Висячие стропила максимальная длина конька без опоры

Разновидности конструкций двускатных крыш

Для начала необходимо разобраться, какие конструкции двускатных крыш бывают, так как придется выбирать наиболее подходящую для конкретного строения.

• Простая равносторонняя двускатная конструкция

Простейший вариант двускатной крыши – симметричные скаты

Этот вариант двускатной конструкции можно назвать традиционным и самым применяемым, так как он прост в монтаже и обслуживании, а также отличается долговечностью и надежностью.

Симметрия в этой системе помогает достичь равномерности нагрузки на мауэрлат и несущие стены. При правильном выборе сечения бруса для обустройства стропильной системы и мауэрлата, эти детали обеспечат необходимый для длительной эксплуатации крыши запас прочности. Дополнительной надежности конструкции придадут правильно установленные стойки, подкосы и затяжки.

Недостатком этой системы для обустройства внутри чердачного пространства помещений является то, что после установки стен и потолка большую площадь занимают глухие зоны в угловых областях конструкции, которые остаются незадействованными.

• Простая асимметричная двускатная конструкция

Очень интересно смотрятся дома с асимметричной двускатной крышей

Асимметричная двускатная конструкция отличается от традиционной системы тем, что ее скаты располагаются под разным углом. Так, один из них обычно составляет больше 45 градусов, что позволяет увеличить полезную площадь чердачного пространства, в котором вполне можно обустроить жилое помещение, естественно, при должном утеплении.

Еще одним важным достоинством подобной конструкции может стать меньший по площади скат, который рекомендовано спланировать с подветренной стороны строения, где на крыше всегда собирается большое количество снега. Небольшой же по размеру, но с большой крутизной скат не будет задерживать на своей поверхности больших сугробов.

К недостатку асимметричной конструкции можно отнести более сложный ее расчет для достижения равномерного распределения нагрузки на стены дома.

• Ломаная двускатная конструкция

Один скат «изломан» чтобы перекрыть пристройку сбоку дома

Эту двускатную стропильную систему можно назвать редкостью, хотя благодаря такому расположению скатов в чердачном пространстве формируется достаточно большая комната, которая может быть использована под жилое или хозяйственное помещение.

Кроме такой стропильной системы к ломаной двускатной конструкции можно отнести и мансардный вариант установки стропил.

Оба ската «изломаны» — явный выигрыш в полезной площади чердачного помещения

Мансардная ломаная стропильная система способна обеспечить для строения полноценный второй этаж с просторными комнатами, а при усиленном утеплении они могут использоваться в любое время года.

Видео описание

В видео показано несколько способов крепления стропильных ног к мауэрлату:

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу ремонта кровли, установки окон и дверей, утепление домов. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Крепление стропил к коньковому брусу

Теперь о креплении стропил к коньковому брусу, а также между собой. Как уже говорилось выше, отличительная особенность наслонной стропильной системы от висячей – наличие конька. Существует несколько вариантов крепления. Покажем некоторые из них и опишем преимущества каждого варианта.

Висячие стропила

Конструкция висячих стропил такова, что ноги системы опираются на две точки, расположенные на стеновых элементах дома, в то время как упор на промежуточную опору у них отсутствует.

Висячие стропила используются преимущественно в тех случаях, когда длина пролетов превышает семь метров. Их конструкция такова, что единственными точками опоры для них служат стены дома, то время когда верхние части стропильных ног соединяться со встречным стропилом.

Такое соединение может выполняться несколькими способами: при помощи прорезного шипа, пластинами из металла либо соединением в пол дерева.

Для того чтобы стропильные узлы формировали надежное соединение и не разъезжались, вся конструкция крепится посредством хомутов к стеновым элементам сооружения. В процессе этого создается распорное напряжение, которое не передается стеновым элементам благодаря использованию затяжек, полностью компенсирующих это усилие.

