Грамотный выбор досок для стропил и работа с ними

Как крепить стропила

Так как система стропил двухскатной и любой другой крыши – это каркас всей конструкции, то к его созданию нужно относиться очень внимательно

Очень важно правильно крепить все ее элементы. Существует несколько вариантов монтажа стропил к мауэрлату и между собой

Назовем наиболее популярные из них:

• самым надежным способом крепления стропил к мауэрлату считается метод врубки. Но при этом он требует достаточного опыта плотницких работ и больших затрат времени. В нижней части стропил делается вырубка, она по своей форме должна полностью совпадать с формой мауэрлат. Далее элементы скрепляются между собой. В результате получается жесткая сцепка. Поэтому такой вариант выбираются только при наслонной системе. Для ускорения работы можно сделать шаблон. Вначале вырубка делается на первой фронтальной стропиле. После этого из куска фанеры делается шаблон, и все последующие элементы выпиливаются по нему на земле. Такой вариант упростит работу по возведению двухскатной крыши;
• можно использовать скользящий метод крепления. В таком случае элементы могут немного смещаться между собой, что не даст им ломаться. Такой вариант часто используется при возведении домов из деревянного бруса или бревен. Для скользящего метода крепления стропил к мауэрлату используется специальное крепежное приспособление;
• но крепить нужно не только в нижней части фермы. Стропила нужно надежно связать и в верхней части у конька. Один из таких вариантов – это соединение встык. В этом случае верхний конец обеих стропил двухскатной кровли отпиливают под определенным углом. Далее их соединяются и скрепляют крепежными пластинами или деревянными планками;
• если используется система стропил с коньковым прогоном, то крепление производится непосредственно к нему. В этом случае в верхней части делается вырубка. После монтажа стропил к прогону их дополнительно скрепляют металлическими уголками;
• если дом из дерева, то лучше использовать крепление на шарнирах. Здесь используются пластины, соединенные между собой металлическим стержнем. В таком случае у стропил будет возможность двигаться относительно друг друга при усадке строения;
• самый простой вариант – это внахлест. Такой метод можно использовать в том случае, если стропила двухскатной крыши выполнены из досок. Их соединяют между собой в верхней части и спиливают лишнее. Само соединение можно крепить гвоздями или болтами.

Существуют и другие варианты. Многие строители применяют метод в паз. В таком случае в одной стропильной ноге делается выпил, а в другой паз. Но такой вариант подходит только для опытных плотников. Сделать его своими руками без должных навыков будет затруднительно.

Видео по теме:

Части системы

Стропильная система состоит из ферм, которые представляют собой плоские конструкции в виде треугольника. Они выставляются на мауэрлат, а затем скрепляются между собой при помощи прогонов. Можно выделить несколько составных элементов фермы.

• Стропильной ногой называются сами стропила, на которые крепится обрешетка, и укладывается кровля. В состав фермы входят две балки, которые сверху соединены в треугольник. Они должны быть наклонены под одним углом с кровельным скатом.
• Затяжкой является перекладина, которая сцепляет стропила по горизонтали, не давая им разъезжаться при нагрузках. Часто можно увидеть в висячих системах.
• Ригель – это балка, которая в системе отвечает за сжимание, а по виду напоминает затяжку. Применяется для скрепления балок в верхней части.
• Схваткой соединяют балки по горизонтали, чтобы повысить устойчивость фермы. Применяется в наслонных стропилах.
• Стойка используется для дополнительного упора при фиксации систем и представляет собой горизонтальную балку.
• Подкос монтируется под определенным углом и применяется для придания лучшей устойчивости.
• Кобылки нужны, чтобы удлинить стропильные ноги, если надо сделать свесы.

А также есть элементы, которые не относятся к фермам, но являются частью стропильной конструкции.

• Прогон в виде балки устанавливается вдоль скатов.
• Обрешетка набивается на стропила, чтобы на нее монтировать кровлю. Изготавливается из досок и брусьев.
• Мауэрлат монтируется по периметру стен строений в виде досок или бруса. На него крепятся нижние концы стропил.
• Лежень ложится вдоль внутренних стен строения, чтобы крепить на него вертикально стойки.

