Как выбрать стропила: какие стропила лучше и какими они должны быть

Проектирование и монтаж симметричной двухскатной кровли

Для основательных домов со сложной геометрией требуется профессиональный проект, где будут учтены различные факторы: роза ветров, статистика осадков, местоположение здания, используемые материалы и т.д. На коленке такой проект создать крайне сложно.

Снег не удержится под таким углом

Однако если же нужно спроектировать и самостоятельно построить небольшую кровлю для своего загородного домика, без каких либо изысков и сложных дизайнерских решений, то нужно лишь придерживаться некоторых общеизвестных истин и правил:

Чем выше кровля, тем больше ветровая нагрузка. Чем ниже – тем выше снеговая
Выше крыша – больше чердачное пространство, а соответственно и полезное
Стандартный шаг между стропилами 60 см между осями последних
Для стропил используют доску 150х50мм, брус для опор 100х100мм., маурлаты из бруса не менее 150х150мм
Чем дешевле доска, тем больше геометрическая погрешность (около 1 см)
Стропила и опоры допускается наращивать
Чем длиннее используемая доска, тем больше нужно развязок и ригелей
На соединительные узлы действует две основные силы: на сдвиг и на отрыв
Стропило надёжней держится, если в нём сформировать посадочное место
Специальные крепёжные шурупы – вещь отличная, но дорогая. Гвозди и скобы недороги и прошли проверку временем, жало последних нужно загибать
Болтовым крепежом конёк стропил не стягивают – со временем может лопнуть
Дерево не любит лежать на кирпиче или камне, – оно со временем превратится в труху. Гидроизоляция не уберёт мостик холода, нужна теплоизоляция – тогда конденсата не будет
Свежесрубленный сруб даёт усадку, поэтому не следует жёстко фиксировать стропила (делать в них посадочные места) к маурлату, иначе конёк крыши уведёт

Порядок монтажа “классического” навесного варианта

Анкера справятся

Работа с монтажом не сложная, с ней может справиться два человека. Что нельзя сказать о подготовке и транспортировке материала на место.

Прежде всего, по периметру несущих стен укладываются маурлаты (по уровню). Между кирпичной стеной и деревянным брусом укладывают теплоизолирующий материал, чтобы убрать мостик холода, тем самым удаляя возможность возникновения на стыке камня и дерева конденсата. Это убережёт древесину от гниения, а кирпич от разрушения.

В качестве крепежа могут выступать:

болтовые шпильки, заранее зафиксированные в стену
анкерные болты, закрепляемые непосредственно по месту
металлические армированные П-пояса или обычная металлическая проволока, стянутая монтажкой

Монтаж стропильной системы

После наступает этап подготовки стропил: подгонка по длине и формирование посадочных мест для маурлата. Поскольку конькового прогона в этой технологии не предусмотрено, а на весу проделывать манипуляции с разметкой проблематично, – всё равно ошибёшься, и плоскость получится волнообразная, – то формируют временный прогон из 50й доски.

С помощью шнура отбивают середину потолочного пространства и по уровню устанавливают временные бабки, к которым пришивают 50ю доску. Следует учитывать все размеры, чтобы коньковая доска была выставлена ровно посередине и на необходимую высоту. По ней будут размечаться и выставляться все пары стропильных ног.

Сначала прогон, а потом остальное

Приставляя каждую доску к прогону и маурлату делается разметка для пропила посадочных мест. Для ускорения работ на данном этапе, можно использовать ранее подготовленный трафарет. Для его изготовления можно использовать угольник “Свенсона”.

Конёк формируется упором друг в друга парных стропил. Для этого приставив пару по месту, с помощью уровня по оси прогона чертят перпендикуляр на одной доске. После отпила, приставляют её обратно и по ней делают разметку на второй доске. Отпиливают, устанавливают обратно и сколачивают доски.

