Монтаж стропильной системы крыши – основные этапы

Стропильная система – неотъемлемая составляющая любой кровли, поэтому вопрос об ее видах и, конечно, особенностях каждого из них весьма актуален. В статье мы постараемся разобраться во всем, помогут нам в этом фотоматериалы и пояснения специалистов.

Виды стропильных систем

Специалисты различают несколько разновидностей стропильных систем. Их принято классифицировать по форме и типу крыши:

  • четырехскатные;
  • трехскатные;
  • двускатные;
  • вальмовые;
  • полувальмовые;
  • ломаные.

Двускатная стропильная система крыши является наиболее дешевым и простым вариантом. К основным преимуществам данной конструкции можно отнести простоту, надежность и способность выдержать значительные нагрузки. При этом стоит описать и некоторые недостатки. А именно, невозможность воплощения в жизнь каких-либо особых дизайнерских решений ввиду простоты формы такой крыши. Однако этот минус с легкостью можно компенсировать украшением дома различными декоративными элементами. Второй недостаток можно назвать более значимым – внутреннее пространство небольшого размера, существенно отличающееся в меньшую сторону от параметров ломаной крыши.

Наиболее распространенной и признанной среди любителей интересных архитектурных решений, является стропильная система ломаной крыши. В этом случае есть возможность для проявления фантазии, конечно же, при соблюдении установленных строительных нормативов и характеристик прочности. Эта конструкция бывает правильной или ассиметричной формы и определяется исходя из строения самого дома, а также дизайна и планировки внутренней части помещения.

Иногда можно получить чрезвычайно интересное помещение под крышей, правильно установив стропильную систему и органично применив второй свет либо антресоли. Для того чтобы при относительно небольших финансовых затратах максимально увеличить полезную площадь дома и сделать его уютным, очень важно уметь эффективно и в полной мере использовать имеющееся пространство.

Параметры стропильной системы

При изготовлении многощипцовой крыши могут применяться как двускатные, так и вальмовые схемы. Самый простой вариант – когда из центра одного ската выносится смотровое окно. Если подробно изучить схему строительства такой крыши, то будет несложно воссоздать более сложный вариант с несколькими смотровыми окнами.

Основными элементами стропильной системы любой многощипцовой крыши являются:

  • мауэрлат – брус, закрепляемый на верхней части стены дома, служащий опорой для стропильных ног;
  • стропила – формируют внешний вид скатов крыши;
  • балки перекрытия чердака;
  • коньковый брус или прогон – располагается в высшей точке стропильной конструкции;
  • бабки – опорные стойки конькового прогона;
  • ригели – обеспечивают повышенную жесткость крыши, их также называют затяжки;
  • дополнительные стойки для стропильных ног – используются для придания жесткости конструкции и одновременно применяются при возведении стен в мансарде.

Расчет конструкции проводится по правилам:

  1. Для начала вам нужно определить высоту конька и ширину здания или пристройки к нему по фронтонной стене. Затем рассчитайте угол ската кровли. Если вам изначально неизвестна высота конька, то рассчитывать ее нужно исходя из угла ската.
  2. Теперь следует перейти к расчету рабочей длины стропильных ног – от мауэрлата до конька. При этом расчет нужно делать отдельно для щипца и основной крыши.
  3. Сложнее всего вычислить длину стропильной ноги, которая будет одновременно являться ендовой. Она располагается на внутреннем углу между двумя отделами крыши. Вам придется вспомнить школьный курс геометрии и теорему Пифагора. Постройте на схеме прямоугольный треугольник, где ендова – гипотенуза, длинный катет – стропильная нога основного отдела крыши, а расстояние между стропилом и ендовой – короткий катет. В нашем случае возьмем за последнюю величину половину ширины пристройки. Вспоминая школьный курс, вычисляем длину гипотенузы. Она равна сумме квадратов катетом, то есть необходимо возвести во вторую степень длину стропильной ноги и половину ширины пристройки, а потом сложить полученные цифры.
  4. Между коньком и накостными стропилами устанавливаются нарожники. Их длину проще всего рассчитать при помощи онлайн-калькуляторов, которые встречаются на строительных сайтах. Некоторые мастера не используют предварительные расчеты, а монтируют их уже во время сборки.
  5. Если за счет стропил будет формирован карнизный свес, то необходимо увеличить длину стропильных ног, чтобы организовать его.

