Изготовление и монтаж стропил для крыши

Устройство крыши дома начинается с монтажа стропильной системы. Именно она создает каркас, на который уложен кровельный материал, защищающий дом сверху от дождя, снега и ветра. Расчет и монтаж стропильной системы крыши – это важнейшая инженерная задача в любом строительстве.

1. Конструкция крыш разных типов

Основное назначение крыши любого дома – окончательное скрепление всего здания и создание основы для кровли. Существует большое разнообразие крыш, каждая из которых  придает дому свой особенный внешний вид.

По типу крыши классифицируются на

• Плоские
• Односкатные
• Двухскатные
• Шатровые

Каждый из этих видов крыш монтируется по-разному, но существуют и общие закономерности их создания.

2. Строение типовой двухскатной крыши 

Скатная крыша составлена из поверхностей, устанавливаемых под некоторым углом к плоскости потолка здания. Именно за счет своего уклона скат крыши не позволяет снегу и дождю долго задерживаться на своей плоскости. Чем выше уклон поверхности крыши, тем легче снег и дождевые потоки сходят с поверхности ската, но и тем большие нагрузки она испытывает от ветра. Да и материала на создание крыши и кровли уходит тем больше, чем больше угол между поверхностью крыши и потолка. При проектировании дома выбирают оптимальный баланс – в первую очередь, с учетом климатических особенностей данного района.

В строительстве жилых домов используют в основном скатные крыши.

Рассмотрим общее устройство самого распространенного варианта – двухскатной крыши.

Крыша здания состоит из наклонных плоскостей, а именно скатов, основой которых являются стропила и обрешетка. Нижние части стропил опираются на стены, а верхней частью образуют горизонтальное ребро, называемое коньком.

Главными составляющими крыши служат стропильная система и обрешетка. Обычно они изготавливаются из лесоматериалов из древесины хвойных пород.

3. Стропильная система

Стропильная система – это ряд элементов, формирующих форму крыши и сведенных в единый каркас, на который укладывается кровля.

Элементом такой системы служит стропильная ферма, составленная из нескольких досок, жестко связанных друг с другом. Существует несколько основных видов стропильных ферм – в зависимости от типа крыши.

В основе стропильной фермы лежит треугольник, самая жесткая конструкция. Боковые его стороны являются основой скатных поверхностей крыши. В некоторых случаях эти поверхности образуют излом, о чем мы подробнее расскажем позже.

Треугольник стропильной фермы образуется из стропильных ног (верхний пояс фермы) и затяжки (нижний пояс).

Нижние концы стропильных ног опираются на наружные стены дома. Иногда для установки стропил используют дополнительную балку, укладываемую на стену – мауэрлат. Для лучшего скрепления стропильных ног в верхней части возможно крепление ригеля/

Такая конструкция в большинстве случаев выдерживает не очень большие нагрузки и требует конструктивного усиления – за счет внутренних подпорок.

Самую простую конструкцию устанавливают на однопролетных домах, без средней несущей стены. (смотри рисунок «а» ниже). Ширина дома в таком случае не должна превышать 6 метров.

Конструкция фермы имеет две стропильные ноги, затяжку и два подкоса. Между собой стропильные ноги соединяются шурупами или гвоздями с помощью двусторонних угловых накладок.

Если ширина однопролетного дома больше 6 метров, в изготовлении стропильной фермы используются подкосов – дополнительные бруски, сбитые со стропильными ногами (смотри рисунок «б»). Используют такие стропильные фермы и в климатических зонах с большой снежной нагрузкой для узких однопролетных домов.

Для двухпролетных домов со средней несущей стеной устанавливают наклонные стропильные фермы. Они опираются своими концами на наружные стены, а средней частью – на внутренние (смотри рисунок «в»). Если ширина здания до 10 метров, достаточно одной опоры. Верхние концы стропильных ног соединяются внахлест при помощи угловых накладок. В середине фермы устанавливается средняя стойка, на которую опирается вершина верхнего пояса фермы.