Разметка доски

После монтажа каждой пары устанавливают верхний ригель. Для чего приставляют доску на необходимой высоте, выставляют по горизонтали по уровню, размечают и делают в этом месте пропил для посадочного места, пришивают, лишнее спиливают.

Запил делается только для несущего ригеля. Для остальных затяжек эта операция не обязательна, достаточно использовать гвозди и скобы.

Шаг между осями стропильных ног составляет 60 см.

Дальнейшие действия по формированию кровельного “скелета” аналогичны”.

Также для облегчения понимания принципа монтажа рекомендуется ознакомиться со следующим информативным роликом:

Строительство каркасного дома. Стропильная система. Строй и Живи

Почему стропильные системы двухскатной крыши так популярны? Обзор преимуществ и ключевых отличий (Фото & Видео)

Лежанка для Собаки: описание ключевых моментов, пошаговые инструкции изготовления своими руками (140+ Фото & Видео) +Отзывы

Виды крыш

В настоящее время для жилых домов и хозяйственных построек используется около десяти различных видов крыш. Некоторые из них более привычны для нас, другие встречаются очень редко. Основными вариантами конструкций являются.

Скатные крыши, изготавливаемые с использованием прямых стропильных систем:

односкатные;
двухскатные;
четырехскатные – вальмовые и полувальмовые (с коньком) и шатровые (без конька);
многощипцовые:
конические.

Скатные крыши с криволинейными стропилами:

полукруглые;
полусферические.

Практически все виды крыш имеют в своей основе специальные детали, обеспечивающие кровле необходимую прочность и придающие ей желаемую форму. Речь идет о стропилах.

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.

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

Зачем нужна стропильная система

Стропильные системы представляют собой скелет, используемый для покрытия и фиксации материалов покрытия. Если сделать все правильно, она поможет создать условия для работы с кровлями, защищая стены и внутреннюю часть дома от атмосферных явлений.

Кровельная конструкция также представляет собой завершающий архитектурный элемент оформления здания (она поддерживает его стиль)

Однако важно, чтобы стропильные системы в первую очередь отвечали за поддержку, были прочным и надежными. Эстетические характеристики всегда будут на втором плане

Каркас поможет сформировать конфигурацию и угол наклона. В основе этих параметров лежат природные факторы, характерные для места проживания, а также пожелания и возможности владельца дома:

Осадки в разные сезоны.
Направление и сила ветра.
План касательно использования чердачного пространства. Будет ли оно использоваться для создания жилых или нежилых помещений, или создания воздушной прослойки для теплоизоляции.
Какой материал будет использоваться для кровли.
Бюджет владельца.

Осадки и сила ветра создают сильную нагрузку на кровельную конструкцию. К примеру, в регионах, где идет много снега нельзя выбирать стропильную систему с маленьким углом наклона, иначе снег постоянно будет скапливаться на поверхности крыши. Тогда не избежать деформации кровли и протечек.

Если же в регионе присутствуют сильные ветра, лучше остановиться на конструкции с маленькими углами наклонов, чтобы резкий порыв не смог срывать с крыши отдельные элементы.

Качество доски для стропильной системы

Хвойная древесина делится на 5 классов, для стропил используют материал 1, 2 и 3 класса. Затяжки, как конструктивный элемент под значительной нагрузкой, выполняют из досок исключительно высокого качества. Стропильные стойки и ноги сооружают из ресурсов 1-2 сорта. Для подкосов подойдет продукция 3 класса, как и для других дополнительных элементов системы, на которые не распределяются ощутимые нагрузки. Несущие части конструкции выполняются из досок толщиной от 4 см, ширина пиломатериала варьируется в пределах 10-15 см.