Как наращиваются стропила?

Во время создания качественной и большой по размеру крыши нередко требуется значительные по длине стропила. Чтобы их получить, требуется наращивать несколько элементов. Для этого используются разные способы:

• обычно выбирается метод, предполагающий сплотить доски, для чего они складываются друг с другом, причем именно широкими сторонами, после чего сшиваются, для чего используются гвозди;
• укладка досок с небольшим сдвигом, причем обычно он делается в половину длины, что позволяет сделать действительно длинные стропила, обладающие хорошей прочностью;
• создание косого среза, располагающегося на торцах элементов, но до создания среза надо делать противоскользящий упор по вертикали, после чего формируется сквозное отверстие, позволяющие осуществить стяжку элементов болтами.

Таким образом, грамотное наращивание стропил дает возможность получить оптимальную по размерам стропильную ногу, используемую для формирования надежной и прочной стропильной конструкции.

Расчет элементов каркаса для двухскатной кровли

Если будет строиться двухскатная крыша своими руками, необходимо заранее выполнить тщательные расчеты. Стропильная система простой двускатной крыши состоит из совокупности треугольных ферм – такая форма дает конструкции максимальную жесткость. Такие фигуры рассчитать проще всего. Однако если у скатов разная форма, получаются неправильные прямоугольники. В таком случае их разделяют на более простые формы и проводят расчеты для каждого элемента отдельно. В конце все данные суммируются.

Обратите внимание, что чем сложнее форма крыши, тем большее количество стропильных ферм и прочих деталей потребуется для обеспечения ее прочности. Все они увеличивают общую массу крыши, которая при неправильном расчете может повредить несущие стены.

Грамотное определение габаритов стропил

При определении оптимальных размеров стропил, важно учитывать, какой толщиной должна обладать доска, применяемая для создания стропил. Важно! Толщина доски оказывает непосредственное воздействие на прочность созданных изделий из нее

Важно! Толщина доски оказывает непосредственное воздействие на прочность созданных изделий из нее. Желательно пользоваться для этих целей доской, толщина которой варьируется от 4 до 6 см

Если же возводится стропильная система не небольших строениях, предназначенных для хозяйственного применения, то для снижения затрат допускается пользоваться досками толщиной в 3,5 см. Для жилого дома рекомендуется выбирать изделия, толщина которых не будет меньше, чем 5 см

Желательно пользоваться для этих целей доской, толщина которой варьируется от 4 до 6 см. Если же возводится стропильная система не небольших строениях, предназначенных для хозяйственного применения, то для снижения затрат допускается пользоваться досками толщиной в 3,5 см. Для жилого дома рекомендуется выбирать изделия, толщина которых не будет меньше, чем 5 см.

При выборе ширины доски непременно учитывается, какой длиной обладает проем, перекрывающийся стропилами. Чем длиннее должны быть стропила, тем шире используется для их создания доска:

• если длина стропила равна примерно 6 м, то желательно пользоваться доской, ширина которой равна примерно 15 см;
• если длина ног превышает 6 м, то ширина доски вовсе должна составлять 18 см;
• если требуется получить еще более длинную стропильную ногу, то используется наращивание элементов, а места, где имеется нахлест, должны находиться рядом с коньковой частью крыши.

Сечение стропил рассчитывается в зависимости от определенного оптимального расстояния между ними, а также учитывается длина элементов. Во время работы надо решить, какие постоянные нагрузки будут воздействовать на крышу от ветра и снега. Берется в расчет масса созданной стропильной конструкции, угол наклона, имеющийся у ската, а также, какой длиной обладает проем, нуждающийся в перекрытии. При расчете дополнительно учитывается, какой шириной обладает строение.

