При возведении крыши дома самым ответственным и сложным этапом считается установка стропильной системы. Эксплуатация кровли связана с постоянными и периодическими нагрузками в виде снега или порывов ветра.

Чтобы разобраться, как сделать стропильную систему своими руками, необходимо определиться с ее составляющими. Стропильный каркас используется для любого типа крыш, он отличается уровнем сложности при монтаже. Односкатные и двускатные крыши считаются простыми конструкциями. Вальмовые или шатровые крыши обеспечивают надежную кровлю, но сложны в расчетах и установке стропил.

При выборе размера материала для каркаса приходится учитывать множество факторов. Сечение стропил и несущего основания должны выдерживать вес кровли, климатические нагрузки, массу установленных на крыше приборов (если таковые будут установлены).

Основные элементы

Стропила

Для остова двускатной кровли необходимы следующие элементы:

1. Мауэрлат – брус значительного размера 150×150 мм или 200×200 мм, который укладывается и закрепляется по периметру стен. Он связывает стропильную систему и конструкция здания в общую структуру, распределяет нагрузку, оказываемую на стены.
2. Конек – наивысшая точка крыши, в которой соединяются стропильные ноги. Продольная балка помогает удерживать конструкцию, обеспечивает стабильность при ветровых нагрузках.
3. Стропила – изготавливаются из доски сечением в 70×150 мм, на них приходится вся нагрузка. Из досок создаются стропильные ноги, которые крепятся с шагом не меньше 60 см.
4. Лежень – брус, находящийся параллельно коньку. Его размеры равны мауэрлату. Лежень является опорой для стоек и других элементов.
5. Затяжки – перекладины из досок, соединяющие стропильную ногу.
6. Стойки – брусья, установленные вертикально, они устанавливаются для поддержки конькового прогона.
7. Свесы – части стропил, выступающие за границу стен. Они позволяют отводить осадки от дома.
8. Подкосы – служат для укрепления стропил, позволяют создавать прочные конструкции.
9. Обрешетка – доски, необходимые для связывания стропил и укладки кровельного материала.
10. Кобылки – когда длины стропил недостаточно для свеса, набивают дополнительные доски «кобылки».

Проектирование стропильной системы

Это весьма нетривиальная задача, требующая определенных навыков и знаний. При проектировании требуется учитывать нагрузку (вес самой конструкции и давление, возникающее благодаря ветру и осадками).

Важно определиться с выбором типа крыши, углов наклона скатов и используемых материалов.

Стропила бывают двух типов: висячие и наслонные. Опорой висячим стропилам служат исключительно наружные стены, в то время как наслонные (наиболее распространенный тип) опираются так же на несущую внутреннюю стену. Выбор типа стропил опять же учитывается при проектировании.

Вкратце разработка плана стропильной системы выглядит так:

1. Для начала наносятся модульные координационные сети, в дальнейшем связывающие конструкцию стропильной системы и капитальные стены здания.
2. Затем на чертеже отмечаются все дымовые и вентиляционные каналы и трубопроводы.
3. Разрабатывается план формы крыши с учетом расположения стен. На нем должны быть

• элементы кровли (ребра, коньки, ендовы и т.д.);
• форма и угол наклона скатов крыши;
• слуховые окна;
• фронтоны;
• подстропильная балка;
• мауэрлаты;
• опирающиеся на них стропила с кобылками и затяжками;
• стойки и продольные подкосы, за счет которых обеспечивается жесткость конструкции.

Расстояние между стропилами зависит от материала, так, например, в среднем шаг для стропил из дерева колеблется в пределах от 100 до 120 см, из бруса – 150-180 см.

В виду множества факторов, которые необходимо учитывать, при отсутствии навыков и знаний в данной области лучше обратиться к специалисту.

Разновидности стропильных систем

Схема устройства висячих стропил

Для устройства каркаса двускатной крыши используется несколько типов стропильных систем.

Наслонные – выбор такой конструкции подразумевает наличие опоры в виде стены по центру здания. Они получают три точки опоры и испытывают нагрузку только на изгиб. Верхняя часть стропильной ноги опирается на прогон, а нижняя на мауэрлат. Эта система позволяет использовать более тонкие пиломатериалы, снизить расходы и выполнить конструкцию меньшего веса.

