Любое строительство завершается обустройством крыши. Главный несущий элемент крыши – это стропила, включающие наклонные ноги, вертикальные стойки и подкосы. Процесс монтажа стропил не терпит небрежности и спешки, он ответственный и достаточно трудоемкий. Надежность и прочность крыши зависит от того, насколько правильно выбрана схема стропильной системы, и как она установлена. Об этом и пойдет речь в материале статьи.
Изготовление стропил
Стропильная система может быть выполнена из дерева или металла или совмещать в себе два материала.
Начнем с того, как собрать стропильную систему из дерева. Существует два варианта получения стропильной системы:
- заказать изготовление стропильных ферм в заводских условиях;
- изготовить на строительном объекте самостоятельно.
Стропильные элементы заводского изготовления производятся на специальном оборудовании с применением металлических пластин, которые ставятся в местах соединений.
Такая схема стропил позволяет изготавливать стропильные конструкции любой сложности. На заводе могут производиться полностью готовые стропильные фермы или их элементы с возможностью сбора.
Самостоятельное изготовление предусматривает соединение элементов стропил различными методами:
- паз-шип;
- с помощью хомутов;
- с применением болтов, скоб и гвоздей.
Наиболее распространено соединение – скрепление скобами или гвоздями. Но стоит обратить внимание, что при использовании не высушенного материала соединение теряет свою прочность по мере его усушки.
Болтовое соединение позволяет этого избежать. Однако, просверленные под него отверстия ослабляют бревно, доску или брус для стропил. Закреплять элементы стропил можно и с помощью стальных фасонных деталей.
По вопросу, как правильно сделать стропильную систему из металла, тоже имеется два решения. Как и в случае с деревянной конструкцией, первый путь – это заводское изготовление.
В настоящее время изготавливаются элементы стропил из оцинкованного проката. Вес таких элементов, по сравнению с черным прокатом, гораздо меньше, что облегчает процесс их установки.
Самостоятельное изготовление металлической стропильной конструкции подразумевает приобретение уголков и швеллеров необходимого сечения и проведение сварочных работ.
Совет. Изготовление стропил из металла достаточно трудоемкое производство. Кроме этого, возникают сложности с подгонкой этого материала на крыше. Поэтому в большинстве случаев и особенно, когда изготовление стропил производится самостоятельно, применяются схемы стропильных систем из дерева.
Соединение элементов стропил
Если вы для обустройства стропил выбрали дерево хвойных пород, то должна знать способы соединения деревянных элементов конструкции:
- одинарным или двойным зубом;
- соединение стропильных ног в концы затяжки;
- соединение болтовое или с помощью хомутов;
- соединение затяжек и подкосов скобами;
- крепление стропильных элементов к мауэрлату, с примыканием концов стропильных ног к нему;
- выравнивание стропил с помощью кобылки.
Внимание. Чтобы избежать скольжения стропильных ног по затяжке, необходимо соединить эти элементы шипом или зубом.
Особенности установки
Установка стропильной системы осуществляется с выпуском стропильных ног за линии стен строительного сооружения. Для деревянных зданий размер свеса составляет более 55 см.
Чтобы стропильную конструкцию не повредили ветровые нагрузки, стропильные фермы должны скрепляться со стенами.
Если сруб деревянный, то основание фермы закрепляется к венцу сруба. В случае закрепления конструкции к кирпичным стенам, на стропила надевается хомут, который крепится к штырю, вбитому в стену. Для придания конструкции дополнительной жесткости балки стропил соединяются перемычками.
При монтажных работах на объемных крышах стропильная система требует установки дополнительных подпорок, которые защищают стропильные ноги от прогиба. Для устройства кровельного покрытия перпендикулярно стропильным ногам устраивается обрешетка.