к оглавлению ^

Способы установки висячих стропил

• Первый способ заключается в формировании запила в стропильной ноге при закреплении ее на мауэрлат. Для достижения необходимой степени надежности соединения такие узлы дополнительно фиксируются посредством крепежных элементов (гвоздей либо болтов). В этом случае соединение в верхней точке стропильных ног осуществляется встык либо они крепятся к коньковому брусу, который стоит на бабках, и дополнительно фиксируются при помощи затяжки.
• Во втором случае посредством затяжки выполняется соединение ног противоположных стропил, опирающихся пятками в кромку затяжек и фиксирующихся посредством врубки зубом. В этом случае сама затяжка фиксируется к доске или мауэрлату. В верхней точке соединительные узлы формируются посредством установки ног в области конька и их дополнительного закрепления деревянными накладками.

В некоторых случаях затяжка может быть заменена балками перекрытия. Для этого они выносятся за пределы стены примерно на 550 мм, где соединяются со стропильными ногами посредством врубки зубом.

Для этого в теле балки формируется гнездо на расстоянии от 250 до 400 мм от края балки, что позволит предупредить скалывание либо соскальзывание стропильной ноги.

При возведении деревянных домов закрепление стропил к венцу выполняется при помощи врезания шипов. Шип располагается на венце, а гнездо – в стропиле.

Для достижения необходимой степени жесткости крепление может выполняться с применением металлических изделий, обеспечивающих стропилам некоторую свободу движения. В этом случае их верхние части соединяются между собой посредством наложения друг на друга и дополнительной фиксации болтами.

В некоторых случаях вместо затяжек целесообразно использование шпал, которые одним концом крепятся к стропильной ноге, а другим они соединены с прогонами, уложенными на балки перекрытия.

Скользящие стропила применяются при монтаже крыши деревянных домов из бревна или бруса, так как такие сооружения в первые годы дают значительную усадку. И если узлы стропильной системы будут иметь жесткое сочленение, то это может привести к перекосу либо полному разрушению кровли.

Это тоже интересно:

• Что такое утеплитель ТехноНИКОЛЬ
• Что такое черепица «Забудова»
• Крыша дома своими руками

Шарнирное соединение стропила поверх конькового бревна

Существует несколько способов закрепления стропил на коньковом бревне:

• встык;
• внахлест;
• на погоне и/или коньковом брусе.

При креплении встык сделать скользящее крепление стропил невозможно. Верхние концы стропил при этом опираются друг друга и неподвижно скрепляются металлическими пластинами, которые не позволят им смещаться.

При закреплении стропил на прогон они не только скрепляются над коньком встык, но еще и помещаются в пропил на коньковом брусе и прогоне, то есть жесткость крепления стропил увеличивается.

Если стропила прикрепляются к коньковому брусу способами встык и на прогон, то скользящую опору устанавливают в месте соединения стропил с мауэрлатом.

Сделать это можно одним из следующих способов:

• выполнить запил на стропиле и уложить на мауэрлат;
• соединить элементы наискось двумя гвоздями;
• закрепить одним гвоздем, вбив его сверху вниз в мауэрлат через ногу;
• вместо гвоздей использовать стальные пластины с отверстиями;
• закрепить ногу к мауэрлату с помощью скобы;
• выпустить стропильную ногу за стену и закрепить крепежной пластиной;
• использовать особый крепеж — салазки.

Все эти способы крепления позволят стропилу опираться на балку основания, но при перемещении элементов коробки детали стропильной системы смогут сдвигаться, что предотвратит проседание и деформацию кровли или верхней части стен.

Видео:

Для подвижного соединения подходит способ внахлест. В этом случае можно использовать не скользящие опоры, а шарнирное соединение.

Стропила над коньковым брусом соединяются не торцами, а боковыми сторонами и скрепляются друг с другом болтом или шпилькой, что позволяет им смещаться относительно друг друга в вертикальной плоскости.

Пошаговый алгоритм монтажа скользящих элементов на мауэрлат:

1. в верхней части мауэрлата делают пропилы глубиной примерно на одну четверть высоты бруса;
2. в пропил вставляют стропильную ногу — она должна прочно входить в приготовленный для нее зазор;
3. справа и слева стропильной ноги закрепляют скользящие опоры открытого типа, по одной с каждой стороны;
4. сначала закрепляют направляющие, вкручивая в отверстия, расположенные по концам детали, оцинкованные саморезы.