Перед использованием древесину обязательно обрабатывают антисептиками и антипиренами, чтобы исключить риск биологического разрушения и обеспечить огнестойкость

Также важно подготовить пиломатериал в нужном количестве с учетом отходов при конструировании. Так, специалисты рекомендуют заготовить древесину на 10% больше запланированного объема, чтобы избежать проблем с нехваткой ресурсов

Покупать стройматериал стоит на ближайших торговых площадках, что позволяет оптимизировать расходы на транспортировку. При этом следует помнить, что при перевозке и хранении древесины необходимо обеспечить защиту от атмосферных воздействий.

Крепежные элементы

Итак, для крепления стропил в нижней части могут использоваться:

металлические шпильки. В этом случае понадобятся еще и укрепляющие накладки из металла;
гвозди и скобы. Надежно, просто, не дорого. Часто используемый вариант;
гвоздевые полосы из оцинкованной стали. Они имеют несколько рядов зубцов высотой около 8 мм. Эти пластины позволяют добиться максимально прочного и надежного соединения.

Виды крепежных элементов

Также могут применяться саморезы, болты, различные металлические уголки, кронштейны. Используются хомуты, шпильки и прочие элементы. Что касается уголков, то они бывают с запилом и без него, могут отличаться параметрами, в том числе толщиной металла и количество отверстий для крепежных элементов. Бывают уголки и усиленные, с дополнительным ребром жесткости на сгибе.

Крепление стропил к мауэрлату

Как рассчитать точные параметры доски

Все предоставленные выше характеристики являются усредненными данными, на которые можно только примерно ориентироваться, но ни в коем случае нельзя полностью полагаться, особенно при создании стропильной системы для крыши жилого дома. Полный и максимально точный расчет производится посредством сложных математических формул или в специализированных компьютерных программах, где учитывается ряд дополнительных факторов. К этим факторам относятся ветровая и снеговая нагрузка, материал древесины, угол наклона стропил, материал кровельного покрытия и множество других. Только с их учетом можно получить полный расчет прочности и расчет вероятности деформации кровельной системы.

Какая используется доска для обрешетки крыши дома?

Крыши имеет сложное, многослойное строение, компоненты которого дополняют свойства друг друга, делая конструкцию более устойчивой к влаге, механическим повреждениям и ветру. Поэтому долговечность и эффективность кровли зависят не только от качества или эксплуатационных характеристик гидроизоляционного материала, но и от правильности подготовки основания, на которое он укладывается. Каркасом, на который фиксируют кровельное покрытие, называют обрешеткой, а изготавливают его из разнообразных пиломатериалов. В этой статье мы расскажем, как выбирается доска для обрешетки крыши в соответствии с типом гидроизоляционного материала и уклоном конструкции.

Что еще нужно учитывать

Тип крыши и используемой системы – это еще не все параметры, который потребуются для того, чтобы рассчитать длину стропил двухскатной крыши. Перед тем как все вычислить, нужно узнать еще много сведений, а именно:

Параметры самого дома. В нашем случае самый важный параметр – это ширина строения. Расчет длины стропил в большей степени связан именно с этим значением. От ширины дома во многом зависит и высота расположения конька, и размер скатов;
Высота расположения конька. Это еще один параметр, который напрямую влияет на расчет длины стропил. Высоту двухскатной крыши посчитать можно по специальной формуле. В ней учитывается ширина дома (а точенее половина этого значения) и угол наклона скатов. Но тут стоит учитывать и другие параметры. В первую очередь – это сколько свободного пространства вам необходимо иметь на чердаке. Также не стоит забывать и про внешний вид дома;
Испытываемые нагрузки. Этот параметр в большей степени влияет на сечение стропил и на шаг их установки. Но и длину нужно выбирать такую, чтобы стропильная нога смогла выдержать нагрузку.

Вальма и ендова

Если центральное стропило вальмы сделать равным рядовому стропилу, то скат вальмы и скаты крыши получатся с равными углами наклона. На плане в торцах дома образуются одинаковые квадраты, в которых накосное стропило режет их по диагонали под углом 45°. Такое конструктивное решение упрощает строительство и экономит строительные материалы.

