Наслонные стропила: обзор конструктивных схем + план монтажа

Конструкция опорных точек накосов стропил

Верхней частью накосная стропильная нога упирается в коньковый брус. Конструктивные особенности вальмовой крыши позволяют сделать это несколькими способами:

• Если конструкция крыши имеет один коньковый прогон, то накос упирается на консоль конька.
• Если стропильная система имеет два коньковых прогона и рядовые стропилины из досок, то накосы должны упираться на шпренгель, основание которого лежит на коньковых прогонах.
• Если конструкцией предусмотрено наличие двух прогонов, а стропила выполнены из бруса, то вместо шпренгеля используют прибоину. Этот элемент выполняется из обрезка доски толщиной более 5 см и соединяет между собой рядовые стропилины недалеко от конька.

В нижней части диагональные стропилины вальмовой крыши с опиранием на мауэрлат крепятся с помощью металлических скоб или уголков непосредственно к мауэрлату или к специально установленной угловой балке.

Пошаговая инструкция по монтажным работам

Сразу следует оговориться, что возможные ошибки при сооружении кровли своими руками исправить будет сложно

Поэтому важно четко продумать последовательность действий и проверять качество исполнения каждого узла.. Изначально нужно выполнить следующее:

Изначально нужно выполнить следующее:

Сделать армопояс, который увеличивает жесткость и прочность здания. Сооружается он по периметру строения и особенно актуален для домов из легких бетонов и поризованных блоков. При его устройстве нужно предусмотреть установку шпилек для последующего крепления мауэрлата.

Фото 9. Готовая опалубка под заливку армопояса с армирующим каркасом и шпильками для монтажа мауэрлата

Определить длину стропил. Для этого следует подготовить 2 длинные доски (стандартная длина 6 м) и временно закрепить их к вертикальным опорам на двух противоположных стенах. Затем путем их подъема и опускания можно найти подходящее положение и высоту будущей стропильной конструкции. Лучше всего если длина стропил будет до 6 м, поскольку более длинных пиломатериалов в свободной продаже нет – их придется наращивать самостоятельно.

Технология устройства стропильной системы кровли предполагает необходимость неукоснительного соблюдения последовательности действий и всех рекомендаций. Это обеспечит надежность и долговечность не только самой крыши, но и здания в целом.

Установка мауэрлата

Мауэрлат представляет собой деревянный брус, который выступает в качестве крайней нижней опоры для стропил и укладывается сверху по периметру наружных стен. Основная его функция – распределение сосредоточенных нагрузок от точек опирания стропильных ног по все площади верхней части стеновой конструкции. Также он служит для привязки крыши к несущим стенам здания.

Фото 10. Мауэрлат, установленный на газобетонной стене поверх армопояса и закрепленный шпильками

При устройстве покрытия кровли учитывайте, что в деревянных и каркасных домах установка мауэрлата не требуется. В брусовых и бревенчатых зданиях в качестве этого элемента выступает верхний венец. Однако и техника крепления в этом случае более сложная – применяются специальные скользящие опоры. Это необходимо для обеспечения возможности небольшого смещения стропильной системы без деформации и разрушения при усадке стеновых конструкций.

Рисунок 11. Крепление стропил с помощью скользящего крепежа

В каркасных строениях мауэрлатом служит верхняя обвязка, которая фиксируется к вертикальным опорам каркаса с запилом специальными перфорированными углами, скобами или гвоздями.

Рисунок 12. Варианты крепления стропил к верхней обвязке в каркасном строении

Монтаж мауэрлата на кирпичные стены может выполняться с помощью шпилек, анкерных болтов и скоб. При использовании скоб один их край крепится к мауэрлату, а второй к деревянному бруску, который закладывается с внутренней стороны стены в кладку на высоте 3-4 рядов от верхней обвязки.

Фото 13. Крепление мауэрлата к стенам с помощью скоб

При креплении мауэрлата шпильками и анкерами используется крепеж диаметром не менее 10 мм.

