Устройство стропильной системы крыши

Больше половины собственников пригородной недвижимости, коттеджей и дач, построили жилье собственными силами с нуля, и согласно их мнению, наиболее сложным этапом строительства являлось возведение крыши, особенно без профессиональных знаний. В этой пошаговой инструкции мы расскажем, почему так важно ознакомиться со всеми тонкостями процесса до начала монтажа, зачем необходимо выполнять расчеты материалов и как правильно сделать крышу дома своими руками без лишних трудностей.

Подбор крепежа для строительства дома. Что важно учесть?

Для каждого вида работ по дереву есть специальный крепеж. В противном случае, под угрозой окажется прочность конструкции. Кроме того, важно правильное расположение гвоздей и шурупов. Для этих целей проектировщики выполняют расчеты, согласно которым определяется нагрузка на тот или иной элемент и способность деревянных досок и балок выдержать возможные деформации.

Нередко, крепеж выбирается, исходя из дополнительных критериев, например, внешнего вида. Это имеет смысл, если речь идет о работах на внешней, фасадной части дома, где важно по-максимуму скрыть все стыки, торчащие «шляпки» и другие неровности.

Подбирать гвозди и шурупы для строительства дома следует таким образом, чтобы деревянные элементы совпали как можно ближе друг к другу. Между контактирующими поверхностями не должно быть зазоров. Нужно учитывать, что иногда крепеж может не обеспечить достаточное прилегание поверхностей друг к другу, в этом случае придется использовать несколько видов гвоздей, шурупов, винтов и т. п.

Еще одна рекомендация от экспертов: постараться устанавливать крепеж в деревянные элементы равномерно, по всей поверхности. Дерево — достаточно «мягкий» материал, поэтому следует соблюдать осторожность и не переусердствовать с проделыванием дыр в нем. В противном случае это может привести к тому, что древесина «ослабнет» в одном месте и может начать разрушаться со временем.

Покупать строительный крепеж тоже следует у профильных компаний, поскольку обычные продавцы на рынке чаще всего не владеют никакой информацией кроме размеров, и не расскажут вам обо всех характеристиках, совместимости и способах применения детали. Мы рекомендуем выбирать крепеж в интернет-магазине Пикап-Комплект.

Далее мы рассмотрим основные виды крепежа и особенности работы с ними.

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.

Читайте также:  Выбираем и возводим каркас крыши каркасного дома пошагово

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

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши

Постройка крыши любой сложности своими руками предполагает знания назначения основных конструктивных элементов.

Элементы стропильной системы двухскатной крышиЭлементы стропильной системы двухскатной крыши — схема 2Элементы стропильной системы двухскатной крыши — схема 3

  • Мауэрлат. Предназначен для распределения нагрузки от стропильной системы на несущие стены здания. Для обустройства мауэрлата выбирается брус из прочной древесины. Предпочтительно лиственницы, сосны, дуба. Сечение бруса зависит от его вида – цельный или склеенный, а также от предполагаемого века конструкции. Наиболее популярные размеры 100х100, 150х150 мм.

    Совет. Для стропильной системы из металла мауэрлат также должен быть металлическим. Например, швеллер или двутавровый профиль.

  • Стропильная нога. Основной элемент системы. Для изготовления стропильных ног используется прочный брус или бревно. Соединенные сверху ноги образуют ферму.

Варианты фермы стропильной системы крыши

Важное значение имеют параметры стропил. О них речь пойдет чуть ниже.

  • Затяжка — соединяет стропильные ноги и придает им жесткость.
  • Прогон:
    • Коньковый прогон, монтируется в месте примыкания одного стропила к другому. В дальнейшем на него будет установлен конек крыши.
    • Боковые прогоны, они обеспечивают ферме дополнительную жесткость. Их количество и размер зависят от нагрузки на систему.
  • Стойка для стропил — вертикально расположенный брус. Также принимается на себя часть нагрузки от веса крыши. В простой двускатной крыше обычно располагается по центру. При значительной ширине пролета – по центру и по бокам. В несимметричной двускатной крыше – место установки зависит от длины стропила. При ломанной крыше и обустройстве одной комнаты на мансардном чердаке – стойки располагаются по бокам, оставляя свободным пространство для перемещения. Если комнат предполагается две – стойки находятся по центру и по бокам.

