Крыши и стропильные системы разной сложности – сложная кровля

Сложная кровля

Виды и схемы стропильных систем

Дома бывают разными. Они могут быть одной и той же площади, построенными в одной и той же местности, но одни будут называться «дворцами» и «замками», а другие — просто «постройками». Замышляя строительство коттеджа, которому уготована судьба родового гнезда, будущий домовладелец вряд ли хочет возвести «постройку». А дворец или замок, пусть и совсем небольшой, должен соответствовать канонам стиля, одним из которых является наличие сложной кровли замысловатой конфигурации, многоскатной, с коньками, башенками и прочими традиционными атрибутами. Впрочем, часто сложная кровля — это не только дань архитектурной моде, но также и функционально необходимый элемент дома необычной планировки. Конечно, сложная кровля потребует дополнительных затрат. Но главное — для ее возведения нужны специальные знания и высокая квалификация проектировщиков и строителей.

Архитектура кровли

Член-корреспондент Международной академии архитектуры Жан Вержбицкий в своей книге «Архитектурная культура» написал: «Специфика произведений архитектуры состоит в том, что материальное (функционально-техническое) и духовное нераздельно слито в них, составляя целостность, которая обладает качествами, не свойственными каждой части в отдельности». Строители также разделяют эту точку зрения, полагая, что наличие сложной кровли может быть оправдано как с эстетической, так и с практической точки зрения.

«Сложная кровля, как правило, высокая, если речь идёт о частном домостроении: её высота должна составлять две трети высоты фасада, — считает Алексей Ручан, производитель работ компании «Иллеонстрой». — Это, наряду с наличием ряда разных конструктивных элементов, придаёт ей величественность. И одновременно позволяет эффективнее использовать чердачное пространство, как правило, в качестве мансарды, для которой стоимость квадратного метра площади ниже, чем на основных этажах».

По словам специалиста, если при проектировании фасадов принято придерживаться прямоугольных форм, то для крыш оставляют самые смелые фантазии. Их делают вальмовыми, пирамидальными, многощипцовыми, шатровыми, купольными, коническими и даже моновариантными. Наиболее популярными в этом ряду являются вальмовые кровли, дающие в двух перпендикулярных друг другу фронтальных сечениях треугольник и трапецию. Если же основание дома квадратное, то вальмовая кровля трансформируется в пирамидальную четырёхскатную.

«Кровля, образованная пересечением двух скатов разной высоты, называется многощипцовой, — добавляет Василий Десятун, руководитель департамента кровельных систем Группы компаний Металл Профиль, ведущего российского производителя кровельных и фасадных систем. — Она имеет очень привлекательный вид, хороша для домов сложной планировки, с пристройками».

Однако специалист советует не забывать, что чем сложнее конфигурация кровли, тем более детального и тщательного расчёта она требует.

Сложная кровля. Ендовы

Одними из наиболее проблемных с точки зрения проектирования и эксплуатации мест любой кровли являются внутренние углы между скатами, получившие название «ендовы», в просторечии — разжелобки. И чем сложнее многоскатная кровля, тем больше у неё таких «узких мест».

Зимой в ендовах скапливается снег, который оказывает дополнительное давление на скаты под ними. К примеру, снеговая нагрузка для средней полосы России составляет в среднем 180-240 кг/м2 для горизонтальной поверхности. На кровельных скатах оно будет меньше за счёт их уклона. А вот в ендовах, напротив, может достигать величины в 500 кг/м2 и даже больше. И чем сложнее кровля, чем круче её скаты, тем больше на ней таких снеговых мешков.
В то же самое время для скатов с уклоном более 60° давление снега вообще можно не учитывать. «Снег-то им не страшен, но в ветреную погоду высокие крыши подвержены влиянию эффекта паруса с аэродинамической силой, создающей давление до 35 кгс/м?, — предупреждает Роман Устименко, технический специалист компании «Кровмаркет». — Воздушный удар под гидроизоляционный ковёр крыши, концентрированное давление в ендовах в сочетании с разряжением с противоположной стороны могут повредить кровлю». Именно поэтому нередки случаи, когда ураганы разрушают сложные кровли, для которых характерны большие площади гидроизоляционных ковров. Поэтому многие специалисты считают, что норматив для максимальной скорости ветра в 100 км/час, который установлен для расчёта крыш, следует увеличивать при проектировании кровель сложной конфигурации.

Помимо снега и ветра, есть ещё ливневые дожди. Для простых двухскатных крыш они совершенно безопасны. Но чем больше ендов, тем серьёзнее воздействие водяных потоков на кровлю. Так, при дожде интенсивностью 50 мм на крышу площадью 60 м2 в час обрушится до 3 т воды, которая устремится в ендовы. В минуты пиковых осадков уровень воды в разжелобках может достигать 10-20 сантиметров. При сильном ливне вода часто переливается через желоба в ендовах, что приводит к протечкам. Избежать подобных неприятностей помогут правильное проектирование кровельной системы и надёжная гидроизоляция.

Особенности проектирования и монтажа сложных кровель

Специалисты в один голос утверждают, что сложные кровли требуют тщательной проектной проработки. Строить их на глазок — опасно. Даже если не принимать в расчёт переменные снеговые, ветровые и ливневые нагрузки, только квалифицированный проектировщик сможет точно рассчитать силу постоянного давления стропил, прогонов, обрешётки и кровельного пирога на мауэрлат. Что касается непогоды, вызывающей переменные составляющие, обусловленные превратностями погоды, то здесь вычисления усложняются. «В многоскатной крыше всё взаимосвязано. Стропила должны выдерживать постоянную и переменную нагрузку. Во многом особенности проектирования зависят также от выбора кровельного материала», — говорит проектировщик Андрей Костиков.

