Система стропильной поддержки скатных крыш – обязательный элемент при обустройстве кровли с наклоном. Это сложная конструкция, которая изготавливается из дерева или металла. Современные технологии сделали применение разных видов материалов доступным даже при частном строительстве.
- Что такое стропильная система крыши
- Какие задачи решает
- Конструкционные элементы
- Материалы изготовления
- Деревянные
- Стальные
- Виды стропильных систем
- По форме и количеству скатов
- По распределению нагрузки
- Критерии выбора
- Особенности проектирования
- Расчет нагрузок
- Выбор уклона
- Сечение стропил
- Составление схемы
- Правила монтажа
- Крепление стропил к мауэрлату
- Соединение в области конька
Что такое стропильная система крыши
Какие задачи решает
Правильно оформленная и возведенная система стропил с легкостью выполняет следующие задачи:
- поддерживает корректную вентиляцию чердака;
- предотвращает негативное влияние температурных перепадов на верхнее перекрытие, защищает его от влаги и солнца;
- поддерживает кровлю, не дает ей проседать;
- надежно защищает от снега и ветра, не повреждается под их воздействием;
- улучшает распределение нагрузки на стены и фундамент.
Так как все эти функции выполняются часто в одно и то же время, к расчету системы нужно подходить со всей ответственностью и внимательностью.
Конструкционные элементы
- Прогон. Делится на коньковый, расположенный вверху, и боковые, находящиеся по бокам. Прогоны скрепляют ноги стропил.
- Стропильная нога. Отвечает за определение угла наклона кровли, обеспечивает внешний вид и фиксирует более мелкие детали крыши.
- Мауэрлат. На него устанавливается вся система. Фиксирует ноги и отвечает за распределение нагрузки на стены.
- Стойки и подкосы. Применяются для повышения устойчивости, соединяются с лежнем, который проходит вдоль конька.
- Затяжка. Обеспечивает устойчивость стропильных ног внизу системы.
- Обрешетка. Устанавливается перпендикулярно ногам и изготавливается из брусков или досок. В металлической конструкции применяется профиль. Передает нагрузку от кровельного материала на ноги.
- Конек. Место соединения скатов со сплошной обрешеткой для усиления крыши.
- Кобылки. Создают свес, если стропильные ноги слишком коротки.
- Свес. Элемент для защиты стены от осадков.
Иногда выделяют такой элемент кровли, как ригель. Это горизонтальные планки, лежащие перпендикулярно прогонам.
Конструкция кровли может быть простой и легкой, но детали ее всегда будут содержать представленный список. Аналогично и с более сложными, многоскатными крышами.
Материалы изготовления
Для производства стропил в частном строительстве чаще всего применяют деревянные конструкции. Но металл, особенно облегченный стальной профиль, также может использоваться.
Деревянные
Деревянная стропильная конструкция крыши – наиболее распространенная за счет удобства монтажа и некоторых других преимуществ. При ее возведении можно обойтись своими силами без привлечения строительной техники. Дерево идеально подходит для создания стропил с небольшими пролетами.
Хвойные стропила в длину должны быть до 6,5 м, а лиственные – до 4,5 м. При строительстве крыши дома рекомендуется использовать древесину одного типа.
- перед началом работы оно не должно быть влажным;
- древесные породы, выбранные для ног стропил, должны быть жесткими;
- нельзя использовать дерево с большим количеством сучков или некачественный сорт, бракованный.
Сосновый пиломатериал стоит дешевле всего, однако его качество уступает лиственнице, дубу, ели, буку и осине. Эти породы считаются очень прочными и долговечными.
Стальные
Главная особенность металла – возможность использования стропил более 30 м в длину. При этом крыши могут быть практически любой формы с наклоном от 1-2 градусов. Сама сталь для стропил выпускается в виде профилей и трубок круглого или прямоугольного сечения.
Делать металлические стропила из профиля можно, если длина ската больше 10 м, а нагрузка превышает 450 кг.
Металлические стропила в частном строительстве используются крайне редко. Чаще всего проектированием таких сооружений занимаются профессионалы.
Виды стропильных систем
Ознакомление со всеми существующими видами и классификациями стропильных систем поможет сделать правильный выбор.
По форме и количеству скатов
- Односкатные. Обычный скат, положенный на здание под наклоном от 14 до 26 градусов. При небольшом пролете – до 5 м – применяют наслонные стропила. В остальных случаях – висячие.
- Двускатные. Выполнены со сторонами, наклон которых от 14 до 60 градусов. Висячая конструкция предусмотрена только при стенах, которые расположены не дальше чем на 6 м друг от друга.
- Четырехскатные. Изготавливаются под углом от 20 до 60 градусов, а пролет достигает 12 м.
- Шатровые. Могут иметь 4 и более скатов, имеющих форму равнобедренных треугольников, сходящихся в одной точке, как пирамиды. Стропильные системы выбирают в соответствии с наличием или отсутствием внутренних опор.
По распределению нагрузки
Выделяют системы:
- С висячими стропилами. Применяют для двускатных крыш с пролетами до 6 м длиной с отсутствием стен внутри. Ноги крепятся к мауэрлату с затяжкой.