Важно! Для облегчения расчетов рекомендуется пользоваться специальными компьютерными программами, имеющимися в свободном доступе в интернете, причем с их помощью не только обеспечивается быстрое получение результата, но и гарантируется точность значений. После определения сечения стропил, надо решать, на каком расстоянии друг от друга они будут устанавливаться

Шаг стропил непосредственно связан с их сечением, поэтому если эти параметры не будут правильно определены, то это может негативно сказаться на надежности и долговечности крыши

После определения сечения стропил, надо решать, на каком расстоянии друг от друга они будут устанавливаться. Шаг стропил непосредственно связан с их сечением, поэтому если эти параметры не будут правильно определены, то это может негативно сказаться на надежности и долговечности крыши.

Важно! Допускается снижать сечение стропил, если применяются специальные подкосы

От чего зависит расстояние между стропилами

Данный параметр, как и любые другие в строительстве, подбирается из соображений «необходимо и достаточно». Устраивать стропила чаще, чем это необходимо, не стоит – большое их количество будет увеличивать нагрузку на несущие стены здания. Уменьшать количество по отношению к расчетному – тоже плохо, поскольку нагрузочная способность крыши снизится, она может просто провалиться под собственной тяжестью и тяжестью наваленного за зиму снега

Именно поэтому очень важно точно определить необходимое число балок с погрешностью не более чем в 3…5%

Для расчета необходимо знать:

• длину опорной стены (стен);
• тип крыши – одно-, дву- или многоскатная;
• характер кровельного материала (обязательно его удельный вес на квадратный метр);
• толщину «кровельного пирога» (утепление, гидро- и пароизоляция, защита от шума), вес используемых материалов;
• особенности обрешетки (сплошная, разреженная, листовая или из реек);
• материал самих стропил и их сечение;
• способ соединения стропил и поддерживающих (связывающих) их элементов.

В каркасных постройках шаг стропил часто увязывают с шагом стоек каркаса – гораздо более надежной и прочной является схема, в которых стропило непосредственно связано со стойкой, а не опирается на мауэрлат между стойками.

При этом значительная часть перечисленных характеристик зависит от того, в каком районе находится постройка и, соответственно, какова снеговая и ветровая нагрузка на крышу.

Если конструкция будущей крыши еще не известна, расчет начинают с определения снеговой и ветровой нагрузки и выбора примерной конструкции крыши. Далее есть два варианта действий: либо, отталкиваясь от выбранного сечения стропил, рассчитывать шаг, либо выбирать сечение после выбора расстояния между стропилами.

Расстояние между стропилами для двухскатной крыши

Среди людей, занятых строительством частного или дачного дома, постоянно ведутся дискуссии о наиболее удачной конструкции крыши и количестве опорных элементов. Чтобы разобраться в этих мнениях и принять ту или иную сторону, необходимо рассмотреть общее устройство крыши.

Существует два типа конструкции стропил:

• Висячие.
• Наслонные.

Висячие стропила применяются на относительно небольших домах с длиной опорных элементов не более 6 м. Конструкция состоит из ряда стропильных ферм, имеющих форму равнобедренного треугольника. Фермы устанавливаются на обвязку из бруса (мауэрлат), соединяются между собой планками обрешетки. Несущая способность висячих стропил относительно невелика, но простота конструкции, экономичность и высокая скорость монтажа являются их преимуществами. Вариантов реализации висячих стропил довольно много, что объясняется распространенностью небольших построек, не нуждающихся в сложной и массивной конструкции крыши.

Висячие стропилаИсточник stroidominvest.ru

Конструкция наслонной стропильной системы несколько сложнее. По периметру перекрытия верхнего этажа укладывается прочный брус – мауэрлат. По продольной центральной оси устанавливаются две (или больше) вертикальные стойки, высота которых определяет угол наклона скатов. Между стойками устанавливается коньковый прогон, который проходит по всей длине крыши и служит опорной линией для стропильных ног. Каждая из них имеет две точки опоры – внизу это мауэрлат, а вверху – коньковый прогон.

Для образования дополнительной поддержки, исключающей провисание опор, используются подкосы – наклонные планки, прикрепленные к стропильным ногам под углом, близким к прямому и упирающиеся в нижней части в центральный нижний брус – лежень.