К примеру, если кровельное покрытие, в силу своих физико-химических свойств, способно потерять гибкость, то крыша может дать течь. Причина заключается в том, что для многоскатных конструкций всегда закладывается максимально допустимая величина прогиба стропил, которая не должна превышать 1 см на 2,5 м длины. Иначе говоря, шестиметровый скат, даже усиленный внутренними раскосами, может прогнуться на 2,5 см, и это допускается строительными нормами. Таким образом, кровельное покрытие должно выдерживать эти колебания, то есть обладать достаточной эластичностью на изгиб.

Здесь самое время вспомнить о покрытиях на битумной основе, включая гибкую черепицу, для которых, с одной стороны, характерна ковровая монолитность, а с другой — остекление (полная потеря эластичности) в мороз. Прогиб скатов под тяжестью снеговой шапки или в результате воздействия шквалистого ветра лишает битумный ковёр жёсткой опоры и увлекает его за собой. Это всё равно что согнуть хрупкое стекло. В результате целостность покрытия может быть нарушена, и оно потеряет устойчивость к воздействию воды и ветра. Такого принципиального недостатка лишены металлочерепица и цементно-песчаная черепица.

Однако цементно-песчаная и натуральная черепицы требуют монтажа на обрешётку мощной гидроизоляции, например, наплавляемой подложки из рубероида: только так можно защитить эти типы кровель от протечек в ендовах. Но рубероид, опять-таки, имеет битумную основу и, подобно гибкой черепице, может быть повреждён в сильный мороз.

Таким образом, полностью избежать перечисленных проблем поможет металлочерепица. «В этом случае роль водоотвода на внутренних пересечениях скатов сыграет нижняя планка ендовы с краями по 300 мм в обе стороны. Герметизация между собственно листами металлочерепицы и планками ендов осуществляется с помощью самоклеящегося пористого уплотнителя, а крепление всех элементов покрытия производится оцинкованными саморезами с окрашенной головкой и ЭПДМ-прокладкой», — объясняет Василий Десятун (ГК Металл Профиль).

Тем не менее, никакое кровельное покрытие, включая металлочерепицу, не даёт 100% гарантии от протечек. Тем более если вспомнить, чем может быть чреват прогиб под воздействием снеговой или ветровой нагрузки. Да и конденсат, образующийся на тыльной поверхности листов металлочерепицы, так же, как и дождевая вода сверху, собирается в ендовах. Поэтому они по-прежнему остаются зоной повышенного риска и требуют особо надёжной подкровельной гидроизоляции.

Учитывая это обстоятельство, даже при использовании надёжных гидроизоляционных мембран под ендовами их монтируют внахлёст в 2-3 слоя. Если ендов много, это усложняет монтаж и существенно повышает расход материала. Поэтому для сложных кровель предпочтительны более эффективные решения, например, диффузионные мембраны D?rken DELTA®-VENT N из трёхслойного нетканого полипропилена, соединённого послойно на молекулярном уровне ультразвуковой сваркой. «Благодаря высокой прочности и трёхслойной структуре мембрану DELTA®-VENT N можно укладывать в один слой даже на наиболее проблемных участках кровель: под ендовами, примыканиями, в узлах сопряжения, т.е. в тех местах, где обычные гидроизоляционные мембраны и плёнки укладывают в 2-3 слоя», — отмечает Валерий Нестеров, генеральный директор ООО «Дёркен».

Стропилная система

Сложная кровля автоматически подразумевает и сложную стропильную систему: на мауэрлате крепится каркас, состоящий из хитросплетений стропил, затяжек, стоек, подкосов и ригелей. Зачастую это схемы из множества треугольников, реализованных из бруса и досок. К примеру, шпиль радиусом три метра и четырёхметровой высоты имеет порядка восьми стропил, а в конусной конструкции их число может вырасти до 24. Вопрос, чем крыть подобные башни, становится главным.

Натуральная или цементно-песчаная черепица в данном случае подойдёт не лучшим образом, разве что формы «бобровый хвост», да и то с применением большого количества ручного труда на её резку. Если же башня венчает крышу, то усиливать придётся всю стропильную конструкцию. Ведь вес черепицы составляет 40-70 кг/м?, а это означает, что рассматриваемая башня с площадью поверхности 19 м?

Стропильная система двухскатной крыши своими руками – инструкция по устройству

с учётом веса стропил «потянет» примерно на 1,5 тонны. Если же использовать в качестве кровельного покрытия метеллочерепицу (4-5 кг/м?), то вес конструкции будет всего килограммов 200.

А ведь мы рассматривали всего одну башенку, которых, вообще говоря, может быть и несколько. По словам Алексея Ручана (компания «Иллеонстрой»), сложные кровли всегда имеют несравнимо большие площади поверхности, чем простые двускатные. Это означает, что лёгкие кровельные материалы здесь предпочтительнее, особенно в регионах со снежной зимой. Кроме того, за счёт снижения величины постоянной нагрузки на стропильную систему высвобождается резерв прочности для противодействия переменным внешним нагрузкам. В итоге одна и та же стропильная система, крытая, скажем, металлочерепицей, выдержит куда более жёсткий удар стихии, нежели в случае использования натуральной черепицы.

