Какие доски нужны для стропильной системы?

Проектирование системы стропил для крыши

Уже говорилось о том, что при планировании стропильной системы необходимо ориентироваться на тип будущей кровли.

Но есть несколько универсальных правил монтажа и проектирования, которые применимы к любому виду кровли.

Разработка конструкции должна вестись с учетом следующих факторов:

Если необходимо утепление крыши, то этапы работы следует организовать с учетом закладки утеплителя при монтаже стропильных ног.
Надо принять во внимание такой важный момент, как вес проектируемой крыши. Мощность стропильной ноги должна рассчитываться в соответствии с данной величиной.
Чтобы правильно выбрать древесину, надо обратить внимание на время ее заготовки, место хранения и условия сушки.
Выбирать лучше смолистые сучья, поскольку смола представляет собой природный антисептик и прекрасно защищает материал от вредного воздействия микроорганизмов, благодаря чему срок эксплуатации стропил значительно увеличивается.
При изготовлении стропил для кровли вальмового типа следует помнить, что они должны иметь разное сечение.
Самые прочные стропила необходимо устанавливать в местах соединения нескольких брусков.
Особенно тщательно надо выбирать брус для ендовых стропил, так как место стыка плоскостей наименее прочно, и именно здесь часто возникают проблемы с протеканием.

Основные правила выбора досок

Стропильная доска должна отвечать многочисленным требованиям и условиям, описанным выше. Чтобы выбрать действительно качественный материал, рекомендуется пользоваться определенными советами специалистов. К ним относится:

• отсутствие больших по размеру сучков и трещин;
• оптимальная влажность, причем не желательно доверять информации, содержащейся в документации к доскам, поэтому рекомендуется вовсе взять с собой специальный инструмент – влагомер, позволяющий быстро определить влажность древесины;
• отсутствие существенных дефектов, подгнивших участков или иных значимых недостатков, так как все они негативно будут сказываться на качестве сделанной конструкции из досок.

Важно! Если будет приобретен материал с высоким показателем влажности, то не допускается пользоваться им для возведения стропильной системы, так как она будет непрочной, а также вовсе имеется опасность для проживания в доме с такой крышей, поскольку через небольшой промежуток времени будет нарушена геометрия конструкции. Если обнаруживаются в одной партии досок несколько неподходящих элементов, не рекомендуется пользоваться ими для создания важных частей крыши, поэтому они применяются для дополнительных элементов

Если обнаруживаются в одной партии досок несколько неподходящих элементов, не рекомендуется пользоваться ими для создания важных частей крыши, поэтому они применяются для дополнительных элементов.

Видео по теме:

Как правильно рассчитать?

Расчёт стропилин – как элементов, являющихся основой – делают посредством оценки воздействия на каждый из брусьев. Цель – вычисление минимально допустимого и среднего сечения. Формулы расчёта здесь следующие.

Распределённая нагрузка на метр погонажа стропилины, равная некоторому количеству килограммов на метр, равна произведению дистанции между стропилами и суммарной нагрузки. Единица последней – килограммы на квадратный метр. Минимально допустимое сечение бруса, из которого изготовлена стропилина, определяется по нормам ГОСТа №24454–1980, отражающего габариты хвойных пиломатериалов.

С помощью стандартных разбросов значений сечение конкретизируется для каждого определённого случая. Высота сечения равна квадратному корню из отношения распределённой нагрузки на погонный метр стропилины к произведению ширины сечения и величины сопротивления бруса на изгиб, помноженному на рабочую зону стропилины и величину в пределах 8,5-9,6. Для стропилин из сосны или еловой древесины сопротивление на изгиб достигает следующих значений:

• 140 кг/см² (первосортная древесина);
• 130 кг/см² (второсротная);
• 85 кг/см² (третьесортная).

Затем проверяется соответствие значения прогиба нормативной величине. Длина рабочего отрезка, разделённая на 200 единиц, является своеобразным ограничителем для величины прогиба. Это равенство справедливо лишь при соблюдении неравенства 3,125·Qr· (Lmax) ³/ (B·H³) ≤ 1, где:

• Qr – распределённая нагрузка на погонный метр стропилины (измеряют в килограммах веса на метр длины);
• Lmax — рабочая зона стропилины предельной длины;
• B — ширина;
• H — высота поперечного среза (в сантиметрах).

При нарушении последнего условия параметры B и H необходимо повысить.