Обрешетка устанавливается на внешнюю поверхность стропильных ног, образует наклонную плоскость, служащую для установки кровельного покрытияИсточник repairblog.ru

Шаг лаг для крыши – это расстояние между двумя соседними стропилами. Он определяется количеством лаг, равномерно распределенных по длине продольной оси крыши. Основными опорными конструкциями для кровли являются стропила и обрешетка, образующие наклонные поверхности с заданной геометрией и площадью. Угол наклона определяет ветровую и снеговую нагрузки, причем, с возрастанием угла увеличивается ветровая, а с уменьшением – снеговая нагрузка на кровлю.

Угол наклона определяет ветровую и снеговую нагрузкиИсточник kabel-house.ru

Правила монтажа

Двускатная кровля считается лучшим вариантом для осваивания тонкостей сборки стропильной системы, который лучше осуществлять хоть и своими руками, но в качестве подмастерья, если нет опыта.

Монтаж включает в себя ряд последовательных этапов:

изготовить шаблон – две доски, скрепленные с одного края гвоздем. Раздвинув их на манер буквы «л» и установив края на опоры, намечаются места упора будущих стропильных ног и вырисовывается угол между скатами;

Шаблон наложен на стропильную ногу

• зафиксировать дополнительно шаблон поперечиной;
• сделать шаблон из фанеры толщиной 5 мм для зарезов на стропилах;
• собрать на саморезы стропильную ферму;
• на балках сделать монтажные зарезы и соединить соответственно углам скатов;

На земле лежат готовые фермы

• установить крайние фермы, зафиксировав их положение временными подкосами;
• соединить вершины треугольников веревкой – это будет направление будущего конька;
• собранные таким образом остальные фермы поднимаются наверх и устанавливаются с шагом 50–60 см;
• при надобности использовать дополнительные крепления в виде подпоров, ригелей и пр.

Временная подстраховка ферм

Качество доски для стропильной системы

Хвойная древесина делится на 5 классов, для стропил используют материал 1, 2 и 3 класса. Затяжки, как конструктивный элемент под значительной нагрузкой, выполняют из досок исключительно высокого качества. Стропильные стойки и ноги сооружают из ресурсов 1-2 сорта. Для подкосов подойдет продукция 3 класса, как и для других дополнительных элементов системы, на которые не распределяются ощутимые нагрузки. Несущие части конструкции выполняются из досок толщиной от 4 см, ширина пиломатериала варьируется в пределах 10-15 см.

Перед использованием древесину обязательно обрабатывают антисептиками и антипиренами, чтобы исключить риск биологического разрушения и обеспечить огнестойкость

Также важно подготовить пиломатериал в нужном количестве с учетом отходов при конструировании. Так, специалисты рекомендуют заготовить древесину на 10% больше запланированного объема, чтобы избежать проблем с нехваткой ресурсов

Покупать стройматериал стоит на ближайших торговых площадках, что позволяет оптимизировать расходы на транспортировку. При этом следует помнить, что при перевозке и хранении древесины необходимо обеспечить защиту от атмосферных воздействий.

Расчет

Нельзя недооценить важность расчетов стропильной системы двускатной крыши. В процессе проектирования необходимо вычислить полезную площадь и исходя из полученных данных решить, насколько высокими будут вертикальные стойки

В этом случае имеет значение несколько факторов.

Нагрузка

При возведении кровельной конструкции важно рассчитать максимальную нагрузку на крышу дома, на все стропила и перекрытия балками. Может понадобиться усиление стропил, тогда в проект вносятся коррективы

Например, может потребоваться использование дополнительных накладок или бруса с большим сечением, чем планировалось. Важен и вес всей стропильной системы. В этом случае расчет ведется с учетом не только сечения пиломатериалов, но и плотности и влажности древесины, определяется расстояние шага между стропилами.

На сегодняшний день существует специальная классификация нагрузок на кровельную систему:

1. Основная нагрузка касается веса стропильной конструкции, температуры нагрузки, снеговых и других погодных факторов.
2. Дополнительная нагрузка касается расчетов влияния ветра и гололеда.
3. Форс-мажорные нагрузки связаны с техногенными обстоятельствами (современная кровля должна выдержать все).