Фото 14. Схема крепления мауэрлата с помощью шпилек

Основные соединительные узлы

Стропильный каркас называют системой, потому что все его элементы тесно взаимосвязаны и зафиксированы, в результате чего конструкция крыши приобретает устойчивую форму, жесткость и высокую несущую способность. Каждый соединительный узел между его частями является уязвимым местом, которое может легко деформироваться под нагрузкой, поэтому все крепления должны выполняться строго по технологии. Опытные мастера выделяют типы соединений в конструкции кровли:

1. Крепление стропил к коньковому брусу. Этот соединительный узел характерен только для наслонных стропильных систем, в которых верхней частью стропильная нога опирается на коньковый прогон, закрепленный на вертикальных стойках. Крепление стропил к нему может выполняться с помощью металлических накладок, гвоздей или скользящих креплений-ползунов.
2. Крепление стропил к мауэрлату. Наиболее важным крепежным узлом стропильного каркаса считается место соединения мауэрлатного бруса со стропильными ногами. Зафиксировать стропила на нем можно с помощью гвоздей, металлических уголков или деревянных брусков.
3. Соединение стропил между собой. Чтобы удлинить стропильные ноги, если длина ската превышает стандартную длину пиломатериалов, их собирают из нескольких элементов, соединенных между собой с помощью гвоздей, клея или металлических накладок.
4. Соединение стропильных ног с вспомогательными опорными элементами. В конструкции стропильного каркаса стропила могут соединяться с затяжкой, ригелем или подкосами для увеличения жесткости, прочности и несущей способности.

Основные соединительные узлы стропильного каркаса

Преимущества и правила монтажа стропильной системы односкатной крыши со схемами

К преимуществам можно отнести:

• несложный монтаж, относительно других типов кровельных систем,
• более низкие затраты на материалы,
• надежность конструкции,
• необычный дизайн, если применять для жилых зданий, так как в основном такую конструкцию используют в дачных строениях, подсобных помещениях и т.д.

Для жилых домов недостатком такой кровли будет отсутствие полноценного чердака или мансарды, монтаж дополнительной гидроизоляции для предотвращения возможных протечек при небольшом угле наклона кровли, для невентилируемых вариантов с небольшим углом наклона к отрицательным моментам относят также и необходимость ухода за кровлей в снежный период. Примеры загородных домов, у которых один скат, приведены на рисунках 4-5.

Разрабатывается схема стропильной системы односкатной крыши с учетом следующих показателей:

1. Отдаленность и размещение относительно друг от друга тех стен, которые были выбраны в качестве опор, т.е. протяженность пролетов.
2. Общая конструкция, назначение и форма здания, которое будет перекрываться.
3. Количество выпадаемых в регионе атмосферных осадков и ветровые нагрузки.
4. Наличие промежуточных стен, обустройство чердачного перекрытия.
5. Общий вес кровли, включающий стропильную систему, обрешетку и кровельное покрытие.

Отличаться схемы стропильной системы односкатной крыши друг от друга будут в зависимости от расчетного проекта, учитывающего все вышеперечисленные факторы. Некоторые варианты схем приведены на рисунке 6-7.

На итоговой схеме стропильной системы односкатной крыши должно быть отражено следующее:

1. Угол наклона. Первый шаг – расчет угла наклона кровли.

2. Материал стропильной системы. Чаще всего это дерево (доски, жерди или брус). Сечение и диаметр зависит от несущей способности всех элементов каркаса. Чаще всего для ног применяют доску 50х150мм. Стойки, подкосы и затяжки подбирают с сечением, соизмеримым с сечением стропил (не менее 120 мм). Все конструктивные детали должны быть изготовлены только из сухой древесины, которая была дополнительно обработана антисептиками

3. Кровельный материал. Выбор материала для кровли осуществляется также в самом начале, так как от него зависит и расчет угла наклона плоскости. Чем тяжелее вес материала для укрытия, тем больше угол наклона. Кровельное покрытие должно быть надежным, долговечным, устойчивым к воздействию атмосферных осадков. Также от выбора покрытия зависит внешний вид здания и итоговая стоимость кровельных работ.