В качестве примера – наклон крышного покрытия на 36°, пролёт между стропилинами – 80 см. Длина стропилины (действующий отрезок) – 280 см. Применяется первосортная сосна с сопротивлением изгиба в 140 кг/м. Цементопесчаная черепица обладает весом в 50 кг/м2. Нагрузка квадратного метра крыши в сумме равна 303 кг/м2. Толщина бруса для стропил – 5 см.

По вышеприведённым формулам расчёт показал, что нагрузка на метр погонажа составляет 242 кг/м. Высота поперечного среза стропилины в данном случае оказалась равной 15,6 см. Ближайшее табличное значение – 17,5 см. Проверяя условия по вышеприведённому неравенству, подтвердилось его соблюдение. Верность расчётов – залог прочности крыши в течение долгих десятилетий. Практика строительства показывает, что типовое расстояние между стропилами не меньше 60 см и не больше значения, несколько превышающего 1 м.

Чтобы доказать, что расчёт правилен, длину ската вымеряют снизу – по внешней длине стены. Узнанное значение делят на расстояние между стропилинами. К полученному значению прибавляют 1, а сумму эту округляют в большую сторону. Это позволяет вычислить численность стропилин на один скат. Протяжённость ската, делимая на количество стропилин, даст в итоге величину пролёта между стропилами.

Так, нетрудно определить, что для 25-метровой крыши потребуется 44 стропилины. Но этот метод не позволяет прикинуть точно, какой именно кровельный материал использовать, чтобы крыша удалась достаточно прочной. Тем не менее другие расчёты, методика которых приведена выше, помогут решить полностью данный вопрос. Неоднозначность вносит лишь, к примеру, дымовая труба, нагревающаяся до сотен градусов и требующая большего пролёта, чтобы не подпалить стропила и обрешётку.

Общие советы по строительству стропильных систем шатровых крыш

Конкретные решения принимаются мастером с учетом размеров и особенностей конструкции шатровой крыши. Но для всех случаев есть общие рекомендации, выполнение которых гарантирует устойчивость конструкции.

Специфика шатровой стропильной системы

Дополнительные упоры накосных стропил

Строительные нормы и правила рекомендуют при длине элемента до 7,5 м устанавливать опору лишь в верхней части стропилины, при длине до 9 м боковой упор монтируется и в нижней части на удалении одной четверти от крайней нижней точки.

Опоры для диагональных стропильных ног

Вершина шатровой системы

Очень сложный с технологической точки зрения и самый ответственный с архитектурной точки зрения узел. Имеет два решения: стропильные ноги упираются на одну опору, установленную по центру здания, или друг о друга. Первый вариант обеспечивает максимальную устойчивость конструкции, но его установка требует наличия жесткой опоры. Оптимальный вариант – посредине здания есть несущая стена. Приемлемый вариант – во время сооружения потолочного перекрытия предусмотрены усиленные балки или лежни

При расчете параметров должны приниматься во внимание максимально возможные нагрузки на крышу и применяться коэффициент запаса прочности

Использование соединения лишь в верхних пятках накосных стропил без вертикальной опоры применяется только на небольших сооружениях. При этом одновременно используется комплекс специальных строительных мероприятий для увеличения жесткости конструкции.

Верхнее опирание наслонных стропил

Варианты опор для многоугольных шатровых крыш

Нарожники

Могут фиксироваться при помощи специальных нижних упоров, непосредственно к накосным стропилам или смешанным способом. Современные технологии позволяют фиксировать нарожники без врубки, что не только усиливает стропильную систему, но и значительно упрощает работы.

Способы крепления нарожников

Мауэрлат

Конструктивные решения шатровой крыши, особенно без центральной опоры, существенно увеличивают распорные нагрузки на мауэрлат. Такая ситуация требует его усиления, все узлы должны строиться по точным расчетам и с безусловным соблюдением строительных норм.

И, наконец, общая рекомендация – если у вас нет серьезного практического опыта строительства обыкновенных скатных стропильных систем, то браться за шатровую категорически не стоит. Это одна из самых сложных стропильных систем, все ее элементы настолько взаимосвязаны и взаимозависимы, что нарушение устойчивости одного становится причиной полного разрушения кровли. Шатровая стропильная конструкция не имеет полностью идентичных элементов, ко всем нужно подходить индивидуально.

Конструкция шатровой крыши

Подготовка деталей стропильной системы к установке

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:

• погружением;
• кистью или малярным валиком;
• распылением.

