Стропильные сложные системы – каркас, установка стропил и что такое мауэрлаты крепления, брус для опоры кровли в строительстве, устройство ломаной и многощипцовой конструкции кровли, укладка поперечин

Виды и схемы стропильных систем: устройство стропильной системы

Крыша выполняет ряд важных функций по созданию достойных условий проживания вкупе с обеспечением внешней привлекательности. Вполне резонно ее считают значимой конструктивной составляющей здания. За формирование кровельной конструкции отвечает стропильный каркас. Он обязан стойко держать нагрузки, определять конфигурацию и сочетаться с экстерьером дома.

С решением поставленных задач способна справиться только грамотно подобранная основа крыши. Сделать правильный выбор значительно легче, если хозяину загородного поместья известны все возможные виды и схемы стропильных систем, понятна специфика их возведения и сфера применения.

Список обязанностей крыши не ограничивается лишь защитой от атмосферных воздействий. Хотя противостояние погодным явлениям в конкретной местности, вне сомнений, возглавляет внушительный перечень задач.

Крыша в качестве завершающего архитектурного штриха дополняет облик здания, придает ему стилистическую направленность или начисто лишает ее. Стропильная система как основа кровельной конструкции обязана отвечать всему спектру технических и эстетических требований, предъявляемых непосредственно к крыше.

Факторы выбора «костяка» крыши

Стропильная система – неоспоримая принадлежность скатных крыш, которая:

• задает конфигурацию и крутизну;
• удерживает финишное покрытие и компоненты кровельного пирога;
• создает условия для безупречной работы элементов кровельной системы.

Выбор крыши в итоге сводится к определению идеального варианта стропильной системы, на который кроме личных предпочтений владельца дома влияют еще такие веские факторы как:

• Количество зимних и летних осадков, характерное для местности, в которой запланировано строительство.
• Сила и направление со скоростью ветров, преобладающих в регионе.
• Желание хозяина использовать пространство под крышей для организации хозяйственных или жилых помещений.
• Тип финишного кровельного покрытия.
• Финансовые возможности собственника.

Климатические данные в немалой степени воздействуют на выбор крыши и устройство стропильной системы. В регионах с изобильным выпадением снега нецелесообразно возводить конструкции с незначительной крутизной, способствующей образованию снежных залежей. В районах с порывистыми ветрами наоборот предпочтительны обтекаемые и низко-скатные формы, которые сложно будет сорвать и унести мощному погодному явлению.

Понятно, что пологая конструкция не приспособлена к устройству в ней полезных помещений. Для желающих оборудовать пространство под кровлей есть стропильные системы, предназначенные для строительства в регионах с различной степенью ветровых нагрузок.

Если необходимости в использовании чердака не возникает, крышу сложной либо простой конфигурации можно построить без него. Вариантов масса, включая разнообразные комбинации базовых версий, ознакомление с которыми даст представление о сути строительства стропильной системы любого типа.

Для того чтобы не мучиться в догадках о наиболее рациональной форме и угле наклона скатной крыши, достаточно присмотреться к окружающим малоэтажным домам.

Проверенную на деле конфигурацию можно смело брать в качестве базового варианта, чтобы скорректировать и доработать его в соответствии с требованиями будущего владельца и техническими характеристиками кровельного покрытия. Если нет желания копировать соседей, стоит ознакомиться с конструктивной и эксплуатационной спецификой различных стропильных систем.

Базовые варианты стропильных систем

Скатную крышу упрощенно можно представить как совокупность скатов – плоскостей, по которым «скатывается» атмосферная вода. Скаты формируются ребрами стропильных ног – главных элементов стропильной системы. Классификация скатных крыш и соответствующих им стропильных систем производится в зависимости от количества и конфигурации скатов. Согласно обозначенным признакам в их рядах числятся:

• Односкатные. Крыши с одним скатом устраивают преимущественно над хозяйственными объектами, пристройками, верандами. Стропильные ноги односкатной системы опираются на две стенки или два ряда стоек. Одна из стенок или один ряд опор должен быть выше другого, чтобы по образованной стропилами плоскости могла без препятствий стекать вода.
• Двускатные. Крыши с двумя прямоугольными скатами чаще всего встречаются на отечественных просторах. Стропильные ноги двускатных систем опираются на две стенки прямоугольной коробки дома. В классическом исполнении площадь обоих скатов равна, как и высота опорных стенок. Правда, нередкими стали проектные решения с различающимися по площади скатами и разными по высоте опорными стенками.
• Вальмовые. Иначе называются четырехскатными, исходя из численности скатных плоскостей. Стропильные ноги вальмовой системы формируют пару трапециевидных и пару треугольных скатов. Стропила трапециевидных составляющих опираются на длинные стенки коробки, а треугольных собратьев – на короткие торцевые. В плане вальмовая крыша похожа на почтовый конверт. Эффектно смотрится, используется повсеместно. К четырехскатной категории относятся крыши с укороченными треугольными скатами, настойчиво рекомендованные для строительства в районах с высокой ветровой нагрузкой.
• Шатровые. Крыша, которая состоит из сходящихся в одной вершине треугольных скатов. Минимальное количество скатов 4, верхний предел не ограничен. Стропила шатровой системы опираются на равные по высоте стенки или опоры. Шатровые конструкции предпочитают водружать над верандами и беседками. Вариации с крутизной шатровой крыши позволяют устраивать их в регионах с любой ветровой нагрузкой.
• Ломаные. Именуются также мансардными, потому что именно ломаная технология позволяет создать максимально просторные помещения под кровлей. Стропильные ноги ломаных конструкций устанавливаются по аналогии с двускатными системами, но сооружаются в два яруса. Нижние стропилины опираются на стены обустраиваемой коробки, верхние на опоры нижнего яруса стропильного каркаса.