Сложная кровля — ответственный выбор, требующий профессионального подхода к проектированию и монтажу. Но если всё сделано правильно, то дом получит не только модный «головной убор», но и долговечную, надёжную защиту от капризов погоды, а его обитатели — дополнительное полезное пространство, позволяющее существенно увеличить жилую площадь.

Пресс-служба Группы компаний Металл Профиль

Сложная кровля: правила проектирования разных видов

Конструкция крыши коренным образом влияет на внешний вид дома. В ней может отображаться индивидуальность здания, подчеркивается особенный дизайн. Именно поэтому сложная кровля становится популярной и востребованной как в частном, так и в коммерческом строительстве. Но как скажется ее конструкция на эксплуатационных свойствах? Для этого необходимо проанализировать ее характеристики.

Описание ↑

Прежде всего, нужно узнать, какие конструкции относятся к сложной кровле. Определение можно взять из СНБ ГЭСН 12 1.11. Согласно этому нормативному документу существует 3 вида кровли в зависимости от сложности.

1. Простая. На 100 м² поверхности приходится максимум 2 ската.
2. Средняя. На такой же площади может находиться от 2-х до 5-ти скатов.
3. Сложная. Количество скатов превышает 5.

Однако нужно учитывать и форму. Если ознакомиться с принятой классификацией по ЕНиР-7: 1 к сложным конструкциям относятся криволинейные (купольные, шатровые, сводчатые) с совмещением их по периметру свыше 10%. Если суммировать все эти данные, то можно сформировать общее определение.

Крыша сложной формы характеризуется наличием 5-ти и более плоских скатов, либо их меньшим количеством при характерной криволинейной поверхности.

Помимо оригинального внешнего вида подобные конструкции должны выполнять свои прямые функции – защиту здания от влияния погодных факторов и максимальное сохранение тепла в нем. Во многом это зависит от применяемой схемы установки и расходных материалов. Поэтому самостоятельное конструирование не рекомендуется. Эта работа должна выполняться профессиональными архитекторами, так как они учитывают все необходимые факторы и нюансы. В противном случае кровля не будет выполнять своего предназначения, и увеличиться трудоемкость поддержания ее в соответствующем состоянии.

Особенности проектирования и строительства ↑

Составление проекта сложной кровли является неотъемлемым этапом при создании документации для строительства нового дома. Также возможен монтаж новой крыши для старого здания. Но в этом случае в расчет берутся характеристики несущих стен, максимальная нагрузка на них.

Что необходимо предусмотреть, чтобы сделать функциональную и красивую сложную кровлю? Фото уже готовых проектов выгодно отличаются от стандартных. Для достижения такого результата архитекторы и инженеры обращают внимание на следующие параметры.

Поэтому, помимо них учитывается конфигурация и расположение монтажной обрешетки. Они должны сформировать площадку для монтажа защитного материала – металлочерепицы , рубероида или традиционной черепицы.

Угол наклона

Организация системы водостока . Снегозадержание . По нормативам снегозадержатели не устанавливаются на крышу с углом ската выше 60°.

Также нужно учитывать трудоемкость организации ендов – мест состыковки скатов. При большом угле наклона между ними установка стандартных пластиковых или оцинкованных коробов невозможна. Поэтому ендова обустраивается с помощью мягких материалов – рубероида с битумным покрытием и специальных монтажных лент.

Учитывается количество сложных элементов, которые присущи большинству видов сложной кровли. Узлы несут определенную эксплуатационную и эстетическую нагрузку.

Ендовы. О них говорилось выше. Проблема проектирования и монтажа может возникнуть при одновременном примыкании 2-х и более скатов друг с другом. Конек. Предназначен для соединения скатов в верхней точке их соприкосновения. Должен выполнять функции защиты от внешних погодных факторов, а также является важным элементом при создании вентиляции крыши. Дополнительные элементы. К ним относятся защитный парапет , снегозадержатели на крыше, вентиляционные трубы и т.д. Актуальность монтажа определяется еще на этапе проектирования и связана с особенностью конструкции и ее свойствами.

Все это напрямую сказывается не только на строительстве, но и на ремонте сложной кровли. Профессиональный подход заключается в создании инструкции для проведения восстановительных или обслуживающих работ. При этом предусматриваются меры безопасности.

Распространенные виды ↑

Если была выбрана сложная конструкция крыши, то сразу нужно подготовиться к увеличению расходов по ее созданию – как на проектирование, так и на строительство. Чаще всего выбирают проекты с прямолинейными плоскостями скатов. По своей трудоемкости они не сильно отличаются от стандартных, разница составляет в расходе материала.

Вальмовая ↑

Она состоит из 4-х скатов, два из которых образуют конек здания. Другие имеют треугольную форму и примыкают по торцам крыши. Несмотря на кажущуюся простоту нужно учитывать несколько нюансов при строительстве и обустройстве.

1. Обеспечение герметичности на стыках ската. Эта задача решается с помощью установки мягкого водонепроницаемого материала с битумной пропиткой и стальных защитных элементов.
2. Желоба водостока должны располагаться под каждым скатом, формируя замкнутую систему водоотвода.

Вальмовую крышу можно сделать самостоятельно. Главное, учитывать снеговую нагрузку и правильно рассчитать ее вес. Он не должен превышать заданный параметр для несущих стен здания.

Многощипцовая ↑

В конструкцию входит несколько пар скатов, соединенных между собой ендовами. Это один из ярких примеров сложной кровли. Видео подобных зданий привлекают своей оригинальностью, но при выборе проекта с подобной крышей могут возникнуть трудности. Прежде всего – это большой вес. Поэтому самостоятельное проектирование и строительство подобных конструкций не рекомендуется.