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.

Типы и конструкция стропил

Есть три типа стропил наслонные, висячие и скользящие.

Скользящие стропила применяются в основном только в деревянных бревенчатых домах. Их способ крепления позволят им перемещаться (скользить) вперед и назад на определенное расстояние. Это связано с особенностью деревянных домов.

Висячие стропила используются только в тех домах, где расстояния между стенами не превышает 6,5 м, так как опираются концами на противоположные стены здания.

Наслонные стропила опираются не только на стены здания, но и имеют промежуточную опору, при этом пролет между опорами должен быть 4,5 и более. Благодаря дополнительным опорам можно перекрыть пролет до 15 метров.

Опорой для стропил служит:

• верхний венец в рубленых и брусчатых домах;
• верхняя обвязка в каркасных домах;
• мауэтлат (брус толщиной 100-150 мм) в каменных домах. Мауэрлат может укладываться по всему периметру здания или же только по стене, где опираются стропильные ноги.

Стропила, при необходимости, могут усилятся дополнительными элементами, такими как затяжками (ригелями) и подкосами. Это позволит избежать их провисания в процессе эксплуатации.

Способы крепления стропила к мауэрлату

Крепление стропил – один из наиболее важных моментов монтажа кровли. От способа крепления зависит уровень сопротивляемости крыши неблагоприятным погодным условиям: ветру, снежным завалам, резким колебаниям температуры.

Дерево сжимается при высоком температурном режиме и расширяется при повышенной влажности.

Поскольку вся система стропил как бы «дышит», для профилактики смещений и разрывов соединения не следует делать жесткими.

Особенно большую опасность при некорректном монтаже предоставляет возможность возникновения действующих на стены дома распорных сил.

Есть два способа соединения мауэрлата и стропил: жесткое и скользящее. Тип сопряжения выбирают в зависимости от формы кровли и конкретного вида стропил: висячих или наслонных.

Жёсткое крепление

Основным правилом жесткого крепления является абсолютное исключение каких бы то ни было взаимодействий (поворотов, сдвигов, кручения, изгибов) между деталями конструкции.

Этого можно достичь двумя способами крепления:

• при помощи уголков с опорным подшивным бруском;
• путем создания на стропильной ноге «седла» (запила) с последующим закреплением получившегося соединения при помощи гвоздей, проволоки, скоб.

При первом варианте стропила опираются на мауэрлат при помощи опорного бруска.

Благодаря использованию подшитого бруска длиной до 1 метра, стропило жестко опирается по линии давления и при помощи уголков из металла фиксируется с боков, чтобы избежать поперечных смещений.

Второй метод практикуется намного чаще: гвозди забивают по направлению один к другому с боков. Таким образом, внутри мауэрлата они скрещиваются. Третий гвоздь забивают вертикально.

Данный способ позволяет получить максимально жёсткий узел крепления стропил к мауэрлату.

При обоих типах сопряжения для страховки производится дополнительное соединение стропил со стеной с применением анкеров и проволоки-катанки.

Скользящее крепление

Данный тип соединения (с двумя степенями свободы) называют также шарнирным. Создается оно посредством применения крепежа для свободного перемещения (в некоторых пределах) одной из деталей сопряжения.

Конкретно в этом случае такой деталью становится стропило по отношению к мауэрлату.

Есть несколько способов данного вида крепления, сохраняющего возможность сдвига.

1. Создается запил, а стропильная нога укладывается запилом на мауэрлат:

• производится крепление при помощи двух гвоздей наискосок (с боков) по направлению один к другому;
• крепление осуществляется с использованием одного гвоздя, который забивается вертикально по направлению сверху вниз в мауэрлат через стропило;
• вместо гвоздей может использоваться пластина из металла с отверстиями для гвоздей;
• стропило и мауэрлат соединяются с помощью скобы.

Стропило выпускается за стену, при этом применяется единичное крепление с помощью крепежных пластин.
Соединение производится с использованием «салазки» – особого металлического крепежа, предназначенного для стропил.

Все перечисленные способы позволяют стропильной ноге упираться в мауэрлат, однако элементы конструкции сохраняют возможность передвижения относительно друг друга при подвижках.

Скользящий тип крепления очень часто применяется при строительстве домов, но особенной популярностью он пользуется при возведении деревянных домов из бруса и бревен, в которых усадка стен приводит к искажению геометрии постройки.