Уклон

Важно грамотно рассчитать угол наклона скатов. При стандартной ширине дома в 6-8 м угол скатов составляет 45 градусов, но этого мало для пространства в мансарде

При угле наклона в 60 градусов конструкция обойдется дороже, но вся крыша будет выполнена удачней. При 45 градусах наклона можно выбирать любые кровельные материалы. Если двускатная крыша изначально планируется асимметричной, то в чердачном пространстве можно спокойно обустроить жилую мансарду, но для этого надо посчитать полезную площадь. Выбирается обычно стандартная двускатная крыша. При этом важно учесть нагрузки на крышу из-за ветра и снега. При увеличении угла наклона скатов увеличится и расход материалов. Но и эксплуатационные характеристики такой кровли будут выгодно отличаться. Если планируется возвести двускатную крышу с неравными углами скатов, то все работы можно выполнить в оригинальном дизайне. Тем не менее, при проектировании лучше отталкиваться от классической конструкции в виде симметричной кровли с равнобедренным треугольником в основании.

Шаг

Шаг стропил, используемый при создании крыши, является одним из основополагающих при возведении конструкции. Существует зависимость шага стропильной системы от кровельного материала. В качестве последнего используется профнастил, шифер, мягкая кровля или металлочерепица.

Шифер для кровли используется повсеместно. Этот кровельный материал отличается относительной прочностью, невысокой стоимостью и устойчивостью к температурным перепадам. Однако материал обладает определенным весом, соответственно, необходимо обеспечить крышу мощной стропильной системой. Стоит учесть, что для шиферной кровли должно быть не менее трех точек опоры (по центру и по краям).

В последние годы достаточно большое распространение среди кровельных материалов получила металлочерепица. Материал прост в монтаже и отличается привлекательным внешним видом. Металлические листы для кровли удобно использовать, так как они имеют малый вес. В связи с этим расстояние между стропилами может быть большим (например, 600-950 мм с сеченным брусом 150х50 мм).

Покрытие из профнастила может быть выполнено из оцинкованного стального листа со специальным защитным покрытием (от внешних погодных воздействий). Современный профнастил отличается по цвету, ширине гофры. Внешне такое покрытие отличается по дизайну. Шаг между стропилами под профнастил будет зависеть от вида профиля, от углов наклона и конфигурации крыши. Для стропильной системы в этом случае используется брус сечением 50-75 мм. Это может быть и доска 20-50 мм шириной.

Схема и особенности устройства двускатной крыши

Двускатной называется крыша, образованная пересечением двух прямоугольных скатов под определённым углом. Такое устройство является самым надёжным и простым, поэтому смонтировать двускатную кровлю самостоятельно может даже человек со средними навыками плотницких работ.

Основанием крыши является стропильная система, выполняющая роль опоры для кровельного пирога и финишного покрытия. От её прочности и надёжности зависит срок эксплуатация кровли и комфортность проживания в доме. Стропильная система, подвергающаяся регулярным ветровым и снеговым нагрузкам, должна быть надёжно закреплена на корпусе здания. Эта задача решается при помощи мауэрлата, который прочно фиксируется к верхней плоскости стен дома. Таким образом создаётся практически монолитная система, надёжно защищающая внутреннее пространство дома от любых проявлений внешней среды.

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

Крыша с двумя противоположными скатами — самая распространённая конструкция из применяемых в индивидуальном жилищном строительстве. Линия пересечения образует конёк, а боковые проёмы крайних стропильных ног служат для устройства фронтонов — вертикально расположенных стенок, создающих замкнутое подкровельное пространство. Для получения прочной и долговечной конструкции применяется множество подпорных и укрепляющих элементов, придающих дополнительную жёсткость всему сооружению. В основе двускатной конструкции лежит треугольник — наиболее жёсткая геометрическая фигура. Стропильная система состоит из следующих основных элементов:

1. Мауэрлат — это деревянный брус, выполняющий роль связующего элемента между коробкой дома и его стропильной системой. К стенам он крепится резьбовыми шпильками, анкерными винтами или проволочными жгутами. Размер поперечного сечения бруса составляет от 100х100 до 150х150 мм и зависит от размера здания, его этажности и формы крыши.

