также с помощью скоб; примечательно, что для нормальной работы конструкции угол между подкосом и стойкой не должен превышать 45°;
  • врубкой в стойку; врубка производится под определёнными углами; здесь также производится фиксация подкосов скобами;
  • друг к другу, если стойки нет; подкосы соединяются между собой досками, прибитых с обеих сторон к подкосам.

Опирание стропил на подкосы происходит и в случае ассиметричного расположения внутренних опор и при значительных пролётах: стропила на одном скате опираются на боковой прогон и подкосы, а на другом – на подкосы; в верхней точке стропила упираются друг в друга. Стропила могут опираться и с двух сторон на боковые прогоны, что происходит в случае двух внутренних опор.

Схватка (стяжка). При значительных пролётах в общую конструктивную схему вводят горизонтальный элемент — схватку, или стяжку. Схватка придаёт дополнительную жёсткость в поперечном направлении и гасит возникающий в конструкции распор. Схватку располагают ниже прогонов.

Диагональные стропила. Накосные рёбра и рёбра разжелобков (ендов) в местах пересечения скатов делают из диагональных стропил. Диагональные стропила, накосные и ендовые, часто бывают значительной длины и испытывают большие нагрузки, чем рядовые стропила. Чтобы их разгрузить, вводят подкосы в виде балок или шпренгелей; в виде опоры подойдут и стойки.

Диагональные стропила опираются на коньковый прогон. Если конькового прогона нет, то обходятся прибоиной, подбитой к стропилам.

Для опоры диагональных рёбер вместо прибоины может быть изготовлен специальный брус, их поддерживающий.

Нарожники. Вальмовый скат формируется за счёт нарожных стропил (нарожникое), с одной стороны опирающихся на мауэрлат, а с другой – на накосные рёбра.

Все нижние опорные узлы стропильных конструкций располагают на некотором расстоянии от верхнего уровня чердачного перекрытия; это нужно для удобства периодического осмотра узлов. В малоэтажных домах достаточно 150. 400 мм.

Обеспечение жёсткости наслонных стропильных конструкций

Несмотря на то, что о жёсткости стропильной конструкции упоминалось в предыдущем подпараграфе, считаем нужным ещё раз об этом сказать.

Жёсткость конструкции в поперечном направлении вполне обеспечивается за счёт того, что стропила расположены в противоположных скатах, поэтому удерживают конструкцию от скособочивания. Обрешётка, которая потом набивается под кровельный материал, также способствует жёсткости. При значительных пролётах вводим подкосы.

Иная картина наблюдается в продольном направлении: здесь от потери конструкцией жёсткости не удержит ничего, если не принять меры. Такими мерами являются подкосы, которые монтируются между стойками, в их плоскости. Кроме обеспечения жёсткости подкосы в продольном направлении выполняют и другие функции, о которых было рассказано выше.

Параметры элементов наслонных конструкций. Шаг стропил

В частном домостроении элементы стропильных конструкций выполняются, как правило, из дерева. Отдельные элементы, например прогоны, большой длины накосные рёбра и другие, могут быть выполнены из стального проката. При этом нужно принимать меры по изоляции дерева и металла в местах их соединения.

На практике параметры стропильных элементов рассчитываются в зависимости от нагрузок: снеговой, ветровой, массы самой стропильной конструкции и кровельного материала. Ориентировочно можно воспользоваться данными таблицы, которые ориентированы на предложения современного строительного рынка.

Наименование элемента Сечение элемента, мм Наименование элемента Сечение элемента, мм
Стропило, в том числе нарожное 50×150;50×175 100×150; 100×175 Боковой прогон 150×150; 100×100 100×150
Мауэрлат 100×150; 150×150 Лежень 100×150
Диагональное (накосное или ендовое) 100×175; 100×200 150×175; 150×200 Подкос 50×150 (на гвоздях) 100х150(на врубках)
Стойка 150×150; 100×100 Стяжка (схватка) 50×150 (на гвоздях)
Коньковый прогон 150х150;100х100 100×150 Кобылка 50×100; 40×100

Стропила раскладываются с шагом 0,6. 1,2 м. Шаг рассчитывается не только в зависимости от нагрузок, действующих на конструкцию, включая массу кровельного материала, но также от расчётного пролёта стропил и их сечений. В таблице показана зависимость шага стропил от материала кровли и пролёта (рассчитано для II климатической зоны).

Устройство теплозащиты скатной крыши

Как уже говорилось выше, стропильная конструкция выполняет несущие функции. Если чердачное или мансардное помещение предполагается быть тёплым, то нужно предусмотреть теплоизоляцию его от наружного холодного воздуха. Тогда мы будем иметь дело с совмещённой крышей, в которой несущие и ограждающие (прежде всего, теплоизолирующие) функции соединены в одной конструкции.

Утепляющий слой прокладывают между стропилами (лучше минеральную вату – негорючий материал). Снизу утеплитель поддерживает обшивка потолка. Со стороны помещения утеплитель защищается пароизоляцией. Полный состав слоёв рассмотрен в разделе «Кровли».

При необходимости дополнительной теплозащиты утеплитель может располагаться не только между стропилами, но и под ними. Это целесообразно делать, если высоты сечения стропил недостаточно для размещения между ними утеплителя требуемой толщины. Например, для условий Москвы и области требуется 200 мм утеплителя, тогда как расчёт показывает, что высоты сечения стропил достаточно 150 мм.

