В индивидуальном жилищном строительстве при устройстве кровли почти все владельцы домов выбирают скатную форму крыши, практичную и экономически выгодную. Такая кровля нуждается в надежной несущей системе, и основа ее – стропило. Ни одна кровля, имеющая сколько-нибудь значительный уклон (от 5% и выше) не обходится без этого элемента. А в совокупности они формируют стропильную систему, которая и воспринимает все нагрузки, приходящиеся на кровельное покрытие. Как устраиваются и рассчитываются стропила – далее в статье
Если сравнивать крышу здания с человеческим организмом, то кровельная несущая конструкция в ней выполняет функцию позвоночника, а каждое из стропил, соответственно – ребро.
Требования к материалу для крыши предъявляются следующие:
- Дерево должно быть сухим – не более 2% влажности
- Сортность древесины:
- Для затяжек в висячих стропилах – не ниже 1-го сорта
- Для стропильных ног – 1-2-го сорта
- Для стоек и подкосов – 3-го сорта с минимумом сучков
- Прочность – плановая нагрузка должна учитывать вес кровли и снегового ковра на ней (для большей части России – 200 кг/м2). Суммарная масса делится на планируемое количество стропил
- Стойкость к атмосферным и биологическим воздействиям
Важная информация! Часто стропилами ошибочно называют только наклонные балки, соединяющие стену и конек (с коньковым брусом или без него).
Однако эта балка, на самом деле – стропильная нога, а страпилом следует называть всю конструкцию, составляющую одну секцию системы в поперечном разрезе:
-
- стропильные ноги
- подкосы (распорки, упирающиеся в несущую конструкцию здания или стойку)
- стойки (вертикальные опоры, поддерживающие стропильные ноги)
- ригеля (горизонтальные балки, установленные между стропилами параллельно земле)
- для висячих стропил – бабки (вертикальная стойка, работающая на растяжение)
- стяжки (горизонтальные элементы, препятствующие распиранию стен стропильными ногами), в отдельных случаях – другие элементы.
Стропильная система крыши выполняется по трем схемам: наслонные, висячие и комбинированные. В случаях больших пролетов также создают стропильные фермы, выполненные либо на основании висячих или наслонных конструкций, либо – в виде их комбинации.
Устройство наслонных стропил: узлы и соединения
Наслонные стропила называются так, поскольку опираются на наружные несущие стены (непосредственно боковиной стропильной ноги) и внутренние несущие конструкции (если таковые имеются) – стены или колонны через систему стоек. При пролете (расстоянии между наружными стенами) до 6 м стойки могут не устраиваться, особенно если опереть их не на что.
В центре, в любом случае, правильный монтаж стропил предполагает установку конькового бруса, на котором и сходятся противоположные ноги одного стропила. По периметру здания поверх стен укладывается подстропильный брус – мауэрлат.
В деревянных срубах его роль выполняет последний венец. В целях экономии можно делать не сплошной брус, а подкладывать обрезки (обязательно – одинакового сечения) под каждую ногу.
Мауэрлат крепится штырями или болтами в армирующий бетонный пояс или верх стены (вертикально, на глубину 40 см), либо – на проволочных стяжках (ф>= 6 мм) не выше, чем в 3 от верха ряд кладки (закладывать стяжку следует при возведении стены).
В стропильной ноге в месте установки ее на мауэрлат делается выборка соответствующей формы и размера, которая и укладывается на подстропильный брус. Дополнительно узел крепится болтами, металлическими накладками, либо скобами.
Важная информация! Для новых зданий, особенно – из бревна и бруса, окончательная усадка которых еще не завершилась, устанавливается система плавающих, или скользящих стропил. Крепление ноги осуществляется не жестко, а при помощи пластины с прорезями, через которые саморез или болт, вкрученные в ногу, имеют свободный ход. На коньковом брусе стропила также имеют шарнирное крепление. За счет этого при усадке стропила не ломаются, не выгибаются, а принимают новую форму, соответствующую изменившейся конфигурации несущих стен.
Схема висячих стропил
Висячая система конструктивно отличается от наслонной, соответственно, в этом случае и технология монтажа стропил будет иная.