У перечисленных типажей крыш и стропильных конструкций есть многочисленные вариации на скатную тему. К примеру, двускатная крыша может иметь обычный фронтон-щипец с одного торца и вальму с противоположной стороны или дополняться односкатной конструкцией над крыльцом посредине основного ската.

При крестообразном объединении двух двускатных систем образуется сложно-составная крыша с четырьмя деревянными щипцами или каменными фронтонами. В обустройстве коробок Т-образной или Г-образной конфигурации зачастую участвует несколько видов стропильных систем одновременно. Верхний ярус ломаной крыши может быть построен по вальмовой технологии.

Стропильную конструкцию любой сложности можно представить как совокупность простых форм. Чтобы легче было разобраться в строительных хитросплетениях, объект лучше условно разбить на отдельные блоки. Они-то и подскажут, как возводить каждую из частей и соединять друг с другом перечисленные выше базовые типы стропильных каркасов.

Для того чтобы разобраться в изобильном разнообразии конструкций и в возможностях их компоновки, рассмотрим основные типы стропильных систем и соответствующие им схемы.

Вид #1 – односкатный стропильный каркас

Большинство односкатных крыш относится к разряду бесчердачных, потому что независимо от крутизны создаваемое ими пространство под крышей маловато по объему. Однако при желании соорудить строго горизонтальный потолок, перекрытие, отделяющее чердак от основных помещений, все же сооружают.

Схема односкатной стропильной системы зависит от величины пролета, который предстоит перекрыть единственным скатом:

• Если расстояние между верхней и нижней опорой стропильной ноги меньше либо равно 4,5м, дополнительные подкосы и стойки не применяются.
• Если величина пролета находится в интервале от 4,5м до 6м, возле высокой стенки укладывается лежень. В него упирают подкос – подстропильную ногу, обеспечивающую жесткость стропилины ближе к верхней части пролета.
• Если предстоит перекрытие пролета от 6м до 9м, лежни укладываются с обеих сторон и в оба лежня упираются подстропильные ноги.

При необходимости перекрыть более значительный пролет, его делят на сектора с указанными выше расстояниями. На границе смежных секторов устанавливают стойки под прогоны, а в пределах сектора устанавливают лежни и подкосы согласно описанным правилам. Для строительства в регионах с высокой ветровой активностью односкатные стропильные конструкции изнутри дополняют диагональными ветровыми связями.

В плане схема односкатного стропильного каркаса напоминает ряд параллельно уложенных балок. Крыша с одним скатом не слишком красива, но весьма экономна. Оптимальный угол наклона от 4º до 12º, не запрещен и больший уклон.

Конструкции с низкими скатами желательно оснащать сплошной обрешеткой и гидроизоляцией, что необязательно для крутых крыш. В качестве финишного покрытия лучше использовать мягкие виды кровли для низких сооружений, профлист или кровельный металл для обустройства конструкций по-круче.

Вид #2 – стропильные системы двухскатных крыш

Двускатные стропильные каркасы строят по ж/б перекрытиям и деревянным балкам, преимущественно с чердаками. У самого распространенного типа крыш огромное количество низких и высоких, утепленных и холодных модификаций.

В зависимости от архитектурных и технических условий объекта стропильные ноги, применяемые в устройстве двухскатных крыш, делятся на:

• Наслонные. Это стропилины, имеющие под верхней и нижней пяткой прочную опору. Изготавливаются и устанавливаются они наподобие стропильных ног односкатных крыш. Сооружают наслонные стропильные системы над коробками, обладающими внутренней несущей стеной. Она нужна как опорная конструкция под коньковый прогон. Роль стены может играть ряд опорных стоек или колон. В простейшей наслонной схеме с пролетом до 5м верха стропилин опираются на прогон, который через опорные стойки опирается на лежень. Жесткость обеспечивают подкосы. Схемы для более солидных пролетов оснащаются схватками, бабками и дополнительными прогонами.
• Висячие. Стропила висячего типа имеют только нижнюю опору, верхами они упираются друг в дружку. Элементы висячего стропильного каркаса сразу изготавливают в форме треугольника, благодаря чему можно отказаться от мауэрлата. Функцию мауэрлата в таких случаях доверяют основанию треугольника – затяжке, используемой для компенсации распора на крышу от веса снега, кровли и самой системы. Висячую технологию применяют в обустройстве небольших коробок, не имеющих внутренней опоры для конькового прогона. При необходимости перекрытия большепролетных сооружений висячая схема оснащается бабками-подвесками, подкосами, стяжками и др.

Сооружениям с двумя скатами рекомендована крутизна от 10º до 60º. Для финишной отделки можно использовать все известные виды штучных, рулонных и крупнолистовых покрытий.

В зависимости от технических характеристик кровли обрешетка устраивается сплошной или разреженной. Низкие скаты до 12º полностью покрываются водозащитным ковром, высокие – только в местах возможных протечек: вдоль карнизов, конька, ендов, вокруг труб и прочих кровельных проходов.

Вид #3 – вальмовая и полувальмовая система

Вальмовые, они же крыши «конвертом» от двухскатных сооружений отличаются тем, что место вертикальных щипцов-фронтонов в их конструкциях занято наклонными треугольными скатами – вальмами. Центральную часть крыши занимает стандартная двухскатная стропильная система, к которой под углом примыкают те самые вальмы.

Разнообразие в семействе вальмовых сооружений достигается путем вариаций с пропорциями. Изменяя соотношение длины конька к длине основания и высоте ската, можно получить конструкцию, отвечающую любым вкусовым и архитектурным запросам.

В строительстве стропильных каркасов для вальмовых крыш используются:

• Наслонные или висячие стропильные фермы с соответствующими конструктивными элементами: лежнями, коньковыми прогонами, затяжками и т.д.
• Диагональные стропилины, соединяющие вершины крайних стропильных ферм с углами коробки.
• Накосные укороченные стропилины, формирующие наклонные скаты вальм и примыкающие к вальмам части основных скатов.