К положительным сторонам многощипцовой крыши можно отнести по-настоящему индивидуальный дизайн и возможность использования чердачного помещения в качестве жилого. Обычно для этого устанавливают мансардные окна.

Нужна ли сложная кровля для стандартного дома? Для ответа на этот вопрос нужно определиться с бюджетом строительства и требованиями к внешнему виду здания. Зачастую делают крышу обычной двухскатной . Но если есть желание сделать интересный и отличающийся от других дом – сложная кровля будет оптимальным способом на практике реализовать подобный проект.

Стропильная система: виды и монтаж для разных форм скатных крыш

Хороший фундамент – еще не означает, что дом простоит «верой и правдой» на протяжении долгих лет. Еще одна крайне важная составляющая – надежная и качественная стропильная система для крыши. Давайте разберемся, как она устроена в случае скатной крыши, каких видов бывает и из каких элементов состоит.

Стропильные системы крыши

Какими должны быть стропила для крыш

Вот несколько видов стропил, которые чаще всего используются в современном строительстве:

• металлические сложно изменить, но этот материал долговечен;
• деревянные просты в использовании и изменении, но требуют дополнительной обработки;
• деревянные двутавровые балки (сделаны из бруса и ОСП) отличаются ровностью при максимальной длине до 12 метров, но стоимость выше обычной системы из дерева;
• железобетонные не поддаются изменениям вообще, но их выделяет длительный срок службы;
• смешанные или комбинированные системы.

Каждый из них обладает своими плюсами и минусами, которые включают в себя прочность, цену, легкость монтажа, возможность небольших изменений, связанных, к примеру, с несоответствующими размерами, взаимодействие с окружающей средой. В данном материале пойдет речь о самом популярном материале для изготовления стропил — дерево. выделим основные задачи, которые ставятся перед конструкциями данного вида.

Первое, и самое главное – прочность каждого элемента. Крыша не должна деформироваться или сдвигаться. Основа конструкции стропил – треугольник. Именно в виде треугольника делают фермы (рамы), крепящиеся параллельно. Неподвижные и жесткие, они «возглавляют» всю конструкцию.

Малая масса. Тяжелая крыша – это крайне плохо. Поэтому большинство элементов производят из дерева. Если же вес кровельной системы большой, то его усиливают металлическим каркасом. Основа – хвойные породы дерева небольшой влажности.

Каким требованиям должно отвечать дерево:

• 1-3 сорта. Без сколов, сучков и трещин.
• Элементы из дерева не должны быть менее 5 см. по толщине, и с площадью до 45 кв. см.
• Максимальная длина бруса из дерева хвойной породы не должна превышать 5-6 м.
• Мауэрлат и прогоны изготавливаются исключительно из твердых пород дерева.

Главные конструкционные элементы стропил

Любой хозяин, планирующий возведение стропильной системы, обязан быть в курсе, из чего она состоит.

1. Мауэрлат. Основа всей конструкции. С помощью этого элемента устанавливается правильная нагрузка на все несущие элементы дома.
2. Стропильная нога. Задет наклон скату, придает крыше привлекательный вид, надежно закрепляет конструктивные части системы.
3. Затяжка. Не позволяет «расходиться» ногам. Крепко удерживает их в нижней части.
4. Прогон. Крепит стропильные ноги в верхней части системы (коньковый прогон) и по бокам (боковой прогон).
5. Обрешетка. Монтируется строго перпендикулярно относительно балок. Изготавливается из обрезанного бруса или досок.
6. Стойки/подкосы. «Добавляют» ногам еще больше стойкости.
7. Свес. Защищает основные конструкции здания от различных природных осадков.
8. Конек. Место, в котором закрепляются скаты.
9. Кобылки. Создают свес. Необходимы в случае, когда стропила не имеют необходимой длины.

Детали стропильных систем на примере двускатной крыши, которые можно использовать для различных конструкций крыши

Давайте разберемся с таким составным элементов стропильной системы, как ферма. Ее делают плоской, и, помимо растяжки, в нее включаются раскосы и сами балки. Закрепляются все эти детали таким образом, чтобы нагрузка на главные конструкции шла вертикально.

В случае, когда пролет довольно большой, то ферма делается из нескольких составляющих. Нижняя часть фермы – потолок чердака. Точное число ферм определяется после серьезных расчетов на каждом конкретном объекте.

Виды стропильных систем разных типов крыш

Все варианты конструкций определяются двумя основными видами устройства стропильных систем: висячими и наслонными.

Висячие

Идеально подходят для двускатных типов крыш, с небольшими пролетами – до 5 м., без внутренних перегородок. Нижняя опора – мауэрлат. В такой системе применяется затяжка, которая уменьшает распор конструкции на главные опоры здания.

Конструкция крыши висячего типа

Балки висячих стропил расположены внизу – они также играют роль балок перекрытия. В случае, когда перекрытие были изготовлены из железобетонных конструкций, они также могут быть затяжками системы.

• Не стоит использовать ноги в качестве основного опорного элемента для свеса крыши. Более оптимальный вариант – кобылка (при условии, что свес имеет ширину не более 1 м.). Нога, при таком решении, передает нагрузку по всей своей плоскости мауэрлату.
• Когда древесина имеет влажность более 20%, стоит заранее приготовиться к тому, что после высыхания система начнет «ходить». Решение – использовать в качестве крепежей болты, которые всегда можно подтянуть. Но, еще более «продвинутый» вариант – «мощные» крепежные винты.
• На верху крыши обязательно нужно закрепить ветровую доску (должна идти от самого мауэрлата до верха конька). Угол организовывается от мансарды. Нужно это для создания максимально прочной крыши, стойкой к ветровым нагрузкам.