Висячие – стропильные ноги опираются только на стены, поэтому испытывают большую нагрузку. Для придания прочности соединяются затяжкой. Такие стропила обычно собирают внизу и подают прямо для установки.

Сложные формы крыш требуют нестандартных решений, для них используются сочетания висячих и наслонных стропил.

При установке четырехскатной крыши основой каркас выступают диагональные стропила, соединяющие коньковый прогон и углы здания. На них опираются нарожники – короткие стропила, которые вместе с рядовыми боковыми стропилами составляют основу ската крыши.

Типы крыш и стропильные системы

Есть несколько наиболее распространенных типов крыш.

Односкатная

Один скат, образующийся благодаря опоре крыши на разные по высоте стены. Плюс крыш этого типа в том, что они достаточно просто сооружаются и накапливают осадки. Однако есть и существенный минус – отсутствие мансарды. В настоящее время крыши этого типа встречаются редко.

Двускатная (обычная и полувальмовая)

Иногда ее называют «щипцовой» из-за треугольника между двумя опирающимися на одинаковой высоты стены скатами.

Четырехскатная (вальмовая, полувальмовая и шатровая)

Вальмовая имеет по два треугольных и трапециевидных ската. У полувальмовой треугольные скаты усечены и располагаются несколько выше трапециевидных.

Шатровая крыша имеет четыре одинаковых сходящихся в одну точку треугольных ската.

Ломаная (она же мансардная)

Двускатная с «ломаными» скатами. За их счет увеличиваются площадь и объем чердака (мансарды).

О типах стропильных систем (наслонная, висячая, комбинированная) можно узнать в нашей статье «Основные виды стропильных систем для крыш».

Подготовка материала

Огнебиозащита стропильных систем

Срок службы стропильной конструкции зависит от качества пиломатериала и его обработки. Для элементов конструкции необходимо подбирать сухую древесину, с уровнем влаги ниже 22%. Она должна быть гладкой и без сучков. Перед монтажом все детали проходят обработку двумя слоями антисептика и средства, препятствующего горению. При обработке стоит пользоваться кистью, а не распылителем, тогда состав лучше впитается. При выборе пиломатериала отдается предпочтение древесине хвойных пород.

Сечение стропил

Разные размеры бруса

На размеры бруса, используемого для стропил, оказывают влияние:

• величина пролета;
• постоянная нагрузка на крышу;
• воздействие климатических особенностей;
• угол ската и шаг крепления стропильных ног.

Постоянная нагрузка высчитывается от суммарного веса кровельного материала, утепления и гидроизоляции. С увеличением расстояние между стропилами, требуется материал большего сечения. Коэффициент ветровой и снеговой нагрузки обязательно закладывается при расчете сечения. Распространенным размером стропил является 50×150 мм и 60×200 мм.

Элементы стропильной системы

Основная нагрузка приходится на стропила — наклонные несущие доски. Они выполняют такую же функцию, как и шаговые стойки в каркасных стенах. Длина балок соответствует расстоянию от нижнего края до верхнего ребра крыши, где встречаются две плоскости конструкции.

В зависимости от типа крыши в стропильную систему входят и другие элементы:

1. Мауэрлат — конструкция из бруса. Она располагается сверху по всему периметру наружных стен. Пояс служит опорой для стропильных ног.
2. Коньковый прогон — балка, располагающаяся горизонтально в месте, где пересекаются два ската крыши. Это верхняя опора для стропильных ног.
3. Лежень — горизонтально расположенная балка. Она фиксируется на перекрытие вдоль продольной оси каркасного дома. На нее опираются стойки. Лежень объединяется в единую конструкцию с мауэрлатом. Это позволяет уменьшить воздействие на стены выдавливающих нагрузок.
4. Стойка — балка, закрепляемая в вертикальной плоскости. На нее опирается коньковый прогон. Стойка фиксируется на перекрытие или соединяется с лежнем.
5. Затяжка — балка, предназначенная для уменьшения распирающего воздействия, так как соединяет противоположные участки мауэрлата и стропильные ноги в нижних точках.
6. Подкос — дополнительный опорный элемент для стропильной ноги. Он фиксируется на верхней части стропила и упирается в лежень или стойку.
7. Ригель — балка, соединяющая в верхней части стропильные ноги.