Вальмовые конструкции бывают чердачными и бесчердачными. Надо признаться, они не слишком подходят для организации помещений под крышей. Четыре наклонных ската серьезно ограничивают пространство. Однако для любителей мансардных домов есть датская разновидность с укороченной вальмой. Приверженцам нестандартной архитектуры наверняка понравится голландский тип, относящийся к категории под названием «полувальмовые крыши» наравне с датским вариантом.

Стропильные системы для крыш вальмовой и полувальмовой разновидности возводят с углом наклона от 10-12º до 60º. В безусловном приоритете классические пропорции крутизной 25-30º.

Кроме проходок, коньков и карнизных свесов в усиленной гидроизоляции нуждаются все выпуклые и вогнутые углы вальмовой конструкции. Непростая конфигурация скатов диктует применение штучных материалов в финишной отделке. При раскрое металлочерепицы и профлиста слишком много будет отходов.

Вид #4 – шатровая крыша

Простая четырехскатная шатровая конструкция представляет собой вальмовую крышу, лишенную коньковой части. Ее схема в плане напоминает квадрат с проходящими из угла в угол диагоналями. Треугольные скаты соединяются в одной вершине, что и делает крышу схожей с шатром. Строят шатровые крыши над коробками четкой прямоугольной или многоугольной формы.

В сооружении шатровых стропильных систем используются стандартные наслонные и висячие принципы:

• Над коробкой с центральной опорой или несущей стеной возводится стропильная конструкция наслонной разновидности.
• Над объектом без внутренней стены или опоры возводят каркас по висячему принципу.

Крутизна и количество скатов зависят от личных предпочтений будущего владельца. Идеальным кровельным покрытием для отделки треугольных скатов будет штучный материал, исключительно потому что при раскрое крупных листов остается внушительное количество отходов. Независимо от крутизны шатровые сооружения предпочитают оснащать сплошной обрешеткой и гидроизоляционным ковром.

Вид #5 – ломаная стропильная система

Стропильные каркасы для ломаных, т.е. мансардных крыш специально ориентированы на увеличение чердачного пространства с целью создания в нем бытовых или жилых помещений.

Ломаная технология преимущественно используется в строительстве чердачных крыш, которые могут быть холодными в дачных постройках и утепленными в домах постоянного проживания.

Каждый скат классической ломаной крыши условно можно разделить на две прямоугольные части, создающие между собой внешний угол. Необходимую форму получают посредством изменения размеров частей скатов, углов между ними и угла в коньковой зоне.

Стропильная система мансардного типа – один из наиболее сложных видов стропильных систем: схемы и чертежи ломаного каркаса знакомят с непростой структурой конструкции. Состоит она из двух взгромоздившихся друг на дружку ярусов:

• Нижний ярус стропильных ног опирается через мауэрлат на балки деревянного перекрытия, ж/б плиты или потолочный брус деревянного дома. Для опирания верха стропилин устанавливают прогоны, которые также служат опорой для низа стропилин верхнего яруса. Стропилам нижней части ломаной крыши разрешено быть только наслонными.
• Верхний ярус стропилин нижними пятками опирается на прогоны расположенного под ним яруса. Прогоны же служат основанием для укладки потолочных балок мансарды. В сооружении верхней части может использовать и наслонная, и висячая методика. Задача верхушки заключается только в формировании коньковой части, потому что обязанности по распределению кровельного пирога возложены на нижнюю часть мансардной крыши.

Угол наклона нижних и верхних частей скатов хозяин выбирает согласно собственным предпочтениям. Идеальной формой считают, если пять углов мансардной крыши пересекает воображаемая окружность. Сплошную или разреженную обрешетку устраивают в зависимости от типа кровельного покрытия, а ограничений по его выбору вообще не существует.

На более пологую верхнюю часть лучше монтировать сплошную обрешетку и гидроизоляцию. На крутой нижней части скатов осадки не задерживаются, зато ей угрожают шквальные ветры.

Чтобы исключить срыв ломаной крыши в местностях с частыми сильными ветрами каждую стропилину прикрепляют проволочной связкой к стене, а не через одну, как принято при фиксации обычных скатных крыш.

Советы эксперта:

Фото-подборка (слайдшоу):

Представленные схемы разных видов стропильных систем подходят для обустройства деревянного дома, кирпичной и пенобетонной коробки. Разница лишь в креплении мауэрлата по деревянным и каменным стенам. Сведения о базовых разновидностях стропильных поможет грамотно определиться с типом и конфигурацией крыши для загородной собственности.

стропильные системы, узлы, схемы, расстояние между стропилами

Конструкция крыши

Любая малоэтажная жилая постройка строится так, чтобы при минимальных затратах материалов получить большой срок ее службы и максимум полезного пространства. С этой точки зрения особый интерес представляют собой чердачные помещения, позволяющие удвоить полезную площадь без каких-либо дополнительных изменений. С другой стороны, конструкция крыш, стропильные системы которых рассчитаны на создание жилой мансарды, будет более сложной.

Виды крыш

Сегодня при строительстве загородных домов используется несколько видов крыш:

• Односкатные. Это самый простой вариант, поскольку здесь часто можно обойтись без конькового бруса и даже без ряда других элементов, обязательных в других случаях. Обычно подобные решения используются при строительстве подсобных помещений, пристроек и гаражей, однако они подходят и для жилых домов, имеющих небольшую площадь.

Крыши данного типа являются одними из самых экономичных. Они требуют минимального количества кровельного материала и древесины, которая используется для стропильных конструкций.