Если центральное стропило не равно рядовому, то наклон ската вальмы не равен наклонам скатов крыши и в плане накосное стропило режет прямоугольник под углом не равным 45°.

Для разметки накосного (диагонального) стропила вальмы изготовьте шаблон из фанеры. При работе в английской метрической системе и равных наклонах скатов и вальмы основание шаблона делают равным 16,97 размерным единицам. При работе в европейской десятичной метрической системе — 14,14 размерным единицам.

Для разметки накосного стропила, когда угол наклона вальмы не совпадает с углом наклона ската, возьмите размеры стропильного треугольника вальмы, рассчитанные калькулятором и уменьшите их в 10, 15 или 20 раз до размеров приемлемых для изготовления шаблона. Так же поступите, если уклоны крыши задаются углом или высотой ската, а не безразмерными единицами. Либо используйте размеры шаблонов предложенные калькулятором.

Для изготовления накосного стропила используются одиночные и спаренные доски. Методика, описанная ниже больше подходит для спаренных стропильных ног.

Высоту накосного стропила определите по высоте вертикального распила рядового стропила. Снимите с него размер и перенесите на линию вертикального распила накосного стропила.

Под укладку обрешетки в чердачных крышах выравнивается верхняя часть накосных стропил. В мансардных ещё и нижняя часть — под внутреннюю обшивку. Таким образом сечение накосного стропила получается в виде перевернутой буквы V. Величина углов скоса берется из калькулятора. Верхний и нижний торцы накосного стропила также делается в виде буквы V. Вверху для плотного примыкания к стропилам, внизу для подшивки карнизной доски.

Угол, на который нужно спилить верхнюю часть стропила назовем углом для опирания обрешетки. Его значение определяется по калькулятору. В крышах где угол наклона скатов равен углу наклона вальмы он будет одинаковым с левой и правой стороны стропила. Угол, на который нужно спилить нижнюю часть стропила равен верхнему углу. Если мансарда не будет обшиваться изнутри нижнюю часть накосного стропила подпиливать не нужно.

Установите диск циркульной пилы на величину угла опирания обрешетки полученного калькулятором и срежьте верхнюю кромку доски. Если нужно, сделайте второй разрез параллельный первому в нижней части стропила, на расстоянии высоты накосного стропила.

Верхний вертикальный срез в торце стропила сделайте, установив пилу на угол 45° для вальмы равной скату или на угол, показанный калькулятором, если угол вальмы не равен углу ската.

Разметку опорного выреза делайте аналогично такой же разметке на рядовом стропиле, только для рисования горизонтальных и вертикальных линий выреза используйте шаблон для накосного стропила. Сначала отмерьте от нижней точки торцевого скоса стропила (AW) расстояние равное диагонали вальмового стропильного треугольника (Gw) взятого из калькулятора и отметьте точку Bw. Навесьте на стропило шаблон и отчеркните линию BwCw. Её длина должна быть равна ширине доски обвязки каркасной стены (или ширине мауэрлата каменных стен). Измерьте эту ширину непосредственно на строящемся объекте и прибавьте к ней, если необходимо, толщину обшивки стен и погрешность на кривизну стен 0…10 мм. Из точки Cw с помощью шаблона начертите вертикальную линию разреза, точка Dw.

Линию BwCw пилите пилой с диском, поставленным на 0°, а линию CwDw под углом 45° если наклоны вальмы и скатов равны. На крыше, в которой наклон скатов и вальмы разный, выставляйте диск на тот градус, который показывает калькулятор. Заканчивайте разрез ручной пилой.

Если крыша не подшивается изнутри и в связи с этим накосное стропило не подрезается по высоте, его разметка немного изменяется. Делается все также, как и для подрезанного снизу стропила, только все измерения производятся от черты разметки высоты.

Накосное стропило сплачивается из двух досок гвоздями.