При применении жесткого типа соединений это может стать причиной разрушения стен. Скользящие соединения дают возможность фронтонам, бревенчатым стенам и всей кровле постепенно как бы подстраиваться под происходящую усадку.

Конструкцию собирают на земле: делают все необходимые замеры, в стропильных ногах и мауэрлате выпиливают врезки, основательно подгоняют. После этого элементы крыши по порядку устанавливают на здание.

Виды популярных стропильных систем

Независимо от размеров стропил и их типа, любая стропильная система представляет собой совокупность балок, элементов крепежа и других деталей. Их назначением является равномерное распределение всей нагрузки по поверхности крыши.

От правильного расчета всей архитектуры системы стропил зависит надежность будущей кровли.

От того, насколько качественно рассчитана вся архитектура стропильной системы, зависит надежность строящейся крыши.

Стропильные системы бывают двух видов: с висячими и наслонными стропилами.

Наиболее популярные – наслонные стропила. Их отличительной чертой является то, что при монтаже стропильные ноги упираются в располагающийся вдоль периметра брусок.

В центральной части используют простой коньковый прогон. Для увеличения прочности конструкции вся стропильная система поддерживается при помощи балок.

Второй вариант – висячие стропила. В конструкции данного типа производится установка дополнительных элементов для оптимального распределения нагрузки по поверхности кровли.

Советы по выбору доски

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.

Тип кровли определяет способ постройки стропил

Многие тонкости возведения стропильной системы зависят от типа будущей крыши. Стропила шатровой кровли будут значительно отличаться от стропил односкатной, поэтому до начала работ необходимо выбрать тип конструкции.

Так можно будет с легкостью определить порядок действий и понять, будет ли нужна помощь специалиста или с работой можно справиться своими силами.

Для односкатной кровли требуется самая простая стропильная система. В данном случае опорой для ската служит противоположная стена, а величина угла наклона зависит от длины (высоты) подпор. Обычно угол составляет примерно 45–60 градусов.

Стропильные балки должны быть установлены абсолютно параллельно. Их расположение аналогично и при возведении двускатной крыши.

Однако конструкция двускатной намного сложнее. Балки ее стропил в нижней части опираются на мауэрлат или предназначенные для этого опоры, а в верхней – соединены на коньке.

Основной отличительной чертой (от двускатной) является отсутствие фронтонов, на месте которых расположены треугольные детали крыши, требующие использования специальных диагональных стропил.

Такая система намного сложнее в исполнении, однако результат стоит того: кровли данного типа выглядят весьма привлекательно.

При проектировании вальмовой кровли лучше обращаться к помощи специалистов, поскольку некорректно проведенный монтаж стропильной системы может стать причиной обрушения конструкции в результате неравномерно распределенной нагрузки.

Кровля шатрового типа – одна из разновидностей вальмовой. Внешне она напоминает пирамиду. Для стропильной системы шатровой крыши необходимо основание в виде квадрата или правильного многоугольника.

Важно также правильно рассчитать уклон. Если величина определена недостаточно точно, в дальнейшем это может стать причиной проседания кровли, нарушения герметичности и т

д. При выборе «шатра» также лучше заручиться поддержкой специалистов.

Еще одна разновидность наиболее популярных кровель, используемых при строительстве загородных домов, – мансардная. Ее стропильную систему проектируют с ориентировкой на сохранение по возможности большего пространства для чердачного помещения.

Мансардный тип кровли во многом напоминает двускатный, однако включает в себя четыре элемента: два верхних пологих ската и столько же крутых нижних. По этой причине стропильная система ломаной кровли более сложная, чем двускатной.

После определения типа конструкции надо также решить, какой кровельный материал будет использоваться. При выборе легкого материала (например, ондулина) стропильную систему можно делать более легкой, чем, например, при применении обладающей значительным весом керамической черепицы.

Как выбрать

Доски надо выбирать только у проверенных продавцов, которые могут предоставить всю интересующую информацию. Важно, чтобы к материалу были приложены сопроводительные документы с определенной информацией:

• сортом дерева, из которого изготовлены доски;
• номером стандарта;
• компанией, изготовившей материал;
• параметрами пиломатериалов;
• влажностью древесины.

По породе дерева для стропильных систем предпочтение стоит отдать хвойным. Оптимальным вариантом является лиственница, но стоит учитывать ее немаленькую стоимость. В качестве замены подойдет сосна, кедр или ель.