Важно: направляющие прикручивают не к верхней или боковой плоскости мауэрлата, а к его ребру. Для этого предварительно ребро стесывают, чтобы на месте прямого угла получилась плоская площадка.

Далее в загнутый конец окончательно закрепленной на мауэрлате направляющей вставляют рейку и вкручивают саморезы в боковую поверхность ноги, прикрепляя деталь с обоих концов.

Аналогично закрепляют скользящую опору с другой стороны ноги. Все, подвижный стропильный узел готов.

При работе электроинструментом на закрепление одной скользящей опоры уходит не более трех минут, на устройство всего подвижного узла, включая работу с электропилой, — десять минут.

Что будет, если в постройке, подверженной усадке, закрепить стропила неподвижно? Последствия для здания будут самыми плачевными. Форма деформации будет зависеть от типа крыши.

Например, при двускатной крыше после усадки фасада вместе с фронтоном между стеной и кровлей образуется сквозная щель, в которую свободно пройдет рука.

Но еще хуже, если будут оседать боковые стены — в этом случае скаты приобретут вогнутое положения и придется заново переделывать всю кровлю, чтобы вернуть ей нормальный вид.

Скользящие стропила позволяют каркасу крыши проседать одновременно с усадкой фронтонов, что способствует сохранению стен в целости.

Скользящий крепеж, предназначенный для стропил, можно использовать не только в кровельных работах, а везде, где требуются подвижные соединения: при строительстве деревянных перегородок, отделке стен деревянных домов кафелем и пр.

Восстановление повреждений

Не бывает ничего вечного, и стропильная система может потерять свои начальные свойства. Из-за неправильного расчёта или от времени стропильная нога может начать прогибаться. В этом случае наиболее эффективны будут боковые накладки. Для усиления стропильной системы применяются стяжки (ригели) и подпорки (стойки).

При необходимости выпрямления прогнувшейся стропилины (стропильной ноги) её выпрямляют с помощью домкрата или гидроцилиндра.

Дерево за время может подгнить или потрескаться. Можно увеличить несущую способность стропильной ноги, применив «подмогу». Это дополнительная балка, которая крепится хомутами в нижней части основной балки стропила. Дерево лучше выбирать хвойных пород, просушенное.

Иногда происходит разрушение узла крепления стропильной системы к стене дома. Это может привести к разрушению крыши в целом. В этом случае узел крепления следует разобрать и заново собрать по всем правилам.

Важное значение для прочности стропильной системы имеет правильное выполнение конькового узла.

Радикальным способом модернизации является построение новой, более островерхой крыши над старой с последующей связкой их в единую конструкцию. Получается более прочная и жёсткая конструкция.

Крепление стропил в коньке

Ограждающие конструкции испытывают большие колебания температуры и влажности, поэтому стропильная система должна иметь возможность компенсации деформаций. Если все детали будут связаны между собой жестко, изменения их размеров могут привести к нарушениям геометрии и негативному воздействию на другие части здания.

Чтобы правильно соединить стропила и мауэрлат, нужно учитывать все факторы и подобрать оптимальную конструкцию конькового узла:

• Если в нижней части стропила закреплены жестко, то в коньке должна оставаться некоторая степень свободы. Для этого балки не фиксируются к коньковому прогону, а как бы наслоняются. Между собой они могут крепиться различными способами — врубкой, гвоздями, накладками.
• Когда нижнее соединение подвижное, конек должен прочно скреплять все детали воедино. В этом случае в верхней точке создается жесткое защемление, исключающее смещение в узле.

В висячих системах коньковый опорный прогон отсутствует. Все составляющие ферм соединены максимально жестко.

Монтаж вальмовой крыши

При обустройстве вальмовой крыши нога стропильная нередко оказывается длиннее 6 м. Здесь требуется выполнить наращивание. Две стропильные доски спаривают. При этом требуется выполнить их усиление. Эта процедура предполагает обустройство подкосов. Это вертикальные стойки, которых в конструкции устанавливают не больше 2 штук.