2. Стропильная нога — деревянный брус размером 50х150 или 100х150 мм, соединяющийся в верхней точке крыши с коньком и опирающийся противоположным концом на мауэрлат. Стропила — основной несущий элемент кровельной системы, воспринимающий все виды внешних нагрузок: ветра, снега, дождя и собственного веса конструкции.

3. Лежень — брус из древесины, укладываемый горизонтально с опорой на внутреннюю несущую стену. Размер лежня, как правило, равен размеру мауэрлата. Является опорой для кровельных стоек.
4. Затяжка — элемент, применяемый в висячих стропильных системах. Его назначение — компенсация растягивающих усилий, возникающих на нижних концах стропильных ног.
5. Стойки — брусья квадратного сечения, передающие часть нагрузки от стропил на лежни.
6. Подкосы — элементы конструкции, передающие часть нагрузки от стропильных ног на затяжку. Таким образом формируется ферма, обладающая повышенными прочностными характеристиками.
7. Контробрешётка — деревянные бруски размером от 25х50 до 50х50 мм, набиваемые на верхнее ребро стропил. Назначение контробрешётки — образование вентиляционного зазора между обрешёткой и гидроизолирующей плёнкой. Этот элемент обязателен при устройстве кровельного пирога на мансарде.
8. Обрешётка — опорное основание для установки финишного покрытия кровли. Обрешётка бывает сплошной или разреженной и может быть выполнена из доски толщиной 25 мм, водостойкой фанеры, листов ОСП и других подобных материалов. Выбор конструкции обрешётки зависит от характеристик финишного покрытия.
9. Конёк — горизонтально расположенная балка, по которой происходит пересечение противоположных скатов.

10. Свес кровли — является продолжением стропил на расстояние до 40 см от стен здания. Защищает стены от намокания, а также служит для размещения софитов, являющихся составной частью системы вентиляции подкровельного пространства. При недостаточной длине стропила свес формируется дополнительными деталями для их удлинения — кобылками.

Разновидности двухскатных крыш

Рассмотрим основные типы кровель с двумя скатами, стропильная система в которых будет несколько отличаться по исполнению.

Симметричная двускатная крыша

Это самая простая двускатная крыша, однако, наиболее надежная и востребованная. Симметричные скаты позволяют распределять нагрузку на мауэрлат и несущие стены равномерно. В данном случае тип и толщина утепляющего слоя не влияют на выбор кровельного материала. Толстые брусья стропил имеют достаточный запас прочности, поэтому не будут прогибаться. Кроме того, распорки можно устанавливать по своему усмотрению.

Среди недостатков данного варианта можно отметить лишь слишком острый угол скатов, который затрудняет использование чердачного этажа и создает «глухие» зоны, не имеющие применения.

Крыша с двумя ассиметричными скатами

Если угол наклона скатов сделать более 45º, можно задействовать некоторые неиспользуемые участки пространства. Появится возможность даже обустроить жилое помещение на чердаке. Однако потребуются некоторые дополнительные расчеты, поскольку нагрузка на стены станет неравномерной.

Крыша ломаная с внешним или внутренним изломом

Подобная конфигурация дает возможность разместить под крышей просторную мансарду или чердак. Вместе с тем, в данном случае потребуются более сложные инженерные расчеты.

Конструкция стропил для обустройства крыши с двумя скатами

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши предполагает наличие таких составных деталей:

Схема установки стропильной системы двухскатной крыши существенно облегчит все строительные работы. Как будет выглядеть такая схема крыши, зависит от разновидности кровли.

Обратите внимание, что материал для стропильной системы должен быть максимально качественным, обработанным антипиреновыми и антисептическими средствами. На балках для стропил, мауэрлата и стоек не должно быть сучков или трещин

На обрешетке допускается лишь малое количество сучков, прочно сидящих в древесине.