- Наслонные стропила. Применяются для крыш с пролетом 10-16 м. Возможно использование любого уклона и обязательно применение несущих стен или колонн внутри. Вверху крепятся на конек, внизу – на мауэрлат. Прогон поддерживается лежнем или стойками, затяжка не требуется.
Обустройство каждого типа стропил требует соблюдения множества требований и технических указаний.
Критерии выбора
Висячая конструкция обойдется дороже, так как при ее строительстве нужен толстый брус с затяжками аналогичного сечения. Однако использовать такую систему придется в любом случае при строительстве небольших домов. Наслонные стропила стоят дешевле за счет использования досок и брусьев меньшего сечения. Но применяют их преимущественно для больших домов.
В отношении материалов для частного строительства выбор почти всегда сводится к дереву из-за его преимуществ и особенностей монтажа.
При выборе также можно учесть следующие рекомендации:
- заранее нужно определить, будет ли использоваться чердак, если да, то используют ломаную или двускатную крышу;
- если в доме нет перегородок несущего типа, можно использовать только висячую систему;
- нужно заранее определиться с кровельным материалом;
- учесть и рассчитать ветровую и снеговую нагрузку.
Важно подсчитать примерный расход материалов и их стоимость, чтобы не остановить строительство в разгар сезона ввиду недостатка средств.
Особенности проектирования
Разрабатывается стропильная система крыши в процессе проектирования дома. Также составление плана возможно во время ремонта кровли. Состоит процесс из нескольких этапов.
Расчет нагрузок
Вычисляется снеговая нагрузка в соответствии с регионом, указанным в документе. Он обозначается римской цифрой в соответствии с нагрузкой кг на м²:
- I –80 кг;
- II – 120 кг;
- III – 180 кг;
- IV – 240 кг;
- V – 320 кг;
- VI – 400 кг;
- VII – 480 кг.
Далее нагрузка (S) вычисляется по формуле (без учёта коэффициентов сноса снега с крыши и термического коэффициента возможного таяния снега): S = Sg * µ . Поправочный коэффициент «мю» (µ) для крыши с углом уклона α равном от 25 до 60 градусов должен быть 0,7, для α = 25 градусов и менее – 1.
Все эти данные актуальны для крыш, угол наклона которых меньше 60 градусов. В остальных случаях осадки просто будут скатываться по склону.
Ветровую нагрузку рассчитывают в соответствии с «ветровой картой» документа, где брали значение для снегового критерия. Там описано значение в кгс/м², которое нужно умножить на 1,4.
Вес самих стропил – третий важнейший фактор при определении нагрузки. Зависит от длины, стропильного шага и толщины материала.
Выбор уклона
Уклон скатов обычно начинается от 10 градусов и доходит до 60. Но могут встречаться и более покатые варианты. Важно учитывать и материал, который применяется для этих задач. Чем он мельче, тем круче должны быть покаты. Если покрытие тяжелое, угол также должен быть больше, чем при легких материалах.
Сечение стропил
Составление схемы
- выстраивают модульные оси с показателями толщины несущих стен;
- обозначают вентиляцию и трубопроводы с точным расположением;
- разрабатывают план расположения стропил с учетом типа стены.
Также вносят требования к креплениям к разным частям кровельной системы.
Пренебрегать составлением плана монтажа стропил и расчетами всех шагов нельзя. Крепление «на глаз» может привести к перекосу всей конструкции и, как следствие, проседанию крыши и всего здания.
Правила монтажа
Для монтажа стропильной системы используют металлические гвозди, скобы, а также болты и шпильки. Эти материалы должны быть устойчивыми к действию атмосферных факторов и прочными. В некоторых местах возможно применение саморезов.
Крепление стропил к мауэрлату
- Делают запилы на ногах по нанесенной разметке.
- Устанавливают ногу в предназначенное для нее место.
- Ставят металлические уголки с обеих сторон ноги.
- По бокам фиксируют гвоздями или болтами.
- Сверлят насквозь для шпильки 12 мм диаметром и устанавливают гайку.
- Крепят к шпильке уголки малого размера и соединяют с мауэрлатом.
Точное количество и расположение мест креплений рассчитывается заранее в проекте.
Соединение в области конька
Если стропила соединяются внахлест, их торцы не срезают, а прикладывают друг к другу с небольшим отступом. Крепят с помощью строительной шпильки. Еще один распространенный вариант монтажа – прямо на конек. Но он самый сложный и требует точного расчета, так как стропила не должны касаться друг друга.
Вы не могли бы мне помочь в перечне и количестве материалов для утепления крыши веранды,пристроенной к дому.Хотя бы примерно.Мне 70,живу в поселке среди алкашей,придется самой понемногу делать,я привыкшая.
Веранда 4*4=16 кв.м,крыша односкатная(шифер прибит к доскам),угол наклона 15 градусов,постоянно протекает.Живут котята,зимой мерзнут,надо утеплить.
Спасибо за хорошую статью,все понятно даже мне,старушке.
С уважением Ольга Леонидовна Попова
Спасибо полезно знать всем кто занимается стройкой и не только