Читайте также:
Из каких материалов изготавливают натяжные потолки и каковы их технические характеристики?

Расположение утеплителя в стропильной конструкции: а – утеплитель между стропилами; б – утеплитель между и под стропилами; в – утеплитель на стропилами; 1 – стропило; 2 – утеплитель; 3 – пароизоляция.

Иногда утеплитель располагают над стропилами. В этом случае стропила открыты и могут быть красиво обыграны соответствующим архитектурным замыслом.

Не надо прямолинейно воспринимать, что утеплитель нужен только для утепления в холодных районах. Этот материал не зря называют теплоизолирующим. В теплых районах он поможет предотвратить перегрев чердачного помещения.

Конструкция наслонных стропил: тонкости устройства

Надежность скатной крыши в основном определяет ее стропильная система, которую образуют специальным образом уложенные деревянные или металлические балки – стропила. Они становятся своеобразным проводником нагрузок, создаваемых весом крыши, ветром, снегом, на внутренние опоры и несущие стены. Главная фигура во всей этой конструкции – треугольник, известный в геометрии как наиболее жесткая фигура.

Надежность скатной крыши в основном определяет ее стропильная система, которую образуют специальным образом уложенные деревянные или металлические балки – стропила. Они становятся своеобразным проводником нагрузок, создаваемых весом крыши, ветром, снегом, на внутренние опоры и несущие стены. Главная фигура во всей этой конструкции – треугольник, известный в геометрии как наиболее жесткая фигура.
В зависимости от технологии и условий укладки различают наслонные и висячие. Главное их отличие в наличии или отсутствии средней несущей стены или промежуточных опор. Есть два основных варианта устройства наслонных систем :

    две точки опоры – прогон и мауэрлат; три очки опоры – в качестве дополнительной опоры между ними выступает подкос или прогон на стойках.

Нередко приходится устанавливать единую конструкцию кровли над несколькими пролетами, тогда, наслонные и висячие фермы могут чередовать друг друга: где есть промежуточные опоры, применяют первые, там, где нет – вторые.

Наслонные конструкции и узлы ↑

Крыша с наслонными стропилами считается оптимальным вариантом для жилых домов, поскольку в качестве дополнительной опоры выступят внутренние стены. Точкой опоры в этой конструкции становится коньковый прогон, к которому крепят стропильные ноги.

Какой может быть система ↑

Конструкция бывает распорной или безраспорной. Будут распирать стропила стены или нет зависит от правильного их сочленения и грамотного устройства узлов опирания.

Безраспорная система

Стропила в подобной системе работают на изгиб и не оказывают на стены дома распирающего давления по горизонтали. Исключить образование нежелательных нагрузок на стены можно тремя способами.

Стропило нижним концом либо прошивают бруском, либо упирают в мауэрлат. Для крепежа используют врубку зубом. Для дополнительной страховки его можно фиксировать к стене, используя проволоку или хомут. Что же касается верхних концов, их свободно укладывают на прогон. Если крыша двухскатная , их крепят только к прогону (между собой – нет) аналогично креплению скользящей опоры, скажем, горизонтальной врубкой.

Расчет наслонных стропил для этой установочной схемы требует большой аккуратности и точности, иначе можно получить в итоге вместо безраспорной распорную схему. Поэтому для двухскатных крыш предпочтительнее использовать следующую схему.

опирание низа стропил без врубки в мауэрлат с закреплением верха, не дает распора на стены

Рассмотрим, как рекомендуется проводить крепление в подобных случаях. Низ стропила делают на ползунке, то есть оставляют подвижным, а верх закрепляют:

    связывая болтом или гвоздевым боем, либо уперев в прогон концы, либо один в другой, их связывают при помощи МЗП (пластины металлические зубчатые) или деревянных прибоин.

опирание низа стропил без врубки в мауэрлат с защемлением конькового узла, не дает распора на стены

Избежать распора можно и в случае жесткого защемления конькового узла, причем низ в то же время делают на ползуне. В результате, возникающий в прогоне изгибающий момент оказывается максимальным, а несущая способность стропил, благодаря меньшему прогибу, возрастает. Таким образом, при жестком защемлении конькового узла, обеспечивается определенный запас прочности системы.

Во всех указанных вариантах придерживаются общего правила: один из опорных концов выполняют на скользящей опоре, допускающей поворот, в то время как другой на шарнире позволяет только поворот.

Устройство стропил этого типа на крышах, где коньковый прогон невозможно закрепить от горизонтального смещения, может оказаться статически неустойчивым и требует принятия определенных мер для повышения устойчивости, скажем, установки горизонтальной схватки.

работающая на сжатие схватка частично снимает распор со стен

Вальмовые крыши или с кирпичными и каменными фронтонами в этом отношении вполне устойчивы, однако устанавливать схватки все-таки рекомендуется.

Распорные системы

стропила упертые обоими концами в мауэрлат и прогон показывают распор

Конструкция позволяет в этом случае через опорные ноги передавать оказанное на них давление на стены. Это довольно легко представить – достаточно в приведенных выше типах крепежа заменить ползуны на вариант шарнирного жесткого крепления, как конструкция при передаче полученного внутреннего напряжения станет оказывать распирающее воздействие, давление на стены.

Как повысить жесткость системы ↑

Для повышения жесткости можно воспользоваться несколькими способами.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: