Основу любой скатной крыши составляет конструкция из стропил. Эти наклоненные балки вместе с подкосами и ригелями выполняют основную несущую функцию, формируют заданную конфигурацию кровли и выдерживают необходимые уклоны скатов. Но даже часто расположенных стропильных ног будет недостаточно, чтобы сделать функциональную крышу.
Нужен ещё один элемент, который называется обрешёткой, о ней подробнее...
Ключевые элементы обрешётки монтируются поверх стропил, перпендикулярно им (иногда по диагонали). Причём это правило касается не только доски, но также листовых материалов, которые прибивают кроткими кромками на стропильные ноги.
Благодаря перпендикулярному расположению, деревянная решётка перевязывает стропильную систему и предотвращает «складывание» ската в поперечном направлении. Используя вынос настила за пределы крайних стропил ската - формируется карнизный свес.
Каждую деталь обрешётки крепят, как минимум, на трёх стропилах, при этом соединения досок осуществляется на разных ногах - «в разбежку». В результате получается надёжный стабильный настил, который работает, как единое целое, равномерно распределяя нагрузку от кровельного покрытия на стропила-мауэрлаты-стены-фундамент.
Доска для обрешётки во время эксплуатации крыши служит основой для укладки гидроизоляционных полотен и кровельных плёнок. Она поддерживает само кровельное покрытие и создаёт плоскость для стыковки всех его элементов, будь то штучные гонты битумной черепицы, длинные фальцевые карты или относительно небольшие листы ондулина.
В зависимости от того, с каким шагом фиксируются на своём месте детали настила - его разделяю на:
Разряжённые настилы, где между досками/брусьями делают пролёты в 500-1500 мм, применяют для жёстких покрытий, которые обладают некоторыми самонесущими способностями (профлист, асбоцементный шифер…). Частным случаем разряжённой решётки с шагом 30-35 см можно считать основу, создаваемую под металлочерепицу или черепицу керамическую, каменную и т.п.
Плотные настилы нужны для фальцевой кровли, для «еврошифера». Тут между соседними досками обрешётки оставляют просвет в 30-80 мм.
Сплошной настил применяется при обустройстве крыш под мягкие битумные покрытия, под штучную медную кровлю… Обратите внимание, что локальные сплошные настилы рекомендуется делать возле конька, карнизного свеса, ендовы, в зоне примыканий крыши.
На промышленных объектах, где пролёты между фермами и стропильными ногами достаточно велик, в качестве обрешётки используется металлопрокат. Так называемые «прогоны» делают из квадратной трубы, швеллеров, уголка и прочих стальных погонажей.
В гражданском строительстве, особенно в частном секторе - чаще всего применяют обрезные хвойные пиломатериалы (доску, брус и брусок). С древесиной работать проще, она дешевле, легче, при выполнении необходимой обработки служит не меньше, чем весь дом.
Если технологическая карта для конкретного кровельного покрытия ставит задачу сформировать сплошной настил, то обычно есть смысл рассмотреть вариант использования плитных водостойких материалов. К таковым нужно отнести фанеру ФСФ и ориентированно стружечные плиты (OSB-3 и OSB-4). Листовой сплошной настил собирается относительно быстро, однако не стоит забывать, что цена доски для обрешётки всегда будет примерно вдвое ниже, чем цена ОСП-3 в пересчёте на квадратный метр и минимум в 3 раза доска будет выгоднее, чем влагостойкая фанера.
В некоторых случаях разряжённый настил будет предпочтительнее, а без распила полос из фанеры или ОСБ его не получить. Единственный вариант - доска или брусок.
| Назание продукта | Толщина, мм | Ширина, мм | Порода древесины | Сорт | Цена товара |
|---|---|---|---|---|---|
| Обрезная доска 25 х 100 ГОСТ | 25 | 100 | хвоя (ель, сосна) | 1 сорт | 8 499,48 руб |
| Обрезная доска 25 х 150 ГОСТ | 25 | 150 | хвоя (ель, сосна) | 1 сорт | 8 499,92 руб |
| Обрезная доска 40 х 100 ГОСТ | 40 | 100 | хвоя (ель, сосна) | 1 сорт | 8 499,30 руб |
| Обрезная доска 40 х 150 ГОСТ | 40 | 150 | хвоя (ель, сосна) | 1 сорт | 8 499,60 руб |
| Обрезная доска 50 х 100 ГОСТ | 50 | 100 | хвоя (ель, сосна) | 1 сорт | 8 499,48 руб |
| Обрезная доска 50 х 150 ГОСТ | 50 | 150 | хвоя (ель, сосна) | 1 сорт | 8 499,92 руб |
| Обрезная доска 50 х 200 ГОСТ | 50 | 200 | хвоя (ель, сосна) | 1 сорт | 8 499,84 руб |
| Назание продукта | Толщина, мм | Ширина, мм | Порода древесины | Сорт | Цена товара |
|---|---|---|---|---|---|
| Обрезная доска 25 х 100 второй сорт | 25 | 100 | хвоя (ель, сосна) | 2 сорт | 5 499,12 руб |
| Обрезная доска 25 х 150 второй сорт | 25 | 150 | хвоя (ель, сосна) | 2 сорт | 5 495,60 руб |
| Обрезная доска 40 х 100 второй сорт | 40 | 100 | хвоя (ель, сосна) | 2 сорт | 6 499,32 руб |
| Обрезная доска 40 х 150 второй сорт | 40 | 150 | хвоя (ель, сосна) | 2 сорт | 6 499,98 руб |
| Обрезная доска 50 х 100 второй сорт | 50 | 100 | хвоя (ель, сосна) | 2 сорт | 6 499,68 руб |
| Обрезная доска 50 х 150 второй сорт | 50 | 150 | хвоя (ель, сосна) | 2 сорт | 6 499,68 руб |
Чаще всего задаётся вопрос о толщине материалов для настила. К сожалению, тут нет готового решения, так как расчёт в этом уравнении производится на основе нескольких неизвестных. В обязательном порядке необходимо принимать во внимание снеговые нагрузки, которые свойственны для конкретной местности.
Принципиальным будет тип используемого кровельного покрытия, например, есть разница, что стелится - тонкий лёгкий лист металлочерепицы или массивная цементно-песчаная черепица.
Но самое главное - это какой угол наклона имеет кровельный скат, с каким шагом установлены стропильные ноги. Например, производители мягких кровельных материалов предлагают для ориентира вот такого плана таблицы для сплошного настила:
Виды сплошного настила кровли, шаг стропил и толщина материала.
Из данной таблицы можем сделать несколько интересных выводов:
По ширине - для любого типа обрешётки лучше заказать доску шириной от 10 до 15 сантиметров. Такой пиломатериал легко зафиксировать на стропилах (нужно на каждой точке крепления использовать два гвоздя или два самореза), он не склонен к растрескиванию и искривлению.
Выбирая доску для обрешётки, желательно избегать изделий со сквозными трещинами и крупными сучками. Между тем, во многих случаях на крыше можно использовать доски 2 сорта.
Главное, их внимательно перебрать, очистить с обзола кору, обработать антисептиком. Хотя эти же мероприятия следует применить и к пиломатериалам 1 сорта.
В обоих случаях доску желательно использовать с влажностью около 18-20 процентов. С опиленными кромками (обрезную), калиброванную.
Купить доску для обрешётки лучше у проверенного поставщика, который нарезает пиломатериал из здорового леса, а не пытается продать клиенту непонятного качества изделия из горельника или сухостоя.
Крышу считают одной из основ, обеспечивающих комфортабельность дома, защиту от негативного воздействия атмосферных факторов. Именно потому процесс ее обустройства должен вплоть до мелочей быть организован рационально и правильно. Очевидно, что укладку материала для кровли необходимо производить в полном соответствии с техническими рекомендациями и требованиям СНИП. Обрешетка и контробрешетка крыши – это одни из важнейших элементов, от которых зависит в будущем надежность и качество обустроенной кровли.
Один из них служит основой для монтажа кровельного материала и создает зазор между последним и слоем утеплителя, а с помощью другого создают дополнительные вентиляционные каналы для подкровельного пространства. Потому вопрос «как сделать обрешетку крыши» не теряет своей актуальности. По сути эта конструкция, выложенная из ряда досок, прибитых к стропильной системе, является «посредником» между покрытием кровли и ограждающими конструкциями. Помимо прочего, посредством нее нагрузка кровли равномерно распределяется по несущему каркасу.
Обрешетки (опалубки) бывают двух типов:
Как правило, сплошную опалубку выполняют следующим образом. Монтируют разреженную и делают по ней второй слой опалубка. Здесь возможно два варианта исполнения:
Таким образом, чтобы уложить кровлю, необходимо сделать специальный каркас: сначала, повторяя рисунок стропил, монтируют контробрешетку, после чего, уже поперек им, прибивают сам каркас, на который укладывают кровельное покрытие.
Структура каркаса определяется видом кровли. Скажем, в случае металлочерепицы для монтажа используют бруски с квадратным сечением (□ 50, □ 60), которые укладывают с определенным шагом. В то же время под битумную черепицу или рулонное покрытие выполняют сплошной настил, используя водостойкую фанеру или тонкие доски.
Эти конструктивные элементы дают возможность сделать покрытие для крыши из выбранного материала сплошным и обеспечивает прочность кровельной конструкции.
Монтаж каркаса под настил выполняют из материалов типа: бруса, фанеры, доски (лучше шпунтованной), теса (в случае сплошного варианта). При выборе пиломатериала, он должен быть как минимум второго сорта и без единого сучка. Использовать необрезные доски или брус не рекомендуется, поскольку это может отразиться на качестве конструкции будущей крыши. В крайнем случае их кромки надо будет срезать.
Чтобы избежать коробления, наибольшая ширина доски должна быть равной 150 мм – использование слишком широких может стать причиной повреждения кровли.
Если пиломатериал не будет достаточно сухим, то со временем древесина рассохнет и ослабится крепеж. Все деревянные элементы несущей конструкции должны пройти в обязательном порядке антисептическую обработку, которая защитит их от повреждения вредителями и гниения.
Подобного каркаса нет только в домах с плоскими крышами, для скатных крыш подобная конструкция обязательна. При этом чем скат круче, тем, скажем, обрешетка двухскатной крыши, имеет меньший шаг.
Для нормальной эксплуатации и долговечности кровельной конструкции необходимо обеспечить конкретный влажностный режим. Так как дома обычно отапливаются, то при неправильно выполненной крыше теплый воздух, поступающий из внутренних помещений, будет оседать в подкровельном пространстве в виде конденсата.
Двойная обрешетка мансардной крыши практически приподнимает покрытие над слоем изоляции и обеспечивает вентиляцию в подкровельном пространстве. То есть, и попавшие туда из внутренних помещений дома водяные пары и атмосферная влага с легкостью выдуются наружу, и конструкция будет таким образом защищена от загнивания.
Двойной настил не должен иметь
Важно также какими гвоздями прибивать обрешетку и как. Их забивают ближе к кромкам пиломатериала, слегка утапливая в древесину шляпки. Длину гвоздей выбирают из расчета – в два раза длинее толщины прибиваемой доски. Расход гвоздей на обрешетку при этом составляет 10 шт./м 2 .
Щель между скатами крыши закрывает коньковая полоса. Ее можно приготовить самому, вырезав полоски из оцинкованного листа. При установке коньковой учитывают направление ветра: если оно обычно слева, то коньковую полосу начинают устанавливать справа. Нахлест ее листов должен составить 200 мм. Крепят ее к обрешетке кровельными саморезами. Для современных кровельных материалов в качестве доборного элемента предусмотрено также специальное крепление коньковой обрешетки, которое отличается надежностью и эстетичностью.
Деревянные стропильные ноги делают из бруса или доски, второй вариант более экономичен, не уступая по прочности первому. Чтобы обеспечить надлежащую надежность и долговечность всей конструкции, важно правильно подобрать пиломатериал, грамотно рассчитать его сечение.
Выполняя расчет стропильной конструкции, в которой предусмотрено изготовление стропильных ног из доски, важно учитывать не только сечение данных элементов, но и качество пиломатериала, который предполагается использовать.
В первую очередь, необходимо определиться, какая древесина более всего подходит для изготовления стропил. Это хвойный и лиственный пиломатериал, полностью отвечающий требованиям ГОСТ 8486-86 и ГОСТ 2695-83. Исходя из данных требований, доска для изготовления стропильных ног может иметь :
Согласно предписаниям СНиП, приобретая пиломатериал для изготовления стропил и других элементов каркаса крыши, необходимо делать проверку документа, информирующего о качестве продукции. Там должны быть указаны :
Древесина – натуральный материал, подверженный биологическому разрушению и горению. Чтобы снизить риск повреждения и разрушения готовой конструкции из пиломатериалов, требуется выполнить предмонтажную подготовку стропильных элементов, выполненных из доски. Подготовка подразумевает выполнение конструктивных и защитных мероприятий согласно требованиям СНиП. В число защитных мероприятий входит :
В число конструктивных мероприятий входит :
Стропила, выполненные из доски, при соблюдении предписанных технологий обустройства крыши, смогут прослужить длительный срок, не требуя проведения ремонта .
На стропила после изготовления следует нанести спецсредства для био- и огнезащиты. Если делать обработку уже собранной стропильной конструкции, не получится защитить места стыков элементов и впоследствии именно они могут стать очагами гниения каркаса крыши. Это приведет к преждевременному разрушению кровли и повлечет за собой необходимость вложения серьезных финансовых средств в ремонт или замену крыши.
Стропила рекомендуется изготавливать их древесины хвойных пород, содержащей большое количество смолы, которая служит природным барьером от гниения. Тем не менее, даже деревянные элементы из лиственницы и сосны нуждаются в обработке специальными составами. Влажность доски для стропил не должна превышать 18%, в противном случае в процессе эксплуатации элементы стропильной конструкции может «повести», что вызовет деформацию кровли и потерю прочности всей системы .
Для нанесения защитных средств может использоваться мягкая кисть, валик, распылитель садовый или краскопульт, практикуется и метод окунания. Поверхность стропила должна быть чистой, сухой и не иметь лакокрасочного покрытия, препятствующего проникновению защитного состава в древесные волокна. Особенно тщательно пропитываются места будущих стыков стропильных ног. Обработку следует делать в сухую теплую погоду. Антисептики и огнезащитные составы (либо универсальное огнебиозащитное средство) наносятся двукратно . Между первой и второй обработкой стропильные доски должны успеть высохнуть.
Монтаж дважды обработанных стропил можно начинать только после их полного высыхания.
Стропила могут изготавливаться из бревна, бруса или доски. К недостаткам бревна относится его большой вес и необходимость выполнять сложные врубки в местах креплений, которые существенно ослабляют несущие способности элемента из кругляка. Брус значительно лучше в применении, но стоит дороже, чем доска. Стропильные ноги из доски – оптимальный выбор, данный материал активно используется для изготовления боковых стропильных ног . Доска также позволяет делать удлиненные боковые стропила и прочные накосные (диагональные) стропильные ноги.
Такой параметр, как толщина доски, существенно влияет на ее прочностные характеристики. Толщина доски, пригодной для изготовления стропил, составляет 40-60 мм, причем для возведения кровли на постройках хозяйственного назначения лучше использовать доску толщиной 40 мм в целях снижения затрат. При этом для строительства крыши жилого дома данный параметр не должен быть менее 50 мм .
Ширина доски для стропил выбирается с учетом длины проема, который требуется перекрыть – чем длиннее стропильная нога, тем шире должна быть доска для ее изготовления. Стропила длиной до 6 метров могут выполняться из доски шириной 150 мм – таким образом, минимальное сечение стропила для крыши жилого дома составляет 50×150 мм. Если длина стропильной ноги превышает 6 метров, ширина доски должна быть не менее 180 мм. Удлиненную ногу делают из сплоченных досок шириной 150 мм, причем участок нахлеста досок, составляющий не менее 500 мм должен располагаться максимально близко к коньковой части.
Сечение стропил зависит от величины нагрузки на крышу (снеговой и ветровой), а также веса самой стропильной конструкции, угла наклона ската, длины перекрываемого проема и ширины дома. Чтобы рассчитать сечение, используются специальные таблицы и формулы, можно воспользоваться соответствующей компьютерной программой. В сложных случаях лучше всего доверить выполнение расчетов профессионалам.
Определив оптимальное сечение стропильных ног, необходимо обратить внимание на шаг установки стропил. Это взаимозависимые параметры, которые можно немного варьировать без ущерба для надежности кровли. Применение подкосов позволяет несколько уменьшить сечение стропил.
Если длины или толщины доски не хватает для изготовления цельной стропильной ноги, выполняют наращивание стропила. Это можно делать различными способами. Проще всего сплотить доски, сложив их друг с другом широкими сторонами, и сшив гвоздями. Если укладывать доски со сдвигом в половину длины, можно изготовить длинную, прочную стропильную ногу, способную выдержать высокие нагрузки. Так делают, когда требуется создать накосные стропила вальмовой крыши.
В другом случае наращивания стропил делают косой срез на торцах, причем перед косым срезом выполняется небольшой вертикальный противоскользящий упор. Далее выполняется вертикальное сквозное отверстие для стяжки соединения болтом.
Удлинить стропило можно соединив гвоздями или шпильками две доски, уложенные с нахлестом в метр.
Крышу для дома из бруса можно устанавливать любого типа: двухскатную, четырехскатную, мансардную, многощипцовую и т.д. Чаще всего делают двухскатную. Это проще и экономичнее.
Стропила для крыш домов этого типа выполняют из брусьев размером 100×50, 150×50 или 200×50 миллиметров.
Выход стропил за стену должен быть не менее тридцати сантиметров, чтобы в последующем вода, стекающая с кровли, не попадала на стены, приводя к их разрушению.
Обрешетку можно выполнять из доски 25 мм, а контробрешетку - из бруса 40×50 мм.
Крыша должна содержать в своей конструкции коньки, ригели, лежень, вертикальные стойки, подкосы, затяжки, дымовую трубу , а также систему водостока.
Крыше дома из бруса мауэрлат не нужен, главное - установить растяжку, чтобы снизить давление на стены. Мауэрлатом будет выступать самый верхний брус.
Коньком называется горизонтальный элемент крыши, который образуется в месте соединения двух ее скатов.
Иногда коньком именуют брус, который зафиксирован на вертикальных стойках, опирающихся на балки перекрытия или затяжки. На этот брус в свою очередь опираются стропила.
Есть и другой вариант выполнения конька - когда в верхней точке стропила зашиваются досками, образуя коньковый элемент.
Кто-то разделяет понятия конек крыши и кровли, кто-то нет. Коньком кровли называется покрытие, закрывающее щель в верхней точке, которая образуется после укладки кровельного материала . Материал конькового элемента тот же, что и кровли. По форме этот элемент может быть любым.
Конек монтируется на последнем этапе возведения крыши и таким образом, чтобы оставался зазор в подкровельном пространстве для вентиляции. В это же время прокладывается вентиляционный материал, к примеру, минеральная вата. Он нужен для защиты пространства под кровлей от проникновения туда птиц и насекомых, а также попадания атмосферных осадков.
Ригель необходим для придания конструкции жесткости. Он устанавливается между стропильными ногами, препятствуя их схождению и расхождению.
Расстояние от конька до ригеля должно быть около полутора метров. Если слишком высоко или низко установить его, крыша распадется.
Подкосами (подстропильными ногами) называются распорки, которые крепятся между стропилами и несущими элементами крыши.
Можно одновременно устанавливать подкосы и ригели. Такая конструкция будет устойчивой даже при широких пролетах.
Затяжка необходима для того, чтобы снизить нагрузку крыши на несущие стены , а также не дать стропильным ногам разъехаться.
Для стоек используют брус сечением 10×10 или 15×15 сантиметров. Они необходимы для того, чтобы передавать нагрузку от кровли к каркасу здания, предотвращая разрушение крыши.
Лежень - это горизонтальный брус, на котором установлены вертикальные стойки крыши. Он равномерно распределяет нагрузки от них. Для лежня используют брус того же сечения, что для стоек.
Через крышу уходит куда больше тепла , чем через пол или стены - 30-45%. Поэтому при устройстве крыши дома из бруса надо позаботиться о выборе надежного утеплителя. Сейчас на строительном рынке дефицита в таких материалах нет.
Сегодня популярностью пользуются плиты минеральной ваты, пенополистирола, пенополиуретана. Также широко распространены утеплители фирм Изовер, Урса и т.п.
При монтаже утеплителя надо устраивать паро- и гидроизоляцию.
Застелить крышу дома из бруса можно практически любым кровельным материалом, начиная от шифера, заканчивая металлочерепицей.
На объектах строительства сегодня используются:
Стоимость квадратного метра материала вполне доступна.
Любой крыше со временем требуется ремонт. Чтобы этот процесс не застал вас врасплох, мастера советуют ежегодно проверять кровлю на наличие повреждений.
Как только сошел снег, вооружаемся лестницей и активно исследуем поверхность. При выявлении недочетов их надо в срочном порядке устранить. Если пренебрегать регулярным осмотром крыши, то в дальнейшем будет сложнее провести восстановление поврежденных участков.
Чаще всего возникают два дефекта - прогиб и протечки. Прогиб можно устранить, смонтировав дополнительные ригели и подкосы. Течь ликвидируется путем замены части кровельного материала.
Вот несколько ошибок, которых надо постараться избежать в процессе работы и не только:
Неправильный монтаж кровельного материала
Необходимо строго соблюдать технологию монтажа, чтобы избежать возникновения щелей и прочих недоработок. В результате неправильной укладки материала, внутрь крыши попадают атмосферные осадки, которые приводят к повреждению электропроводки и строительного материала . Если монтаж кровли будете делать не самостоятельно, то обращайтесь в проверенную компанию, не экономьте.
Несоответствие несущих элементов нагрузкам
Несущие элементы конструкции должны выдерживать как постоянные, так и временные нагрузки, а также переносить местные климатические условия . Поэтому надо тщательно проводить расчеты: не брать с потолка сечение стропил, брусков обрешетки и контробрешетки, а также шаг их установки, использовать достаточное количество опорных элементов для придания крыше нужной прочности.
Ошибки утепления
При утеплении крыши надо использовать утеплитель достаточной толщины, не оставлять пустот и щелей, через которые проникает в помещение холодный воздух . Запрещено сжимать утеплитель, пытаясь впихнуть его в пространство между стропилами. С двух сторон его надо защищать пароизоляционными пленками или диффузионными мембранами.
Отсутствие вентиляции
Отсутствие вентиляции - это причина, из-за которой начинают бурно развиваться микроорганизмы под кровлей. Они быстро приведут к ее разрушению. Для предотвращения последствий надо оставлять вентиляционные каналы.
Не допускайте таких ошибок и ответственно подходите к работе!
Красивый, прочный дом – мечта многих, кому посчастливилось обзавестись собственным загородным участком. Эффектная, а главное, надежная, кровля украшает любое строение, защищает его от всевозможных погодных неурядиц, одним словом, значение ее переоценить невозможно. Как сделать кровлю именно такой, как мы хотим – красивой, прочной, долговечной? Правильное устройство стропильной системы крыши – первый шаг к созданию высококлассной кровли, отвечающей всем требованиям и запросам.
За всю длительную историю строительства человечество придумало немало разновидностей стропильных систем, каждая из которых обладает присущими ей отличительными особенностями . Те из них, которые оказались наиболее надежными и прочными, дошли до наших дней и используются современными строителями-профессионалами.
Вот их основные виды:
Красивая кровля – это совсем не просто!
Как видно, проектировщики имеют в своем активе немало возможностей для возведения не только надежной, но и эффектной кровли, которая станет настоящим украшением дома, отражающем индивидуальность хозяев. Кроме того, иногда фантазия архитектора не ограничивается этим набором, и проектировщик создает комбинированные крыши, сопрягая те или иные их разновидности в одной конструкции. Это придает дому особый шик и сразу выделяет его среди других.
Расчет стропильных конструкций – одна из сложнейших задач , которые приходится решать при строительстве дома еще на этапе проектирования. Необходимо учесть не только постоянные нагрузки , которые будут воздействовать на кровлю – это вес самой конструкции, кровельных покрытий и утеплительных материалов, но и переменные – снеговые массы, сильный ветер, вес людей, поднявшиеся на кровлю для ремонта и пр.
Это интересно: Наиболее популярными в частном строительстве являются двухскатные и четырехскатные разновидности кровель. Односкатные обычно используются для возведения хозпостроек, бань, сараев и т.п. Также часто применяется в последнее время многощипцовая форма крыши. Она позволяет наиболее рационально использовать чердачное пространство для создания мансардных помещений. Такие кровли создаются часто в результате сопряжения обычных видов конструкций крыши.
У современных строителей богатый выбор кровельных конструкций
Кровля любого типа имеет в своей основе конструкцию, состоящую из одинаковых типовых элементов. Рассмотрим их, взяв наиболее распространенную, двухскатную крышу.
Мауэрлат – фундамент кровельной системы. Это брус, расположенный на внешних стенах дома, на который опираются все остальные элементы конструкции, в первую очередь, стропила. Для его устройства выбирается самый прочный и массивный материал.
Стропильная нога – основная несущая деталь стропильной системы, определяющая наклон скатов кровли. Изготавливается из прочного бруса. Две соединенные наверху под углом стропильные ноги образуют стропильную пару, угол их соединения определяет силуэт будущей крыши.
Прогон – брус, проходящий поперек стропил с нижней стороны и соединяющий их в единую систему. Коньковый прогон располагается непосредственно в месте соединения стропильных ног, боковые размещаются посередине их высоты.
Распорка (затяжка) соединяет противоположные брусья мауэрлата для увеличения жесткости конструкции и передачи части нагрузки.
Стропильная система включает в себя значительное число элементов
Стойка – вертикальный брус , в двухскатной крыше располагается прямо под коньком и опирается на распорку, тем самым передавая на нее долю нагрузки. Может располагаться попарно под средней частью стропильной ноги.
Подкос – брус, идущий наклонно от основания стропильной стойки к середине стропильной ноги. Усиливает жесткость конструкции, снижает нагрузку на стойку. Располагается в одной плоскости со стропильной парой (продольный подкос).
Лежень – брус, параллельный коньку, укладываемый на внутреннюю несущую стену (если такая предусмотрена конструкцией). К нему крепятся стойки и подкосы.
Обрешетка – доски или брусья, расположенные поперек стропил с наружной стороны и служащие для укладки кровельных покрытий.
Важно: Все деревянные элементы стропильной конструкции необходимо тщательно обработать антисептическими и антипиреновыми веществами, которые будут гарантировать эффективную защиту древесины от насекомых-вредителей и возгорания.
Стропила могут опираться на мауэрлат двумя способами; в зависимости от этого различаются системы висячих и наслонных стропил.
Висячие стропила опираются только на брусья мауэрлата и соединяются вверху под необходимым углом. Такая конструкция создает большое распирающее горизонтальное усилие, для компенсации которого применяются горизонтальные брусья – стяжки. Образуется стропильная ферма треугольной формы, которая, в случае большого горизонтального пролета, усиливается дополнительными элементами.
Наслонные стропила имеют дополнительную опору – лежень. Они также соединяются наверху под заданным углом, а вертикальные стойки опираются не на стяжки, а на брус, лежащий параллельно мауэрлату внутри стропильной системы.
Естественно, точные размеры всех элементов стропильной конструкции зависят от многих факторов, главным из которых являются проекционные размеры дома и угол наклона крыши. Но, определенные правила подбора оптимального сечения бруса все же существуют.
При длине стропил до 3 метров расстояние между стропилами должно быть 120 или 180 см. Оптимальное сечение бруса – 8х10 или 9х10 см.
При длине стропил 3-4 м они устанавливаются на расстоянии 100, 140 или 180 см друг от друга. Сечение бруса – 8х16, 8х18 или 9х18 см.
При длине 4-6 м расстояние между стропилами стропильной системы устанавливается 100 или 140 см, брус берется сечением 8х20 или 9х20 см. Брус укладывается узкой стороной вверх.
Надежность стропильных конструкций зависит не только от правильно подобранного сечения бруса, но и от качества его соединений, или стропильных узлов . Сочленения элементов кровельных конструкций производятся по определенным правилам, которые надо неукоснительно соблюдать.
Основные узлы стропильных конструкций:
Треугольные стропильные конструкции «стропильная пара – затяжка» называются фермами. Для их изготовления используются всевозможные способы соединения деревянных элементов, при этом применяются различные виды крепежных деталей. Традиционные способы изготовления ферм предусматривают сложные сопряжения деревянных элементов при помощи различных видов рубок, а металлические крепежные приспособления при этом используются по минимуму. Применение современных металлических крепежных деталей значительно облегчает процесс сборки стропильных конструкций, упрощает требования к квалификации строителей. Правда в этом случае необходимо обратить пристальное внимание на антикоррозийную обработку металлических деталей системы.
Стропильные деревянные фермы собираются обычно на земле, а затем поднимаются наверх. Это позволяет обеспечить более точную подгонку деталей, облегчает работу и повышает ее безопасность.
Задача строителя – обеспечить максимальную жесткость и прочность конструкции, при этом дав ей возможность «дышать», т.е. двигаться под действием усушки древесины, повышения и понижения влажности, температуры и т.п. Естественно, такое движение настолько мало, что не заметно для глаз, но позволяет конструкции сохранять форму и размеры, не повреждая кровельное покрытие. Однако не стоит и вколачивать лишние гвозди и вкручивать болты – это ослабит древесину и может стать причиной ее растрескивания.
После выбора конструктивного решения – висячие или наслонные стропила – составляется план стропил, на котором обозначаются все узлы системы. Соответственно, в той или иной конструкции они могут выполняться по-разному, кроме того, это зависит и от размера, и вида крыши – односкатная, двухскатная, вальмовая и т.д.
Для создания конькового узла стропильная пара соединяется вполдерева гвоздями или болтами, после чего узел усиливается металлическими планками на болтах. Между этими планками врезается и жестко закрепляется центральная стойка (если она присутствует в проекте).
Для соединения стропил с мауэрлатом в них делается вырубка по его форме, после чего узел тщательно укрепляется с помощью металлических уголков, строительных скоб, гвоздей и болтов.
Соединение стропила с верхней затяжкой производится вполдерева с помощью гвоздей или болтов.
Узлы соединения подкосов, стоек и стропил выполняются при помощи вырубки, усиливаются специальными строительными скобами.
Крепление брусков обрешетки к стропилам производится с помощью контробрешетки. Это бруски, которые подкладываются под обрешетку на стропила. Их применение позволяет создать воздушный зазор между пароизоляцией, которая будет укладываться между стропилами и контробрешеткой, и кровельным ковром.
Стропильная система подобной сложности – работа для профессионалов!
Возведение стропильной системы – сложная работа, которая включает в себя несколько этапов: выбор конструкции, расчет и проектирование, выбор материала, непосредственно строительство. Ошибки и небрежности, допущенные на любом из этих этапов, могут отрицательно сказаться на конечном результате. Профессионализм и опыт инженеров и кровельщиков – лучшая гарантия от такого неприятного финала строительства загородного дома . Поэтому, прежде, чем принять решение о самостоятельном возведении крыши своего «гнезда», хорошо взвесьте свои силы и возможности.
Подумайте: а стоит ли рисковать если не здоровьем близких, то немалыми средствами, которые будут затрачены на материалы? Любая работа только тогда приносит пользу, когда ее выполняют профессионалы, так что гораздо выгоднее и безопаснее доверить выполнение работ именно строителям.
Изготовление крыши дома – важная и ответственная задача. От качества верхней конструкции будет напрямую зависеть целостность строения и покой жильцов. Прежде чем приступить к работам, необходимо правильно подобрать доски для стропил и других деталей крыши, выполнить их качественную предварительную обработку и правильно соединить, подготовив к настилу кровельного материала.
В настоящее время для жилых домов и хозяйственных построек используется около десяти различных видов крыш. Некоторые из них более привычны для нас, другие встречаются очень редко. Основными вариантами конструкций являются.
Скатные крыши, изготавливаемые с использованием прямых стропильных систем:
Скатные крыши с криволинейными стропилами:
Практически все виды крыш имеют в своей основе специальные детали, обеспечивающие кровле необходимую прочность и придающие ей желаемую форму. Речь идет о стропилах.
Для изготовления стропил используют обрезные доски различного сечения . Наиболее часто встречаются детали сечением 50х150 или 50х200. Брус квадратного или прямоугольного сечения не применяется, так как он не может обеспечить необходимую прочность конструкции или значительно утяжелит ее. Устанавливают стропила своими руками всегда на ребро. В этом направлении детали более прочны и не подвержены изгибу.
Монтаж стропильной системы хозпостройки
Для работы лучше выбирать доски хвойных пород . Связано это с несколькими их особенностями:
Кроме этого обязательно обращайте внимание на такие элементы в древесине, как сучки. Не допускается наличия гнилых выпадающих элементов, которые могут привести к снижению прочности стропильной ноги в будущем.
Прежде чем приступить к монтажу стропильной системы крыши своими руками рекомендуем тщательным образом обработать поверхность всех используемых в работе деталей из древесины.
Предварительно осмотрите приобретенный пиломатериал, отберите наиболее качественный. Доски с выпадающими сучками можно использовать кусками, например при удлинении или для изготовления стоек (бабок), подкосов, ригелей и других деталей кровли. После подбора достаточного количества пиломатериала его обрабатывают специальными защитными составами, предотвращающими гниение и горение.
Наносить антипирены и антисептики своими руками можно следующими способами:
Каждый способ хорош для тех или иных целей. После высыхания одного слоя пропитки рекомендуется выполнить повторную обработку. Желательно не смешивать составы различного назначения в одной емкости.
Отобрав качественные доски 50х150, и выполнив их обработку своими руками, приступаем к монтажу стропильной системы. До начала работ по периметру стен, изготовленных из кирпича или блоков необходимо уложить мауэрлат – брус, который будет служить опорой для нижних частей стропильных ног.
Крепят его с помощью резьбовых шпилек, углубленных в стену или стальной проволоки, уложенной в шов кладки. В постройках из бруса или бревна роль мауэрлата играет верхние венцы сруба.
В зависимости от размеров пролета между стенами дома выбираем вариант установки стропил. Бывают системы с висячими стропилами или наслонными, опирающимися на промежуточную несущую стену.
Варианты крыш: 1) С висячими стропилами. 2) С наслонными стропилами
Первый вид конструкции имеет горизонтальный поперечный брус – затяжку. Во втором данный элемент отсутствует. Для опоры коньковый брус в нескольких местах опирается на промежуточную стену дома. Это не совсем удобно в случае изготовления эксплуатируемого подкровельного пространства – мансарды, но оптимально при больших полетах между стенами.
Для определения количества необходимого пиломатериала для изготовления стропил, например, досок 50х150 надо рассчитать требуемое количество стропильных ферм – соединенных под необходимым углом пар стропил. В среднем, пролет между ними составляет 0,9-1,2 метра или чуть меньше. Определяющим критерием служит предполагаемый к использованию кровельный материал.
Так, для ондулина производитель рекомендует шаг установки стропил 0,6-0,9 метра, для металлочерепицы – одного из наиболее распространенных материалов в последние годы – 0,65-0,95 метра. Большое значение при выборе межстропильного расстояния играет и угол уклона скатов, который зависит от снеговой и ветровой нагрузки в каждой конкретной местности.
Определив величину шага, делим длину стен на данный показатель и прибавляем единицу с учетом установки фронтонных ферм. Получим количество стропильных пар. Умножив это число на два определим необходимое количество стропил. Длину досок рассчитываем по теореме Пифагора, зная все тот же угол уклона ската и величину пролета стен.
Определившись с количеством и размерами стропил можно приступить к сборке своими руками стропильной системы кровли. Как правило, стараются устанавливать собранные предварительно фермы. Изготавливать их можно как на чердачном перекрытии дома, так и на земле и поднимать уже готовыми.
В любом случае значительно облегчить работу помогут несколько шаблонов.
Первый из них – стропило необходимой длины с запиленными под необходимым углом торцами. При необходимости кромки могут быть обрезаны не по прямой линии, а с уступами, облегчающими монтаж деталей. Например, если стропила опираются на брус, крепление можно осуществлять стальными уголками, перфорированной стальной лентой или гвоздями. Во всех случаях фигурный пропил увеличит качество монтажа.
Второй шаблон – лист фанеры с прибитыми под необходимым углом упорами, в которые вкладываются верхние торцы стропил и соединяются ригелями – поперечными досками сечением 50х150, обеспечивающими необходимую жесткость стропильных пар. Если позволяет свободная площадь, в качестве шаблона можно использовать одну собранную своими руками ферму.
Подготовленные своими руками фермы поднимают наверх. Монтаж удобно начинать с крайних пар, называемых фронтонными. Их устанавливают вертикально, контролируя положение по отвесу или прибитой к стене дома доске, и фиксируют положение с помощью дополнительных откосов. Нижние торцы фермы опираются на брус мауэрлата или на венцы сруба. К ним они прибиваются гвоздями №100.
Способы крепления стропильной ноги к мауэрлату
Зафиксировав крайнюю ферму, крепят остальные, соблюдая пролет между ними. Для контроля этой величины можно предварительно напилить своими руками проставки из доски 50х150 и не замерять расстояние для каждой пары. Углы стропильных ферм после их установки дополнительно соединяют коньковым брусом или доской. Дополнительно зафиксировать стропила поможет обрешетка.
Если Вы собираетесь в ближайшее время заняться перекрытием крыши, тогда Вы должны знать все о стропилах – как их выбрать и на что стоит обратить внимание. Эти несущие конструкции нужны затем, чтобы защитить дом от порывов ветра, дождя и если они подобраны неправильно – они просто не справятся со своей основной функцией.
Прежде всего, нужно правильно подобрать вид в зависимости от уклона вашей кровли. Они бывают наклонными и висячими. Наклонные конструкции обычно имеют 2-3 опоры, для зданий с небольшими пролетами применяют односкатный тип конструкции. Для общественных и жилых зданий, где есть колонны, несущие стены внутри или перегородки больше подходят опор.
Обычно на крышу устанавливают стропила из дерева, но иногда целесообразно использовать конструкцию из металлического.
Чтобы опора не деформировалась со временем и смогла стойко выдержать порывы ветра, снеговую нагрузку и и вес обрешетки, крайне важно правильно подобрать нужное ее сечение.
Обращая внимание на опору, смотрите на качество древесины, поскольку сегодня подобрать качественную древесину довольно сложно. Самыми «ходовыми» размерами считаются доски, сечение которых находится в пределах от 5х15 и до 7х17 см. Обычно доски такого сечения устанавливаются на расстоянии минимум 90 см и максимум – 150 см друг от друга.
Чтобы усилить стропильную ногу можно использовать две доски, соединенные вместе бобышками (с шагом не более 50 см).
Сечение опоры нужно подбирать, зная длину, шаг и нагрузку. При увеличении какого-то одного из этих значений, сечение ноги должно увеличиться.
Чтобы стропильные ноги не разъезжались, нужно использовать затяжку, которая также выполняет функцию дополнительной опоры. Однако при выборе затяжки, стоит учесть тот фактор, что ее сечение должно быть не такое большое, как сечение самого стропила. Если размеры стропила 5х17 см, тогда затяжка должна быть размером 5х16 см, при размере опоры 5х16 см – затяжка должна быть размером 5х15 см.
При установке опор на большие пролеты нужно использовать подкосы, которые способны передать выдержать нагрузку. Сечение этих подкосов подбирается по такому же типу, как и сечение затяжек.
При кладке крыш частных домов часто применяют висячую систему. В такой системе точкой опоры ноги является или же стена самого дома. Эта конструкция получается довольно гибкой и легкой, однако Вам нужно знать, что на больших пролетах ее нельзя применять, поскольку она не сможет выдерживать нагрузки.
Рассчитать необходимый размер стропил Вам будет гораздо проще, зная угол наклона крыши. Самым оптимальным считается угол в 30-35 градусов, при увеличении угла наклона увеличивается общая площадь и высота кровли, «удорожая» тем самым всю конструкцию.
расчет стропильной системы двускатной кровли для дома
таблица расчета нагрузки на брус
Обычно цена на стропила указывается за один метр, в зависимости от размера самой и от ее длины.
При длине опоры в 4-4,5 метра и ее размерах в пределах от 50х100 мм до 50х200 мм цена квадратного метра колеблется в пределах от 7,65 грн. до 15,30 грн. (1,20 $ до 1,70 $).
При длине опоры в 6 метров и ее размере 50х100 мм, цена одного квадратного метра составляет 8 грн(1,21 $), при размере 50х120 мм – 9,60 грн (1,05 $), при размере 50х150 мм – 12 грн. (1,25 $), размер 50х200 мм стоит 16 грн. (1,70 $).
Данные цены на стропила являются приблизительными и могут колебаться в зависимости от размера опоры и от курса доллара. Однако рассчитывая приблизительную стоимость крыши, можно брать в расчет эти цены.
Выбирая стропила для будущей, не стоит главным фактором выбора ставить только их стоимость. Самое главное – это качество доски, именно от него зависит, насколько будущая конструкция будет выполнять свои основные функции и сколько она прослужит. Выбрав плохое качество древесины, Вам придется со временем переделывать крышу, поскольку некачественная древесина может рассыпаться или потрескаться. Поэтому, какой бы ограниченный бюджет у Вас ни выделялся на покупку стропил, не стоит бросаться на самые дешевые опоры, если не хотите переделывать по несколько раз крышу.
Несмотря на кажущуюся простоту, строительство стропильной системы – очень сложный процесс, который требует определенных математических расчетов. Здесь важно подобрать правильные размеры доски для стропил. С одной стороны, это обеспечит надежность конструкции, с другой – позволит более рационально использовать древесину и избежать ненужных финансовых затрат.
Доска и брус – это два основных материала, которые используются для стропильной системы. Брус является наиболее оптимальным вариантом , но так как стоимость его на порядок выше, чем стоимость доски, то в целях экономии ряд дополнительных элементов стропильной системы изготавливают из более дешевой доски.
Точный расчет основных параметров доски для стропил очень важен. От них напрямую зависит прочность конструкции – если использовать доски недостаточного сечения, конструкция может обрушиться под весом кровельного материала или снега. Слишком толстая доска тоже не рекомендуется – такой материал стоит дороже, к тому же создает дополнительную нагрузку на фундамент и стены.
Для изготовления стропил обычно используют доски толщиной 40-60 мм. Доски с сечением 40 мм применяются только для хозяйственных построек: гаражи, сараи и так далее. Для крыш домов используется доска с толщиной 50 мм и более.
Сечение имеет следующую формулу: S=b*h. В данном случае b – это ширина доски, а h – это ее толщина. Сечение доски должно быть пропорционально ее длине.
В том случае, если стропило наращивают, сплачивая между собой две доски, то участок сплачивания должен быть не менее, чем 500 мм. При этом рекомендуется установить его как можно выше к коньку.
Шаг установки стропил – это очень важное условие , которое оказывает влияние на сечение доски. Чем больше расстояние между стропилами, тем толще требуется доска и, наоборот – при достаточно частом шаге можно использовать доски меньше толщины.
| Сечение, мм | Шаг стропил, м, при расстоянии между опорами, м | |||
| 3 | 3.5 | 4 | 4.5 | |
| 40х180 | 1.4 | 1.0 | - | - |
| 50х180 | 1.5 | 1.2 | 0.9 | - |
| 50х200 | - | 1.5 | 1.1 | 0.7 |
| 50х220 | - | - | 1.2 | 0.9 |
Все предоставленные выше характеристики являются усредненными данными, на которые можно только примерно ориентироваться, но ни в коем случае нельзя полностью полагаться, особенно при создании стропильной системы для крыши жилого дома. Полный и максимально точный расчет производится посредством сложных математических формул или в специализированных компьютерных программах, где учитывается ряд дополнительных факторов. К этим факторам относятся ветровая и снеговая нагрузка , материал древесины, угол наклона стропил, материал кровельного покрытия и множество других. Только с их учетом можно получить полный расчет прочности и расчет вероятности деформации кровельной системы.
Помимо расчета сечения и толщины доски, следует быть внимательным при выборе самого материала. Прежде всего, доска должна иметь показатель влажности, не превышающий 18% - в противном случае со временем ее поведет, нарушится геометрия всей конструкции, возникнут дополнительные напряжения.
Также доска не должна иметь дефектов. Допускается наличие небольших несквозных трещин и сучков (не более трех сучков с диаметром до d=30 мм на погонный метр), размочаливание концов доски и тому подобное. Такой материал либо вообще нужно отбраковать, либо использовать в крайнем случае для тех элементов, которые не относятся к основным и несущим.
Несущая опорная конструкция крыши включает и .
Стропильная система – каркас, или так называемый скелет крыши – испытывает различные нагрузки.
Наилучший пиломатериал дают северные регионы с суровым климатом – плотный, с прекрасными механическими свойствами и без жучков и подобной живности.
Спиленное дерево имеет влажность 50 процентов и даже больше.
Для использования в качестве элементов стропильной системы показатель не должен превышать 18-22 процентов.
Поэтому при покупке леса обязательно нужно обратить внимание на то, насколько хорошо он просушен.
Если хранение лесоматериалов осуществляется правильно, то даже дерево, срубленное, когда сокодвижение еще не окончено, естественным образом просохнет, нужно лишь обеспечить достаточную .
Стропила из влажной древесины, просыхая на крыше, со временем трескаются, выгибаются.
Деформация при сушке чревата нарушением геометрии ската, узлы соединения могут разойтись, сделав неустойчивой всю конструкцию.
Сухое дерево не будет синеть и чернеть, и хотя считается, что синева не влияет на эксплуатационные характеристики, все же подсознательно выбор делается в пользу древесины без таких эстетических изъянов.
В случае использования более влажной древесины соединительные узлы рекомендуется дополнительно закрепить болтами. Во избежание провисания балок под собственным весом под ними устанавливаются опоры.
В деревянном скелете крыши могут использоваться дополнительные металлические элементы – в таком случае между металлом и деревом необходима прокладка .
Как известно, на металле образовывается конденсат, который при контакте со стропилами может привести к загниванию древесины.
Влагонепроницаемый материал следует укладывать также в местах соприкосновения с кирпичом – в первую очередь, под мауэрлат.
Древесина, подверженная биологическим воздействиям, быстро разрушается. Защита ее от грибков, плесени, насекомых-древоточцев с помощью пропитки антисептиками позволит серьезно увеличить .
Чрезвычайно важна также обработка пиломатериала антипиренами, позволяющими многократно повысить пожарную безопасность.
Современные огнебиозащитные составы могут быть комбинированного типа – способные предотвращать и возгорание, и биологическое разрушение.
Древесина должна обладать прочностью и в то же время гибкостью. Важна также легкость обработки.
Различные дефекты понижают прочность и несущую способность стропил.
Совершенный ствол – ровный, без гнили и других поражений, с минимальным количеством сучков и трещин.
Для устройства каркаса крыши лучше всего подходит 1 сорт с влажностью не более 12 процентов, допускается также применение 2-3 сорта.
На один метр стропила не должно приходиться более 3-х небольших сучков.
Более дорогой, в сравнении с массивом, вариант. Клееный брус рекомендуется приобретать только у проверенного производителя, так как отмечались случаи некачественного материала.
При условии покупки у добросовестного поставщика такой материал имеет ряд неоспоримых преимуществ.
В идеале балки и стропила должны быть строганными, но это необязательное условие.
Чтобы заказать готовые элементы, нужно знать их точные размеры и количество. Однако запас нужен в любом случае.
Возведение стропильной системы лучше доверить специалистам, сведущим в этой области и знакомым со всеми нюансами строительства, или воспользоваться их советами.
К примеру, неопытный монтажник постарается как можно прочнее прикрепить каждый элемент, а от излишнего количества гвоздей доски попросту трескаются.
Для того чтобы верхняя конструкция дома была крепкой и надежной, нужно предоставить строителям качественный материал, соответствующий всем вышеперечисленным требованиям.