• Двухскатные. Это – второй по сложности создания тип крыши, поскольку здесь требуется выполнить лишь два ската, да и стропильная система, как правило, ничем особенным не отличается. Крыши такого типа являются одними из самых популярных в современном загородном строительстве, поскольку, несмотря на свою простоту, отлично справляются с ветровой и снеговой нагрузкой, а также подходят для создания мансарды.
• Четырехскатные. К данной категории относятся вальмовые, шатровые и ломаные крыши. В последнем случае стоит оговорить, что речь идет о разновидности двускатной кровли, которая за счет излома получила четыре ската. Подобные сооружения сложнее чем два предыдущих варианта, однако и эстетичность постройки вместе с ними выше.
• Щипцовые и многоскатные. Сложные узлы крепления стропил, специальная технология устройства и необходимость в тщательном расчете – причины, по которым такие крыши возводят лишь профессионалы. Самостоятельно попробовать построить что-то такое конечно можно, но лишь в том случае, если вы являетесь специалистом в данной области.

Выбор типа крыши зависит от особенностей климата в данном регионе и ветровой нагрузки. Второй момент – это угол наклона скатов, который зависит от расположения постройки, наличия рядом массивов зданий или деревьев и климата.

Угол наклона скатов

Идеальный вариант для любой крыши – это такая конструкция, которая потребует минимального внимания владельца. Как правило, привлекательными являются самоочищающиеся крыши, поскольку они позволяют не беспокоиться о том, что скапливается большое количество снега.

Накоплением снега нельзя пренебрегать, поскольку его масса после интенсивного снегопада может составлять до 200 кг на м2, а значит, только очень прочные стропила выдержат подобный вес.

Угол наклона крыши

Альтернативой является устройство оригинальной крыши по типу альпийских домиков, имеющих очень большой наклон скатов, опускающихся часто почти до земли. Нужно отметить, что для получения эффекта удаления снега потребуется угол в 45 градусов. В этом случае осадки будут скатываться по покрытию под собственным весом.
С другой стороны увеличение наклона скатов приводит к повышенному расходу кровельных и строительных материалов. Более того, если мансарду планируется строить, то и утеплитель обойдется дорого, ведь чем больше высота конька, тем выше расход этого материала. Кроме стоимости скатной крыши на выбор наклона влияет ее вид. Для неэксплуатируемых кровель не требуется использовать большое количество утеплителя, однако и повышение угла наклона себя не всегда оправдывает.

Основным признаком неэксплуатируемой крыши является другая схема стропильной системы и отсутствие зазора между перекрытием и внешней защитной конструкцией. Обычно это плоские кровли или те, которые имеют очень малый наклон. Их главный недостаток заключается в том, что при интенсивных снегопадах могут образовываться сугробы, которые не только создадут нагрузку на перекрытие, но и устроят «наводнение» во время оттепели.

Тип кровельного материала потребуется определить заранее, поскольку он должен учитываться при расчете угла наклона стропил. Обычно для многощипцовых конструкций выбираются гибкие материалы и битумные покрытия. Например, металлочерепица, профнастил или оцинкованное железо. Другие варианты, такие как шифер или черепица лучше подходят для крыш, имеющих простую конфигурацию.

Классическая черепица сегодня используется редко, поскольку она требует достаточно большого угла наклона скатов, находящегося в пределах от 30 до 60 градусов.

Битумные материалы могут использоваться даже при малых углах наклона (от 8 градусов), а предельная для них величина составляет 18 градусов. Металлочерепица и асбоцементные листы применяются при углах от 14 до 60 градусов. На рассмотрении кровельных материалов мы не будем останавливаться подробно, поскольку данный вопрос уже освещен на нашем сайте.

Распорные и безраспорные наслонные стропила

Это два типа стропил, один из которых выбирают с учетом формы дома, крыши и размеров будущей конструкции. Наслонные стропила – это вариант, подходящий для односкатных или двухскатных крыш. Главная их особенность заключается в том, что используется две точки опоры. С одной стороны стропильная нога опирается на конек крыши, а с другой – на стену дома.
Безраспорные наслонные стропила монтируются таким образом, чтобы избежать распирающего давления на стену дома. Обычно стропильные конструкции крыши создаются с использованием одного из следующих вариантов:

• Стропильная нога упирается в мауэрлат. Она подшивается бруском и фиксируется за счет врубки зубом. Кроме того выполняется дополнительная страховка проволокой. Верхняя часть бруса монтируется на коньковый прогон. Крепление производится с использованием принципа скользящей опоры.
• Низ стропила крепится за счет использования подвижного соединения. В качестве точки монтажа может использоваться не только мауэрлат, но и штучные бруски. Верхняя же часть фиксируется болтом, гвоздями или другим способом после того, как будет уложена на коньковый прогон.
• Третий вариант предполагает установку наслонных стропил с жестким креплением к прогону. Здесь могут использоваться гвозди, шпильки или другой крепеж.

Если толщина стропил, которая была выбрана первоначально, окажется недостаточной, то в процессе работ можно использовать подпорки, которые монтируются под слишком длинные элементы в тех местах, где ожидается максимальный прогиб.

Распорные стропила

Наслонные стропила бывают распорными. В этом случае предполагается создание такой конструкции, где на стены дома будет передаваться распирающее усилие. Способ монтажа в этом случае тот же, что и в предыдущем, однако крепление стропильных ног выполняется неподвижным, поэтому вся система получит внутреннее напряжение. Стоит сказать, что подобный вариант является переходной схемой, разделяющей безраспорные наслонные стропила и висячие.

