На этапе строительства дома особое внимание нужно уделить кровле. От того, как надежно, правильно и качественно она будет сделана, будет во многом зависеть и надежность всего строения. Одной из важных деталей кровли является стропильная система, держащая на себе отделочный материал, утеплитель, гидроизоляцию и другие элементы. Для двухскатных крыш домов часто используются висячие стропила, конструкция и узлы которых, а также монтаж, описаны в этом материале.
Висячие стропила
Висячие стропила: конструкция и узлы
Содержание статьи
Что это такое?
Стропила – это основной несущий элемент скатной крыши, который принимает на себя основную нагрузку, испытываемую этой конструкцией. Система стропил бывает двух типов – висячей или наслонной. Выбирать между ними приходится, исходя из того, имеются ли внутренние стены в строящемся сооружении, которые могут служить опорой для частей крыши. Система висячих стропил применяется, если таких стен нет, и здесь опорой будут служить лишь внешние стены строения. То есть центральной опоры как таковой эти стропила не имеют и опираются с одной стороны на стену, с другой – на противоположно расположенное стропило. Крепление отдельных элементов производится при помощи прорезных шипов, гвоздей, анкеров или пластин из металла.
Висячие стропила разной длины
Висячие стропила обычно используются для покрывания пролетов шириной 7-10 м. Сфера применения может быть различной – такая система применяется для сооружения кровель на складах, промышленных зданиях, жилых домах.
Кровля, выполненная с висячими стропилами
На заметку! Максимальное расстояние между стенами, позволяющее использовать систему висячих стропилин, составляет 14 м.
Система с висячими стропилами
Несмотря на то, что такие стропила устанавливаются под уклоном, они не действуют на стены как распорки – передают только вертикальные нагрузки. Этого удается достичь благодаря использованию растяжек, изготовленных из бруса, располагаемых в основании кровли.
На заметку! Затяжка между ногами стропил располагается тем выше, чем большую нагрузку она испытывает.
Висячие стропила с затяжкой
Стропильные элементы изготавливаются из бруса, досок или бревен, металла. В обязательном порядке перед началом монтажных работ материал должен быть обработан специальными защитными составами, которые обеспечат дереву длительный срок службы. Они защитят его от грибка, плесени. Если обработать материал противопожарными составами, то дом обретет дополнительную защиту от возгораний.
Параметры стропильной системы двускатной кровли всегда ориентируются на конкретные условия эксплуатации
Из чего состоит система висячих стропил
Система подобного типа имеет несколько составных элементов. И ознакомиться с ними нужно обязательно, чтобы понимать назначение каждого из них и не запутаться в понятиях.
Висячие стропила с затяжкой
Таблица. Составляющие элементы системы.
| Элемент | Описание |
|---|---|
 Стропильные ноги или стропилины | Это – основа системы. Именно благодаря им получается сформировать форму крыши, скаты. Создаются они из бруса (либо доски) сечением 50х150, 100х150 мм и ставятся с шагом около 60-120 см. Выбираемые размеры и шаг напрямую будут зависеть от параметров крыши, ее конструктивных особенностей, рассчитываемой нагрузки. |
 Конек | Место, где производится соединение двух скатов крыши. Обычно имеется дополнительная коньковая балка. |
 Затяжки | При помощи этих элементов, представляющих горизонтально расположенные между стропилинами балки, производится стягивание и усиление стропильных ног. За счет затяжек происходит компенсация нагрузки, испытываемой стропильными ногами. |
 Ригель | Своего рода затяжка, которая располагается возле конька крыши. Выполняется из очень прочного бруса, так как испытывает колоссальный уровень нагрузки. |
 Мауэрлат | Брус, который устанавливается на верхнюю часть несущих стен, на него опираются стропила. Помогает распределять вес всей кровли по периметру здания, что дает возможность фундаменту и стенам испытывать нагрузку равномерно. Для изготовления применяется брус сечением 100х100 или 150х150 мм. Интересно, что он может использоваться не всегда – некоторые типы крыш обустраиваются и без него. |
 Бабка | Элемент, который устанавливается под коньком кровли и предназначен для поддержки длинной затяжки. |
 Стойки и подкосы | Эти детали конструкции используются для строений, которые имеют слишком большие пролеты между несущими стенами. Необходимы для поддержки стропил, обеспечивая им минимальную нагрузку на изгиб, то есть не позволят им прогнуться и провиснуть. |
Деревянная стропильная система
Цены на брус
Виды конструкций
Существует и может быть использовано в строительстве пять основных типов кровельных конструкций подобного вида, которые могут получиться на основе висячих стропил. Они отличаются наличием некоторых конструктивных элементов, конфигурацией и т. д.