Лучше всего отдать предпочтение лесу, который заготовлен в зимний период. Качество такой древесины выше, чем заготовленной в весенние и летние месяцы. Для стропильных ног подходит брус с толщиной 5 сантиметров. Что касается ширины, то она зависит непосредственно от конструкции стропил и нагрузки на них. Чаще всего она составляет 10-25 см. При этом длина будет стандартной – 6 метров. При необходимости ее можно нарастить.

Для прогонов лучше использовать брус с толщиной от 10 сантиметров. Для мауэрлата подходит доска 15х15 сантиметров. Стоит отметить, что данный элемент можно собирать из нескольких досок, чтобы он получился еще более крепким. Для вспомогательных частей вроде стоек, подкосов, затяжек, кобылок можно выбрать брус 5х10 сантиметров. Можно взять брус для стропил, но тогда стоимость таких элементов возрастет. Обрешетку можно сделать из доски с сечением 2,5х10 см.

Закупать доски можно кубометрами, на заказ и в виде готовой конструкции. Каждый вариант отличается своими особенностями.

Лес кубометрами подходит, если хочется сэкономить. В большом объеме будет различный материал, поэтому стоит брать с запасом минимум 10%

При этом важно подравнять доски, при необходимости снять кору, обработать антисептиком. Выбирать следует только ровные материалы, чтобы их не повело.

Строганые доски на заказ будут стоить на треть дороже, но точно соответствовать нужным размерам. При этом отходов будет мало

Однако надо следить, чтобы древесина не была порченой, а на полотнах отсутствовали дефекты.

Готовые разборные конструкции привлекают точностью замеров и легкостью монтажа. Перед их изготовлением компании присылают замерщика, который учтет все особенности проекта и пожелания. В итоге покупатель получит грамотную и качественную, но дорогую систему.

Несколько слов о породах и качестве древесины

Что касается выбора породы дерева для стропильной системы, то в подавляющем большинстве случаев используется древесина хвойных пород. Лучше всего брать лиственницу, но она дорогая, поэтому зачастую берут кедр, сосну или ель.

Лиственные породы для этих целей брать не желательно, так как они менее эластичны. Исключение составляет разве что дуб, но дубовая стропильная система будет стоить баснословных денег.

Для кровли лучше брать хвойные породы дерева.

Еще хотелось бы сказать о видимых дефектах леса, общепринятые стандарты примерно таковы:

• Доска, которая монтируется в нагруженных узлах, в идеале должна идти вообще без сучков. Стандарт допускает наличие максимум 3 сучков, каждый из которых не более 30 мм;
• Сквозные трещины на материале не допускаются вообще, а все остальные не должны превышать треть длины доски;
• Влажность леса для стропильной системы не должна превышать 18 %, для ее определения есть специальный прибор — влагомер. Свежеспиленный лес будет стоить дешевле, но его нужно складывать в штабеля под навес и сушить несколько месяцев.

Какие дефекты на древесине встречаются чаще всего.

Учет климатической карты региона

Даже самые надежные материалы имеют определенный запас прочности. На стропила действуют силы различной направленности. С одной стороны, это вес всего сооружения за вычетом массы самих несущих деталей. К вертикальному давлению добавляются массы снега и рабочих, которые могут ремонтировать покрытие, устанавливать на крыше различные сооружения типа антенны, флюгера или флагштока. Здесь нужно обратиться к разделу климатических карт, которые касаются осадков.

С другой стороны, нельзя недооценивать влияние температуры на все элементы крыши. Как сильное охлаждение, так и нагрев, приводит к их деформации. Это становится причиной отклонений несущих конструкций от технологических осей, что существенно ослабляет их несущую способность. Способ решения проблемы — увеличить толщину стропил в соответствии с температурным разделом технологической карты.

Следует помнить о главной опасности для крыш большой площади — ветре. Информацию о направлении и скорости движения воздушных масс можно найти в каждом атласе, где по каждому региону есть подробная климатическая информация.

Разноскатные крыши

Двускатная кровля с разными скатами сегодня встречается достаточно часто. Нельзя сказать, что они лучше симметричных, но оригинальность конструкции сделала их популярными. Добавим, что такие кровли более сложны, чем традиционные с одинаковыми скатами.