На последнем этапе расчетов всегда проводится определение площади поверхности крыши. Этот параметр необходимо знать, чтобы приобрести нужное количество гидроизоляционного материала, утеплителя и финального кровельного покрытия. Эта площадь складывается из величин поверхности всех свесов. В трехщипцовой конструкции складывают площади двух прямоугольников и двух трапеций.

Как крепится стропильная система?

Теперь же скажем пару слов о фиксации данных систем. Ноги висячих стропил крепятся к мауэрлату посредством врубок, кроме того, необходимо обеспечить и дополнительную фиксацию, для этого используют кронштейны либо специальные скобы. Наслонная конструкция может крепиться несколькими способами – распорным или же безраспорным. Так, в первом случае в нижней части стропильных ног устанавливаются «ползуны», а верхние соединяются между собой. А вот если же низ ног будет жестко крепиться к мауэрлату с помощью врубок, то получится безраспорная стропильная система.

Читайте также:  Как смастерить двускатную крышу без помощи профессионалов?

Крепление стропилин к мауэрлату

Разместив первые две стропилины, нижними концами их временно прикрепляют к мауэрлату. В верхней части стропилин под определенным углом делают надрез, чтобы обе ноги стропил были скреплены с нахлестом, и образовалась цельная плоскость в вертикальной проекции. После чего стропила скрепляются обычными гвоздями.

Чтобы получить правильный надрез, стропилины приставляют одну к другой, размечают, получая линии их будущих надрезов. Закончив разметку, оба бруса стропилин обрезают на половину их толщины.

Виды узлов крепления стропил к мауэрлату

Остальные стропильные пары-фермы возможно заготовить еще на земле – так как шаблон-трафарет стропильной фермы уже готов. После разметки и соединения всех пар стропилин начинают их установку на обеих фронтонных стенах. Прикрепление стропилин к мауэрлатному брусу выполняется гвоздями.

Чтобы выставить все стропильные фермы горизонтально на одной линии, и чтобы они не утратили необходимую форму, установку ферм выполняют строго по горизонтали, а между размещенными на фронтонах стропильными фермами натягивают шнур – он поможет контролировать уровень установки по горизонтали. Иногда возникает необходимость отрегулировать монтажа стропильных ферм по высоте. Для этого под ноги стропилин подкладывают небольшие отрезки досок необходимой высоты.

Расстояние между стропильными фермами, как правило, составляет 70 сантиметров (место установки размечают на мауэрлате простым карандашом). Для этого расстояния иногда делают временную разметку – на доску наносят отметки с требующимся расстоянием, затем ее временно прибивают к верху стропилин.

Это тоже важно знать: Устройство кровельной стропильной конструкции

Если шаг между стропилинами очень большой, то такое «висячее» перекрытие иногда дополнительно укрепляют при помощи затяжек-брусков, устанавливаемых строго в горизонтальном виде. Между собой пары стропил, в этом случае, нужно соединить горизонтально возле конька спецдоской– сформировав его узел.

Схема стропильной системы вальмовой крыши

Вальмовые четырехскатные кровли превосходят по сложности возведения обычные двускатные модели. Это объясняется сложностью точной стыковки всех четырех скатов под требуемым уклоном. Такие крыши имеют два больших ската в форме трапеции и два торцевых ската в форме треугольника. При формировании стропильной системы и возникают основные трудности устройства вальмовой крыши.

Проект дома с вальмовой крышей учитывает, что уклон скатов должен находиться в пределах от 10 до 60 градусов. На выбор угла наклона влияет количество атмосферных осадков, материал кровельного покрытия, а также то, будет ли использоваться подкровельное пространство под мансардное помещение. В регионах с большим количеством осадков уклон должен быть не менее 45 градусов.

Схемой вальмовой крыши должны быть предусмотрены форма сечения, размеры и точное расположение всех конструктивных элементов каркаса. Помимо этого, в чертежах стропильной системы вальмовой крыши отражается длина конькового прогона, высота крыши, угол наклона скатов, ширина пролетов, методы усиления конструкции и специфика крепления элементов.

Схематическая конструкция вальмовой крыши

Учитывая, что накосные стропильные ноги имеют большую длину и являются опорными для нарожников, они нуждаются в усилении. Для этого применяют шпренгель, балку которого врезают в мауэрлат, а стойкой подпирают накосную ногу. Для усиления стропильной системы практикуют использование ветровой балки. Ее фиксируют с внутренней стороны центральных стропил по диагонали преимущественно с ветреной стороны дома.