Висячие стропила

Такая конструкция стропильной системы будет идеальной в том случае, когда необходимо перекрывать большие пролеты, протяженность которых превышает 7 м. В такой ситуации есть только одна точка опоры для стропильной ноги – стена. Верхняя же часть бруса соединяется со встречным элементом, расположенным на другом скате. Вариантов стыков используется несколько: вполдерева, прорезным шипом, металлическими пластинами.
Чтобы стропильные ноги были надежно зафиксированы необходимо соединить их с помощью затяжки. Обычно – это прочная балка, которая крепится к нижней части данных элементов. Конечно, её можно расположить и выше, однако в этом случае нагрузка будет расти, а значит, потребуется увеличивать и вес балки. В такой ситуации может использоваться один из следующих вариантов монтажа стропильных ног:

• Стропильная нога соединяется с мауэрлатом с помощью дополнительного запила и надежно удерживается с помощью гвоздей. Второй вариант предполагает использование металлических уголков. Затем верхние части стропил соединяются встык, а нижние удерживаются затяжкой. В данном случае верх стропильных ног может прижиматься и к коньковому прогону, который будет опираться на бабки.
• Затяжки устанавливаются так, что пятки стропильных ног упираются вырубленным зубом в края затяжек, которые, в свою очередь, крепятся к мауэрлату. Верхние части стропил удерживаются с деревянными накладками.
• На роль затяжек могут выбираться балки перекрытия. В этом случае их концы должны выноситься за пределы стен не менее чем на 55 см. Вырубка гнезда для зуба выполняется не ближе 25-40 см от края стены.
• В домах из бревен крепление стропильной ноги производится на верхний венец через соединение шип-гнездо. Могут также использоваться специальные металлические крепления, например ползунки, салазки и т.д. Последний вариант позволят элементам конструкции двигаться и избежать возникновения дополнительных напряжений.

Сами затяжки могут представлять собой цельные балки или составные элементы. Сращивание брусков производится любым удобным способом, например косым зубом, внахлест и т.д. Установка затяжек может выполняться не только на уровне пяток стропил, но и в любом другом месте.

Если используются стропила для крыши, размеры которых более восьми метров, то мы рекомендуем создавать конструкцию из бабки и подкосов, а также применять стойки и ригели, которые способствуют повышению надежности стропильной системы.

Стропила для разных видов крыш

Стропила крыши

Наиболее простым вариантом является конструкция односкатной крыши, стропила которой упираются на стены здания. Длина данных элементов не может превышать 4.5 метров, но существует и решение для перекрытия больших площадей. В таком случае рекомендуется применять подпорки или стойки, которые будут удерживать протяженную конструкцию.
Большинство двускатных крыш похожи друг на друга как близнецы, однако их внутреннее строение может сильно отличаться. Сегодня используют четыре варианта:

1. Применяют коньковый прогон, на который опираются ноги стропил. Скаты усиливаются за счет использование подстропильных ног, а прогон удерживается стойками. Сами стойки устанавливаются на лежень. Ширина крыши такого типа может достигать 10 м.
2. Второй вариант предполагает использование подстропильных ног, нижние части которых упираются в стойку конькового прогона, а верхние в схватку (затяжку), соединяющую стропильные ноги ближе к коньку. В этом случае ширина крыши увеличивается до 14 м.
3. Коньковый прогон отсутствует. Его заменяет брус, расположенный под одним из скатов. Кроме того, используется затяжка, подстропильные ноги и стойка, опирающаяся на лежень. Углы наклона подстропильных ног варьируются в пределах от 45 до 53 градусов. Данный вариант по сравнению с предыдущим не дает особого выигрыша в ширине крыши, однако подходит в том случае, когда опорная стена расположена не по центру постройки, а смещена в сторону.
4. В том случае, когда требуется покрыть широкие постройки, могут применяться симметричные конструкции, использующие два прогона, расположенных параллельно под стропильными ногами скатов. Такие двускатные крыши предполагают использование двух затяжек, верхняя из которых соединяет стропила, а нижняя – стойки и подстропильные ноги. Ширина конструкции в этом случае может достигать 16 м.

Расстояние между стропилами выбирается с учетом их длины и сечения. Например, для сечения 40х150 мм необходим шаг 60 см, для 50х150 – 90 см, а для 100х150 – 215 см.

Вальмовая крыша – это еще один распространенный сегодня вариант, который хорошо зарекомендовал себя для загородных домов. Она отличается тем, что не имеет фронтонов, место которых занимают дополнительные скаты – вальмы. В общем случае конструкция предполагает наличие прогона, и обычных стропил на основных скатах и вальмовых стропил на боковых. Вальмовые стропила опираются на длинные диагональные элементы, где стыкуются с верхними частями обычных стропильных ног. Для таких крыш рекомендуется использовать усиленную обвязку.
Ломаная крыша завершает список, поскольку имеет достаточно сложную конструкцию. Здесь используется способ, предполагающий создание каркаса для стропильных ног, состоящего из горизонтального бруса и вертикальных стоек, после чего производится установка остальных элементов. Верхняя перекладина П-образного каркаса выступает в роли перекрытия мансарды, но на нее опирается и стойка конька.

Расстояние между стропилами стропильной системы в этом случае следует выбирать с учетом нагрузки действующей на крышу, толщины используемого бруса и угла наклона скатов.

Выше были рассмотрены основные вопросы, касающиеся устройства стропильной системы для различных видов крыш, поэтому данный материал может использоваться в качестве краткого пособия, позволяющего быстрее разобраться в вопросах строительства кровли.

Виды и особенности стропильных конструкций

 В качестве основных элементов стропильных конструкций выступают наклонные подкосы, стропильные ноги и вертикальные стойки.

Материалы для изготовления стропильных конструкций

Стропильная система на сегодняшний день может быть двух видов:

 

1. Металлическая.
2. Деревянная.

 

Для каждого из видов стропильных конструкций существуют свои особенности. Поэтому следует рассмотреть оба варианта более подробно.

 

Для изготовления металлических конструкций используется стальной прокат. Элементы соединяются друг с другом посредством электродуговой сварки, что позволяет достичь достаточных показателей жесткости. Чаще всего металлические стойки устанавливаются под коньковыми прогонами, используя их в виде опор.

 

Основным минусом таких вариантов является необходимость использования специальной техники при выполнении работ. Металлические стропильные конструкции целесообразнее применять в следующих ситуациях:

 

• для крыш со сложной геометрией;
• в случае наличия высоких ветровых нагрузок;
• если перекрываемые пролеты имеют большую длину;
• при значительной массе кровельного материала.