Делятся эти крыши на три вида:

1. Несимметричные. У них коньковый прогон располагается посередине дома. Скаты располагаются друг к другу под одним углом наклона. Но один из них всегда длиннее другого.
2. Асимметричные. По длине скаты могут быть одинаковыми или разными, но угол наклона обоих разный.
3. Асимметричные со смещением. То же самое, что и предыдущий вариант, только коньковый прогон смещен относительно середины дома в одну из сторон.

Асимметричная двускатная крыша со смещением конькового прогонаИсточник pinterest.ca

Правила сооружения асимметричных двускатных крыш

Двухскатная крыша с разными скатами – сооружение непростое. Вся сложность заключается в том, что смещение конькового бруса относительно середины здания создает совершенно другие нагрузки. Они теперь не распределяются по коньку. Основное их давление (центральное) приходится на длинный более пологий скат. Именно поэтому на стадии проектирования и проведения расчетов нужно точно определить место установки дополнительных стоек. Их устанавливают под стропильные ноги длинного пологого ската.

При этом не проводят монтаж всей стропильной системы на глаз. Даже самое небольшое отклонение от проекта может привести к непоправимым последствиям. Вносить изменения в конструкцию будет сложно, а иногда просто невозможно.

Стропильная ферма асимметричной крышиИсточник builtec.info

И еще один момент. Для асимметричной крыши (двускатной) требуется сооружение очень прочного мауэрлата, с помощью которого придется перераспределить неравномерные нагрузки

Особое внимание креплению мауэрлата к стенам дома. Что касается строительства крыши с разными скатами, то сама технология ничем от традиционной не отличается

Главное – строго придерживаться требований, обозначенных выше. Обычно такие конструкции собираются из наслонных стропильных ног с установкой конькового бруса. Поэтому главная задача производителя работ – точно выставить конек по горизонтали на участке строго по проекту. Обязательно точно выдерживаются размеры стропил, в основном это касается длины

Что касается строительства крыши с разными скатами, то сама технология ничем от традиционной не отличается. Главное – строго придерживаться требований, обозначенных выше. Обычно такие конструкции собираются из наслонных стропильных ног с установкой конькового бруса. Поэтому главная задача производителя работ – точно выставить конек по горизонтали на участке строго по проекту. Обязательно точно выдерживаются размеры стропил, в основном это касается длины.

Стропила для односкатной и двускатной кровли

Какое расстояние стропил для односкатной кровли? Односкатная крыша не требует сложной стропильной конструкции. Стропила укладываются от стены к стене, чаще всего без использования мауэрлата, прямо на венец.

Отсутствие дополнительных ребер жесткости устанавливает максимальный угол уклона – 30 градусов и допустимую длину пролета – менее 6 м (для деревянных стропил). Оптимальный угол – 15 – 20 градусов.

Такие крыши обычно не подвержены ветровым нагрузкам, но требуют защиты от осадков. В регионах, где давление ветра сравнимо со снеговой нагрузкой, правильная установка односкатной крыши “по ветру” способна привести к самоочищению кровли.

Двухскатная крыша представляет собой систему параллельных треугольников, соединенных между собой мауэрлатом и коньком. Существует множество элементов для прочного скрепления сторон треугольника между собой и передачи нагрузок от стропильных ног стенам – стойки, стяжки, укосины, опорные балки и так далее.

Шаг между стропилами двускатной крыши делают с учетом размера теплоизолятора, который укладывают между ними. Примерный шаг между стропильными ногами 1-1,2 метра

Прочность жесткого треугольника возрастает по мере приближения его формы к равнобедренному, поэтому при повышении угла ската до 60 градусов можно расширять шаг между стропилами.

Однако, это также приведет к увеличению расхода материала и к многократному усилению парусности крыши. Оптимальный угол уклона для снежных регионов – 45 градусов, для ветреных – 20 градусов.

Расстояние между стропилами крыши мансардного типа определяет, какая часть нагрузки приходится на каждый элемент. При проектировании вальмовой кровли шаг стропил должен составлять от 60 см до 1 м.

Части системы

Стропильная система состоит из ферм, которые представляют собой плоские конструкции в виде треугольника. Они выставляются на мауэрлат, а затем скрепляются между собой при помощи прогонов. Можно выделить несколько составных элементов фермы.