4. Обрешетка. Частота обрешеточных поперечин определяется весом монтируемого кровельного покрытия (и особенностями его монтажа) с прибавкой предполагаемого веса зимних осадков. Выделяют сплошную и каркасную обрешетку. Первый вариант выполняется в виде деревянного настила из досок. Второй вариант подходит для черепичной и металлической кровли, состоит из брусков (50х50 мм) с шагом не менее 50 см.

5. Соединения и крепления. Долговечность и надежность определяется не только правильными расчетами, но и прочностью всех соединений. Пример крепления стропильных ног к мауэрлату можно видеть на рисунке 8.

Монтаж проходит в следующем порядке:

1. Сначала происходит монтаж сейсмопояса, на который затем укладываются основные балки.
2. После монтируются основные стропильные ноги, лежни и стойки, схватки.
3. Затем переходят к обустройству обрешетки. Расстояние между элементами диктуется выбранным кровельным материалом.
4. Завершительными этапами являются укладка кровельного материала и утепление конструкции.

Перечисленные основные этапы можно видеть на примере строительства гаражной крыши на рисунках 9-10.

Подобная конструкция позволяет существенно сэкономить расходный материал, по сравнению с прочими вариантами может уйти почти в три раза меньше древесины. Из-за отсутствия высокого угла помещение под кровлей получается меньшим по размерам и его намного проще обогреть, а значит, использоваться оно может не только в качестве кладовой. Постройки, возведенные на открытых и продуваемых местностях, лучше перекрывать именно таким образом, дабы избежать сильной нагрузки на плоскости кровли.

Создание проекта

Перед тем, как сделать стропила для крыши частного дома своими руками, необходимо создать рабочий проект конструкции, учитывающий климатические условия в местности, где идет строительство, способ использования чердачного помещения, а также вид кровельного покрытия. Все эти факторы учитываются в расчёте нагрузок, оказывающих влияние на каркас кровли. Чтобы определить необходимую несущую способность и создать проект крыши, необходимо определить:

• Совокупную нагрузку на стропила. Для этого постоянные нагрузки (вес самой стропильной системы, утеплителя, кровельного материала и гидроизоляции) суммируют с временными нагрузками (снеговой, ветровой и стихийной нагрузкой). Общий вес кровельного пирога при использовании термоизоляции может доходить до 700 кг.
• Высоту конька кровли. Этот показатель рассчитывают, исходя из желаемого уклона скатов и ширины перекрываемого сооружения. Также на высоту конька влияет способ использования чердака: если в нем оборудуется жилая мансарда, конек должен располагаться не ниже 250 см от перекрытия.
• Уклон скатов. Угол наклона кровельных скатов рассчитывают как частное высоты конька и половины основания крыши. Этот фактор зависит от климатических условий в регионе строительства, а также характеристик кровельного материала.

Расчет нагрузок

Расчет уклона

Расчет угла наклона кровельных скатов

В начале о самой конструкции

Монтаж стропильной системы проводится в определенной последовательности. Чтобы знать, как выполнить работу, необходимо вначале познакомиться с самой конструкцией. Стропильная система крыши состоит из следующих основных элементов:

• Самым нижним «ярусом» стропильной системы служит мауэрлат. Он представляет собой деревянный брус, расположенный по всему периметру здания. Мауэрлат служит двум целям. Во-первых, он равномерно распределяет нагрузку от стропильной системы на стены дома. Во-вторых, мауэрлат позволяет выровнять основу по горизонтали;
• Стропильные пары – основной элемент всей системы. Именно он берет на себя все нагрузки, а также соединяет другие компоненты;
• Прогон. Представляет собой деревянную балку. Чаще всего он устанавливается вверх, у конька и соединяет стропила. Также в ряде случаев делают установку прогона снизу. В этом случае он служит дополнительным скрепляющим элементом стропильных ног;
• Затяжка. Ее в обязательном порядке используют в двухскатной стропильной системе. Затяжка скрепляет между собой нижние концы каждой пары. В ряде случае элемент может находиться в верхней части стропильного треугольника;
• Подкосы, стойки. Элементы служат дополнительной опорой для стропильных ног;
• Кобылка. Дополнительный элемент. Монтаж кобылки необходим для того, чтобы удлинить стропила для свеса.