Если производится монтаж стропильной системы смешанного типа, то очень важным является предотвращение контакта металлических элементов с деревом. Это может стать причиной загнивания древесины в результате его переувлажнения, вызванного образованием конденсата на металле.

 

Следует заметить, что конструкция стропильной крыши из металла обладает высокими показателями теплопроводности. Данная особенность способна вызвать быстрое нагревание и остывание материала, ввиду чего кровлю следует утеплять более тщательно.

 

Деревянная стропильная конструкция является хорошей альтернативой вышеописанному варианту. Такие аналоги отличаются максимальной простотой монтажа и нередко собираются непосредственно на объекте. Наиболее популярным сырьем для обустройства таких конструкций выступает сосновый брус, имеющий сечение 150 на 150 мм. В прочем, для легких крыш могут подойти и планки 50 на 150 мм в сечении.

 

К недостаткам деревянных стропильных конструкций относится возможность деформации в результате механических нагрузок. Во избежание этого необходимо осуществить предварительную обработку материала посредством влагозащитных пропиток. В качестве дополнительных мер может быть использована гидроизоляция пленочного типа. В любом случае, подстропильному пространству следует обеспечить хорошую вентиляцию.

 

Конструкция стропильной крыши на деревянной основе требует осуществления двух видов обработки:

 

1. Антибактериальная. Благодаря использованию специальных пропиток, возможно предотвращение дальнейших процессов гниения, что благотворно сказывается на длительности эксплуатации материала. Также посредством антисептиков дерево защищается от вредителей в виде жучков-короедов.
2. Противопожарная. Ни для кого не секрет, что дерево обладает повышенным риском возгорания. Поэтому для повышения противопожарных характеристик конструкции стропильной системы, необходимо обработать ее специальными составами. Современные пропитки позволяют в значительной степени увеличить стойкость дерева даже к воздействию открытого огня.

Специалисты настоятельно рекомендуют проводить антибактериальную и противопожарную обработку с использованием кисти. Метод распыления не сможет обеспечить высоких результатов, поскольку не способствует хорошей впитываемости состава.

Наслонные и висячие конструкции стропильной системы

Современные стропильные конструкции могут быть двух видов:

 

• висячие;
• наслонные.

 

Выбор конкретного варианта напрямую зависит от конструктивных особенностей здания. Вне зависимости от того, каким будет выбранное в итоге исполнение, получившаяся конструкция должна обладать достаточной устойчивостью, жесткостью и прочностью для того чтобы максимально противостоять следующим факторам:

 

• температурные перепады;
• влажность;
• ветровая нагрузка;
• атмосферные осадки;
• отрицательное воздействие бактерий, грибков, грызунов и прочих живых микроорганизмов.

 

Висячие стропила используются для возведения однопролетных зданий из камня или кирпича. В таких конструкциях присутствует две точки опоры, представленные стенами здания. В таком случае системой создается распирающее усилие, которое впоследствии передается стенам.

 

Для компенсации подобной нагрузки, необходимо предусмотреть затяжку. Благодаря ей удается соединить стропильную систему в нижней части, что позволяет минимизировать давление на стены. Чтобы обеспечить максимальный эффект, можно установить дополнительную затяжку, именуемую ригелем.

Стропила системы висячего типа опираются на мауэрлат – опорный брус. Соединение основы со стропильной ногой осуществляется посредством врубки. Для дополнительной фиксации конструкции можно использовать скобы или кронштейны.

 

Узлы стропильной конструкции наслонного типа отличаются тем, что в данном случае устанавливается промежуточная несущая стена. Такой вариант может быть использован для обустройства любых крыш, вне зависимости от материала, из которого изготовлены стены дома. Также наслонные стропила часто применяются при создании кровель мансардного типа.

 

Своей верхней частью такие конструкции опираются на коньковый брус, который поддерживается посредством специальных опор. Снизу происходит упор стропильных ног в обвязку, что позволяет распределить всю нагрузку в вертикальной плоскости. В результате отсутствует необходимость в обустройстве горизонтальной затяжки, поскольку общие весовые характеристики в данном случае снижаются.

 

Посредством подобных узлов стропильной конструкции удается достичь максимального усилия на изгиб, в результате чего практически полностью снижается нагрузка на каркас. Это позволяет использовать более тонкие пиломатериалы, снизив общий вес стропильной системы, что не только положительным образом отражается на долговечности здания, но и позволяет существенно сэкономить на ведении строительных работ.

 

Для минимизации возможного изгиба стропильных ног при большой длине пролета здания необходимо использовать два боковых прогона. Они могут быть дополнительно укреплены ригелями и подкосами.

Особенности стропильных конструкций для кровель разного типа

На сегодняшний день существует несколько видов кровли. Несмотря на то, что наиболее популярными остаются скатные конструкции, в частном строительстве широко применяются также и другие вариант, обладающие определенными конструктивными особенностями:

 

1. Шатровая крыша. Имеет пирамидальную форму в основе с прямоугольником или квадратом. Треугольные скаты стыкуются в верхней части при полном отсутствии фронтонов. В этом случае вся стропильная система будет опираться на мауэрлат, который необходимо закрепить на стене максимально прочно. При этом сам мауэрлат будет надежно защищаться от возможных сдвигов посредством наружных стен. Если речь идет о создании короткой кровли, то можно использовать короткий брус. При этом отдельные элементы конструкции следует соединять под прямым углом для придания прочности. Конструкции подобных кровель предполагают наличие четырех накосных стропил, фиксирующихся по углам. Они могут быть как висячими, так и наслонными.
2. Вальмовая кровля. Также не имеет фронтонов. Два ската такой конструкции являются трапециевидными, а два других – треугольными. Расположение стропил является диагональным. Для крепления промежуточных стропил используются коньковые балки и мауэрлат. Между отдельными элементами конструкции сохраняется расстояние 100-120 см. В данной конструкции самыми длинными являются накосные стропила, что обеспечивает их высокую прочность.
3. Ломаная крыша. Такие конструкции обычно испытывают два типа нагрузок: на изгиб и на сжатие. Для минимизации данных факторов в нижней части конструкции используется затяжка. Вне зависимости от сложности конструкции, сборка ее осуществляется на земле, после чего ее поднимают и закрепляют.