Расположение стойки в зависимости от длины крыши показано на рисунке.

Расположение стойки в зависимости от длины крыши

  • Подкос. Служит опорой для стойки.

Совет. Установка подкоса под углом в 45° существенно снижает риск деформации от ветровой и снеговой нагрузки.

В регионах со значительной ветровой и снеговой нагрузкой устанавливают не только продольные подкосы (находящиеся в одной плоскости со стропильной парой), но и диагональные.

  • Лежень. Его назначение служить опорой для стойки и местом крепления подкоса.
  • Обрешетка. Предназначена для передвижения во время строительных работ и фиксации кровельного материла. Устанавливается перпендикулярно по отношению к стропильным ногам.

Совет. Важное назначение обрешетки — перераспределение нагрузки от кровельного материала на стропильную систему.

Наличие чертежа и схемы с указанием месторасположения всех перечисленных конструктивных элементов поможет в работе.

Совет. Обязательно добавьте в схему стропильной системы двухскатной крыши данные об устройстве прохода вентиляционной шахты и дымовой трубы. Технология их устройства определяется типом кровли.

Выбор материала для стропил

При расчете материала на двухскатную крышу нужно выбирать качественную древесину без повреждений и червоточин. Наличие сучков для балок, мауэрлата и стропил не допускается.

Для досок обрешетки сучков должно быть минимум, при этом они не должны выпадать. Древесина должна быть прочной и обработанной необходимыми препаратами, которые повысят ее свойства.

Совет. Длина сучка не должна превышать 1/3 толщины бруса.

Выбор крепления в зависимости от типа системы

В зависимости от особенностей несущего каркаса дома и типа кровли подбирают разновидность стропильной системы. В каждом виде таких систем используют различные дополнительные элементы (затяжки, подпорки, стойки и т.п.).

Выбирая способ крепления несущих ног без запила, необходимо учитывать разновидность стропильной системы. Они бывают наклонные и висячие:

  1. В наклонных системах часть нагрузки от крыши на стены перераспределяется на дополнительные опорные элементы. Это могут быть стойки, бабки, балки перекрытия, затяжки. Чаще всего именно односкатная крыша делается с таким типом стропильной системы. При этом для соединения стропил с мауэрлатом рекомендуется использовать скользящий способ. Поскольку в этом случае конструкция крыши будет надежно защищена от деформаций, возникающих при усадке постройки.
Выбор крепления в зависимости от типа системы

Внимание: такой способ фиксации особенно важен для недавно возведенных зданий, которые непременно дадут усадку под воздействием подвижек грунта и температурных перепадов.

  1. В висячих стропильных системах не используются дополнительные подпорки, стойки и другие элементы, на которые можно переложить часть нагрузки от крыши. В этом случае вся нагрузки от кровельной конструкции приходится на брус мауэрлата. Именно поэтому в данных системах лучше использовать жесткое соединение, которое позволит исключить вероятность любых подвижек. Для частичной компенсации нагрузки на стены в таких системах применяются затяжки, ригели и подкосы.
Читайте также:  Для чего нужна пароизоляция и как её укладывать

Крепление стропил без мауэрлата

Если мауэрлат не используется, а стропила крепятся прямо к балкам перекрытия, происходит точечное распределение нагрузки от веса всей крыши.

Для этого используют удлиненные балки, которые на 40 см должны выступать за линию стен. Поперек балок натягивается струна – так соблюдается равный угол при креплении. Эта струна будет служить ориентиром, когда под подошвы стропил начнут выпиливать пазы. Как происходит крепление балки и стропил? Известно три популярных способа:

  • упор в торец балки;
  • зуб упорный;
  • зуб шипованный.

Варианты крепления мауэрлата к кирпичной стене

При строительстве дома одним из наиболее ответственных циклов работ становится монтаж кровли. Важно контролировать теплоизоляцию, гидроизоляцию и надежное закрепление всех конструкций. Важно надежно зафиксировать мауэрлатный брус, крепление которого к кирпичной стене может осуществляться несколькими способами.