Наслонные

Применяются для крыш с пролетами 9-15 м. Вверху такие стропила крепятся на коньковый прогон, внизу – на мауэрлат.

Наслонная стропильная система

Если пролет более 15 м., то вместо конькового прогона монтируется два боковых, которые дополнительно крепятся на стойки. В случае, когда будет создаваться чердак, в качестве опоры наслонных балок используют стену.

• Любая конструкционная часть такой системы не должна быть толще 5 см.
• Поверхности элементов должны быть максимально гладкими и обработанными.
• Очень тщательно нужно отнестись к расчету нагрузок на каждый конструкционный элемент.
• Мауэрлат должен располагаться строго в горизонтальном положении относительно вертикальных опор.
• Симметрии нужно придерживаться и при монтаже подкосов со стойками.
• Качественная вентиляция – залог того, что ваша система стропил не сгниет в будущем.
• В точках соединения элементов с камнем или кирпичем нужна хорошая гидроизоляция.

В зависимости от выбранной застройщиком формы крыши, ее каркас также будет различным. Предлагаем изучить различные варианты для наиболее популярных верхних конструкций дома.

Односкатные крыши

Изготавливаются под углом 13-25 градусов, такие крыши имеют наиболее простые (в плане изготовления и монтажа) стропила. В случае небольшого здания с пролетами до 5 м. применяется наслонная система. В случае, когда пролеты больше 5 м – дополнительно применяют фермы.

Двускатные

Тоже довольно простой вариант. Особенно, когда под такой крышей оборудуется чердак или мансардный этаж. Углы наклона – 15-63 градуса. Если капитальные перегородки расположены на расстоянии до 6 м. (относительно друг друга) – монтируют висячие стропила. Для ходовых размеров дома 6х6 или 9х9 метров рекомендуем использовать следующие схемы устройства крыши.

Рекомендуемая схема монтажа стропильной системы висячего типа для двускатной крыши

Увеличивая размеры дома, необходимо видоизменять (усиливать) конструкцию. В таких случаях необходимо использовать наслонную технологию.

Варианты двускатной крыши для пролетов более 10 метров: применение наслонной стропильной системы

Вальмовые или четырехскатные

С углами наклона 20-60 градусов, и пролетами не более 13 м. Обязательное условие – внутренние усиливающие элементы. Для крыш такого типа используются фермы, или же монтируются стропила для крыш наслонного вида.

Ломанная крыша

В нижней своей части может обладать наклоном до 60 градусов, в верхней – пологая. Ввиду этой особенности мансардная площадь становится несколько больше. Используются такие же типы стропил, как и в варианте с четырехскатными крышами. Но, рекомендуется применять фермы.

Дополнительные элементы

Для создания максимально прочной крыши, каждая составная часть конструкции должна очень прочно соединяться с каркасом и остальными элементами. При этом крайне важно учитывать силу ветра и направление возможных механических нагрузок.

Более того, стоит обращать внимание еще и на древесину. Она может растрескаться из-за пересыхания. Поэтому важно создать такую конструкцию, в которой каждый элемент будет «работать» максимально слаженно.

Раньше все конструкционные элементы стропил закреплялись врубками. Но, это было не слишком «дешевое и экономичное удовольствие», так как необходимо брать деревянные элементы большого сечения.

Способы крепления стропил к мауэрлату и коньковому прогону

Так, сегодня для крепежа используются не врубки, а специальные болты и нагели:

Накладки из металла с атникоррозийным покрытием – еще один вариант крепежей. Они монтируются на элементы системы с помощью зубчатых пластин или гвоздей. Преимущества таких креплений следующие:

1. Небольшой расход на одну единицу древесины.
2. Простота монтажа.
3. Высокая скорость закрепления.

Перфорированные элементы крепления: углы, пластины, опора бруса

Особенности установки стропильной системы и мауэрлатов двускатных крыш

I – мауэрлат, II – стропильная нога, III – перекрытие.

Использовать узкие стропильные ноги – «прямой путь» к провисанию системы в будущем. Чтобы не допустить этого, нужно применить специальную решетку – укрепление, в которую входят подкосы, стойки и ригеля. Чтобы создать ее, нужно взять древесину толщиной 2,2 и шириной 15 см., или использовать пластины из дерева диаметром минимум 13 см.

Стропила крыши – несущая конструкция скатов. Она состоит из элементов, которые можно соединять между собой ригелями, распорками, стойками и т.п. Материал для опорных балок, помимо наиболее распространенного – древесины, может быть любым – металлом, железобетоном или же смешанным.

Таблица для расчета стропильной системы в зависимости от расстояния между собой и длины

Древесина (брус) должна иметь сечение от 40 на 150 до 100 на 250 мм. Зависит эта цифра от удаленности ног одна от другой, и числа осадочных нагрузок для конкретной области (расчет проводится отдельно).

Доска не должна иметь более 5 см в поперечном сечении. Ширина прямо пропорциональна длине. К примеру, если ваша доска 5 м в длину, то ее ширина не должна быть менее 13 см. Немаловажен и основной материал обрешетки крыши. При его выборе стоит уделить внимание наличию сучков, сколов и трещин. Если найти максимально ровные бруски дерева не получается, то максимальная длина сучков не должна быть более 1/3 толщины древесины.