Эти элементы усиления опираются на подкладку из древесины. Она монтируется на перекрытие или на затяжку. Диагональные стропильные элементы всегда оказываются длиннее, чем рядовые. Они подвергаются нагрузке, которая в 1,5 раз больше обычной. Поэтому процедура усиления в этом случае просто незаменима.

Ознакомившись с таким элементом, как нога стропильная, каждый начинающий строитель сможет вникнуть глубже в процесс возведения кровли. При соблюдении всех строительных норм и правил можно добиться высокого качества конструкции.

Постройка любого дома завершается возведением крыши, для которой необходимо сделать стропильную систему. В ее конструкцию входят: мауэрлат, стропильные ноги, подкосы, затяжки, нарожники, стойки, шпренгели, обрешетка и другие элементы, обеспечивающие жесткость и прочность.

Стропильная нога в разных конструкциях крыш может называться накосной (диагональной) или рядовым стропилом. Размеры стропильной ноги подбирают исходя из постоянных и переменных нагрузок, которые в дальнейшем будут воздействовать на кровлю. Это необходимо для того, чтобы стропила получились достаточно прочными, чтобы выдержать воздействие.

• вес покрытия;
• масса прочих элементов стропильной конструкции;
• вес гидро- и пароизоляционных материалов;
• массу отделки потолка, если имеется мансардное помещение.

Расчет временного нагружения

Ветровая нагрузка

Расчет ведется в соответствии с нормативной документацией (СНиП «Нагрузки и воздействия» или Еврокод «Воздействия на конструкции» часть 1-4).

Для определения значения ветрового воздействия конструкцию крыши условно разделяют по высоте на несколько частей. Для каждой из них рассчитывается значение ветровой нагрузки. Для получения общего ветрового давления их необходимо суммировать.

Формула для расчета:

Wm=Wo×k×c,

Где Wm – значение ветровой нагрузки;

Wo – нормативное значение давления ветра, определяемое по картам районирования;

k – коэффициент давления ветра (определяется в зависимости от высоты по нормативной документации);

с – аэродинамический коэффициент (для двухскатной крыши – 0,8).

Снеговая нагрузка

Определяется по формуле:

S = µ×So;

Где So – нормативное значение снеговой нагрузки, определяемое по карте районирования.

µ — коэффициент, который определяется в зависимости от угла наклона крыши:

• Для α≤30 град. — µ=1
• Для α≥60град. — µ=0
• Для 30≤α≤60 град. — µ=0,033×(60-α)

  Районы снеговой нагрузки

Условия, гарантирующие прочность, надежность и долговечность крыши

• Соблюдение необходимых механических свойств и размеров скользящих опор для стропил.
• Расположение направляющей опоры параллельно оси стропила, а уголка -перпендикулярно, чтобы обеспечить надежное скольжение.
• Поперечное сечение досок под стропила не должно быть менее 150х50 мм.
• Каркас крыши должен быть обработан антисептиком и огнестойким составом.
• Соблюдение правильных пропорций каркаса крыши.
• Изготовление всей стропильной системы по шаблону.
• Создание шарнирного конькового соединения.
• Наращивание должно производиться поочередно в нижней и верхней частях.

Основные соединительные узлы

Стропильный каркас называют системой, потому что все его элементы тесно взаимосвязаны и зафиксированы, в результате чего конструкция крыши приобретает устойчивую форму, жесткость и высокую несущую способность. Каждый соединительный узел между его частями является уязвимым местом, которое может легко деформироваться под нагрузкой, поэтому все крепления должны выполняться строго по технологии. Опытные мастера выделяют типы соединений в конструкции кровли:

1. Крепление стропил к коньковому брусу. Этот соединительный узел характерен только для наслонных стропильных систем, в которых верхней частью стропильная нога опирается на коньковый прогон, закрепленный на вертикальных стойках. Крепление стропил к нему может выполняться с помощью металлических накладок, гвоздей или скользящих креплений-ползунов.
2. Крепление стропил к мауэрлату. Наиболее важным крепежным узлом стропильного каркаса считается место соединения мауэрлатного бруса со стропильными ногами. Зафиксировать стропила на нем можно с помощью гвоздей, металлических уголков или деревянных брусков.
3. Соединение стропил между собой. Чтобы удлинить стропильные ноги, если длина ската превышает стандартную длину пиломатериалов, их собирают из нескольких элементов, соединенных между собой с помощью гвоздей, клея или металлических накладок.
4. Соединение стропильных ног с вспомогательными опорными элементами. В конструкции стропильного каркаса стропила могут соединяться с затяжкой, ригелем или подкосами для увеличения жесткости, прочности и несущей способности.

Учтите, что любые запилы, выполняемые, чтобы прикрепить стропила к балкам, мауэрлату или другим конструктивным элементам каркаса приводят к уменьшению их прочности, поэтому опытные мастера рекомендуют соединять их между собой с помощью уголков и накладок.

Элементы висячих стропил и факторы, влияющие на их выбор

Жилые дома, в основном, имеют в своей конструкции внутренние опорные несущие стены, поэтому применение висячих стропил в них, напрямую связанно с будущим обустройством мансарды. Висячая стропильная система, по сравнению с наслонной, является более сложной. Сложна операция изготовления не только самих стропил, но и монтаж их на стену. При использовании наслонных стропил узлы конструкции собираются вручную из легких элементов. В случае с висячими стропилами, собранная, громоздкая конструкция подается на крышу краном, либо разбирается внизу, подается вручную наверх и собирается заново.

Простейшая стропильная ферма представляет собой треугольник, состоящий из двух стропильных ног, упертых друг в друга и затяжки. Получившаяся конструкция – распорная, но на наружные стены сооружения распор не передается ввиду его нейтрализации затяжкой. Таким образом, в висячей стропильной системе, на стены сооружения передаются только вертикальные усилия, горизонтальные отсутствуют, что делает конструкцию узлов опирания на стены достаточно простой.

Затяжка сооружается либо из деревянных брусьев, либо из металлических планок, а месторасположение зависит от типа кровельной конструкции. Например, при возведении крыши мансардного типа затяжки устанавливаются у основания стропильной конструкции и являются балками перекрытия. Мауэрлат в такой системе не является необходимой частью конструкции. Он может заменяться доской, которая кладется на гидроизоляционную основу, и служит для выравнивания стропильных ферм относительно горизонта, а также для предотвращения смятия древесины в районе узла опирания фермы.

Перед началом проектирования висячей стропильной системы необходимо учитывать следующие важные факторы:

• климатический регион, сюда входит учет снеговых и ветровых нагрузок, а также общее количество атмосферных осадков;
• вид кровельной системы (односкатная, двухскатная, шатровая, вальмовая и т.д.);
• угол наклона ската крыши;
• вид кровельного перекрытия (шифер, металлочерепица, профнастил и пр.).

Зная вышеперечисленные факторы нагрузок, рассчитывается сечение стропильных ног и ширина пролета висячих стропил. Устройство висячих стропил во многом зависит от применяемой конструкции и характеризуется наличием дополнительных элементов таких как: подкосы, ригели и бабки.

Конструкция висячих стропил во многом зависит от длины пролета в сооружении и наличия или отсутствия мансардного помещения на чердаке.

Инструкция по монтажу стропил для мансардной крыши

При устройстве стропил для мансарды нужно выдержать все технологические требования, чтобы несущая конструкция смогла в полной мере выполнять возлагаемые на нее задачи. Фермы и прочие сопутствующие элементы должны быть смонтированы так, чтобы готовая конструкция могла выдерживать ветровые и снеговые нагрузки для конкретного региона. Все эти моменты дополнительно уточняются в процессе желании установку стропил для мансарды можно выполнить самостоятельно, сэкономив деньги на услугах сторонних рабочих.

Схема креплений стропил.