Зачем нужен мауэрлат

В качестве этого элемента подойдет брус сечением 100х100 или 150х150 мм. Он предназначен для выполнения следующих функций:

  • закрепление стропильных ног;
  • обеспечение совместной работы стропил;
  • равномерное распределение нагрузки от отдельных элементов на стену.

Можно избежать устройства мауэрлата, только если под каждую наклонную балку ската предусматривать опорную подушку, но такая укладка – слишком трудоемкое занятие.

Подготовительный этап

Положение мауэрлата в кровле

Перед тем как осуществить крепление мауэрлата к кирпичной стене, необходимо подготовиться. Первый этап подготовки выполняют при кладке стен. Существует два варианта завершения кирпичной кладки:

  1. Кладка наружных стен дома заканчивается в одном уровне. Получается горизонтальный обрез стены. Мауэрлат укладывается на внутреннюю сторону. После завершения работ, внешний край заливается керамзитобетоном или утепляется теплоизоляционным материалом.
  2. Кладка наружных стен завершается уступом. Наружную часть делают выше, чем внутреннюю. При этом создается дополнительное сопротивление распору и обеспечивается теплоизоляция конструкции. Этот вариант предпочтительнее при строительстве частного дома.
Варианты крепления мауэрлата к кирпичной стене

Схема двух вариантов закрепления стен мауэрлатами

После завершения кладки стен необходимо обеспечить гидроизоляционный слой между разными по своим характеристикам материалами: кирпичом и древесиной. Для этого брус укладывают на предварительно подготовленный слой гидроизоляции. Возможно использование следующих материалов:

  • толь (устаревший и неэффективный, но дешевый материал, который в массовом строительстве в настоящее время не применяется);
  • рубероид;
  • гидроизол;
  • линокром.

Материалы представляют собой основу, пропитанную битумным составом.

Способы крепления

Брус на стене дома можно закрепить по-разному. Все зависит от нагрузки и наличия инструментов и материалов.

Установка может осуществляться следующими способами:

  • проволокой;
  • при помощи деревянных пробок;
  • на строительные шпильки;
  • на анкера.

Гидроизоляция

Укладывается непосредственно на стропильные ноги при помощи мелких гвоздей или строительного степлера. Работы следует проводить снизу верх с перекрытием нижнего слоя на 10-15 см, чтобы исключить попадание влаги под материал. Натяжение должно быть достаточно сильным для того чтобы влага не скапливалась на поверхности – провисание не должно превышать 2 см. Тем не менее, не стоит слишком сильно воздействовать материал, поскольку его легко повредить.

Рекомендуется использовать высококачественную пародиффузионную мембрану, которая помимо влагозащиты обеспечивает парообмен и способствует созданию благоприятного подкровельного микроклимата. Швы следует обязательно обрабатывать герметизирующей лентой.

Советы специалистов по изготовлению стропил и сборке кровельного каркаса

Приступая к самостоятельному проектированию и монтажу стропильной системы, обязательно проконсультируйтесь с опытными кровельщиками относительно особенностей возведения крыш в вашей местности. Возможно, их советы уберегут вас от неприятностей и помогут сэкономить время и деньги. В свою очередь, предлагаем несколько рекомендаций, которые помогут сделать конструкцию более надёжной и долговечной:

  1. Если для изготовления мауэрлата или верхней обвязки используется брус минимального сечения, то запилы могут его ослабить. По этой причине следует делать вырезы только на нижних концах стропильных ног.
  2. Для того чтобы осадки не попадали на деревянный каркас и стены дома, кровля должна иметь свес. Для его обустройства используют отрезки бруса (кобылки), которыми наращивают длину стропильных ног, или же изготавливают фермы увеличенного размера.
  3. Соединение при помощи запилов под углом 90o использовать нельзя — в этом случае значительно уменьшается сопротивляемость элемента нагрузочным усилиям.
  4. Если элементы стропильной системы соединяются резьбовым крепежом, то под головки болтов и гайки устанавливают широкие шайбы или металлические пластины. Благодаря увеличенной площади крепёж не будет вдавливаться в древесину.
  5. Все деревянные части конструкции необходимо тщательно пропитать антисептиком и антипиреном.
  6. При определении сечения затяжек ориентируются на то, как близко они будут находиться к коньку. Чем короче соединительный брус, тем большая на него приходится нагрузка и тем более мощные пиломатериалы и болтовые узлы крепления используются.
  7. Определяя сечение бруса для изготовления стропил, не забывайте учитывать толщину теплоизоляционного слоя.