Последний шаг монтажа стропил для крыши – надежное закрепление каждого элемента. Скобы и металлические углы – самые оптимальные элементы для этих целей. Но, в современном строительстве все чаще стали использовать болты.

Устройство стропильной системы крыши

Чтобы отстроенный дом прослужил много лет, будучи крепким и надежным, ему нужен не только хороший фундамент. Не менее значимым элементом является стропильная система крыши, которая принимает на себя все превратности непогоды. И она с честью должна выдержать нагрузки в виде порывов ветра, обильных снегопадов и сильных ливней. Поговорим о том, как устроена и как правильно построить эту систему.

Требования предъявляемые к стропильной системе

Жесткость

Прежде всего, каждая деталь системы, а также места соединений обязаны быть жесткими, не деформируясь ни при усилии сдвига, ни при усилии распора. Основа всей конструкции – треугольник. Именно такую форму имеют рамы (фермы), которые закрепляются параллельно друг другу. Их жесткая фиксация обеспечивает крыше необходимую устойчивость. А вот если фермы получились подвижными, недалеко и до беды. Такая неполноценная крыша и сама может разрушиться, и стены обвалить.

Небольшой вес

Крыша не должна быть тяжелой, поэтому систему стропил, как правило, делают из дерева. Если же вес кровли солидный, то несущую основу делают из металла. Или берут хвойное дерево, не ниже первого сорта, с влажностью ниже 18 процентов. Использование антисептической обработки и применение антипиренов для защиты от огня – два обязательных условия. Тогда узлы крепления стропильной системы кровли будут прочными и крепкими.

Высокое качество материала

Дерево для стропил должно быть следующим:

• Древесина берется 1 — 3 сорта. Трещин и сучков должно быть по минимуму. На метр может быть 3 сучка высотой не более 3 см. Трещины допустимы не по всей глубине, длиной до половины длины доски.
• Несущие элементы делают из деревянных деталей толщиной от 5 см, площадью от 40 см 2 .
• Хвойные доски могут быть длиной до 6,5 м, а лиственные – до 4,5 м.
• Прогоны, подушки и мауэрлат делают из твердых лиственных пород дерева. Их обрабатывают антисептиком.

Основные части конструкции стропильной системы

Продумывая устройство стропильной системы крыши, необходимо знать, из каких деталей эта самая система состоит.

#1. Мауэрлат – это как бы фундамент всей системы. Он помогает равномерно распределить нагрузку на стены.

#2. Стропильная нога определяет угол наклона ската, а также общий вид кровли, жестко фиксируя отдельные элементы.

#3. Прогон – скрепляет ноги стропил. Коньковый прогон находится вверху, боковые прогоны – сбоку.

#4. Затяжка – не дает стропильным ногам разъезжаться, соединяя их внизу.

#5. Стойки и подкосы – дают ногам стропил дополнительную устойчивость. Они упираются в лежень (который лежит внизу параллельно коньку).

#6. Обрешетка — набивается перпендикулярно стропильным ногам и представляет собой обрезные бруски или доски. Она призвана передавать всю нагрузку от кровельного материала на стропильные ноги.

#7. Конек крыши — это место соединения двух скатов крыши. Вдоль конька набивается сплошная обрешетка для усиления данной части крыши.

#8. Кобылки — применяют для создания свеса в случае если длинна стропильных ног не достаточна.

#9. Свес крыши — это элемент предназначенный для защиты от попадания на стены избыточного количества осадков.

Теперь рассмотрим такой сложный узел как стропильная ферма. Она имеет плоскую форму, а входят в нее, кроме стропил, растяжки, стойки и раскосы. Их располагают так, что нагрузки на стены внутри дома не происходит. Лишь внешние его стены являются опорами, причем нагрузка идет вертикально. Расстояние между фермами определяется расчетами. Если пролет большой, то ферма состоит из нескольких деталей. У чердака нижний пояс фермы служит в качестве потолка.

Выше приведены примеры деревянных стропильных ферм, кроме этого в некоторых случаях применяют фермы сделанные из бетона и металла.

Формы крыш и стропильных систем

Односкатная крыша.

Самое простое устройство стропильной системы имеет крыша с одним скатом, который наклонен под углом от 14 до 26 °. Если дом маленький, а пролет его не превышает 5 м, то нужна система стропил наслонного типа. Опирается она на внешние стены, а также на стену внутри здания (если она есть). Когда пролет более 5 м, нужно использовать стропильные фермы.

Устройство стропил односкатной крыши.

Двускатная крыша

Крыша с двумя скатами также несложная, под ней располагается мансарда или чердак. Уклон ее от 14 до 60 °. Если внешние стены отстоят друг от друга менее чем на 6 метров, делают висячую стропильную систему. Наслонные стропила нужно использовать тогда, когда пролет велик и есть внутренние опоры.

Устройство висячих и наслонных стропиль двускатной крыши.

Четырехскатная крыша

Крыша с четырьмя скатами называется вальмовой или полувальмовой. Ее уклон бывает от 20 до 60 °, а пролет может составлять – до 12 м. При этом должны иметься внутренние опоры. Фронтонные стены в данном случае отсутствуют, что экономит материалы. Однако монтаж подобной крыши сложнее, чем двухскатной. Для такой конструкции крыш стропильные системы делаются либо наслонного типа, либо с применением стропильных ферм.

Особенности конструкции четырехскатной крыши.