Стропило ендовы изготавливается аналогично стропилу вальмы. Они различаются профилем сечения и нижним концом. Ендову можно назвать вальмой вывернутой внутрь крыши. Углы примыкания верхних концов ендового и вальмового стропил к коньку и угол подрезания их нижних концов равен 45° если наклоны скатов и вальмы равны. Если наклоны скатов не равны угол рассчитывается калькулятором.

Формы крыш и их стропильные системы

У крыши может быть один или несколько скатов, которые соединяются различными способами. Для каждой конструкции существует различные виды стропильных систем. Однако в основе всех лежат стропила.

Итак, существуют следующие разновидности крыш:

односкатная;
двухскатная;
вальмовая;
полувальмовая;
многощипцовая;
шатровая;
ломаная или мансардная.

Нужно рассмотреть все виды крыш подробнее.

Односкатная крыша

Обычно односкатные крыши выбирают для вспомогательных и хозяйственных построек. Стропильная нога для всей крыши имеет одинаковый размер. У всей кровли единая плоскость. Она наклонена в противоположную от входа в дом сторону.

Если постройка малая и сделана на основе кирпича или бетона, стропила монтируются на фасадную и на противоположную – заднюю стенки. Если же здание большое (длина между стенами превышает 6 м), потребуются дополнительные стойки. Угол наклона такой крыши – от 13 до 25 градусов.

Двускатная стропильная система

Полотно разделяется на 2 ската. Чаще всего половины одинаковые, но бывают и разных размеров. Скаты наклонены в противоположные друг от друга стороны.

Такая стропильная система крышы часто используется для одноэтажных домов, поскольку внешний вид получается аккуратным, а чердак можно использовать в качестве помещения или для создания слоя теплоизоляции.

Углы наклона от 15 до 60 градусов. Если перегородки находятся на расстоянии 6 метров друг от друга, необходимо установить висячие стропила.

Вальмовая и полувальмовая система стропил

Это двускатная крыша, в которой коньковый участок короче, а у торцов есть дополнительные наклонные плоскости.

Вальмовая крыша:

Полувальмовые крыши отличаются тем, что у них торцы не идут до самого верха. Они оставляют небольшие фронтоны.

Полувальмовая крыша:

Стропила такой конструкции опираются на 2 стены с одинаковой высотой. Прямоугольные скатные поверхности образуют равно- или разносторонний треугольник.

Углы наклона – от 20 до 60 градусов. Пролеты не более 13 м. У установки вальмовой крыши есть обязательное условие – внутренние укрепляющие элементы.

Такие крыши позволяют делать фермы или монтировать стропила для наслонной крыши.

Шатровая стропильная система

У этой разновидности крыши нет конька. Все плоскости просто сводят в одну точку. Крыша состоит из 3-х скатов, которые формируют равнобедренные треугольники. По форме она напоминает пирамиду

Важно обратить внимание, что, несмотря на то, что у конструкции может быть и больше скатов, однако они все равно будут опираться на равные по высоте стены

Конструкция достаточно сложная в плане монтажа, поэтому в современных домах используется нечасто. При ее обустройстве приходится использовать балочно-затяжную систему, укрепляя ее с помощью стоек и подкосов.

Система может быть создана под разным углом, все зависит от того, как будет использоваться чердак.

Ломаные стропильные системы

Каждый скат разделяется на две продольные части. У них разный угол наклона. Конструкция позволит увеличить объем чердака и позволить использовать его, как мансарду (жилое помещение).

Многоскатная стропильная система

Устройство стропильной системы много скатной крыши самая сложная по конструкции, поскольку включает в себя несколько указанных выше форм крыш.

Этот вариант выбирают, если нужно сделать несколько пристроек, соединенных с домом (сарай, гараж, кладовка).

Какими размерами должны обладать стропила?

После того, как будет выбрана оптимальная доска для стропил, можно приступать к формированию специального чертежа и схемы будущей стропильной системы. Для этого определяется сечение, длина, ширина и иные параметра стропил, которые после изготовления будут соединяться друг с другом в правильной последовательности.