На той или иной высоте стропильные ноги соединены затяжкой, соответственно, единственное усилие, которое передается на стену – это вертикальное давление кровли.
Можно считать, что в этом случае стропила до связывания коньковым и подстропильными брусьями являются полностью автономной системой. При этом опора стропильных ног или затяжки может осуществляться как на мауэрлат, так и непосредственно на несущую стену.
При ширине пролета до6 мв висячих стропилах роль затяжки может выполнять балка перекрытия. При больших размерах пролета – дополнительно монтируются бабки, ригеля и откосы.
Для соединения бабки и затяжки используется скоба, пропускаемая под нижней частью затяжки, для остальных узлов – те же способы крепления, что и для наслонных стропил.
Сборка стропильных конструкций
Конечно, лучше всего покажет устройство стропильной системы видео, и выглядит этот процесс следующим образом.
Если не собирать, то уж размечать стропильные конструкции необходимо на земле – это и удобнее, и безопаснее. Есть возможность сразу подогнать под один размер все необходимые элементы.
СОВЕТ! При предварительной распиловке деталей стропил, лучше оставить небольшой запас по длине, чтобы при необходимости можно было подогнать размеры конструкции по месту.
- Для разметки стропильных ног берется кусок бруса или ровного кругляка небольшого диаметра (последний – затесывается посредине), длина которого равна расстоянию между стенами здания. В его центре перпендикулярно набивается планка, длина которой равна высоте от уровня опирания стропил на стену до конька. Далее каждая из стропильных ног ставится на угол между краем продольного бруса и вершиной поперечной планки.
В верхней точке ставится метка строительным карандашом, на основании которой потом будет принято место разделки. В системе с висячими стропилами подобным же образом (на основании горизонтального бруска) отмеряются затяжки.
Если структура стропила достаточно сложная – с опорами, бабками, подкосами – на время разметки конструкцию можно при помощи тонких реек прихватить небольшими гвоздиками.
- Когда все стропила измерены и размечены, а возможно – даже разделаны и собраны, их поднимают на крышу. Сборка на земле предполагает большее удобство, но не всегда прочность конструкции позволяет ее подвергать тем нагрузкам, которые возникают в процессе подъема. Независимо от того, где собирались детали — монтаж стропильной системы инструкция рекомендует вести в таком порядке. Вначале устанавливаются крайние стропила с обоих концов кровли. Сейчас крепить их окончательно еще нельзя, поскольку необходимо определить симметричность. Для упрощения процесса стропиловки крыши их можно временными креплениями соединить с мауэрлатом.
- Далее промеряются скаты будущей кровли. Для этого бечевкой соединяют вершину каждого стропила с нижним углом противоположного – вначале по одной стороне, потом – по другой. При этом бечевки по каждому из скатов должны перекреститься точно посередине крыши, и лишь слегка касаться друг друга. Если геометрия получилась другой – необходимо откорректировать расположение или саму конструкцию стропил до достижения нужного результата.
Связывание стропил диагональными схватками
- Для лучшего понимания процедуры, можно посмотреть перед тем, как сделать стропила видео с наглядной демонстрацией всего хода работ. Когда крайние стропила выставлены, их вершины также соединяют бечевкой по линии, где позднее будет проходить коньковый брус. Именно по этой линии в дальнейшем следует выставлять все оставшиеся стропила. Их также до выставления всей системы лучше садить на временные крепления, поскольку, возможно, потребуются корректировки. При установке, если возникли сомнения в точности расположения конструкций, есть смысл еще один или несколько раз промерить скаты способом, описанным выше.
- После того, как выставлены все стропила, их крепят окончательно к мауэрлату или стенам, и связывают коньковым брусом, пропускаемым под вершинами стыков стропил. После этого по внешней стороне набивается обрешетка. Если в каких-то узлах стропило опирается не на дерево, а, например, на кладку стены – под него обязательно подкладывается гидроизоляция в виде двух слоев рубероида. То же самое касается мауэрлата, подкосов и прочих деревянных элементов.