Ломанная крыша

Крыша ломаная, или мансардная, внизу может иметь уклон до 60 °. А вот вверху она обычно более пологая. За счет этого площадь мансарды увеличивается. Такая крыша хороша для домов, где ширина не достигает 10 м. Как и в предыдущих случаях, можно применять наслонную систему стропил. Однако фермы использовать предпочтительнее.

Устройство ломанной крыши.

• Выше перечислены наиболее распространенные, но далеко не все формы крыш, подробнее смотрите материал: Виды крыш частных домов по конструкции и геометрическим формам

Типы стропильных систем — чем они отличаются между собой

Выбирается тот или иной тип стропильной системы не спонтанно, а в зависимости от конструкции строящегося дома и его размеров. Далее о каждом виде стропильных систем.

Система с висячими стропилами

Они хороши для крыш с двумя скатами, где пролет не более 6 метров, а стен внутри не имеется. Внизу опорой стропил служит мауэрлат, а вверху – они опираются друг на друга. Еще имеется затяжка, уменьшающая распор стропил на стены дома. Балочные затяжки размещены в самом низу стропильных ног – они одновременно служат в качестве балок перекрытия. Кстати перекрытие верхнего этажа, выполненное из железобетона, тоже может играть роль затяжки. Если затяжку делают повыше, она уже называется ригелем. Если пролет между наружными стенами более 6 м необходимо применение опорных стоек и раскосов для поддержания стропильных ног. При этом длинна нижней части стропил т. е. части после подпорки, должна быть не более 4,5 м.

Перечислим несколько важных фактов об их конструкции:

• Опирать свес крыши на низ стропильных ног, выведенных за пределы стены, не стоит. Гораздо лучше для опоры таких стропильных систем крыши подойдет кобылка (при этом ширину свеса делают до метра). И тогда нога будет всей плоскостью опираться на мауэрлат. Сечение кобылок обычно меньше сечения стропильных ног.
• На скате нужно прибить ветровую доску, от конька к мауэрлату. Наклон делают от чердака. Это необходимо, чтобы крыша стала жесткой, не шаталась и не разрушалась ветром.
• Если влажность деревянного стропильного материала более 18 %, готовьтесь к тому, что система стропил после высыхания дерева может стать шаткой. Поэтому соединяйте такое дерево не гвоздями, а болтами – их подтянуть можно в случае чего. А еще лучше использовать винты или ершенные гвозди.

Наслонные стропильные системы

Они подходят для крыш, где пролет составляет от 10 до 16 м. Уклон может быть любым, а внутри здания должны быть несущие стены или колонны. Вверху стропила опираются на коньковый прогон внизу — мауэрлат. Коньковый прогон поддерживается либо внутренней стеной (лежнем), либо стойками. Так как нагрузки имеются лишь вертикальные, то в затяжке потребности нет.

Когда пролет большой (до 16 м), можно заменить прогон конька двумя боковыми, которые будут опираться на стойки. Чтобы стропильные ноги не гнулись, нужны подкосы и ригели. Если изготавливают мансарду, опорой наслонных строил можно сделать стену, высота которой от 1 до 1,5 м. Ну, или применить ломаную мансардную крышу (с ломаными скатами).

На что необходимо обращать особое внимание:

• Каждый из элементов данной системы не должен иметь толщину менее 5 см.
• Гладкая прогаблеванная поверхность всех узлов стропильной системы – необходимое условие. Так они не прогниют и не так сильно будут подвержены грибку.
• Добавление дополнительных узлов «от фонаря» в рассчитанную систему стропил запрещено. Иначе нагрузки могут возникнуть совсем не там, где нужно.
• Мауэрлат (его подошва) обязан лечь строго горизонтально относительно стен. Требует горизонтальности и поверхность стыковки мауэрлата со стропильной ногой. Иначе может и опрокинуться опора.
• Стойки и подкосы располагают максимально симметрично.
• Чтобы стропила не мокли и не подгнили, делают хорошую вентиляцию. Для этого в крыше мансарды предусматривают щели, в крыше чердака – продухи.
• Там, где стропильные узлы стыкуются с каменной кладкой, нужна гидроизоляция. А то конденсат испортит дерево.
• Не имеющая опоры или подкоса, нога стропил, делается длинной не более 4,5 м.

Соединительные элементы

Чтобы крыша получилась надежной, узлы стропильной системы должны правильно соединяться. Нужно при этом учесть направление и силу нагрузок (как статических, так и динамических). А еще важно предусмотреть возможное растрескивание дерева от усушки, сделав так, чтобы узлы системы стропил при этом не перестали исправно работать.

Ранее все детали стропильной системы скрепляли между собой врубками. Это надежно, но не слишком экономно. Ведь для этого нужно, чтобы деревянные конструкции имели большие сечения, которые позволяли бы делать врубки безопасно ослабляя деревянные элементы.

Поэтому в нынешнее время узлы стропил скрепляют не врубками, а нагелями и болтами.

Способы крепления стропильных ног.

Популярно применение перфорированных стальных накладок, имеющих покрытие от коррозии. Закрепляют накладки гвоздями или пластинами с зубцами, утопленными в дерево. Такой крепеж для стропильной системы удобен тем, что:

• Накладки уменьшают расход дерева на одну пятую, так как требуются элементы меньшего сечения, чем при врубке;
• они могут монтироваться мастером с не очень большим опытом;
• они закрепляются весьма быстро.

Перфорированные пластины использующиеся для крепления стропил.

На последок можете посмотреть полезное видео в котором рассказывается о всех самых важных моментах конструирования стропильной системы крыши.