В стропильной системе есть как обязательные, так и не обязательные компоненты. Например, мауэрлат. Его используют практически всегда, исключение составляют дома из деревянного бруса. Тут без элемента можно обойтись. В этом случае роль мауэрлата будет выполнять верхний брус.

Некоторые специалисты в стропильную систему включают и обрешетку. Данная конструкция служит опорой для кровельного материала. В ряде случаев требуется сплошная, а в других разряженная обрешетка. Первый вариант используется при мягкой кровле.

Сечение стропил

Определить сечение стропил можно на основе таких данных:

• шаг;
• тип древесины;
• разновидность материала – бревна, брусья и так далее;
• нагрузка;
• длина стропила.

Приведем примерные размеры пиломатериалов для стропильной системы под двухскатную крышу:

• мауэрлат, сечением 10×10 или 15×15 см;
• затяжки и стропильные ноги, толщиной 10×15 или 10×20, в некоторых случаях применяется брус сечением 5×15 или 5×20 см;
• для подкосов и прогонов – балки 5×15 или 5×20 см, исходя их ширины стропил;
• стойки – сечение 10×10 или 15×15 см;
• лежни, сечением 5×10 или 5×15, исходя из толщины стоек;
• обрешетка, сечением 2×10 или 2,5×15 см – значение определяется типом кровельных материалов.

Односкатная крыша

Односкатная конструкция

При строительстве бани, многие решают сооружать односкатную крышу. В отличие от других типов, односкатную сделать значительно проще. Так, для ее обустройства нет необходимости возводить сложную стропильную систему. А если баня пристраивается к другому строению, то такая кровля будет продолжением существующей

Но несмотря на кажущеюся простоту при ее изготовлении важно учитывать ряд нюансов, например уклон

Угол уклона крыши определяется исходя из нескольких факторов, например, насколько большая снеговая и ветровая нагрузка в вашем районе. Также на определение угла влияет и выбранный кровельный материал. Если в вашем регионе количество снега большое, то угол наклона следует сделать более крутым от 15°. Это позволит снегу быстро сходить с поверхности, а также упростит его очистку. Если же в вашем регионе преобладают сильные ветра, то крышу, наоборот, необходимо сделать более пологой.

Ниже приводится диаграмма, на которой указывается допустимый угол наклона кровли при том или ином кровельном материале:

График уклона кровли

Конструкция крыши

Сама по себе конструкция очень простая. Угол ее наклона создается за счет перепада высоты двух противоположных стен. При этом также можно обустроить и чердачное помещение (по желанию). Если чердака не будет, то крыша одновременно может являться и потолком бани. Изнутри ее необходимо будет утеплить и подшить. Если же будет обустраиваться чердак, то необходимо дополнительно сделать перекрытие между чердаком и помещением.

Кровля имеет опору на стропила, которые укладываются на стены бани. Стропила монтируются с шагом от 0,6 м до 1,2 м. Сверху стропил изготавливается обрешетка, слой гидроизоляции и кровельный материал.

В качестве кровельного покрытия можно использовать профнастил, металлочерепицу, битумную черепицу, ондулин. Крайне редко выбирают шифер, так как этот материал значительно утяжеляет вес готовой односкатной крыши.

Для изготовления подобной кровли, необходимо иметь следующий набор материалов и инструментов:

• доска 40×60 мм для изготовления стропил и балок перекрытия;
• влагостойкая фанера или доска для изготовления обрешетки;
• гидроизоляционный материал;
• кровельное покрытие;
• доска для подшивки потолка;
• пленка для пароизоляции с металлизированным покрытием;
• утеплитель – базальтовая, стеклянная или минеральная вата;
• электролобзик;
• степлер;
• молоток;
• рулетка;
• нож;
• шуруповерт;
• антисептик для покрытия дерева.