Размер стропил может значительно отличаться, так как на этот параметр оказывает влияние много факторов. К ним относятся габариты дома и крыши, выбранная конструкция стропильной системы, возможные нагрузки от ветра и другие аналогичные воздействия. Оптимальным будет использование рекомендаций:

минимальный размер равен 50х150 мм;
если создаются значительные пролеты, то выбирается размер 150х150 или же 250х100;
нередко используются более значительные по размерам стропила, если планируется возведение существенного по габаритам торгового павильона или иного крупного строения.

Важно! Чтобы точно знать оптимальные размеры стропил для крыши, требуется правильно рассчитывать данный показатель. Для расчета важно определить, какая нагрузка будет воздействовать максимально на крышу, что позволяет выбрать сечение и иные параметры стропил

Дополнительно имеется возможность воспользоваться специальными нормативными значениями, но они не учитывают определенные климатические условия различных регионов, поэтому специалисты предпочитают проводить правильные расчеты, материалы по теме: как рассчитать длину стропил, расчет стропильной системы

Для расчета важно определить, какая нагрузка будет воздействовать максимально на крышу, что позволяет выбрать сечение и иные параметры стропил. Дополнительно имеется возможность воспользоваться специальными нормативными значениями, но они не учитывают определенные климатические условия различных регионов, поэтому специалисты предпочитают проводить правильные расчеты, материалы по теме: как рассчитать длину стропил, расчет стропильной системы

Материалы, применяемые при изготовлении стропильных конструкций

Главным материалом для изготовления элементов стропильной системы служит древесина (чаще хвойных пород). Она отличается прочностью и небольшим весом. Для обеспечения продолжительного срока службы ее обрабатывают составами, предотвращающими появление насекомых. Также необходима обработка составом для защиты от огня. В случае значительного веса конструкции крыши для создания стропильной системы применяют металлические балки или железобетонные изделия.

Сочетание металлических и деревянных элементов в конструкции стропильной системы нежелательно. На поверхности металла влага воздуха выпадает в конденсат и попадая на деревянные поверхности, способствует их гниению.

При применении металлических и железобетонных элементов стропильной системы приходится пересматривать конструкцию фундамента и стен здания в сторону увеличения их несущей способности из-за большого веса крыши.

Размеры досок на крышу

Для разных элементов стропильной системы есть свои стандартные сечения досок. Вот основные из них:

Мауэрлат обычно делают из нескольких досок сечением 50×200 мм или 50×150 мм, для небольших построек — из досок 25×100 мм.
Для конька подходят доски 50×200 мм или 50×150 мм.
Стропила делают из досок 50×150 мм, 50×180 мм, 50×200 мм и 50×220 мм.
Для затяжек и подкосов используют доски 50×150 мм и 50×125 мм.
Для обрешетки оптимальны доски 40×100 мм и 40×150 мм, но можно использовать и пиломатериалы толщиной 32 мм. Если шаг стропил меньше метра, а снеговая нагрузка небольшая, для обрешетки могут использовать доски толщиной 25 мм.

Чтобы определить, какие доски нужны для крыши дома именно в вашем случае, необходимо рассчитать стропильную систему. Сечение пиломатериалов нельзя подбирать на глаз, без учета нагрузок и конструкции кровли. Исключение — небольшие хозяйственные постройки, в которых не хранятся ценные вещи.

Что касается длины, то здесь понять, какой пиломатериал нужен для крыши, намного проще. Идеально, если по длине доска полностью перекроет пролет без сращивания. Но это не всегда возможно: длина стандартных пиломатериалов не превышает 6-8 м. В этом случае подбирать длину досок нужно так, чтобы узел их сращивания был как можно ближе к центру прогона. То есть, если нужен конек длиной 9 м, его лучше сделать из двух досок по 4,5 м, а не из досок 6 м и 3 м.