Создание стропильной системы от профессионалов

Современное строительство загородных домов под ключ представляет собой сложный процесс, включающий в себя целый ряд этапов. От правильности проектирования и обустройства стропильной системы зависит не только комфорт нахождения в здании, но и во многом его долговечность. При создании кровли следует учитывать ряд факторов:

 

1. Конструкцию дома.
2. Прочность стен и фундамента.
3. Климат, в частности, силу ветров и частоту выпадения осадков.
4. Тип кровельного материала и многое другое.

 

Поэтому разработку проекта и его последующее воплощение лучшего всего будет доверить профессионалам. Компания ИнноваСтрой уже не первый год осуществляет архитектурное проектирование домов. Наши специалисты способны справиться с любой, даже самой сложной задачей, учитывая в своей работе как технические особенности здания, так и предпочтения клиента.

 

Большой опыт и высокий профессионализм позволяет нам предоставлять следующие услуги:

 

1. Разработку проектной документации. Кстати, у нас вы можете заказать индивидуальный проект по цене типового.
2. Расчет и заливка фундамента с учетом рельефа и состава почв на участке.
3. Возведение коробки здания.
4. Последующие дизайнерские и отделочные работы.

 

Если вы еще не определились с тем, как должен выглядеть дом вашей мечты, то вам следует обратить внимание на готовые проекты домов под ключ, предоставленные на нашем сайте. Здесь наверняка найдется именно тот вариант, который будет максимально соответствовать вашим представлениям об уютном и комфортном жилье.

Стропильные конструкции скатных крыш: тонкости устройства

Разнообразные стропильные конструкции скатных крыш дают архитекторам-проектировщикам неисчерпаемые возможности создания уникальных, неповторимых кровель, придающих загородным домам эффектный, стильный вид. Современные домовладельцы уже не готовы довольствоваться стандартными архитектурными решениями, поэтому, въезжая в любой коттеджный поселок, мы видим самые необычные, причудливые формы кровель. Однако все эти невероятно сложные на первый взгляд конструкции состоят из стандартных элементов, известных каждому опытному строителю-кровельщику или архитектору-проектировщику частного жилья, и по своему внутреннему строению мало чем отличаются от известных всем скатных кровель.

В арсенале архитекторов имеется немало возможностей сделать крышу дома оригинальной: многочисленные ломаные скаты, башенки, эффектные карнизы и выступы. Между тем, практически любая, даже самая сложная, кровля состоит из более простых элементов, которые сопрягаются друг с другом и составляют в итоге необычный ансамбль кровли. Например, часто применяется комбинация обычной двухскатной кровли с четырехскатной, конической или пирамидальной. В результате образуется красивая крыша, напоминающая старинный замок где-нибудь в сердце Европы. Вот самые популярные виды конструкций крыши:

• односкатная;
• двухскатная;
• четырехскатная;
• шатровая;
• многощипцовая;
• коническая;
• вальмовая и полувальмовая и т. д.

Виды стропильных систем

Любая стропильная система состоит из нескольких деталей, соединяемых между собой в определенном порядке. Конструкция стропильной системы призвана обеспечить надежный прочный каркас для последующей укладки кровельных покрытий. Основные элементы кровельной конструкции:

• мауэрлат – основание стропильной системы. Это брус, уложенный на наружные стены каменного дома. В деревянных строениях эту роль выполняет верхний венец. Мауэрлат служит опорой для стропил;
• стропила (стропильные ноги) – основной элемент стропильной конструкции. Наклон стропил определяет угол ската кровли. Изготавливаются они из прочного бруса с достаточно большим сечением. Две соединенные наверху стропильные ноги образуют стропильную пару;
• затяжка, или распорка – брус, укладываемый параллельно стропилам между брусьями мауэрлата. Он необходим для придания жесткости всей конструкции. Благодаря соединению затяжек, мауэрлата и стропильных пар образуется ферма;
• прогон – брус, расположенный поперек стропил. Коньковый прогон крепится в месте соединения стропильной пары, боковые проходят посередине высоты стропильной ноги;
• стойка – вертикально расположенный брус. Он размещается под коньковым прогоном и служит дополнительной опорой всей конструкции. Стойки могут также размещаться попарно примерно в средней части стропила;
• подкос – брус, расположенный наклонно и соединяющий основание стойки и среднюю часть стропила. Придает необходимую жесткость и прочность всей конструкции стропильной системы;
• лежень – брус, укладываемый на внутреннюю несущую стену. Этот элемент является составляющей системы наслонных стропил. На него опираются стойки и подкосы;
• обрешетка – брусья или доски, укладываемые перпендикулярно поверх стропил. Они являются основой для укладки кровельных покрытий;
• контробрешетка – бруски, располагаемые на стропилах под обрешеткой. Они прижимают к стропилам пароизоляцию и создают необходимый воздушный зазор между ней и кровельным покрытием.

Основные элементы стропильной конструкции скатной кровли составляют прочный каркас

Внимание!
Все детали стропильной конструкции необходимо тщательно обработать специальными антисептиками для древесины, чтобы защитить ее от насекомых-вредителей. Также нужна обработка древесины антипиренами для защиты от возгорания. Металлические крепежные детали должны соответствовать требованиям по устойчивости к коррозии.

Существует два вида стропильных конструкций: наслонные и висячие.

Наслонные стропила соединяются между собой вверху и опираются на мауэрлат. Дополнительную опору конструкция получает за счет стоек, установленных на лежень – брус, расположенный наверху внутренней стены. Система висячих стропил опирается только на мауэрлат. За счет этого в конструкции образуется очень сильное распирающее усилие. Чтобы его нивелировать, применяются дополнительные брусья – стяжки, которые укладываются перпендикулярно мауэрлату. В результате образуется стропильная ферма – треугольная конструкция из двух стропильных ног и стяжки. Такая система сложнее в исполнении и применяется в тех случаях, когда в доме нет внутренних стен.