В строительстве мансард (где подкрышное пространство используется как жилое помещение) изготавливают стропильные фермы особой конструкции (смотри рисунок «г»). В них стропильные ноги испытываю как бы излом, а боковые стойки стропильной системы при этом формирует дополнительные стены мансардного этажа (так называемые аттиковые стены, высота которых меньше, чем были бы стены при строительстве второго этажа).

По способу опоры стропильные фермы делятся на

1. Наслонные, которые концами упираются непосредственно в стены
2. Висячие, которые образуют свес относительно стены и опираются на них в нижней части

4. Изготовление стропильной фермы

Стропильные фермы, как мы уже упоминали, изготавливаются из обрезных досок предпочтительно хвойных пород. Наиболее распространено использование доски сечением 150х50. Стропильная система, построенная из такой доски, выдерживает существенные нагрузки. Достаточно сказать, что вес кровли и снега может составлять до нескольких тонн.

Стропильные ноги и затяжки вырезаются в соответствии с размерами стропильной фермы. Предпочтительно использовать шаблоны для изготовления как самих стропильных ног, так и для всего стропильного треугольника. В таком случае ошибка в изготовлении одной из стропильных ферм не сильно скажется на всей стропильной системе.

В верхней части стропильные ноги скрепляются между собой в зависимости от конструкции фермы и планируемых предельных нагрузок на крышу.

В простых случаях стропильные ноги стягиваются болтами, в более ответственных – используют деревянные или металлические пластины для крепления.

Крепления нижней части стропильных ног тоже может производиться по-разному. В общем случае они упираются в верхнюю балку несущей стены или мауэрлат. В простейшем случае стропильная нога снизу обрезается со скосом, и к ней набивается подшивной опорный брусок. Крепление низа стропильной ноги к мауэрлату производится с помощью усиленных металлических уголков.

Если требуется усиление конструкции, в нижней части стропильной ноги делается запил, который обеспечивает лучший упор стропила на мауэрлат. Кроме уголков для прикрепления ноги к основе можно использовать гвозди, забитые под углом или металлические скобы.

Верхнее соединение стропильных ног прикрепляется к брусу, который образует коньковый прогон. Как правило, в этом брусе делаются небольшие пропилы, куда и вставляются доски стропила. Упор в таком случае оптимальный – он не дает стропилу двигаться в боковом направлении.

Заготовки для стропильных ферм следует брать с запасом, чтобы всегда можно было подкорректировать соединение с обвязкой.

5. Монтаж стропильных ферм на стены

Стропильные фермы, как правило, требуют тщательного изготовления и собираются обычно внизу, а потом поочередно поднимаются для крепления на стены. При этом нужно проявлять особую осторожность, так как высота стен достаточно велика. Монтаж стропил обычно облегчается созданием чернового потолка, по которому удобно ходить во время работы.

Строила устанавливаются  рядами и скрепляются коньковым прогоном, а также обрешеткой. Подробнее об этом мы писали на нашем сайте (см. здесь)

Коньковый прогон изготавливается из бревен с широким сечением, либо из двух сколоченных между собой досок.

5. Расчет стропильной системы и монтаж

Поскольку крыша может иметь различную конфигурацию – в зависимости от климатических особенностей, от дизайна дома, от наличия второго этажа и мансардного устройства – до установки стропильной системы нужно произвести тщательный учет всех нагрузок и составить предварительные эскизы. Это можно сделать вручную или на компьютере, используя соответствующие программы.

Обычно среднее расстояние между стропилами составляет около 1 метра. Если уклон крыши достаточно большой (выше 45 градусов), то можно увеличить это расстояние до 1,2-1,4 метров. В районах, богатых снегом, шаг стропил делают меньше – до 0,8-0,6 метров.

На представленном видео вы можете ознакомится с монтажом стропильной системы

6. Заключение

Хотя монтаж стропильной системы под силу любому умельцу, знакомому с основами строительных технологий, для строительства ответственных зданий лучше обратиться к профессионалам.

Специалисты нашей фирмы «К-дом» окажут вам услугу в  расчете стропильной системы, равно как и саму установку крыши и кровли. Это может быть сделано в рамках строительства дома под ключ, либо отдельно – при реставрации уже имеющегося дома.