Видео: 11 ошибок при монтаже профлиста и металлочерепицы на кровлю

Современные материалы и технологии позволяют возвести крышу любой конфигурации и назначения. Учитывая подобное разнообразие, детально рассмотреть все варианты в рамках одной статьи попросту невозможно. Тем не менее, основываясь на рассмотренных здесь базовых принципах строительства, вы без труда справитесь с самой сложной конструкцией. Главное — проявить внимание к мелочам, быть внимательным и аккуратным в работе. И тогда кровля будет не только надёжной функциональной надстройкой, но и подлинным украшением вашего дома.

Виды крепежных элементов

Среди опытных кровельщиков не стихают споры, чем эффективнее выполнять крепление стропил к балкам перекрытия и мауэрлату. Однако, в большинстве случаев загвоздка в том, что в данных условиях практичнее использовать – гвозди или саморезы. Оба эти крепежные элемента обладают своими достоинствами и недостатками:

  • Гвозди хороши тем, что для их забивания необходим только молоток, который есть в каждом хозяйстве. Однако, некоторые мастера сетуют на то, что забивать их вручную слишком долго. Стоит напомнить, что для фиксации стропил используются специальные зазубренные гвозди, которые надежно сцепляются с древесиной.
  • Для сборки стропильного каркаса используют оцинкованные саморезы, которые не боятся коррозии. За счет резьбы они прочно ввинчиваются в толщу древесины, надежно фиксируя элементы между собой. Завинчивать их быстро и удобно с помощью портативного шуруповерта. Минус этого вида крепежа в том, что при демонтаже удалять саморезы из дерева долго и муторно.

Большинство опытных кровельщиков сходятся на том, что для фиксации стропильных ног лучше использовать оцинкованные ершенные гвозди, длина которых на 5-3 мм превосходит толщину пиломатериалов. Правильно подобранные крепежные элементы – залог качественной и долговременной фиксации каркаса крыши, которой будет не страшны ни механические воздействия, ни ветровая нагрузка.

Монтаж висячих стропил

После выбора стропильной конструкции и ее расчета можно приступать к монтажным работам.

Устройство висячих стропил на строительной площадке выполняется по следующей схеме:

  • Для точности монтажа и удобства, отмечают центр крыши и высоту конька. Для этого по фронтонам в центре временно закрепляют две доски, на них делают отметку по высоте конька.
  • Изготавливают шаблон для стропильных ног. Берут доску, прислоняют ее к мауэрлату нижним концом, а к отметке высоты конька – верхним концом. Отмечают места расположения верхнего и нижнего запилов.
  • Используя шаблон, изготавливают необходимое количество стропильных балок. В зависимости от будущего расположения в ферме помечают их на правые и левые стропилины. Выкладывают их по парам (так как каждая ферма состоит из двух стропилин – правой и левой).
  • Начинают сборку первой фермы (арки). Две стропильные балки соединяют вверху внахлест, встык или путем врубки.
  • Устанавливают затяжку и, если это предусмотрено схемой конструкции, бабку и подкосы.
  • Поднимают ферму на крышу и монтируют ее с торца постройки (на фронтоне). Крепление выполняется к мауэрлату с использованием уголков и гвоздей или саморезов.
  • Со стороны второго фронтона устанавливают такую же арку.
  • Между фронтонной парой арок натягивают бечевку, чтобы остальные арки были установлены четко по линии и обозначенному уровню.
  • Оставшиеся арки выставляют между фронтонами с шагом, предусмотренным проектом. Уровень арок по высоте контролируют натянутой бечевкой. Для исправления небольших погрешностей в размерах, высоту регулируют путем подкладки под стропилины деревянных дощечек.

На этом установка стропил окончена. Теперь можно приступать к очередным кровельным работам: укладывать утеплитель и гидроизоляцию, набивать обрешетку, монтировать кровельный материал.