В случае когда стропила имеют длину более 4,5 м для их усиления используют диагональные подкосы, применение которых позволяет выбрать для стропил брус меньшего сечения. Подкосы упираются в затяжки (балки перекрытия), которые не дают стропилам разъехаться. Если затяжки крепятся ближе к коньковому ригелю, они могут служить в качестве основания под обшивку потолка мансардного этажа.

В схеме стропил вальмовой крыши обосновывается целесообразность использования наслонных или висячих стропил, а также применения дополнительных усиливающих элементов. Если при расчетах выясняется, что параметры бруса не соответствуют требуемой нагрузке, возможно применение клееных или наборных стропильных балок. Эти модифицированные элементы значительно массивней и могут иметь большую длину.

Стропильная система дома с вальмовой кровлей

Если домостроение не имеет промежуточной несущей стены, то используют висячие стропильные ноги, которые опираются только на две опоры (на две стены дома). В этом случае стропила испытывают нагрузку на сжатие и изгиб. Ввиду того что стропильные ноги создают распирающие усилие на стены, применяют деревянную затяжку, которая соединяет между собой стропила. Обычно ее устанавливают внизу у основания стропильных ног.

Когда строение имеет промежуточную несущую стену или средние опорные столбы, используют схему наслонных стропил. В этом варианте стропила одним концом опираются на наружные стены, а для средней части ног опорой являются колонны или внутренняя несущая стена. При такой конструкции стропильные элементы работают на изгиб, подобно балке.

По сравнению с крышей, где используют висячие стропила, конструкция с наслонными стропильными ногами является более легкой. На возведение такой кровли расходуется меньше материалов, что уменьшает затраты на строительство. Возможно использование комбинированной стропильной системы в одной конструкции. Это происходит когда одна часть дома имеет внутреннюю несущую стену, а другая — нет. Для устройства крыши над таким строением используют оба варианта стропил.

Читайте также:  15 лучших увлажнителей воздуха для детей

Схема деревянных наслонных стропил с упором на один прогон для вальмовой крыши

Схему стропил вальмовой крыши с выносом применяют, когда необходимо произвести увеличение карниза. В этом случае стропильные ноги будут упираться в балки перекрытия. При устройстве вальмовой крыши с опиранием стропил на балки перекрытия такой элемент как мауэрлат можно полностью исключить из конструкционной схемы. Вместо него предлагается применение деревянных выравнивающих прокладок.

Заключение

Под обои, плитку, декоративную штукатурку или покраску, может быть использован любой листовой материал. Чаще всего это гипсокартон или ГВЛ, так как выполнить на их поверхности светлые виды отделки гораздо проще. Из него же, кстати, можно сделать и кое-какую встроенную мебель.

Использование гипсокартона в мансарде

Очень часто для отделки мансарды используют различные виды доски.

Древесина очень не любит сквозняки, поэтому вариант с фольгированным утеплителем будет в этом случае лучшим решением.

Применение доски для оформления мансарды

Проектирование и расчет двускатной кровли

Если вы решили самостоятельно построить крышу, требуется выполнить достаточно много расчетов. Для упрощения задачи в интернете есть специальные программы-калькуляторы. При ваших исходных данных они выдадут результат в виде раскладки всех элементов и списка (спецификации) основных строительных материалов.

Чтобы рассчитать крышу самостоятельно, вам понадобится следующая информация:

  • размеры дома — ширина и длина;
  • высота крыши и величина свеса (минимум 40 см);
  • стандартное сечение стропил — 50х150 мм при пролете до 5 м с дополнительными подпорками;
  • при пролете более 5 м, а также шаге от 1 м или малом угле наклона сечение стропил должно быть не менее 50х200 мм;
  • шаг стропил при пологих крышах 60-80 см, среднего уклона 100 см, при крутых — 100-140 см, зависит также от наличия утеплителя;
  • обрешетка из доски 25х100 или 30х100 мм;
  • расстояние между рейками — принимается в зависимости от кровельного материала, например для металлочерепицы это 250 мм (в чистоте);
  • мауэрлат — доска 50х150 мм или брус 150х150 мм;
  • количество листов покрытия — предварительно сделать примерную раскладку с учетом рабочей ширины материала.

Если предполагается укладка гидроизоляции, утеплителя и контробрешетки, их нужно тоже включить в расчеты. Для климатических условий России рекомендуемая толщина теплоизоляции 100-200 мм.