Самый простой вариант – треугольна шарнирная арка. Ее форма треугольная, затяжка здесь испытывает нагрузку на растяжение, а стропилины – на изгиб. Такая схема используется, только если высота конька будет не менее 1/6 от всей длины пролета между стенами, иначе она не будет функционировать правильно. Довольно часто используется при сооружении чердаков. В этом случае две стропилины стыкуются и соединяются друг с другом в коньковой части. Внизу треугольник может быть соединен длинной затяжкой. Система может быть использована только в случае, если ширина пролета между стенами – не более 6 м.
Трехшарнирная треугольная арка
Несколько отличающаяся от вышеописанной система – шарнирная арка с бабкой. В этом случае конструкция имеет опору в виде бабки, установленной под коньком. За счет затяжки она работает на растяжение. Бабка может быть выполнена либо из металла, либо из дерева. Система используется, если пролеты между стенами – 6 и более метров. Бабка не позволит затяжке прогибаться – она выступает в роли своеобразного подвеса и позволяет настроить степень прогиба горизонтальной части.
Трехшарнирная арка, усиленная бабкой
Шарнирная арка с затяжкой, которая приподнята, используется обычно при планировании строительства мансард и просторных чердачных помещений – то есть там, где важна высота потолка. В этом случае затяжки будут устанавливаться в верхней части стропилин. И чем выше будет расположена затяжка, тем большее усилие на растяжение она воспринимает.
Арка с приподнятой затяжкой
Если опора – неподвижный шарнирный элемент, то конструкция будет именоваться аркой с ригелем. Здесь кровля крепится к мауэрлату за счет формирования зуба на стропилах. Сам ригель напоминает небольшого размера затяжку, но в этом случае работает не на растяжение, а на сжатие. Стропильные ноги закрепляются довольно жестко.
Трехшарнирная арка с ригелем
Арка с подкосами и бабкой напоминает собой систему арки с подвеской. Здесь во время монтажа стропилин используются подкосы, которые обеспечивают избавление конструкции от избыточного напряжения. Вариант подходит для закрывания пролетов шириной 9-14 м.
Конструкция стропильной фермы с бабкой и подкосами
На заметку! Любая схема конструкции висячих стропил подразумевает проведение точных расчетов, которые позволят уточнить все внешние и внутренние нагрузки.
Стропильная система достаточно сложна в монтаже, порой ее части собираются прямо на земле, а потом поднимаются на крышу. Но также стропила могут монтироваться и прямо на месте. В целом, крыша с висячими стропилами является самым простым вариантом, потому нередко изготавливается начинающими строителями или самостоятельно.
Перфорированные пластины, использующиеся для крепления стропил
Связывание стропил диагональными схватками
Цены на различные виды крепежа для стропил
Способы крепления стропилин
Эти детали конструкции могут быть закреплены двумя методами.
- Болтом и хомутом, где в этом случае торцевая часть стропилины срезается, а сама она ставится на балку в том месте, где изготовлена выемка. Скрепление отдельных элементов производится при помощи болтов. Соединяются они так, что место крепления находится перпендикулярно верхней части стропилины. Иногда для соединения используются системы хомутов.
- Двойным зубом. Метод применим в случае, если наклон ската кровли относительно горизонтали менее или равен 35 градусам. В этом случае на балке делаются два упора, в стропильной ноге делается специальное отверстие, а на месте крайнего упора на балке вырезается шип. По размерам эти элементы должны соответствовать друг другу.
Пример установленной стропильной ноги
Проектирование системы
Чтобы правильно создать макет системы, важно учитывать:
- шаг установки стропил;
- нагрузку на строение и конструкцию;
- сечение стропил;
- материал, который будет использоваться для создания кровли;
- тип конструкции;
- углы скатов крыши
- размеры строения в целом;
- климатические условия региона.
Схема расчета стропил
Чем точнее будет произведен расчет и правильнее будет спроектирована система стропил, тем прочнее и надежнее получится вся конструкция. Для удобства можно воспользоваться существующими онлайн-калькуляторами, что актуально для тех, кто не дружит с точными науками, или для начинающих мастеров.
Стропильная система двускатной крыши
Видео — Cтропильная система крыши, что нужно знать для правильного конструирования
Правила монтажа
Монтаж висячих стропил должен производиться с соблюдением определенных правил. Лишь в этом случае получится изготовить правильную и устойчивую конструкцию. Правила работ следующие:
- все деревянные детали конструкции должны быть обработаны антисептическими составами, предотвращающими их разрушение и гниение;
- важно пользоваться измерительными приборами, карандашом во время нанесения разметки;
- семь раз отмерь – один раз отрежь. Это главное правило при монтаже кровли;
Пример монтажа висячей стропильной системы
- два противоположных друг другу стропила устанавливаются встык, а не внахлест;
- для изготовления выемок можно использовать шаблоны, если материал используется достаточно ровный, а погрешность минимальна;
- в качестве строительного уровня может использоваться натянутая бечевка. Она натягивается между двумя парами стропил (первой и второй);
- промежутки между стропилами лучше всего отметить сразу на мауэрлате и коньковом брусе в соответствии с шагом их установки.