Пошаговая инструкция

Формирование односкатной крыши начинается при возведении стен, т.е. одну выполняете более высокой. Если баня прямоугольная, то обычно это одна из длинных стен. Дальше процесс строительства выглядит следующим образом (на примере постройки из бруса):

• Если планируется выполнить чердак, то на уровне низкой стены необходимо сделать пазы по всему периметру для балок потолочного перекрытия. Расстояние может соответствовать расстоянию между стропилами. Паз тщательно обрабатывается антисептиком для дерева.
• Далее согласно размеру, выпиливаете балки перекрытия из толстой обрезной доски.
• Концы балок будут укладываться в изготовленные пазы. Для этого их необходимо пропитать полимерной гидроизоляционной мастикой и обернуть в рубероид.
• Крепление выполняется при помощи металлических скоб или шпилек к стене.
• На верхний брус укладываются стропила (мауэрлат). Чтобы их стянуть можно использовать металлические пластины или шпильки. Если длина ската между балками перекрытия и стропилами превышает 4 м, то дополнительно установите подкосы или опоры.

Установка стропил

• Фронтон крыши можно зашить досками.
• Если обустраивается чердак, то обязательно во фронтоне делается вентиляционное окно. В противном случае под кровлей будет накапливаться пар, что приведет к появлению конденсата.
• Поперек стропил сверху укладываете гидропароизоляционную пленку. Она должна немного провисать. Сверху нее к стропилам закрепляете бруски, а после, фанеру, для сплошной обрешетки или доски с шагом 0,5 м. Сплошная обрешетка необходима для укладки мягкой кровли, а разреженная – под ондулин, металлочерепицу и т.п.
• После этого выполняется монтаж выбранного вами кровельного материала. Если это будет металлочерепица или профнастил, то их следует укладывать внахлест на одну волну. Для крепления используются специальные саморезы с уплотнительной резинкой.
• После монтажа кровельного материала необходимо закрепить ветровую, карнизную планку и конек.

Завершающим этапом будет утепление. О тонкостях выполнения этой работы, будет говориться в этой статье.

От чего зависит шаг расположения стропил

Рассмотрим факторы, определяющие шаг между стропилами двухскатной крыши, подробнее. Необходимо сразу учесть, что количество стропил определяет несущую способность. Уменьшение их числа усложняет монтаж утеплителя, способствует провисанию планок обрешетки и кровли, установленной на них.

В то же время, слишком частое размещение стропил также создает трудности при монтаже утеплителя. Его приходится подгонять по ширине, что создает отходы, т.е. непроизводительный расход материала. Поэтому часто критерием для определения шага стропил используют размер теплоизолятора. Например, многие виды минеральной ваты имеют ширину 60 см, что вполне подходит для большинства конструкций двускатных крыш.

Утепление минеральной ватойИсточник tues.ru

Кроме того, шаг стропил напрямую зависит от их количества. Это расчетная величина, которая определяется исходя из несущей способности опорных элементов. Нагрузки, воздействующие на кровельное покрытие, а также вес самого покрытия имеют достаточно большие значения, поэтому для их принятия нужна устойчивая и прочная конструкция. Необходимо учитывать, что тип стропильной системы также имеет значение, поскольку наслонные стропила значительно тяжелее висячих, они образуют заметную нагрузку на стены и фундамент дома.

Ветровая и снеговая нагрузки – это внешние факторы, влияющие на конструкцию крыши. Вес снега в зимний период способен продавить или даже сломать крышу, если ее конструкция не рассчитана должным образом. В приложениях СНиП есть специальные данные о среднегодовом количестве снега в разных регионах. В некоторых из них на каждый квадратный метр приходится до полутонны снега.

Если высчитать вес снега на всей площади крыши, получится весьма впечатляющее значениеИсточник seaside-home.ru

Кроме снега, серьезные нагрузки создает ветер. При этом, если снеговая нагрузка статична, то ветровые воздействия внезапны и неравномерны. Ветер может подняться в любое время года, и зимой, и летом, что заставляет относиться к нему со всей серьезностью. При выборе угла наклона следует выяснить силу и направление преобладающих ветров в регионе, узнать о возможности ураганных порывов. В приложениях СНиП имеется .

Информация о величине ветрового давления в разных регионах РоссииИсточник tues.ru

Все эти факторы определяют параметры стропильной системы и расстояние между отдельными опорами.