Материал подготовлен авторами проекта SRBU.RU

Видео: Стропильная система крыши, что нужно знать для правильного конструирования

КОНСТРУКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЧЕРДАЧНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ КРЫШ. НАКЛОННЫЕ И ВИСЯЧИЕ СТРОПИЛА

В зависимости от уклона скатов крыши бывают скатные (больше 10%) и плоские (до 2,5%). В индивидуальном жилищном строительстве, как правило, используются скатные и пологоскатные крыши. В плоских крышах возможно образование застоя воды на кровле и, как следствие, появление в этих местах протечек. Достоинством плоских крыш является возможность использования их для различных целей. По конструктивному решению крыши могут быть чердачными (раздельными) и бесчердачными (совмещенными). Чердачные крыши бывают утепленные или холодные. В бесчердачных (совмещенных) крышах несущие элементы служат перекрытием верхнего этажа здания. Бесчердачные крыши бывают вентилируемыми, частично вентилируемыми и невентилируемыми. По условиям эксплуатации крыши бывают эксплуатируемыми и неэксплуатируемыми.

Рис. 1. Внешние воздействия на покрытие крыш:
I — чердак; II — чердачное перекрытие; III — несущая конструкция; IV — кровля; 1 —постоянные нагрузки (собственный вес); 2 — временные нагрузки (снег, эксплуатационные нагрузки); 3 — ветер (давление); 4 — ветер (отсос); 5 — воздействие температур окружающей среды; 6 — атмосферная влага (осадки, влажность воздуха); 7 — химически агрессивные вещества, содержащиеся в воздухе; 8 — солнечная радиация; 9 —влага, содержащаяся в воздухе чердачного пространства.

Крыша дома состоит из стропил, обрешетки и кровельного покрытия. Стропила бывают висячими и наклонными. Наклонные устраиваются при наличии внутренней стены или столбов, по которым может быть уложен прогон.
Угол наклона ската крыши определяется застройщиком с учетом вида здания, предназначения чердачного пространства, но при этом нужно помнить, что от уклона зависит и выбор кровельного материала. Рекомендуется принимать уклон при рулонной кровле — 8—18°, при асбестоцементных листах или кровельной стали—14—60°, при черепичной кровле — 30—60°.

Стропила
а — висячие
б — наслонные
1 — стропильная нога
2 — затяжка
3 — мауэрлат
4 — прогон
5 — стойка
6 — коньковый прогон
7 — чердачное перекрытие

Стропильные ноги выполняют из досок сечением 50 х 150 и 50 х 200 мм. Шаг дощатых стропил принимается 70—100 см. Большее сечение и меньший шаг стропильных ног нужно принимать при пролетах более 4 м, малом угле наклона кровли (до 40), в районах с большими снегопадами.
Стропильная нога опирается на мауэрлат. Его изготавливают из брусьев сечением 100 х 100 или 100 x 150 мм и укладывают по верху стен обязательно на гидроизоляционный слой. В домиках с деревянным каркасом в качестве мауэрлата может использоваться верхняя обвязка каркаса. Для лучшего опирания стропильных ног на мауэрлат их опорные части спиливают по форме примыкания к мауэрлату.
Для разметки конфигурации опорной части стропил используют шаблон. Чтобы увеличить площадь опирания на мауэрлат, к стропильной ноге прибивают бобышку, которую делают из брусков высотой 50—60 мм. Каждая вторая стропильная нога крепится к наружной стене хомутами из проволоки.

Узлы висячих стропил

а — опорный узел
б — коньковый узел
1 — стропильная нога
2 — затяжка
3 — мауэрлат
4 — накладка
5 — обшивка
6 — кобылка
7 — бобышка
8 — костыль
9 — скрутка

Стропила в коньке стыкуются в торец и соединяются дощатыми накладками на гвоздях. Возможно соединение стропильных ног внахлест на гвоздях. Стропила должны обеспечивать наличие свеса кровли по отношению к наружной грани стены.
Длина свеса принимается не менее 55 см, однако предпочтительнее 70 см. Если длина досок, применяемых для стропил, недостаточна, для создания свесов используют кобылки, заготовленные из обрезок досок. Длина кобылок должна быть равна свесу плюс 0,5—0,6 м для стыка со стропильной ногой. По кобылкам устраивают сплошной настил.
Затяжку выполняйте из досок того же сечения, что и стропила и крепите гвоздями.
Более целесообразно совместить в одном элементе функции и затяжки, и балки чердачного (междуэтажного) перекрытия. Для этого крышу можно решить в виде стропильной фермы, нижний пояс которой служит балкой перекрытия. Так же можно поступать и в случае создания мансардного этажа.
При изготовлении таких стропильных ферм узловые соединения выполняются достаточно просто, если для нижнего пояса используются доски.

Фермы для вдухскатных крыш
а — с чердаком
б — с мансардой

Возможно, при необходимости, уменьшить количество используемых стропильных ферм. Следует только помнить, что в данном случае существенно возрастает нагрузка как на саму ферму, так и в местах ее опирания на стену. Монтаж висячих стропил рационально осуществлять уже заранее подготовленными на земле фермами. Их устанавливают в проектное положение и крепят по ходу монтажа диагональными связями в виде досок, которые прибиваются к стропилам со стороны чердачного помещения.
Монтаж наслонных стропил начинается с установки и раскрепления стоек и укладки на них прогона. Затем заранее подготовленные по размеру стропильные ноги устанавливаются в проектное положение.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Да какие ж вы математики, если запаролиться нормально не можете. 8358 — | 7290 — или читать все.