Далее рисуется схема (чертеж) фасада здания с размерами, план кровли, раскладка элементов стропильной системы. Теперь можно посчитать, сколько и каких пиломатериалов потребуется, а также листов покрытия, утеплителя, паро- и гидроизоляции (нужно учитывать нахлест).

По окончании определяется количество крепежных изделий, накладок, антисептических средств и т.д. Все результаты занесите в таблицу. Покупать материалы рекомендуется с запасом 10-15%. Расчет висячей системы (ферм) лучше заказать у специалистов.

Пошаговая инструкция

Стропильная система мансардной крыши.

Стропильная система монтируется при соблюдении точности расчетов. На крышу поднимают 2 бруса с помощью стропильных лесов.

Концы стропильных ног потребуется надрезать. Это необходимо для придания устойчивого положения стропилам на мауэрлате. При этом стропильные ноги помечают, чтобы можно было легко ориентироваться в их месторасположении.

Нижние концы закрепляют аналогичным образом. Это позволит соединить стропила между собой, образуя при этом нахлест.

Затем элементы скрепляют гвоздями. После установки нижние концы закрепляются. Брусья выпиливают на 1/2 их толщины.

Оставшиеся пары стропил приготавливают на земле.

Для этого применяют шаблон. Следующий шаг предусматривает монтаж брусьев с 2 сторон фронтонной части стены. Стропила крепят к мауэрлату гвоздями.

Контроль уровня и горизонтальность монтажа конструкции предусматривают натягивание шнура между 2 установленными парами стропил. В некоторых случаях регулируют высоту смонтированных пар. Для этого потребуется подложить под брусья маленькие дощечки соответствующей высоты.

Шаг конструкции равняется 70 см.

Контролировать этот параметр можно с помощь доски, на которую наносится шаг. Она прибивается к верху левой и правой стропильных ног. Если есть большой шаг, то потребуется дополнительно укрепить конструкцию.

Для этого применяют горизонтальные брусья — затяжки. В такой ситуации стропильные пары соединяют горизонтальной доской в месте конька. Подобным методом формируется соответствующий узел.

Общее устройство крыши

Во всех вариантах деревянных крыш присутствует основа, на которой монтируются деревянные наклонные конструкции, держащие непосредственно плоскости скатов. Такое основание называется мауэрлатом и крепится по периметру сооружения.

Оно создается из верхних венцов бревенчатого дома или последнего ряда брусьев. Мауэрлат для придания ему большей прочности и надежности может иметь поперечные перекрытия или стяжки.

На основе закрепляются стропила, представляющие собой сборные фермы в виде треугольника, включающие в себя:

  • стропильную ногу (наклонную балку);
  • поперечную балку, к которой крепится вертикальная опора (бабка);
  • бабки, на которые опирается место соединения наклонных балок.

На стропила настилаются доски для поддержки слоя гидроизоляционного материала (толь, пленка) и непосредственно самого кровельного покрытия — шифера, черепицы, ондулина.

Конструкция стропильных ферм может не опираться на бабки, а усиливаться ригелями, плахами которые соединяют стропила горизонтально и обычно крепятся, как верхний и нижний пояс, на небольшом расстоянии от верхушки и основания.

Бабки, в свою очередь, для увеличения несущей способности укрепляются подкосами. Подкос — это брусок, одним концом опирающийся на место закрепления бабки, а другим в стропильную ногу недалеко от ее вершины.

Читайте также:  Как самостоятельно установить кондиционер (видео)

Деревянная крыша имеет следующие конструкции:

  • односкатная;
  • двухскатная;
  • четырехскатная или шатровая;
  • вальмовая или полувальмовая;
  • сложная или мансардная.
  1. Односкатный вариант.

Односкатная деревянная кровля делается в основном у хозяйственных построек, гаражей, сараев. Стропильные фермы в такой конструкции имеют форму прямоугольного треугольника.

Сторона, расположенная вертикально, просто обшивается плотно досками. Стропильные ноги выступают за периметр здания с обеих сторон, образуя карнизы.

Односкатные крыши имеют стропила, усиленные ригелями без поперечных балок. Потолок в зданиях с такой крышей не создается, и стропильные фермы образуют висячую конструкцию.

Такая крыша, как правило, имеет стропильную систему в виде равнобедренных треугольников. Место соединения двух кровельных плоскостей образует конек. Со стороны вертикальных сторон устраиваются чердачные входы.