Конструкция включает также обрешетку. Это горизонтальные доски, закрепляемые на стропильных ногах по плоскости крыши. На планках фиксируется кровельный материал.

Длина стропил

Длина стропил зависит от нескольких факторов

Основанием симметричной двускатной крыши является равнобедренный треугольник. Зная высоту конька, можно вычислить длину стропила по теореме Пифагора. В этом случае она является гипотенузой, а половина ширины дама и высота крыши – катеты.

Немного теории – что нужно знать о стропильной системе?

Прежде всего, нужно поговорить про виды стропильных систем и их характеристики. Так, данная система состоит из следующих элементов:

• стропильные ноги;
• стойки и вертикальные опоры;
• подкосы;
• затяжки – элемент, который соединяет стропильные ноги.

Также следует различать стропила по видам. Стропильные системы подразделяют на:

• Наслонные. Их следует применять, если в здании есть внутренние перегородки или другие опоры. В этом случае «ноги» конструкции должны опираться и на наружные стены, и на внутренние.
• Висячие – при которых «ноги» конструкции опираются только на наружные стены. Отличительная особенность такой конструкции в том, что для ее конструкции необходимо делать затяжку в связи с высокими распорными нагрузками.

Установка стропил

Монтаж стропил

Первым этапом при монтаже стропильной системы для любого вида крыши, является укладка и крепеж мауэрлата. Под него обязательно укладывается гидроизоляция в виде рубероида. Этот брус требует просверливания отверстий по длине, в которые вставляются замурованные в кладку шпильки и закручиваются гайкой.

Стропила собраны на земле

Создав основу для каркаса, изготавливают шаблон, по которому на земле собираются все стропильные ноги для висячей системы. Чтобы создать образец берут две тонкие доски равные по длине стропилу и скрепляют на концах гвоздем. Эта заготовка устанавливается на ширину прогона, а получившийся угол фиксируется отрезками доски.

Для разметки монтажных запилов в верхней и нижней части стропил используется второй шаблон. Его основой служит фанера. Собирая ноги, нужно строго следовать шаблону, чтобы не пришлось переделывать конструкцию. Верхняя часть стропил соединяется деревянной или металлической пластиной.

Если собранные стропильные фермы имеют значительный вес, придется пользоваться техникой или приспособлениями для подъема.

Первая пара стропил устанавливается на противоположных фронтонах. Она фиксируется временными подкосами и выставляется по уровню. Между ногами протягивается шнур, как ориентир для установки остальных стропильных ферм. Конструкция соединяется ригелями, подкосами и опорами.

При небольшом пролете стропила не скрепляются коньковым прогоном. Крыша с шириной более пяти метров требует усиления конструкции коньковой балкой. Этот брус крепится как под стропилами, так и над ними. Соединение происходит с запилом и пластинами. При большой длине стропил устанавливаются опорные стойки, предохраняющие от провисания.

Крепление обрешетки

Завершением работы по установке стропильной системы станет крепление обрешетки.

Чтобы знать, как правильно выполнить стропильную конструкцию, можно посмотреть видео, рассказывающее об этапах работы.

Из чего состоит система стропил

Стропила дома из бруса являются каркасом крыши. Система стропил состоит из следующих элементов:

• мауэрлат;
• стропила;
• конек;
• обрешетка;
• система подкосов.

Строительство стропильной системы крыш домов из бруса: роль мауэрлата в стропильной системе обычно выполняет верхний венец или выступающие за пределы стены потолочные балки.

Количество стропил определяется с учетом веса кровли, ширины дома, и угла установки ската. Однако расстояние между стропилами должно быть не более 2,5 метра. Стропильная система устанавливается вдоль длинной стены дома, поэтому ширина дома определяет высоту подъема конька, чем шире дом, тем выше конек.

Крепление нижнего конца стропилы к мауэрлату.