Коттедж с шатровой крышей на загородном участке

Соединения элементов стропильной системы называются узлами. Каждый узел должен быть выполнен с максимальной прочностью – это обеспечит надежность всей крыши. Соединения выполняются как традиционным методом – при помощи рубок и гвоздей, так и с использованием современных крепежных изделий – металлических пластин, болтов, строительных скоб. Их применение существенно облегчает и ускоряет процесс сборки стропильных конструкций, благодаря чему снижаются требования к квалификации мастера-кровельщика. Тем не менее, это не значит, что можно вбивать гвозди куда попало в неограниченном количестве: это может привести к растрескиванию бруса и ослаблению всей системы. Сборка отдельных элементов стропильных конструкций производится на земле. Это позволяет выполнять более точные рубки, а также – просто удобнее и безопаснее.

Четырехскатные крыши различаются на шатровые и вальмовые. Шатровая крыша состоит из четырех скатов, каждый из которых имеет форму равнобедренного треугольника, сходящихся в одной точке. Такой вид стропильной конструкции устанавливается, если дом в плане имеет форму квадрата. Вальмовая крыша состоит из двух трапециевидных скатов, соединяющихся коньком, и двух треугольных, верхняя точка которых соединяется с концом конька. Эти треугольные элементы крыши называются вальмами. Четырехскатная крыша не имеет фронтонов, благодаря чему является более экономичной.

Стропильная система четырехскатной крыши достаточно сложна в исполнении. Она также может быть двух видов: наслонной или висячей. Первый вид проще для строительства.

Стропильная система может иметь даже такой сложный вид

Угол наклона будущей кровли может быть различным и зависит от архитектурного решения, а также материалов, планируемых для накрывания кровли. Например, мягкая черепица укладывается на кровли с уклоном от 11 до 90 градусов, шифер и металлочерепица применяются при уклоне скатов от 14 до 60 градусов, а керамическая черепица – от 30 до 60 градусов.

Стропильная конструкция четырехскатной крыши подразумевает использование определенного вида стропил – диагональных, или накосных. Они соединяют угол дома с концом конька. Диагональные стропила имеют большую длину по сравнению с другими, поэтому их обычно приходится составлять из двух частей, сращивая два бруса. Кроме этого, в конструкции имеют место обычные стропила и нарожники – короткие стропила, опирающиеся верхним концом на диагональные, а нижним – на мауэрлат. Чтобы распределить нагрузку на накосные стропила, нарожники устанавливаются на них в разных местах.

Если длина накосных стропил составляет более 7 м (а так бывает в большинстве случаев), под них необходимо подставлять дополнительные опоры в виде стоек, упирающихся в нижнюю часть диагонального стропила. Для опоры нижнего конца стойки применяют так называемую шпренгельную ферму. Она состоит из балки, соединяющей две смежные стены дома через угол, самой стойки и подкосов, соединяющих концы балки и вершину стойки.

Шпренгельная ферма – обязательный элемент висячей стропильной системы четырехскатной крыши

Установка и крепление накосных стропил может производиться тремя способами:

• Если конструкция имеет один коньковый прогон, в торцевой части стропила делается вырубка, после чего узел стыкуется на прогонной консоли.
• В случае строительства конструкции с двумя коньковыми прогонами накосные стропила опираются на шпренгель, который сооружается на консолях прогонов вместе со стойкой. Такой способ выбирают, если диагональные стропила выполняются из досок.
• Если в качестве материала для стропил используется брус, то диагональные стропила вальмовых скатов могут опираться на короткую доску, укрепленную к основным стропилам трапециевидных скатов немного ниже конька. Эта доска называется прибоина. Если выполняется стропильная система для так называемой датской (полувальмовой) крыши, прибоина закрепляется гораздо ниже конькового прогона. Таким образом, вальмовые скаты также приобретают трапециевидную форму, а в верхней части можно установить чердачные окна.

Вальмовая четырехскатная кровля является наиболее привлекательной и надежной, поэтому приобрела большую популярность в частном строительстве.

Привлекательная и надежная вальмовая кровля

Эта стропильная система не менее популярна благодаря своей простоте и надежности. Ее используют на строениях, которые в плане имеют форму, близкую к квадрату. Она имеет некоторые отличия от вальмовой, и главное – отсутствие конькового прогона. Диагональные стропила здесь также присутствуют, но они стыкуются друг с другом в верхней точке крыши. Чтобы усилить систему, желательно поставить центральную стойку, если же ее невозможно установить по каким-то причинам, придется обустраивать систему висячих стропил, которая сложнее в исполнении и последующем ремонте. Чтобы конструкция обрела дополнительную прочность, применяются шпренгели, затяжки, стойки и подкосы.

Шатровая крыша не имеет конька

Важно!
Особенно необходимы в случае строительства висячих стропильных конструкций шпренгели. Они значительно увеличивают жесткость и прочность стропильной системы, придают ей долговечность.

Такую стропильную систему сможет возвести только специалист

Рассмотренные выше конструкции четырехскатных крыш, несомненно, отличаются надежностью и позволяют придать дому эффектный и эстетичный внешний вид. Однако, что делать, если этого не требуется, а достаточно лишь возвести надежную и прочную кровлю над баней или дачным сарайчиком? В таких случаях прекрасным выходом из положения станет стропильная система односкатной крыши. Она надежна, не требует сложных расчетов, проста в исполнении, экономична. Такую кровлю вполне может «осилить» и непрофессионал. А вот в случае, когда важны и надежность, и эстетичный внешний вид, да еще и объем работ значителен – гораздо разумнее привлечь к работе специалистов.