• Стропильной ногой называются сами стропила, на которые крепится обрешетка, и укладывается кровля. В состав фермы входят две балки, которые сверху соединены в треугольник. Они должны быть наклонены под одним углом с кровельным скатом.
• Затяжкой является перекладина, которая сцепляет стропила по горизонтали, не давая им разъезжаться при нагрузках. Часто можно увидеть в висячих системах.
• Ригель – это балка, которая в системе отвечает за сжимание, а по виду напоминает затяжку. Применяется для скрепления балок в верхней части.
• Схваткой соединяют балки по горизонтали, чтобы повысить устойчивость фермы. Применяется в наслонных стропилах.
• Стойка используется для дополнительного упора при фиксации систем и представляет собой горизонтальную балку.
• Подкос монтируется под определенным углом и применяется для придания лучшей устойчивости.
• Кобылки нужны, чтобы удлинить стропильные ноги, если надо сделать свесы.

А также есть элементы, которые не относятся к фермам, но являются частью стропильной конструкции.

• Прогон в виде балки устанавливается вдоль скатов.
• Обрешетка набивается на стропила, чтобы на нее монтировать кровлю. Изготавливается из досок и брусьев.
• Мауэрлат монтируется по периметру стен строений в виде досок или бруса. На него крепятся нижние концы стропил.
• Лежень ложится вдоль внутренних стен строения, чтобы крепить на него вертикально стойки.

Как подсчитать нагрузки на стропильную систему?

Итак, отталкиваться нужно будет от того, в какой именно местности вы проживаете. Ведь именно от этого и зависит доска для стропил: размеры подбираются так, чтобы крыша сохраняла максимальную целостность и при этом успешно противостояла как статическим, так и динамическим нагрузкам.

Вот вся совокупность нагрузок, которые вам придется учитывать при проектировании стропильной системы и ее параметров:

Что такое предельные состояния крыши?

А теперь – подробнее. Для того, чтобы точно определить, какое сечение стропил необходимо для устройства крыши, сначала нужно произвести расчет сумы всех-всех возможных нагрузок. Этот расчет делают по так называемому методу «предельных состояний», когда конструкция крыши теряет свою способность сопротивляться внешним воздействием ветра, большому количеству снега или получает при этом значительную деформацию.

Когда это происходит? Когда у конструкции крыши уже исчерпана несущая способность, устойчивость и выносливость. Т.е. это тот самый момент, когда снега на крыше так много, что стропильная система не выдерживает его и ломается, или конструкция крыши такова, что сильный ветер способен в итоге ее сорвать. Причем здесь учитывать нужно одновременно данные как статических, так и динамических нагрузок:

• когда снег, утепление и кровельное покрытие давят на крышу, это – статическая нагрузка;
• ветер и другие воздействия, которые вызывают раскрытие узлов крыши или прогиб стропил – это динамические нагрузки.

Если крыша не справится со всем этим по отдельности или в совокупности, то это приведет к негативным последствиям. Кроме того, опасно само по себе, когда у стропил возникают трещины, прогибы и другие поначалу не заметные проблемы, которые плохо сказываются на несущих способностях конструкции

Очень важно не допустить всего этого

Для того, чтобы дотошно рассчитать давление на крышу, у нас есть отдельная статья. Вам нужно будет просто посмотреть по карте вашей местности среднестатистические ветровые и снеговые нагрузки, по ним определить минимальную толщину сечения стропил и их минимальный шаг расположения вдоль ската:

У вас есть два пути работы со всеми этими данными:

• Способ №1
  . Рассчитать все до миллиметра при помощи специальных формул, онлайн-калькулятора или ума нанятого специалиста по крышам.
• Способ №2
  . Ориентироваться на традиции строительства в конкретном регионе и сделать самые простые подсчеты с запасом.

Дело в том, что неспроста в каждой стране дома между собой похожи. Например, в самых снежных регионах России издавна строят высокие острые крыши, а в особо ветренных – больше пологие. Если стандартная высота снежного покрова в вашей местности выше средней по стране, тогда либо вам лучше построить крышу с крутыми скатами, либо делать стропила в два раза толще и прочнее, чтобы они смогли выдержать всю необходимую нагрузку. Поэтому, если вы хотите приобрести доски для стропил со стандартными значениями, организуйте такой же угол наклона крыши, как у соседей – вот и вся хитрость.

Итак, если вы знаете, какая примерно будет действовать нагрузка на крышу в процессе ее службы, то узнаете и ту, что будет воздействовать на каждое отдельное стропило

Как? Просто делите нагрузку на их количество, и здесь важно знать, справятся ли сами стропила с возложенной на них ответственностью. А это, в свою очередь, тоже можно выяснить