Соединение стропил в коньке
Монтаж висячих стропил
Для строительства стропильной системы могут потребоваться определенные инструменты и материалы. Список, приведенный ниже, довольно приблизителен, но может использоваться за основу во время подготовке к начал работ.
Инструменты для создания системы стропил:
- молоток;
- топор;
- электролобзик или ножовка;
- уровень строительный, бечевка, рулетка;
- нитка с грузом (отвес);
- карандаш, линейка.
Электролобзик
Цены на популярные модели электролобзиков
В качестве необходимых материалов можно перечислить непосредственно сами брусья и доски для стропил, саморезы и гвозди, анкерные болты, гидроизоляционный материал, антисептические составы для обработки древесины.
Сигма-Extra — наружные работы, атисептик для дерева
Рассмотрим процесс монтажа стропильной системы пошагово.
Шаг 1. Весь древесный материал обрабатывается антисептическими средствами, предотвращающими развитие процессов гниения, возникновение грибка и плесени. До момента начала установки материал хорошо просушивается.
Деревянные элементы обрабатываются антисептиком
Шаг 2. Строительный материал доставляется на верхнюю часть строения.
Материалы нужно доставить наверх
Шаг 3. По периметру несущей стены прибивается мауэрлат, состоящий из двух досок такой ширины, чтобы они могли собой закрыть всю верхнюю часть стены. Между мауэрлатом и стеной рекомендуется прокладывать слой гидроизоляционного материала (например, рубероида). Это позволит уплотнить соединение, защитить материал от влаги и снизить количество сквозняков в будущем.
Установка мауэрлата (в данном примере здание каркасного типа)
Шаг 4. Далее из бруса создаются балки, которые будут крепиться к каждой паре стропил в нижней части. Они крепятся к мауэрлату и соединяют между собой две несущие стены. Временно по ним можно передвигаться во время произведения работ, также на них складываются и доски, которые используются для создания стропил.
Нарезаются балки
Шаг 5. Для формирования верха крыши вырезается коньковая балка. Она должна иметь длину от одной части будущей крыши до другой и располагаться параллельно длинным несущим стенам.
Вырезается коньковая балка
Шаг 6. Определяется требуемая высота крыши – уровня, на котором будет крепиться коньковая балка. Угол наклона ската рекомендуется делать в пределах 25-45 градусов. Узнать угол наклона крыши и длину стропил можно, используя теорему Пифагора. Для этого нужно замерить расстояние от конька, высоту крыши и расстояние до внешней стены.
Угол наклона ската крыши
Шаг 7. Коньковая доска устанавливается в месте будущей стыковки двух стропильных ног.
Место стыковки стропильных ног
Шаг 8. Из подготовленного пиломатериала отмеряются и вырезаются будущие стропила нужной длины. Они будут крепиться с выбранным шагом к коньковой доске и мауэрлату.
Для резки можно использовать стусло
Шаг 9. Чтобы появилась возможность крепления стропил к другим элементам, делаются специальные вырезы треугольной формы. Для этого доска устанавливается так, чтобы одной стороной лежать на коньковой доске, а второй – на мауэрлате. Наносится разметка распила. Далее производится выпиливание размеченных участков.
Нанесение разметки
Разметка нанесена
Пример готового треугольного выреза
Шаг 10. Точно так же подготавливается и вторая стропилина. Теперь они должны быть состыкованы друг с другом. Для этого доски сдвигаются как можно ближе друг к другу, наносится разметка, обозначающая место распила. Производится распил и доски могут быть состыкованы.
Подготовлена вторая стропилина
Элементы состыкованы
Шаг 11. Стропилины крепятся к мауэрлату при помощи металлических уголков и саморезов. При помощи них же доски закрепляются и на коньке крыши.
Крепление стропильных ног к мауэрлату
Крепление к коньку крыши
Шаг 12. Две стропилины между собой соединяются при помощи металлических пластин и саморезов. Таким образом, устанавливаются две первые конструкции, которые будут располагаться по краям крыши.
Соединение стропилин металлической пластиной
Шаг 13. Для того чтобы было проще ровно установить другие стропила, между крайними конструкциями натягивается веревка строго по горизонтали.
Между крайними элементами натягивается веревка
Шаг 14. Таким же способом производится установка и остальных стропил.
Процесс монтажа стропил
Шаг 15. При необходимости стропила могут быть усилены затяжками, которые крепятся к двум стыкующимся стропилинам.
Схема усиления стропил
Видео – Монтаж стропильной системы
Видео — Монтаж стропил
Видео — Использование ригеля (стяжки) для стропил как элемента интерьера
Висячие стропила считаются достаточно простой конструкцией по сравнению с другими видами стропильных систем. Но спешки во время их установки быть не должно. Важно помнить, что при малейшем перекосе вся работа пойдет насмарку, потому работать нужно внимательно и аккуратно.