Монтаж стропильной системы
В вопросе, как установить стропильную систему, большую роль играет тип крыши. Рассмотрим два варианта:
- У односкатной крыши схема установки достаточно простая. Балки конструкции упираются на противоположную стену. Угол наклона крыши обеспечивается разной высотой подпор (допустимый вариант уклона – 45-60 градусов);
- Для двухскатной крыши требуется более сложная стропильная конструкция. Обычно она представлена треугольником, в котором вверху балки соединяются на коньке, а нижнее основание крепится к опорным столбам или мауэрлату.
В двух вариантах, как на односкатной, так и на двух скатной крыше балки стропильных ферм устанавливаются параллельно друг к другу.
Расчетное значение стропил
В зависимости от кровельного покрытия, массивности конструкции крыши, климатической зоны, где расположен строительный объект, разрабатывается калькулятор стропильной системы, то есть линейные размеры стропильных ног и шаг их размещения в системе.
Важно в расчетах подобрать не только длину балок, но и сечение бруса для них.
Оно, в свою очередь, зависит:
- от размера длины стропил;
- шага их установки;
- расчетной величины нагрузок.
Рекомендательные сечения для элементов стропильной системы:
- для стропильных ног – брус 50х150, 75х125, 100-150 мм;
- для мауэрлата – брус 100х100, 150х150 мм;
- для прогонов – брус 100х100, 100х200 мм;
- для затяжек – брус 50х150 мм;
- для ригелей – брус100х150 мм;
- для стоек – брус 100х100 мм;
- для кобылки – брус 50х150 мм.
Совет. Все расчетные значения лучше определить на стадии проектирования. Это в дальнейшем приведет к облегчению в работе и приобретению стропильной конструкцией прочностных свойств.
Тип стропильных систем
К самому распространенному варианту стропильной системы относится наслонная стропильная ферма, которая устанавливается на объектах, имеющих среднюю несущую стену.
В ее состав входит:
- две стропильные ноги, опирающиеся на коньковый прогон и мауэрлат;
- стойки, опирающиеся на лежень.
К более сложным фермам относятся стропильные системы висячие, опирающиеся на наружные стены.
Такая конструкция включает:
- наклонные стропильные ноги;
- затяжки;
- мауэрлат;
- ригель.
Такая система более трудоемкая в установке и дороже облегченных конструкций, поэтому многие строители на сложных крышах устанавливают комбинированные стропильные конструкции, состоящие из наслонных и висячих стропильных ферм.
Инструкция по установке
На какой бы конструкции крыши вы ни проводили работы по монтажу стропильной системы, существует общая инструкция по ее установке.
Она содержит такие правила:
- Установить стропильные элементы на крыше одному человеку весьма сложно. Помощь требуется для поднятия элементов на крышу, а так же при проведении монтажных работ по установке стропильных ферм.
- Создайте мауэрлат (брус с квадратным сечением). Укладка бруса осуществляется по краю стены с внутренней стороны, а закрепление с помощью металлических анкеров. Обустраиваются временные подпорки для установления конькового бруса, который располагается параллельно стене, в строгой горизонтальности.
- Подготавливаются стропильные элементы, подгоняются под необходимый размер. Верхняя и нижняя часть стропил плотно совмещаются с плоскостью конька и мауэрлата соответственно.
- Устанавливаются крайние стропильные фермы, служащие ориентиром для остальных стропильных ног. При установке и закреплении стропил соблюдается строгое расстояние между ними (шаг).
- В том случае, если длина стропил меньше требуемой, осуществляется ее удлинение. Для этого торцы балок срезаются под углом 90 градусов, что обеспечивает плотное прилегание элементов. На стыках прибиваются накладки длиной 70 см. Это позволяет снизить возможность прогиба, который возникает под воздействием общей нагрузки.
Совет. Удлинение необходимо сооружать так, чтобы в нижней и верхней части было чередование стыков. Это обеспечит крыше прочность и ровность.
Так или иначе, монтаж стропил должен производиться с особой точностью. При использовании качественных материалов для стропил и осуществления их правильной установки конструкция крыши будет надежной.
Это впредь позволит защитить дом от атмосферных осадков и прочих негативных влияний внешней среды.