Из-за простоты конструкции и монтажа данный вид наиболее распространен при строительстве дачных и садовых домиков. Внутри самой конструкции образуется чердачное пространство, которое используется как сухая кладовая или, при дополнительной отделке, в качестве жилого помещения.

Стропильная система такой крыши сходится в одной точке, и все стропила имеют опору — один стержень, называемый маткой. В результате образуется кровля, имеющая четыре наклонных плоскости треугольной формы, сходящейся вершинами в одной точке в виде шатра или пирамиды. В такой конструкции отсутствует конек.

Она применяется при постройке одноэтажных зданий правильной четырехугольной или многоугольной формы. Угол наклона плоскостей выбирается в зависимости от количества осадков и силы ветров, преобладающих в регионе, где производится постройка. При создании такой крыши возможны удлиненные карнизы, которые предотвращают попадание погодных осадков на стены.

Данные конструкции являются объединением двух и четырехскатной системы. Фронтонные части у них имеют форму трапеций. Треугольные плоскости, примыкающие к коньковому соединению еще двух скатов, называют вальмами.

Эти конструкции применяются при создании вторых этажей в доме, мансард и крыш сложной формы с чердачными выступами, балконами и другими нестандартными постройками, соответствующими выбранному стилю и дизайну дома. В конструктивные особенности таких крыш входят ендовы, различные распорки и ребра, усиливающие жесткость и надежность.

Конструкция и виды

В основе лежит такой элемент, как щипец – это треугольная часть стены, которая в отличие от фронтона не отделена карнизом. То есть простой формой многощипцовой крыши является соединение двух двускатных кровель под прямым углом над квадратным зданием. Если смотреть сверху, то подобное сооружение будет иметь крестообразный вид.

Конструкция и виды

В зависимости от самого строения, его формы, размеров и желания создания под крышей жилых комнат конструкция может значительно отличаться от описанной выше классической формы. Общим останется набор кровельных элементов. Среди них особое внимание следует уделить двум:

  • Ендова, которая представляет внутренний угол между двумя скатами. Ендова должна быть особо качественно изолирована и укреплена, так как в ней скапливается наибольшее количество снега и мусора, а также по ней стекает максимальное количество воды во время дождей.
  • Ребра крыши представляют наружные углы соединения скатов, это, к примеру, конек и точка соединения нескольких скатов на вершине крыши.
Конструкция и виды

Обустройство многощитовой кровли

После возведения каркаса приступают к изоляции конструкции. Для этих целей используется простая полиэтиленовая пленка, которая прокладывается на перекрытия с заходом на мауэрлат.

В зависимости от выбранного типа отделки крыши делается основание. К примеру, листовой шифер можно класть прямо на обрешетку. Для монтирования мягкой кровли понадобятся листы ОСБ или фанеры. Их крепят на кровельном каркасе, сверху выкладывают материал. Утепление и изоляция конструкции в данном случае производится изнутри.

Многие свое предпочтение отдают металлочерепице. Но в связи с низкими показателями звукоизоляции, теплопроводности и прочих недостатков этого материала понадобится проведение качественной изоляции кровли.

Укладка кровельного покрытия

Монтаж кровли начинается после окончания установки стропильной системы (или установки паро- гидроизоляционной мембраны с контробрешеткой).

Порядок установки во многом зависит от типа материала, выбранного в качестве кровельного покрытия.

Общие требования для всех типов кровельного материала:

  • Перед началом укладки материала необходимо установить все ендовы, карнизы, водостоки и прочие доборные элементы, которые крепятся под основным покрытием;
  • Укладка листов кровли производится в направлении, обратном стоку воды (снизу вверх);
  • Начинать укладку следует от нижнего края участка, подрезая лист материала в соответствии с углом подъема ендовы к горизонтали;
  • Крепление листов производится штатными средствами, для металлочерепицы или профнастила это — специальные оцинкованные шурупы, снабженные прокладками из специальной резины;
  • Установка листов производится внахлест на величину, указанную в паспорте материала (величина может существенно отличаться у разных типов покрытия).

Создание многощипцовой крыши — сложная работа, имеющая большую ответственность. Требуется опыт, обладание множественными знаниями как строительных дисциплин, так и физической сути работы кровельного пирога.

Поэтому при самостоятельной постройке следует предварительно получить нужную информацию и прояснить для себя все неясные моменты. Тогда работы могут быть успешными и эффектная крыша порадует хозяев дома.